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 }
  71
  72 int __init amd_numa_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
  73 {
  74         unsigned long start = PFN_PHYS(start_pfn);
  75         unsigned long end = PFN_PHYS(end_pfn);
  76         unsigned numnodes;
  77         unsigned long prevbase;
  78         int i, nb, found = 0;
  79         u32 nodeid, reg;
  80
  81         if (!early_pci_allowed())
  82                 return -1;
  83
  84         nb = find_northbridge();
  85         if (nb < 0)
  86                 return nb;
  87
  88         pr_info("Scanning NUMA topology in Northbridge %d\n", nb);
  89
  90         reg = read_pci_config(0, nb, 0, 0x60);
  91         numnodes = ((reg >> 4) & 0xF) + 1;
  92         if (numnodes <= 1)
  93                 return -1;
  94
  95         pr_info("Number of physical nodes %d\n", numnodes);
  96
  97         prevbase = 0;
  98         for (i = 0; i < 8; i++) {
  99                 unsigned long base, limit;
 100
 101                 base = read_pci_config(0, nb, 1, 0x40 + i*8);
 102                 limit = read_pci_config(0, nb, 1, 0x44 + i*8);
 103
 104                 nodeids[i] = nodeid = limit & 7;
 105                 if ((base & 3) == 0) {
 106                         if (i < numnodes)
 107                                 pr_info("Skipping disabled node %d\n", i);
 108                         continue;
 109                 }
 110                 if (nodeid >= numnodes) {
 111                         pr_info("Ignoring excess node %d (%lx:%lx)\n", nodeid,
 112                                 base, limit);
 113                         continue;
 114                 }
 115
 116                 if (!limit) {
 117                         pr_info("Skipping node entry %d (base %lx)\n",
 118                                 i, base);
 119                         continue;
 120                 }
 121                 if ((base >> 8) & 3 || (limit >> 8) & 3) {
 122                         pr_err("Node %d using interleaving mode %lx/%lx\n",
 123                                nodeid, (base >> 8) & 3, (limit >> 8) & 3);
 124                         return -1;
 125                 }
 126                 if (node_isset(nodeid, nodes_parsed)) {
 127                         pr_info("Node %d already present, skipping\n",
 128                                 nodeid);
 129                         continue;
 130                 }
 131
 132                 limit >>= 16;
 133                 limit <<= 24;
 134                 limit |= (1<<24)-1;
 135                 limit++;
 136
 137                 if (limit > end)
 138                         limit = end;
 139                 if (limit <= base)
 140                         continue;
 141
 142                 base >>= 16;
 143                 base <<= 24;
 144
 145                 if (base < start)
 146                         base = start;
 147                 if (limit > end)
 148                         limit = end;
 149                 if (limit == base) {
 150                         pr_err("Empty node %d\n", nodeid);
 151                         continue;
 152                 }
 153                 if (limit < base) {
 154                         pr_err("Node %d bogus settings %lx-%lx.\n",
 155                                nodeid, base, limit);
 156                         continue;
 157                 }
 158
 159                 /* Could sort here, but pun for now. Should not happen anyroads. */
 160                 if (prevbase > base) {
 161                         pr_err("Node map not sorted %lx,%lx\n",
 162                                prevbase, base);
 163                         return -1;
 164                 }
 165
 166                 pr_info("Node %d MemBase %016lx Limit %016lx\n",
 167                         nodeid, base, limit);
 168
 169                 found++;
 170
 171                 nodes[nodeid].start = base;
 172                 nodes[nodeid].end = limit;
 173
 174                 prevbase = base;
 175
 176                 node_set(nodeid, nodes_parsed);
 177         }
 178
 179         if (!found)
 180                 return -1;
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 185 static s16 fake_apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] __initdata = {
 186         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
 187 };
 188
 189 void __init amd_get_nodes(struct bootnode *physnodes)
 190 {
 191         int i;
 192
 193         for_each_node_mask(i, nodes_parsed) {
 194                 physnodes[i].start = nodes[i].start;
 195                 physnodes[i].end = nodes[i].end;
 196         }
 197 }
 198
 199 static int __init find_node_by_addr(unsigned long addr)
 200 {
 201         int ret = NUMA_NO_NODE;
 202         int i;
 203
 204         for (i = 0; i < 8; i++)
 205                 if (addr >= nodes[i].start && addr < nodes[i].end) {
 206                         ret = i;
 207                         break;
 208                 }
 209         return ret;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * For NUMA emulation, fake proximity domain (_PXM) to node id mappings must be
 214  * setup to represent the physical topology but reflect the emulated
 215  * environment.  For each emulated node, the real node which it appears on is
 216  * found and a fake pxm to nid mapping is created which mirrors the actual
 217  * locality.  node_distance() then represents the correct distances between
 218  * emulated nodes by using the fake acpi mappings to pxms.
 219  */
 220 void __init amd_fake_nodes(const struct bootnode *nodes, int nr_nodes)
 221 {
 222         unsigned int bits;
 223         unsigned int cores;
 224         unsigned int apicid_base = 0;
 225         int i;
 226
 227         bits = boot_cpu_data.x86_coreid_bits;
 228         cores = 1 << bits;
 229         early_get_boot_cpu_id();
 230         if (boot_cpu_physical_apicid > 0)
 231                 apicid_base = boot_cpu_physical_apicid;
 232
 233         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 234                 int index;
 235                 int nid;
 236                 int j;
 237
 238                 nid = find_node_by_addr(nodes[i].start);
 239                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
 240                         continue;
 241
 242                 index = nodeids[nid] << bits;
 243                 if (fake_apicid_to_node[index + apicid_base] == NUMA_NO_NODE)
 244                         for (j = apicid_base; j < cores + apicid_base; j++)
 245                                 fake_apicid_to_node[index + j] = i;
 246 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 247                 __acpi_map_pxm_to_node(nid, i);
 248 #endif
 249         }
 250         memcpy(apicid_to_node, fake_apicid_to_node, sizeof(apicid_to_node));
 251 }
 252 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 253
 254 int __init amd_scan_nodes(void)
 255 {
 256         unsigned int bits;
 257         unsigned int cores;
 258         unsigned int apicid_base;
 259         int i;
 260
 261         BUG_ON(nodes_empty(nodes_parsed));
 262         node_possible_map = nodes_parsed;
 263         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, 8, NULL);
 264         if (memnode_shift < 0) {
 265                 pr_err("No NUMA node hash function found. Contact maintainer\n");
 266                 return -1;
 267         }
 268         pr_info("Using node hash shift of %d\n", memnode_shift);
 269
 270         /* use the coreid bits from early_identify_cpu */
 271         bits = boot_cpu_data.x86_coreid_bits;
 272         cores = (1<<bits);
 273         apicid_base = 0;
 274         /* get the APIC ID of the BSP early for systems with apicid lifting */
 275         early_get_boot_cpu_id();
 276         if (boot_cpu_physical_apicid > 0) {
 277                 pr_info("BSP APIC ID: %02x\n", boot_cpu_physical_apicid);
 278                 apicid_base = boot_cpu_physical_apicid;
 279         }
 280
 281         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
 282                 int j;
 283
 284                 memblock_x86_register_active_regions(i,
 285                                 nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
 286                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
 287                 for (j = apicid_base; j < cores + apicid_base; j++)
 288                         apicid_to_node[(i << bits) + j] = i;
 289                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
 290         }
 291
 292         numa_init_array();
 293         return 0;
 294 }