arch/powerpc/mm/numa.c

   1 /*
   2  * pSeries NUMA support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11 #include <linux/threads.h>
  12 #include <linux/bootmem.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/mmzone.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/nodemask.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/notifier.h>
  20 #include <linux/lmb.h>
  21 #include <linux/of.h>
  22 #include <linux/pfn.h>
  23 #include <asm/sparsemem.h>
  24 #include <asm/prom.h>
  25 #include <asm/system.h>
  26 #include <asm/smp.h>
  27
  28 static int numa_enabled = 1;
  29
  30 static char *cmdline __initdata;
  31
  32 static int numa_debug;
  33 #define dbg(args...) if (numa_debug) { printk(KERN_INFO args); }
  34
  35 int numa_cpu_lookup_table[NR_CPUS];
  36 cpumask_t numa_cpumask_lookup_table[MAX_NUMNODES];
  37 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES];
  38
  39 EXPORT_SYMBOL(numa_cpu_lookup_table);
  40 EXPORT_SYMBOL(numa_cpumask_lookup_table);
  41 EXPORT_SYMBOL(node_data);
  42
  43 static int min_common_depth;
  44 static int n_mem_addr_cells, n_mem_size_cells;
  45
  46 static int __cpuinit fake_numa_create_new_node(unsigned long end_pfn,
  47                                                 unsigned int *nid)
  48 {
  49         unsigned long long mem;
  50         char *p = cmdline;
  51         static unsigned int fake_nid;
  52         static unsigned long long curr_boundary;
  53
  54         /*
  55          * Modify node id, iff we started creating NUMA nodes
  56          * We want to continue from where we left of the last time
  57          */
  58         if (fake_nid)
  59                 *nid = fake_nid;
  60         /*
  61          * In case there are no more arguments to parse, the
  62          * node_id should be the same as the last fake node id
  63          * (we've handled this above).
  64          */
  65         if (!p)
  66                 return 0;
  67
  68         mem = memparse(p, &p);
  69         if (!mem)
  70                 return 0;
  71
  72         if (mem < curr_boundary)
  73                 return 0;
  74
  75         curr_boundary = mem;
  76
  77         if ((end_pfn << PAGE_SHIFT) > mem) {
  78                 /*
  79                  * Skip commas and spaces
  80                  */
  81                 while (*p == ',' || *p == ' ' || *p == '\t')
  82                         p++;
  83
  84                 cmdline = p;
  85                 fake_nid++;
  86                 *nid = fake_nid;
  87                 dbg("created new fake_node with id %d\n", fake_nid);
  88                 return 1;
  89         }
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 /*
  94  * get_active_region_work_fn - A helper function for get_node_active_region
  95  *      Returns datax set to the start_pfn and end_pfn if they contain
  96  *      the initial value of datax->start_pfn between them
  97  * @start_pfn: start page(inclusive) of region to check
  98  * @end_pfn: end page(exclusive) of region to check
  99  * @datax: comes in with ->start_pfn set to value to search for and
 100  *      goes out with active range if it contains it
 101  * Returns 1 if search value is in range else 0
 102  */
 103 static int __init get_active_region_work_fn(unsigned long start_pfn,
 104                                         unsigned long end_pfn, void *datax)
 105 {
 106         struct node_active_region *data;
 107         data = (struct node_active_region *)datax;
 108
 109         if (start_pfn <= data->start_pfn && end_pfn > data->start_pfn) {
 110                 data->start_pfn = start_pfn;
 111                 data->end_pfn = end_pfn;
 112                 return 1;
 113         }
 114         return 0;
 115
 116 }
 117
 118 /*
 119  * get_node_active_region - Return active region containing start_pfn
 120  * Active range returned is empty if none found.
 121  * @start_pfn: The page to return the region for.
 122  * @node_ar: Returned set to the active region containing start_pfn
 123  */
 124 static void __init get_node_active_region(unsigned long start_pfn,
 125                        struct node_active_region *node_ar)
 126 {
 127         int nid = early_pfn_to_nid(start_pfn);
 128
 129         node_ar->nid = nid;
 130         node_ar->start_pfn = start_pfn;
 131         node_ar->end_pfn = start_pfn;
 132         work_with_active_regions(nid, get_active_region_work_fn, node_ar);
 133 }
 134
 135 static void __cpuinit map_cpu_to_node(int cpu, int node)
 136 {
 137         numa_cpu_lookup_table[cpu] = node;
 138
 139         dbg("adding cpu %d to node %d\n", cpu, node);
 140
 141         if (!(cpu_isset(cpu, numa_cpumask_lookup_table[node])))
 142                 cpu_set(cpu, numa_cpumask_lookup_table[node]);
 143 }
 144
 145 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 146 static void unmap_cpu_from_node(unsigned long cpu)
 147 {
 148         int node = numa_cpu_lookup_table[cpu];
 149
 150         dbg("removing cpu %lu from node %d\n", cpu, node);
 151
 152         if (cpu_isset(cpu, numa_cpumask_lookup_table[node])) {
 153                 cpu_clear(cpu, numa_cpumask_lookup_table[node]);
 154         } else {
 155                 printk(KERN_ERR "WARNING: cpu %lu not found in node %d\n",
 156                        cpu, node);
 157         }
 158 }
 159 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 160
 161 /* must hold reference to node during call */
 162 static const int *of_get_associativity(struct device_node *dev)
 163 {
 164         return of_get_property(dev, "ibm,associativity", NULL);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Returns the property linux,drconf-usable-memory if
 169  * it exists (the property exists only in kexec/kdump kernels,
 170  * added by kexec-tools)
 171  */
 172 static const u32 *of_get_usable_memory(struct device_node *memory)
 173 {
 174         const u32 *prop;
 175         u32 len;
 176         prop = of_get_property(memory, "linux,drconf-usable-memory", &len);
 177         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 178                 return 0;
 179         return prop;
 180 }
 181
 182 /* Returns nid in the range [0..MAX_NUMNODES-1], or -1 if no useful numa
 183  * info is found.
 184  */
 185 static int of_node_to_nid_single(struct device_node *device)
 186 {
 187         int nid = -1;
 188         const unsigned int *tmp;
 189
 190         if (min_common_depth == -1)
 191                 goto out;
 192
 193         tmp = of_get_associativity(device);
 194         if (!tmp)
 195                 goto out;
 196
 197         if (tmp[0] >= min_common_depth)
 198                 nid = tmp[min_common_depth];
 199
 200         /* POWER4 LPAR uses 0xffff as invalid node */
 201         if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 202                 nid = -1;
 203 out:
 204         return nid;
 205 }
 206
 207 /* Walk the device tree upwards, looking for an associativity id */
 208 int of_node_to_nid(struct device_node *device)
 209 {
 210         struct device_node *tmp;
 211         int nid = -1;
 212
 213         of_node_get(device);
 214         while (device) {
 215                 nid = of_node_to_nid_single(device);
 216                 if (nid != -1)
 217                         break;
 218
 219                 tmp = device;
 220                 device = of_get_parent(tmp);
 221                 of_node_put(tmp);
 222         }
 223         of_node_put(device);
 224
 225         return nid;
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL_GPL(of_node_to_nid);
 228
 229 /*
 230  * In theory, the "ibm,associativity" property may contain multiple
 231  * associativity lists because a resource may be multiply connected
 232  * into the machine.  This resource then has different associativity
 233  * characteristics relative to its multiple connections.  We ignore
 234  * this for now.  We also assume that all cpu and memory sets have
 235  * their distances represented at a common level.  This won't be
 236  * true for hierarchical NUMA.
 237  *
 238  * In any case the ibm,associativity-reference-points should give
 239  * the correct depth for a normal NUMA system.
 240  *
 241  * - Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
 242  */
 243 static int __init find_min_common_depth(void)
 244 {
 245         int depth;
 246         const unsigned int *ref_points;
 247         struct device_node *rtas_root;
 248         unsigned int len;
 249
 250         rtas_root = of_find_node_by_path("/rtas");
 251
 252         if (!rtas_root)
 253                 return -1;
 254
 255         /*
 256          * this property is 2 32-bit integers, each representing a level of
 257          * depth in the associativity nodes.  The first is for an SMP
 258          * configuration (should be all 0's) and the second is for a normal
 259          * NUMA configuration.
 260          */
 261         ref_points = of_get_property(rtas_root,
 262                         "ibm,associativity-reference-points", &len);
 263
 264         if ((len >= 2 * sizeof(unsigned int)) && ref_points) {
 265                 depth = ref_points[1];
 266         } else {
 267                 dbg("NUMA: ibm,associativity-reference-points not found.\n");
 268                 depth = -1;
 269         }
 270         of_node_put(rtas_root);
 271
 272         return depth;
 273 }
 274
 275 static void __init get_n_mem_cells(int *n_addr_cells, int *n_size_cells)
 276 {
 277         struct device_node *memory = NULL;
 278
 279         memory = of_find_node_by_type(memory, "memory");
 280         if (!memory)
 281                 panic("numa.c: No memory nodes found!");
 282
 283         *n_addr_cells = of_n_addr_cells(memory);
 284         *n_size_cells = of_n_size_cells(memory);
 285         of_node_put(memory);
 286 }
 287
 288 static unsigned long __devinit read_n_cells(int n, const unsigned int **buf)
 289 {
 290         unsigned long result = 0;
 291
 292         while (n--) {
 293                 result = (result << 32) | **buf;
 294                 (*buf)++;
 295         }
 296         return result;
 297 }
 298
 299 struct of_drconf_cell {
 300         u64     base_addr;
 301         u32     drc_index;
 302         u32     reserved;
 303         u32     aa_index;
 304         u32     flags;
 305 };
 306
 307 #define DRCONF_MEM_ASSIGNED     0x00000008
 308 #define DRCONF_MEM_AI_INVALID   0x00000040
 309 #define DRCONF_MEM_RESERVED     0x00000080
 310
 311 /*
 312  * Read the next lmb list entry from the ibm,dynamic-memory property
 313  * and return the information in the provided of_drconf_cell structure.
 314  */
 315 static void read_drconf_cell(struct of_drconf_cell *drmem, const u32 **cellp)
 316 {
 317         const u32 *cp;
 318
 319         drmem->base_addr = read_n_cells(n_mem_addr_cells, cellp);
 320
 321         cp = *cellp;
 322         drmem->drc_index = cp[0];
 323         drmem->reserved = cp[1];
 324         drmem->aa_index = cp[2];
 325         drmem->flags = cp[3];
 326
 327         *cellp = cp + 4;
 328 }
 329
 330 /*
 331  * Retreive and validate the ibm,dynamic-memory property of the device tree.
 332  *
 333  * The layout of the ibm,dynamic-memory property is a number N of lmb
 334  * list entries followed by N lmb list entries.  Each lmb list entry
 335  * contains information as layed out in the of_drconf_cell struct above.
 336  */
 337 static int of_get_drconf_memory(struct device_node *memory, const u32 **dm)
 338 {
 339         const u32 *prop;
 340         u32 len, entries;
 341
 342         prop = of_get_property(memory, "ibm,dynamic-memory", &len);
 343         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 344                 return 0;
 345
 346         entries = *prop++;
 347
 348         /* Now that we know the number of entries, revalidate the size
 349          * of the property read in to ensure we have everything
 350          */
 351         if (len < (entries * (n_mem_addr_cells + 4) + 1) * sizeof(unsigned int))
 352                 return 0;
 353
 354         *dm = prop;
 355         return entries;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Retreive and validate the ibm,lmb-size property for drconf memory
 360  * from the device tree.
 361  */
 362 static u64 of_get_lmb_size(struct device_node *memory)
 363 {
 364         const u32 *prop;
 365         u32 len;
 366
 367         prop = of_get_property(memory, "ibm,lmb-size", &len);
 368         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 369                 return 0;
 370
 371         return read_n_cells(n_mem_size_cells, &prop);
 372 }
 373
 374 struct assoc_arrays {
 375         u32     n_arrays;
 376         u32     array_sz;
 377         const u32 *arrays;
 378 };
 379
 380 /*
 381  * Retreive and validate the list of associativity arrays for drconf
 382  * memory from the ibm,associativity-lookup-arrays property of the
 383  * device tree..
 384  *
 385  * The layout of the ibm,associativity-lookup-arrays property is a number N
 386  * indicating the number of associativity arrays, followed by a number M
 387  * indicating the size of each associativity array, followed by a list
 388  * of N associativity arrays.
 389  */
 390 static int of_get_assoc_arrays(struct device_node *memory,
 391                                struct assoc_arrays *aa)
 392 {
 393         const u32 *prop;
 394         u32 len;
 395
 396         prop = of_get_property(memory, "ibm,associativity-lookup-arrays", &len);
 397         if (!prop || len < 2 * sizeof(unsigned int))
 398                 return -1;
 399
 400         aa->n_arrays = *prop++;
 401         aa->array_sz = *prop++;
 402
 403         /* Now that we know the number of arrrays and size of each array,
 404          * revalidate the size of the property read in.
 405          */
 406         if (len < (aa->n_arrays * aa->array_sz + 2) * sizeof(unsigned int))
 407                 return -1;
 408
 409         aa->arrays = prop;
 410         return 0;
 411 }
 412
 413 /*
 414  * This is like of_node_to_nid_single() for memory represented in the
 415  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 416  */
 417 static int of_drconf_to_nid_single(struct of_drconf_cell *drmem,
 418                                    struct assoc_arrays *aa)
 419 {
 420         int default_nid = 0;
 421         int nid = default_nid;
 422         int index;
 423
 424         if (min_common_depth > 0 && min_common_depth <= aa->array_sz &&
 425             !(drmem->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) &&
 426             drmem->aa_index < aa->n_arrays) {
 427                 index = drmem->aa_index * aa->array_sz + min_common_depth - 1;
 428                 nid = aa->arrays[index];
 429
 430                 if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 431                         nid = default_nid;
 432         }
 433
 434         return nid;
 435 }
 436
 437 /*
 438  * Figure out to which domain a cpu belongs and stick it there.
 439  * Return the id of the domain used.
 440  */
 441 static int __cpuinit numa_setup_cpu(unsigned long lcpu)
 442 {
 443         int nid = 0;
 444         struct device_node *cpu = of_get_cpu_node(lcpu, NULL);
 445
 446         if (!cpu) {
 447                 WARN_ON(1);
 448                 goto out;
 449         }
 450
 451         nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 452
 453         if (nid < 0 || !node_online(nid))
 454                 nid = any_online_node(NODE_MASK_ALL);
 455 out:
 456         map_cpu_to_node(lcpu, nid);
 457
 458         of_node_put(cpu);
 459
 460         return nid;
 461 }
 462
 463 static int __cpuinit cpu_numa_callback(struct notifier_block *nfb,
 464                              unsigned long action,
 465                              void *hcpu)
 466 {
 467         unsigned long lcpu = (unsigned long)hcpu;
 468         int ret = NOTIFY_DONE;
 469
 470         switch (action) {
 471         case CPU_UP_PREPARE:
 472         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
 473                 numa_setup_cpu(lcpu);
 474                 ret = NOTIFY_OK;
 475                 break;
 476 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 477         case CPU_DEAD:
 478         case CPU_DEAD_FROZEN:
 479         case CPU_UP_CANCELED:
 480         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
 481                 unmap_cpu_from_node(lcpu);
 482                 break;
 483                 ret = NOTIFY_OK;
 484 #endif
 485         }
 486         return ret;
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Check and possibly modify a memory region to enforce the memory limit.
 491  *
 492  * Returns the size the region should have to enforce the memory limit.
 493  * This will either be the original value of size, a truncated value,
 494  * or zero. If the returned value of size is 0 the region should be
 495  * discarded as it lies wholy above the memory limit.
 496  */
 497 static unsigned long __init numa_enforce_memory_limit(unsigned long start,
 498                                                       unsigned long size)
 499 {
 500         /*
 501          * We use lmb_end_of_DRAM() in here instead of memory_limit because
 502          * we've already adjusted it for the limit and it takes care of
 503          * having memory holes below the limit.  Also, in the case of
 504          * iommu_is_off, memory_limit is not set but is implicitly enforced.
 505          */
 506
 507         if (start + size <= lmb_end_of_DRAM())
 508                 return size;
 509
 510         if (start >= lmb_end_of_DRAM())
 511                 return 0;
 512
 513         return lmb_end_of_DRAM() - start;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Reads the counter for a given entry in
 518  * linux,drconf-usable-memory property
 519  */
 520 static inline int __init read_usm_ranges(const u32 **usm)
 521 {
 522         /*
 523          * For each lmb in ibm,dynamic-memory a corresponding
 524          * entry in linux,drconf-usable-memory property contains
 525          * a counter followed by that many (base, size) duple.
 526          * read the counter from linux,drconf-usable-memory
 527          */
 528         return read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Extract NUMA information from the ibm,dynamic-reconfiguration-memory
 533  * node.  This assumes n_mem_{addr,size}_cells have been set.
 534  */
 535 static void __init parse_drconf_memory(struct device_node *memory)
 536 {
 537         const u32 *dm, *usm;
 538         unsigned int n, rc, ranges, is_kexec_kdump = 0;
 539         unsigned long lmb_size, base, size, sz;
 540         int nid;
 541         struct assoc_arrays aa;
 542
 543         n = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
 544         if (!n)
 545                 return;
 546
 547         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
 548         if (!lmb_size)
 549                 return;
 550
 551         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
 552         if (rc)
 553                 return;
 554
 555         /* check if this is a kexec/kdump kernel */
 556         usm = of_get_usable_memory(memory);
 557         if (usm != NULL)
 558                 is_kexec_kdump = 1;
 559
 560         for (; n != 0; --n) {
 561                 struct of_drconf_cell drmem;
 562
 563                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
 564
 565                 /* skip this block if the reserved bit is set in flags (0x80)
 566                    or if the block is not assigned to this partition (0x8) */
 567                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
 568                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
 569                         continue;
 570
 571                 base = drmem.base_addr;
 572                 size = lmb_size;
 573                 ranges = 1;
 574
 575                 if (is_kexec_kdump) {
 576                         ranges = read_usm_ranges(&usm);
 577                         if (!ranges) /* there are no (base, size) duple */
 578                                 continue;
 579                 }
 580                 do {
 581                         if (is_kexec_kdump) {
 582                                 base = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &usm);
 583                                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &usm);
 584                         }
 585                         nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
 586                         fake_numa_create_new_node(
 587                                 ((base + size) >> PAGE_SHIFT),
 588                                            &nid);
 589                         node_set_online(nid);
 590                         sz = numa_enforce_memory_limit(base, size);
 591                         if (sz)
 592                                 add_active_range(nid, base >> PAGE_SHIFT,
 593                                                  (base >> PAGE_SHIFT)
 594                                                  + (sz >> PAGE_SHIFT));
 595                 } while (--ranges);
 596         }
 597 }
 598
 599 static int __init parse_numa_properties(void)
 600 {
 601         struct device_node *cpu = NULL;
 602         struct device_node *memory = NULL;
 603         int default_nid = 0;
 604         unsigned long i;
 605
 606         if (numa_enabled == 0) {
 607                 printk(KERN_WARNING "NUMA disabled by user\n");
 608                 return -1;
 609         }
 610
 611         min_common_depth = find_min_common_depth();
 612
 613         if (min_common_depth < 0)
 614                 return min_common_depth;
 615
 616         dbg("NUMA associativity depth for CPU/Memory: %d\n", min_common_depth);
 617
 618         /*
 619          * Even though we connect cpus to numa domains later in SMP
 620          * init, we need to know the node ids now. This is because
 621          * each node to be onlined must have NODE_DATA etc backing it.
 622          */
 623         for_each_present_cpu(i) {
 624                 int nid;
 625
 626                 cpu = of_get_cpu_node(i, NULL);
 627                 BUG_ON(!cpu);
 628                 nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 629                 of_node_put(cpu);
 630
 631                 /*
 632                  * Don't fall back to default_nid yet -- we will plug
 633                  * cpus into nodes once the memory scan has discovered
 634                  * the topology.
 635                  */
 636                 if (nid < 0)
 637                         continue;
 638                 node_set_online(nid);
 639         }
 640
 641         get_n_mem_cells(&n_mem_addr_cells, &n_mem_size_cells);
 642         memory = NULL;
 643         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
 644                 unsigned long start;
 645                 unsigned long size;
 646                 int nid;
 647                 int ranges;
 648                 const unsigned int *memcell_buf;
 649                 unsigned int len;
 650
 651                 memcell_buf = of_get_property(memory,
 652                         "linux,usable-memory", &len);
 653                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 654                         memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
 655                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 656                         continue;
 657
 658                 /* ranges in cell */
 659                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
 660 new_range:
 661                 /* these are order-sensitive, and modify the buffer pointer */
 662                 start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
 663                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
 664
 665                 /*
 666                  * Assumption: either all memory nodes or none will
 667                  * have associativity properties.  If none, then
 668                  * everything goes to default_nid.
 669                  */
 670                 nid = of_node_to_nid_single(memory);
 671                 if (nid < 0)
 672                         nid = default_nid;
 673
 674                 fake_numa_create_new_node(((start + size) >> PAGE_SHIFT), &nid);
 675                 node_set_online(nid);
 676
 677                 if (!(size = numa_enforce_memory_limit(start, size))) {
 678                         if (--ranges)
 679                                 goto new_range;
 680                         else
 681                                 continue;
 682                 }
 683
 684                 add_active_range(nid, start >> PAGE_SHIFT,
 685                                 (start >> PAGE_SHIFT) + (size >> PAGE_SHIFT));
 686
 687                 if (--ranges)
 688                         goto new_range;
 689         }
 690
 691         /*
 692          * Now do the same thing for each LMB listed in the ibm,dynamic-memory
 693          * property in the ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 694          */
 695         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 696         if (memory)
 697                 parse_drconf_memory(memory);
 698
 699         return 0;
 700 }
 701
 702 static void __init setup_nonnuma(void)
 703 {
 704         unsigned long top_of_ram = lmb_end_of_DRAM();
 705         unsigned long total_ram = lmb_phys_mem_size();
 706         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 707         unsigned int i, nid = 0;
 708
 709         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n",
 710                top_of_ram, total_ram);
 711         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 712                (top_of_ram - total_ram) >> 20);
 713
 714         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; ++i) {
 715                 start_pfn = lmb.memory.region[i].base >> PAGE_SHIFT;
 716                 end_pfn = start_pfn + lmb_size_pages(&lmb.memory, i);
 717
 718                 fake_numa_create_new_node(end_pfn, &nid);
 719                 add_active_range(nid, start_pfn, end_pfn);
 720                 node_set_online(nid);
 721         }
 722 }
 723
 724 void __init dump_numa_cpu_topology(void)
 725 {
 726         unsigned int node;
 727         unsigned int cpu, count;
 728
 729         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 730                 return;
 731
 732         for_each_online_node(node) {
 733                 printk(KERN_DEBUG "Node %d CPUs:", node);
 734
 735                 count = 0;
 736                 /*
 737                  * If we used a CPU iterator here we would miss printing
 738                  * the holes in the cpumap.
 739                  */
 740                 for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
 741                         if (cpu_isset(cpu, numa_cpumask_lookup_table[node])) {
 742                                 if (count == 0)
 743                                         printk(" %u", cpu);
 744                                 ++count;
 745                         } else {
 746                                 if (count > 1)
 747                                         printk("-%u", cpu - 1);
 748                                 count = 0;
 749                         }
 750                 }
 751
 752                 if (count > 1)
 753                         printk("-%u", NR_CPUS - 1);
 754                 printk("\n");
 755         }
 756 }
 757
 758 static void __init dump_numa_memory_topology(void)
 759 {
 760         unsigned int node;
 761         unsigned int count;
 762
 763         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 764                 return;
 765
 766         for_each_online_node(node) {
 767                 unsigned long i;
 768
 769                 printk(KERN_DEBUG "Node %d Memory:", node);
 770
 771                 count = 0;
 772
 773                 for (i = 0; i < lmb_end_of_DRAM();
 774                      i += (1 << SECTION_SIZE_BITS)) {
 775                         if (early_pfn_to_nid(i >> PAGE_SHIFT) == node) {
 776                                 if (count == 0)
 777                                         printk(" 0x%lx", i);
 778                                 ++count;
 779                         } else {
 780                                 if (count > 0)
 781                                         printk("-0x%lx", i);
 782                                 count = 0;
 783                         }
 784                 }
 785
 786                 if (count > 0)
 787                         printk("-0x%lx", i);
 788                 printk("\n");
 789         }
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Allocate some memory, satisfying the lmb or bootmem allocator where
 794  * required. nid is the preferred node and end is the physical address of
 795  * the highest address in the node.
 796  *
 797  * Returns the virtual address of the memory.
 798  */
 799 static void __init *careful_zallocation(int nid, unsigned long size,
 800                                        unsigned long align,
 801                                        unsigned long end_pfn)
 802 {
 803         void *ret;
 804         int new_nid;
 805         unsigned long ret_paddr;
 806
 807         ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, end_pfn << PAGE_SHIFT);
 808
 809         /* retry over all memory */
 810         if (!ret_paddr)
 811                 ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, lmb_end_of_DRAM());
 812
 813         if (!ret_paddr)
 814                 panic("numa.c: cannot allocate %lu bytes for node %d",
 815                       size, nid);
 816
 817         ret = __va(ret_paddr);
 818
 819         /*
 820          * We initialize the nodes in numeric order: 0, 1, 2...
 821          * and hand over control from the LMB allocator to the
 822          * bootmem allocator.  If this function is called for
 823          * node 5, then we know that all nodes <5 are using the
 824          * bootmem allocator instead of the LMB allocator.
 825          *
 826          * So, check the nid from which this allocation came
 827          * and double check to see if we need to use bootmem
 828          * instead of the LMB.  We don't free the LMB memory
 829          * since it would be useless.
 830          */
 831         new_nid = early_pfn_to_nid(ret_paddr >> PAGE_SHIFT);
 832         if (new_nid < nid) {
 833                 ret = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(new_nid),
 834                                 size, align, 0);
 835
 836                 dbg("alloc_bootmem %p %lx\n", ret, size);
 837         }
 838
 839         memset(ret, 0, size);
 840         return ret;
 841 }
 842
 843 static struct notifier_block __cpuinitdata ppc64_numa_nb = {
 844         .notifier_call = cpu_numa_callback,
 845         .priority = 1 /* Must run before sched domains notifier. */
 846 };
 847
 848 static void mark_reserved_regions_for_nid(int nid)
 849 {
 850         struct pglist_data *node = NODE_DATA(nid);
 851         int i;
 852
 853         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 854                 unsigned long physbase = lmb.reserved.region[i].base;
 855                 unsigned long size = lmb.reserved.region[i].size;
 856                 unsigned long start_pfn = physbase >> PAGE_SHIFT;
 857                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(physbase + size);
 858                 struct node_active_region node_ar;
 859                 unsigned long node_end_pfn = node->node_start_pfn +
 860                                              node->node_spanned_pages;
 861
 862                 /*
 863                  * Check to make sure that this lmb.reserved area is
 864                  * within the bounds of the node that we care about.
 865                  * Checking the nid of the start and end points is not
 866                  * sufficient because the reserved area could span the
 867                  * entire node.
 868                  */
 869                 if (end_pfn <= node->node_start_pfn ||
 870                     start_pfn >= node_end_pfn)
 871                         continue;
 872
 873                 get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 874                 while (start_pfn < end_pfn &&
 875                         node_ar.start_pfn < node_ar.end_pfn) {
 876                         unsigned long reserve_size = size;
 877                         /*
 878                          * if reserved region extends past active region
 879                          * then trim size to active region
 880                          */
 881                         if (end_pfn > node_ar.end_pfn)
 882                                 reserve_size = (node_ar.end_pfn << PAGE_SHIFT)
 883                                         - physbase;
 884                         /*
 885                          * Only worry about *this* node, others may not
 886                          * yet have valid NODE_DATA().
 887                          */
 888                         if (node_ar.nid == nid) {
 889                                 dbg("reserve_bootmem %lx %lx nid=%d\n",
 890                                         physbase, reserve_size, node_ar.nid);
 891                                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node_ar.nid),
 892                                                 physbase, reserve_size,
 893                                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 894                         }
 895                         /*
 896                          * if reserved region is contained in the active region
 897                          * then done.
 898                          */
 899                         if (end_pfn <= node_ar.end_pfn)
 900                                 break;
 901
 902                         /*
 903                          * reserved region extends past the active region
 904                          *   get next active region that contains this
 905                          *   reserved region
 906                          */
 907                         start_pfn = node_ar.end_pfn;
 908                         physbase = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 909                         size = size - reserve_size;
 910                         get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 911                 }
 912         }
 913 }
 914
 915
 916 void __init do_init_bootmem(void)
 917 {
 918         int nid;
 919
 920         min_low_pfn = 0;
 921         max_low_pfn = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 922         max_pfn = max_low_pfn;
 923
 924         if (parse_numa_properties())
 925                 setup_nonnuma();
 926         else
 927                 dump_numa_memory_topology();
 928
 929         register_cpu_notifier(&ppc64_numa_nb);
 930         cpu_numa_callback(&ppc64_numa_nb, CPU_UP_PREPARE,
 931                           (void *)(unsigned long)boot_cpuid);
 932
 933         for_each_online_node(nid) {
 934                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 935                 void *bootmem_vaddr;
 936                 unsigned long bootmap_pages;
 937
 938                 get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
 939
 940                 /*
 941                  * Allocate the node structure node local if possible
 942                  *
 943                  * Be careful moving this around, as it relies on all
 944                  * previous nodes' bootmem to be initialized and have
 945                  * all reserved areas marked.
 946                  */
 947                 NODE_DATA(nid) = careful_zallocation(nid,
 948                                         sizeof(struct pglist_data),
 949                                         SMP_CACHE_BYTES, end_pfn);
 950
 951                 dbg("node %d\n", nid);
 952                 dbg("NODE_DATA() = %p\n", NODE_DATA(nid));
 953
 954                 NODE_DATA(nid)->bdata = &bootmem_node_data[nid];
 955                 NODE_DATA(nid)->node_start_pfn = start_pfn;
 956                 NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 957
 958                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages == 0)
 959                         continue;
 960
 961                 dbg("start_paddr = %lx\n", start_pfn << PAGE_SHIFT);
 962                 dbg("end_paddr = %lx\n", end_pfn << PAGE_SHIFT);
 963
 964                 bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
 965                 bootmem_vaddr = careful_zallocation(nid,
 966                                         bootmap_pages << PAGE_SHIFT,
 967                                         PAGE_SIZE, end_pfn);
 968
 969                 dbg("bootmap_vaddr = %p\n", bootmem_vaddr);
 970
 971                 init_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
 972                                   __pa(bootmem_vaddr) >> PAGE_SHIFT,
 973                                   start_pfn, end_pfn);
 974
 975                 free_bootmem_with_active_regions(nid, end_pfn);
 976                 /*
 977                  * Be very careful about moving this around.  Future
 978                  * calls to careful_zallocation() depend on this getting
 979                  * done correctly.
 980                  */
 981                 mark_reserved_regions_for_nid(nid);
 982                 sparse_memory_present_with_active_regions(nid);
 983         }
 984 }
 985
 986 void __init paging_init(void)
 987 {
 988         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
 989         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
 990         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 991         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
 992 }
 993
 994 static int __init early_numa(char *p)
 995 {
 996         if (!p)
 997                 return 0;
 998
 999         if (strstr(p, "off"))
1000                 numa_enabled = 0;
1001
1002         if (strstr(p, "debug"))
1003                 numa_debug = 1;
1004
1005         p = strstr(p, "fake=");
1006         if (p)
1007                 cmdline = p + strlen("fake=");
1008
1009         return 0;
1010 }
1011 early_param("numa", early_numa);
1012
1013 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1014 /*
1015  * Find the node associated with a hot added memory section for
1016  * memory represented in the device tree by the property
1017  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory/ibm,dynamic-memory.
1018  */
1019 static int hot_add_drconf_scn_to_nid(struct device_node *memory,
1020                                      unsigned long scn_addr)
1021 {
1022         const u32 *dm;
1023         unsigned int drconf_cell_cnt, rc;
1024         unsigned long lmb_size;
1025         struct assoc_arrays aa;
1026         int nid = -1;
1027
1028         drconf_cell_cnt = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
1029         if (!drconf_cell_cnt)
1030                 return -1;
1031
1032         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
1033         if (!lmb_size)
1034                 return -1;
1035
1036         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
1037         if (rc)
1038                 return -1;
1039
1040         for (; drconf_cell_cnt != 0; --drconf_cell_cnt) {
1041                 struct of_drconf_cell drmem;
1042
1043                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
1044
1045                 /* skip this block if it is reserved or not assigned to
1046                  * this partition */
1047                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
1048                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
1049                         continue;
1050
1051                 if ((scn_addr < drmem.base_addr)
1052                     || (scn_addr >= (drmem.base_addr + lmb_size)))
1053                         continue;
1054
1055                 nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
1056                 break;
1057         }
1058
1059         return nid;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Find the node associated with a hot added memory section for memory
1064  * represented in the device tree as a node (i.e. memory@XXXX) for
1065  * each lmb.
1066  */
1067 int hot_add_node_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1068 {
1069         struct device_node *memory = NULL;
1070         int nid = -1;
1071
1072         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
1073                 unsigned long start, size;
1074                 int ranges;
1075                 const unsigned int *memcell_buf;
1076                 unsigned int len;
1077
1078                 memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
1079                 if (!memcell_buf || len <= 0)
1080                         continue;
1081
1082                 /* ranges in cell */
1083                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
1084
1085                 while (ranges--) {
1086                         start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
1087                         size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
1088
1089                         if ((scn_addr < start) || (scn_addr >= (start + size)))
1090                                 continue;
1091
1092                         nid = of_node_to_nid_single(memory);
1093                         break;
1094                 }
1095
1096                 of_node_put(memory);
1097                 if (nid >= 0)
1098                         break;
1099         }
1100
1101         return nid;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Find the node associated with a hot added memory section.  Section
1106  * corresponds to a SPARSEMEM section, not an LMB.  It is assumed that
1107  * sections are fully contained within a single LMB.
1108  */
1109 int hot_add_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1110 {
1111         struct device_node *memory = NULL;
1112         int nid, found = 0;
1113
1114         if (!numa_enabled || (min_common_depth < 0))
1115                 return any_online_node(NODE_MASK_ALL);
1116
1117         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
1118         if (memory) {
1119                 nid = hot_add_drconf_scn_to_nid(memory, scn_addr);
1120                 of_node_put(memory);
1121         } else {
1122                 nid = hot_add_node_scn_to_nid(scn_addr);
1123         }
1124
1125         if (nid < 0 || !node_online(nid))
1126                 nid = any_online_node(NODE_MASK_ALL);
1127
1128         if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
1129                 return nid;
1130
1131         for_each_online_node(nid) {
1132                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages) {
1133                         found = 1;
1134                         break;
1135                 }
1136         }
1137
1138         BUG_ON(!found);
1139         return nid;
1140 }
1141
1142 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */