arch/x86/mm/amdtopology_64.c

   1 /*
   2  * AMD NUMA support.
   3  * Discover the memory map and associated nodes.
   4  *
   5  * This version reads it directly from the AMD northbridge.
   6  *
   7  * Copyright 2002,2003 Andi Kleen, SuSE Labs.
   8  */
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/init.h>
  11 #include <linux/string.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/nodemask.h>
  14 #include <linux/memblock.h>
  15
  16 #include <asm/io.h>
  17 #include <linux/pci_ids.h>
  18 #include <linux/acpi.h>
  19 #include <asm/types.h>
  20 #include <asm/mmzone.h>
  21 #include <asm/proto.h>
  22 #include <asm/e820.h>
  23 #include <asm/pci-direct.h>
  24 #include <asm/numa.h>
  25 #include <asm/mpspec.h>
  26 #include <asm/apic.h>
  27 #include <asm/amd_nb.h>
  28
  29 static struct bootnode __initdata nodes[8];
  30 static unsigned char __initdata nodeids[8];
  31 static nodemask_t __initdata nodes_parsed = NODE_MASK_NONE;
  32
  33 static __init int find_northbridge(void)
  34 {
  35         int num;
  36
  37         for (num = 0; num < 32; num++) {
  38                 u32 header;
  39
  40                 header = read_pci_config(0, num, 0, 0x00);
  41                 if (header != (PCI_VENDOR_ID_AMD | (0x1100<<16)) &&
  42                         header != (PCI_VENDOR_ID_AMD | (0x1200<<16)) &&
  43                         header != (PCI_VENDOR_ID_AMD | (0x1300<<16)))
  44                         continue;
  45
  46                 header = read_pci_config(0, num, 1, 0x00);
  47                 if (header != (PCI_VENDOR_ID_AMD | (0x1101<<16)) &&
  48                         header != (PCI_VENDOR_ID_AMD | (0x1201<<16)) &&
  49                         header != (PCI_VENDOR_ID_AMD | (0x1301<<16)))
  50                         continue;
  51                 return num;
  52         }
  53
  54         return -1;
  55 }
  56
  57 static __init void early_get_boot_cpu_id(void)
  58 {
  59         /*
  60          * need to get the APIC ID of the BSP so can use that to
  61          * create apicid_to_node in amd_scan_nodes()
  62          */
  63 #ifdef CONFIG_X86_MPPARSE
  64         /*
  65          * get boot-time SMP configuration:
  66          */
  67         if (smp_found_config)
  68                 early_get_smp_config();
  69 #endif
  70         early_init_lapic_mapping();
  71 }
  72
  73 int __init amd_numa_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
  74 {
  75         unsigned long start = PFN_PHYS(start_pfn);
  76         unsigned long end = PFN_PHYS(end_pfn);
  77         unsigned numnodes;
  78         unsigned long prevbase;
  79         int i, nb, found = 0;
  80         u32 nodeid, reg;
  81
  82         if (!early_pci_allowed())
  83                 return -1;
  84
  85         nb = find_northbridge();
  86         if (nb < 0)
  87                 return nb;
  88
  89         pr_info("Scanning NUMA topology in Northbridge %d\n", nb);
  90
  91         reg = read_pci_config(0, nb, 0, 0x60);
  92         numnodes = ((reg >> 4) & 0xF) + 1;
  93         if (numnodes <= 1)
  94                 return -1;
  95
  96         pr_info("Number of physical nodes %d\n", numnodes);
  97
  98         prevbase = 0;
  99         for (i = 0; i < 8; i++) {
 100                 unsigned long base, limit;
 101
 102                 base = read_pci_config(0, nb, 1, 0x40 + i*8);
 103                 limit = read_pci_config(0, nb, 1, 0x44 + i*8);
 104
 105                 nodeids[i] = nodeid = limit & 7;
 106                 if ((base & 3) == 0) {
 107                         if (i < numnodes)
 108                                 pr_info("Skipping disabled node %d\n", i);
 109                         continue;
 110                 }
 111                 if (nodeid >= numnodes) {
 112                         pr_info("Ignoring excess node %d (%lx:%lx)\n", nodeid,
 113                                 base, limit);
 114                         continue;
 115                 }
 116
 117                 if (!limit) {
 118                         pr_info("Skipping node entry %d (base %lx)\n",
 119                                 i, base);
 120                         continue;
 121                 }
 122                 if ((base >> 8) & 3 || (limit >> 8) & 3) {
 123                         pr_err("Node %d using interleaving mode %lx/%lx\n",
 124                                nodeid, (base >> 8) & 3, (limit >> 8) & 3);
 125                         return -1;
 126                 }
 127                 if (node_isset(nodeid, nodes_parsed)) {
 128                         pr_info("Node %d already present, skipping\n",
 129                                 nodeid);
 130                         continue;
 131                 }
 132
 133                 limit >>= 16;
 134                 limit <<= 24;
 135                 limit |= (1<<24)-1;
 136                 limit++;
 137
 138                 if (limit > end)
 139                         limit = end;
 140                 if (limit <= base)
 141                         continue;
 142
 143                 base >>= 16;
 144                 base <<= 24;
 145
 146                 if (base < start)
 147                         base = start;
 148                 if (limit > end)
 149                         limit = end;
 150                 if (limit == base) {
 151                         pr_err("Empty node %d\n", nodeid);
 152                         continue;
 153                 }
 154                 if (limit < base) {
 155                         pr_err("Node %d bogus settings %lx-%lx.\n",
 156                                nodeid, base, limit);
 157                         continue;
 158                 }
 159
 160                 /* Could sort here, but pun for now. Should not happen anyroads. */
 161                 if (prevbase > base) {
 162                         pr_err("Node map not sorted %lx,%lx\n",
 163                                prevbase, base);
 164                         return -1;
 165                 }
 166
 167                 pr_info("Node %d MemBase %016lx Limit %016lx\n",
 168                         nodeid, base, limit);
 169
 170                 found++;
 171
 172                 nodes[nodeid].start = base;
 173                 nodes[nodeid].end = limit;
 174
 175                 prevbase = base;
 176
 177                 node_set(nodeid, nodes_parsed);
 178         }
 179
 180         if (!found)
 181                 return -1;
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 186 static s16 fake_apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] __initdata = {
 187         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
 188 };
 189
 190 int __init amd_get_nodes(struct bootnode *physnodes)
 191 {
 192         int i;
 193         int ret = 0;
 194
 195         for_each_node_mask(i, nodes_parsed) {
 196                 physnodes[ret].start = nodes[i].start;
 197                 physnodes[ret].end = nodes[i].end;
 198                 ret++;
 199         }
 200         return ret;
 201 }
 202
 203 static int __init find_node_by_addr(unsigned long addr)
 204 {
 205         int ret = NUMA_NO_NODE;
 206         int i;
 207
 208         for (i = 0; i < 8; i++)
 209                 if (addr >= nodes[i].start && addr < nodes[i].end) {
 210                         ret = i;
 211                         break;
 212                 }
 213         return ret;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * For NUMA emulation, fake proximity domain (_PXM) to node id mappings must be
 218  * setup to represent the physical topology but reflect the emulated
 219  * environment.  For each emulated node, the real node which it appears on is
 220  * found and a fake pxm to nid mapping is created which mirrors the actual
 221  * locality.  node_distance() then represents the correct distances between
 222  * emulated nodes by using the fake acpi mappings to pxms.
 223  */
 224 void __init amd_fake_nodes(const struct bootnode *nodes, int nr_nodes)
 225 {
 226         unsigned int bits;
 227         unsigned int cores;
 228         unsigned int apicid_base = 0;
 229         int i;
 230
 231         bits = boot_cpu_data.x86_coreid_bits;
 232         cores = 1 << bits;
 233         early_get_boot_cpu_id();
 234         if (boot_cpu_physical_apicid > 0)
 235                 apicid_base = boot_cpu_physical_apicid;
 236
 237         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 238                 int index;
 239                 int nid;
 240                 int j;
 241
 242                 nid = find_node_by_addr(nodes[i].start);
 243                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
 244                         continue;
 245
 246                 index = nodeids[nid] << bits;
 247                 if (fake_apicid_to_node[index + apicid_base] == NUMA_NO_NODE)
 248                         for (j = apicid_base; j < cores + apicid_base; j++)
 249                                 fake_apicid_to_node[index + j] = i;
 250 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 251                 __acpi_map_pxm_to_node(nid, i);
 252 #endif
 253         }
 254         memcpy(apicid_to_node, fake_apicid_to_node, sizeof(apicid_to_node));
 255 }
 256 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 257
 258 int __init amd_scan_nodes(void)
 259 {
 260         unsigned int bits;
 261         unsigned int cores;
 262         unsigned int apicid_base;
 263         int i;
 264
 265         BUG_ON(nodes_empty(nodes_parsed));
 266         node_possible_map = nodes_parsed;
 267         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, 8, NULL);
 268         if (memnode_shift < 0) {
 269                 pr_err("No NUMA node hash function found. Contact maintainer\n");
 270                 return -1;
 271         }
 272         pr_info("Using node hash shift of %d\n", memnode_shift);
 273
 274         /* use the coreid bits from early_identify_cpu */
 275         bits = boot_cpu_data.x86_coreid_bits;
 276         cores = (1<<bits);
 277         apicid_base = 0;
 278         /* get the APIC ID of the BSP early for systems with apicid lifting */
 279         early_get_boot_cpu_id();
 280         if (boot_cpu_physical_apicid > 0) {
 281                 pr_info("BSP APIC ID: %02x\n", boot_cpu_physical_apicid);
 282                 apicid_base = boot_cpu_physical_apicid;
 283         }
 284
 285         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
 286                 int j;
 287
 288                 memblock_x86_register_active_regions(i,
 289                                 nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
 290                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
 291                 for (j = apicid_base; j < cores + apicid_base; j++)
 292                         apicid_to_node[(i << bits) + j] = i;
 293                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
 294         }
 295
 296         numa_init_array();
 297         return 0;
 298 }