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, index;
 246         const unsigned int *ref_points;
 247         struct device_node *rtas_root;
 248         unsigned int len;
 249         struct device_node *options;
 250
 251         rtas_root = of_find_node_by_path("/rtas");
 252
 253         if (!rtas_root)
 254                 return -1;
 255
 256         /*
 257          * this property is 2 32-bit integers, each representing a level of
 258          * depth in the associativity nodes.  The first is for an SMP
 259          * configuration (should be all 0's) and the second is for a normal
 260          * NUMA configuration.
 261          */
 262         index = 1;
 263         ref_points = of_get_property(rtas_root,
 264                         "ibm,associativity-reference-points", &len);
 265
 266         /*
 267          * For type 1 affinity information we want the first field
 268          */
 269         options = of_find_node_by_path("/options");
 270         if (options) {
 271                 const char *str;
 272                 str = of_get_property(options, "ibm,associativity-form", NULL);
 273                 if (str && !strcmp(str, "1"))
 274                         index = 0;
 275         }
 276
 277         if ((len >= 2 * sizeof(unsigned int)) && ref_points) {
 278                 depth = ref_points[index];
 279         } else {
 280                 dbg("NUMA: ibm,associativity-reference-points not found.\n");
 281                 depth = -1;
 282         }
 283         of_node_put(rtas_root);
 284
 285         return depth;
 286 }
 287
 288 static void __init get_n_mem_cells(int *n_addr_cells, int *n_size_cells)
 289 {
 290         struct device_node *memory = NULL;
 291
 292         memory = of_find_node_by_type(memory, "memory");
 293         if (!memory)
 294                 panic("numa.c: No memory nodes found!");
 295
 296         *n_addr_cells = of_n_addr_cells(memory);
 297         *n_size_cells = of_n_size_cells(memory);
 298         of_node_put(memory);
 299 }
 300
 301 static unsigned long __devinit read_n_cells(int n, const unsigned int **buf)
 302 {
 303         unsigned long result = 0;
 304
 305         while (n--) {
 306                 result = (result << 32) | **buf;
 307                 (*buf)++;
 308         }
 309         return result;
 310 }
 311
 312 struct of_drconf_cell {
 313         u64     base_addr;
 314         u32     drc_index;
 315         u32     reserved;
 316         u32     aa_index;
 317         u32     flags;
 318 };
 319
 320 #define DRCONF_MEM_ASSIGNED     0x00000008
 321 #define DRCONF_MEM_AI_INVALID   0x00000040
 322 #define DRCONF_MEM_RESERVED     0x00000080
 323
 324 /*
 325  * Read the next lmb list entry from the ibm,dynamic-memory property
 326  * and return the information in the provided of_drconf_cell structure.
 327  */
 328 static void read_drconf_cell(struct of_drconf_cell *drmem, const u32 **cellp)
 329 {
 330         const u32 *cp;
 331
 332         drmem->base_addr = read_n_cells(n_mem_addr_cells, cellp);
 333
 334         cp = *cellp;
 335         drmem->drc_index = cp[0];
 336         drmem->reserved = cp[1];
 337         drmem->aa_index = cp[2];
 338         drmem->flags = cp[3];
 339
 340         *cellp = cp + 4;
 341 }
 342
 343 /*
 344  * Retreive and validate the ibm,dynamic-memory property of the device tree.
 345  *
 346  * The layout of the ibm,dynamic-memory property is a number N of lmb
 347  * list entries followed by N lmb list entries.  Each lmb list entry
 348  * contains information as layed out in the of_drconf_cell struct above.
 349  */
 350 static int of_get_drconf_memory(struct device_node *memory, const u32 **dm)
 351 {
 352         const u32 *prop;
 353         u32 len, entries;
 354
 355         prop = of_get_property(memory, "ibm,dynamic-memory", &len);
 356         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 357                 return 0;
 358
 359         entries = *prop++;
 360
 361         /* Now that we know the number of entries, revalidate the size
 362          * of the property read in to ensure we have everything
 363          */
 364         if (len < (entries * (n_mem_addr_cells + 4) + 1) * sizeof(unsigned int))
 365                 return 0;
 366
 367         *dm = prop;
 368         return entries;
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Retreive and validate the ibm,lmb-size property for drconf memory
 373  * from the device tree.
 374  */
 375 static u64 of_get_lmb_size(struct device_node *memory)
 376 {
 377         const u32 *prop;
 378         u32 len;
 379
 380         prop = of_get_property(memory, "ibm,lmb-size", &len);
 381         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 382                 return 0;
 383
 384         return read_n_cells(n_mem_size_cells, &prop);
 385 }
 386
 387 struct assoc_arrays {
 388         u32     n_arrays;
 389         u32     array_sz;
 390         const u32 *arrays;
 391 };
 392
 393 /*
 394  * Retreive and validate the list of associativity arrays for drconf
 395  * memory from the ibm,associativity-lookup-arrays property of the
 396  * device tree..
 397  *
 398  * The layout of the ibm,associativity-lookup-arrays property is a number N
 399  * indicating the number of associativity arrays, followed by a number M
 400  * indicating the size of each associativity array, followed by a list
 401  * of N associativity arrays.
 402  */
 403 static int of_get_assoc_arrays(struct device_node *memory,
 404                                struct assoc_arrays *aa)
 405 {
 406         const u32 *prop;
 407         u32 len;
 408
 409         prop = of_get_property(memory, "ibm,associativity-lookup-arrays", &len);
 410         if (!prop || len < 2 * sizeof(unsigned int))
 411                 return -1;
 412
 413         aa->n_arrays = *prop++;
 414         aa->array_sz = *prop++;
 415
 416         /* Now that we know the number of arrrays and size of each array,
 417          * revalidate the size of the property read in.
 418          */
 419         if (len < (aa->n_arrays * aa->array_sz + 2) * sizeof(unsigned int))
 420                 return -1;
 421
 422         aa->arrays = prop;
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * This is like of_node_to_nid_single() for memory represented in the
 428  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 429  */
 430 static int of_drconf_to_nid_single(struct of_drconf_cell *drmem,
 431                                    struct assoc_arrays *aa)
 432 {
 433         int default_nid = 0;
 434         int nid = default_nid;
 435         int index;
 436
 437         if (min_common_depth > 0 && min_common_depth <= aa->array_sz &&
 438             !(drmem->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) &&
 439             drmem->aa_index < aa->n_arrays) {
 440                 index = drmem->aa_index * aa->array_sz + min_common_depth - 1;
 441                 nid = aa->arrays[index];
 442
 443                 if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 444                         nid = default_nid;
 445         }
 446
 447         return nid;
 448 }
 449
 450 /*
 451  * Figure out to which domain a cpu belongs and stick it there.
 452  * Return the id of the domain used.
 453  */
 454 static int __cpuinit numa_setup_cpu(unsigned long lcpu)
 455 {
 456         int nid = 0;
 457         struct device_node *cpu = of_get_cpu_node(lcpu, NULL);
 458
 459         if (!cpu) {
 460                 WARN_ON(1);
 461                 goto out;
 462         }
 463
 464         nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 465
 466         if (nid < 0 || !node_online(nid))
 467                 nid = first_online_node;
 468 out:
 469         map_cpu_to_node(lcpu, nid);
 470
 471         of_node_put(cpu);
 472
 473         return nid;
 474 }
 475
 476 static int __cpuinit cpu_numa_callback(struct notifier_block *nfb,
 477                              unsigned long action,
 478                              void *hcpu)
 479 {
 480         unsigned long lcpu = (unsigned long)hcpu;
 481         int ret = NOTIFY_DONE;
 482
 483         switch (action) {
 484         case CPU_UP_PREPARE:
 485         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
 486                 numa_setup_cpu(lcpu);
 487                 ret = NOTIFY_OK;
 488                 break;
 489 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 490         case CPU_DEAD:
 491         case CPU_DEAD_FROZEN:
 492         case CPU_UP_CANCELED:
 493         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
 494                 unmap_cpu_from_node(lcpu);
 495                 break;
 496                 ret = NOTIFY_OK;
 497 #endif
 498         }
 499         return ret;
 500 }
 501
 502 /*
 503  * Check and possibly modify a memory region to enforce the memory limit.
 504  *
 505  * Returns the size the region should have to enforce the memory limit.
 506  * This will either be the original value of size, a truncated value,
 507  * or zero. If the returned value of size is 0 the region should be
 508  * discarded as it lies wholy above the memory limit.
 509  */
 510 static unsigned long __init numa_enforce_memory_limit(unsigned long start,
 511                                                       unsigned long size)
 512 {
 513         /*
 514          * We use lmb_end_of_DRAM() in here instead of memory_limit because
 515          * we've already adjusted it for the limit and it takes care of
 516          * having memory holes below the limit.  Also, in the case of
 517          * iommu_is_off, memory_limit is not set but is implicitly enforced.
 518          */
 519
 520         if (start + size <= lmb_end_of_DRAM())
 521                 return size;
 522
 523         if (start >= lmb_end_of_DRAM())
 524                 return 0;
 525
 526         return lmb_end_of_DRAM() - start;
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Reads the counter for a given entry in
 531  * linux,drconf-usable-memory property
 532  */
 533 static inline int __init read_usm_ranges(const u32 **usm)
 534 {
 535         /*
 536          * For each lmb in ibm,dynamic-memory a corresponding
 537          * entry in linux,drconf-usable-memory property contains
 538          * a counter followed by that many (base, size) duple.
 539          * read the counter from linux,drconf-usable-memory
 540          */
 541         return read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
 542 }
 543
 544 /*
 545  * Extract NUMA information from the ibm,dynamic-reconfiguration-memory
 546  * node.  This assumes n_mem_{addr,size}_cells have been set.
 547  */
 548 static void __init parse_drconf_memory(struct device_node *memory)
 549 {
 550         const u32 *dm, *usm;
 551         unsigned int n, rc, ranges, is_kexec_kdump = 0;
 552         unsigned long lmb_size, base, size, sz;
 553         int nid;
 554         struct assoc_arrays aa;
 555
 556         n = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
 557         if (!n)
 558                 return;
 559
 560         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
 561         if (!lmb_size)
 562                 return;
 563
 564         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
 565         if (rc)
 566                 return;
 567
 568         /* check if this is a kexec/kdump kernel */
 569         usm = of_get_usable_memory(memory);
 570         if (usm != NULL)
 571                 is_kexec_kdump = 1;
 572
 573         for (; n != 0; --n) {
 574                 struct of_drconf_cell drmem;
 575
 576                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
 577
 578                 /* skip this block if the reserved bit is set in flags (0x80)
 579                    or if the block is not assigned to this partition (0x8) */
 580                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
 581                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
 582                         continue;
 583
 584                 base = drmem.base_addr;
 585                 size = lmb_size;
 586                 ranges = 1;
 587
 588                 if (is_kexec_kdump) {
 589                         ranges = read_usm_ranges(&usm);
 590                         if (!ranges) /* there are no (base, size) duple */
 591                                 continue;
 592                 }
 593                 do {
 594                         if (is_kexec_kdump) {
 595                                 base = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &usm);
 596                                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &usm);
 597                         }
 598                         nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
 599                         fake_numa_create_new_node(
 600                                 ((base + size) >> PAGE_SHIFT),
 601                                            &nid);
 602                         node_set_online(nid);
 603                         sz = numa_enforce_memory_limit(base, size);
 604                         if (sz)
 605                                 add_active_range(nid, base >> PAGE_SHIFT,
 606                                                  (base >> PAGE_SHIFT)
 607                                                  + (sz >> PAGE_SHIFT));
 608                 } while (--ranges);
 609         }
 610 }
 611
 612 static int __init parse_numa_properties(void)
 613 {
 614         struct device_node *cpu = NULL;
 615         struct device_node *memory = NULL;
 616         int default_nid = 0;
 617         unsigned long i;
 618
 619         if (numa_enabled == 0) {
 620                 printk(KERN_WARNING "NUMA disabled by user\n");
 621                 return -1;
 622         }
 623
 624         min_common_depth = find_min_common_depth();
 625
 626         if (min_common_depth < 0)
 627                 return min_common_depth;
 628
 629         dbg("NUMA associativity depth for CPU/Memory: %d\n", min_common_depth);
 630
 631         /*
 632          * Even though we connect cpus to numa domains later in SMP
 633          * init, we need to know the node ids now. This is because
 634          * each node to be onlined must have NODE_DATA etc backing it.
 635          */
 636         for_each_present_cpu(i) {
 637                 int nid;
 638
 639                 cpu = of_get_cpu_node(i, NULL);
 640                 BUG_ON(!cpu);
 641                 nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 642                 of_node_put(cpu);
 643
 644                 /*
 645                  * Don't fall back to default_nid yet -- we will plug
 646                  * cpus into nodes once the memory scan has discovered
 647                  * the topology.
 648                  */
 649                 if (nid < 0)
 650                         continue;
 651                 node_set_online(nid);
 652         }
 653
 654         get_n_mem_cells(&n_mem_addr_cells, &n_mem_size_cells);
 655         memory = NULL;
 656         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
 657                 unsigned long start;
 658                 unsigned long size;
 659                 int nid;
 660                 int ranges;
 661                 const unsigned int *memcell_buf;
 662                 unsigned int len;
 663
 664                 memcell_buf = of_get_property(memory,
 665                         "linux,usable-memory", &len);
 666                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 667                         memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
 668                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 669                         continue;
 670
 671                 /* ranges in cell */
 672                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
 673 new_range:
 674                 /* these are order-sensitive, and modify the buffer pointer */
 675                 start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
 676                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
 677
 678                 /*
 679                  * Assumption: either all memory nodes or none will
 680                  * have associativity properties.  If none, then
 681                  * everything goes to default_nid.
 682                  */
 683                 nid = of_node_to_nid_single(memory);
 684                 if (nid < 0)
 685                         nid = default_nid;
 686
 687                 fake_numa_create_new_node(((start + size) >> PAGE_SHIFT), &nid);
 688                 node_set_online(nid);
 689
 690                 if (!(size = numa_enforce_memory_limit(start, size))) {
 691                         if (--ranges)
 692                                 goto new_range;
 693                         else
 694                                 continue;
 695                 }
 696
 697                 add_active_range(nid, start >> PAGE_SHIFT,
 698                                 (start >> PAGE_SHIFT) + (size >> PAGE_SHIFT));
 699
 700                 if (--ranges)
 701                         goto new_range;
 702         }
 703
 704         /*
 705          * Now do the same thing for each LMB listed in the ibm,dynamic-memory
 706          * property in the ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 707          */
 708         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 709         if (memory)
 710                 parse_drconf_memory(memory);
 711
 712         return 0;
 713 }
 714
 715 static void __init setup_nonnuma(void)
 716 {
 717         unsigned long top_of_ram = lmb_end_of_DRAM();
 718         unsigned long total_ram = lmb_phys_mem_size();
 719         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 720         unsigned int i, nid = 0;
 721
 722         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n",
 723                top_of_ram, total_ram);
 724         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 725                (top_of_ram - total_ram) >> 20);
 726
 727         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; ++i) {
 728                 start_pfn = lmb.memory.region[i].base >> PAGE_SHIFT;
 729                 end_pfn = start_pfn + lmb_size_pages(&lmb.memory, i);
 730
 731                 fake_numa_create_new_node(end_pfn, &nid);
 732                 add_active_range(nid, start_pfn, end_pfn);
 733                 node_set_online(nid);
 734         }
 735 }
 736
 737 void __init dump_numa_cpu_topology(void)
 738 {
 739         unsigned int node;
 740         unsigned int cpu, count;
 741
 742         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 743                 return;
 744
 745         for_each_online_node(node) {
 746                 printk(KERN_DEBUG "Node %d CPUs:", node);
 747
 748                 count = 0;
 749                 /*
 750                  * If we used a CPU iterator here we would miss printing
 751                  * the holes in the cpumap.
 752                  */
 753                 for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
 754                         if (cpu_isset(cpu, numa_cpumask_lookup_table[node])) {
 755                                 if (count == 0)
 756                                         printk(" %u", cpu);
 757                                 ++count;
 758                         } else {
 759                                 if (count > 1)
 760                                         printk("-%u", cpu - 1);
 761                                 count = 0;
 762                         }
 763                 }
 764
 765                 if (count > 1)
 766                         printk("-%u", NR_CPUS - 1);
 767                 printk("\n");
 768         }
 769 }
 770
 771 static void __init dump_numa_memory_topology(void)
 772 {
 773         unsigned int node;
 774         unsigned int count;
 775
 776         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 777                 return;
 778
 779         for_each_online_node(node) {
 780                 unsigned long i;
 781
 782                 printk(KERN_DEBUG "Node %d Memory:", node);
 783
 784                 count = 0;
 785
 786                 for (i = 0; i < lmb_end_of_DRAM();
 787                      i += (1 << SECTION_SIZE_BITS)) {
 788                         if (early_pfn_to_nid(i >> PAGE_SHIFT) == node) {
 789                                 if (count == 0)
 790                                         printk(" 0x%lx", i);
 791                                 ++count;
 792                         } else {
 793                                 if (count > 0)
 794                                         printk("-0x%lx", i);
 795                                 count = 0;
 796                         }
 797                 }
 798
 799                 if (count > 0)
 800                         printk("-0x%lx", i);
 801                 printk("\n");
 802         }
 803 }
 804
 805 /*
 806  * Allocate some memory, satisfying the lmb or bootmem allocator where
 807  * required. nid is the preferred node and end is the physical address of
 808  * the highest address in the node.
 809  *
 810  * Returns the virtual address of the memory.
 811  */
 812 static void __init *careful_zallocation(int nid, unsigned long size,
 813                                        unsigned long align,
 814                                        unsigned long end_pfn)
 815 {
 816         void *ret;
 817         int new_nid;
 818         unsigned long ret_paddr;
 819
 820         ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, end_pfn << PAGE_SHIFT);
 821
 822         /* retry over all memory */
 823         if (!ret_paddr)
 824                 ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, lmb_end_of_DRAM());
 825
 826         if (!ret_paddr)
 827                 panic("numa.c: cannot allocate %lu bytes for node %d",
 828                       size, nid);
 829
 830         ret = __va(ret_paddr);
 831
 832         /*
 833          * We initialize the nodes in numeric order: 0, 1, 2...
 834          * and hand over control from the LMB allocator to the
 835          * bootmem allocator.  If this function is called for
 836          * node 5, then we know that all nodes <5 are using the
 837          * bootmem allocator instead of the LMB allocator.
 838          *
 839          * So, check the nid from which this allocation came
 840          * and double check to see if we need to use bootmem
 841          * instead of the LMB.  We don't free the LMB memory
 842          * since it would be useless.
 843          */
 844         new_nid = early_pfn_to_nid(ret_paddr >> PAGE_SHIFT);
 845         if (new_nid < nid) {
 846                 ret = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(new_nid),
 847                                 size, align, 0);
 848
 849                 dbg("alloc_bootmem %p %lx\n", ret, size);
 850         }
 851
 852         memset(ret, 0, size);
 853         return ret;
 854 }
 855
 856 static struct notifier_block __cpuinitdata ppc64_numa_nb = {
 857         .notifier_call = cpu_numa_callback,
 858         .priority = 1 /* Must run before sched domains notifier. */
 859 };
 860
 861 static void mark_reserved_regions_for_nid(int nid)
 862 {
 863         struct pglist_data *node = NODE_DATA(nid);
 864         int i;
 865
 866         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 867                 unsigned long physbase = lmb.reserved.region[i].base;
 868                 unsigned long size = lmb.reserved.region[i].size;
 869                 unsigned long start_pfn = physbase >> PAGE_SHIFT;
 870                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(physbase + size);
 871                 struct node_active_region node_ar;
 872                 unsigned long node_end_pfn = node->node_start_pfn +
 873                                              node->node_spanned_pages;
 874
 875                 /*
 876                  * Check to make sure that this lmb.reserved area is
 877                  * within the bounds of the node that we care about.
 878                  * Checking the nid of the start and end points is not
 879                  * sufficient because the reserved area could span the
 880                  * entire node.
 881                  */
 882                 if (end_pfn <= node->node_start_pfn ||
 883                     start_pfn >= node_end_pfn)
 884                         continue;
 885
 886                 get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 887                 while (start_pfn < end_pfn &&
 888                         node_ar.start_pfn < node_ar.end_pfn) {
 889                         unsigned long reserve_size = size;
 890                         /*
 891                          * if reserved region extends past active region
 892                          * then trim size to active region
 893                          */
 894                         if (end_pfn > node_ar.end_pfn)
 895                                 reserve_size = (node_ar.end_pfn << PAGE_SHIFT)
 896                                         - physbase;
 897                         /*
 898                          * Only worry about *this* node, others may not
 899                          * yet have valid NODE_DATA().
 900                          */
 901                         if (node_ar.nid == nid) {
 902                                 dbg("reserve_bootmem %lx %lx nid=%d\n",
 903                                         physbase, reserve_size, node_ar.nid);
 904                                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node_ar.nid),
 905                                                 physbase, reserve_size,
 906                                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 907                         }
 908                         /*
 909                          * if reserved region is contained in the active region
 910                          * then done.
 911                          */
 912                         if (end_pfn <= node_ar.end_pfn)
 913                                 break;
 914
 915                         /*
 916                          * reserved region extends past the active region
 917                          *   get next active region that contains this
 918                          *   reserved region
 919                          */
 920                         start_pfn = node_ar.end_pfn;
 921                         physbase = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 922                         size = size - reserve_size;
 923                         get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 924                 }
 925         }
 926 }
 927
 928
 929 void __init do_init_bootmem(void)
 930 {
 931         int nid;
 932
 933         min_low_pfn = 0;
 934         max_low_pfn = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 935         max_pfn = max_low_pfn;
 936
 937         if (parse_numa_properties())
 938                 setup_nonnuma();
 939         else
 940                 dump_numa_memory_topology();
 941
 942         register_cpu_notifier(&ppc64_numa_nb);
 943         cpu_numa_callback(&ppc64_numa_nb, CPU_UP_PREPARE,
 944                           (void *)(unsigned long)boot_cpuid);
 945
 946         for_each_online_node(nid) {
 947                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 948                 void *bootmem_vaddr;
 949                 unsigned long bootmap_pages;
 950
 951                 get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
 952
 953                 /*
 954                  * Allocate the node structure node local if possible
 955                  *
 956                  * Be careful moving this around, as it relies on all
 957                  * previous nodes' bootmem to be initialized and have
 958                  * all reserved areas marked.
 959                  */
 960                 NODE_DATA(nid) = careful_zallocation(nid,
 961                                         sizeof(struct pglist_data),
 962                                         SMP_CACHE_BYTES, end_pfn);
 963
 964                 dbg("node %d\n", nid);
 965                 dbg("NODE_DATA() = %p\n", NODE_DATA(nid));
 966
 967                 NODE_DATA(nid)->bdata = &bootmem_node_data[nid];
 968                 NODE_DATA(nid)->node_start_pfn = start_pfn;
 969                 NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 970
 971                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages == 0)
 972                         continue;
 973
 974                 dbg("start_paddr = %lx\n", start_pfn << PAGE_SHIFT);
 975                 dbg("end_paddr = %lx\n", end_pfn << PAGE_SHIFT);
 976
 977                 bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
 978                 bootmem_vaddr = careful_zallocation(nid,
 979                                         bootmap_pages << PAGE_SHIFT,
 980                                         PAGE_SIZE, end_pfn);
 981
 982                 dbg("bootmap_vaddr = %p\n", bootmem_vaddr);
 983
 984                 init_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
 985                                   __pa(bootmem_vaddr) >> PAGE_SHIFT,
 986                                   start_pfn, end_pfn);
 987
 988                 free_bootmem_with_active_regions(nid, end_pfn);
 989                 /*
 990                  * Be very careful about moving this around.  Future
 991                  * calls to careful_zallocation() depend on this getting
 992                  * done correctly.
 993                  */
 994                 mark_reserved_regions_for_nid(nid);
 995                 sparse_memory_present_with_active_regions(nid);
 996         }
 997
 998         init_bootmem_done = 1;
 999 }
1000
1001 void __init paging_init(void)
1002 {
1003         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
1004         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
1005         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
1006         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1007 }
1008
1009 static int __init early_numa(char *p)
1010 {
1011         if (!p)
1012                 return 0;
1013
1014         if (strstr(p, "off"))
1015                 numa_enabled = 0;
1016
1017         if (strstr(p, "debug"))
1018                 numa_debug = 1;
1019
1020         p = strstr(p, "fake=");
1021         if (p)
1022                 cmdline = p + strlen("fake=");
1023
1024         return 0;
1025 }
1026 early_param("numa", early_numa);
1027
1028 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1029 /*
1030  * Find the node associated with a hot added memory section for
1031  * memory represented in the device tree by the property
1032  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory/ibm,dynamic-memory.
1033  */
1034 static int hot_add_drconf_scn_to_nid(struct device_node *memory,
1035                                      unsigned long scn_addr)
1036 {
1037         const u32 *dm;
1038         unsigned int drconf_cell_cnt, rc;
1039         unsigned long lmb_size;
1040         struct assoc_arrays aa;
1041         int nid = -1;
1042
1043         drconf_cell_cnt = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
1044         if (!drconf_cell_cnt)
1045                 return -1;
1046
1047         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
1048         if (!lmb_size)
1049                 return -1;
1050
1051         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
1052         if (rc)
1053                 return -1;
1054
1055         for (; drconf_cell_cnt != 0; --drconf_cell_cnt) {
1056                 struct of_drconf_cell drmem;
1057
1058                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
1059
1060                 /* skip this block if it is reserved or not assigned to
1061                  * this partition */
1062                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
1063                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
1064                         continue;
1065
1066                 if ((scn_addr < drmem.base_addr)
1067                     || (scn_addr >= (drmem.base_addr + lmb_size)))
1068                         continue;
1069
1070                 nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
1071                 break;
1072         }
1073
1074         return nid;
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Find the node associated with a hot added memory section for memory
1079  * represented in the device tree as a node (i.e. memory@XXXX) for
1080  * each lmb.
1081  */
1082 int hot_add_node_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1083 {
1084         struct device_node *memory = NULL;
1085         int nid = -1;
1086
1087         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
1088                 unsigned long start, size;
1089                 int ranges;
1090                 const unsigned int *memcell_buf;
1091                 unsigned int len;
1092
1093                 memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
1094                 if (!memcell_buf || len <= 0)
1095                         continue;
1096
1097                 /* ranges in cell */
1098                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
1099
1100                 while (ranges--) {
1101                         start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
1102                         size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
1103
1104                         if ((scn_addr < start) || (scn_addr >= (start + size)))
1105                                 continue;
1106
1107                         nid = of_node_to_nid_single(memory);
1108                         break;
1109                 }
1110
1111                 of_node_put(memory);
1112                 if (nid >= 0)
1113                         break;
1114         }
1115
1116         return nid;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Find the node associated with a hot added memory section.  Section
1121  * corresponds to a SPARSEMEM section, not an LMB.  It is assumed that
1122  * sections are fully contained within a single LMB.
1123  */
1124 int hot_add_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1125 {
1126         struct device_node *memory = NULL;
1127         int nid, found = 0;
1128
1129         if (!numa_enabled || (min_common_depth < 0))
1130                 return first_online_node;
1131
1132         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
1133         if (memory) {
1134                 nid = hot_add_drconf_scn_to_nid(memory, scn_addr);
1135                 of_node_put(memory);
1136         } else {
1137                 nid = hot_add_node_scn_to_nid(scn_addr);
1138         }
1139
1140         if (nid < 0 || !node_online(nid))
1141                 nid = first_online_node;
1142
1143         if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
1144                 return nid;
1145
1146         for_each_online_node(nid) {
1147                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages) {
1148                         found = 1;
1149                         break;
1150                 }
1151         }
1152
1153         BUG_ON(!found);
1154         return nid;
1155 }
1156
1157 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */