arch/x86/mm/numa_64.c

   1 /*
   2  * Generic VM initialization for x86-64 NUMA setups.
   3  * Copyright 2002,2003 Andi Kleen, SuSE Labs.
   4  */
   5 #include <linux/kernel.h>
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/string.h>
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/bootmem.h>
  10 #include <linux/memblock.h>
  11 #include <linux/mmzone.h>
  12 #include <linux/ctype.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/nodemask.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16
  17 #include <asm/e820.h>
  18 #include <asm/proto.h>
  19 #include <asm/dma.h>
  20 #include <asm/numa.h>
  21 #include <asm/acpi.h>
  22 #include <asm/amd_nb.h>
  23
  24 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
  25 EXPORT_SYMBOL(node_data);
  26
  27 struct memnode memnode;
  28
  29 s16 apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] __cpuinitdata = {
  30         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
  31 };
  32
  33 int numa_off __initdata;
  34 static unsigned long __initdata nodemap_addr;
  35 static unsigned long __initdata nodemap_size;
  36
  37 /*
  38  * Map cpu index to node index
  39  */
  40 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  41 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  42
  43 /*
  44  * Given a shift value, try to populate memnodemap[]
  45  * Returns :
  46  * 1 if OK
  47  * 0 if memnodmap[] too small (of shift too small)
  48  * -1 if node overlap or lost ram (shift too big)
  49  */
  50 static int __init populate_memnodemap(const struct bootnode *nodes,
  51                                       int numnodes, int shift, int *nodeids)
  52 {
  53         unsigned long addr, end;
  54         int i, res = -1;
  55
  56         memset(memnodemap, 0xff, sizeof(s16)*memnodemapsize);
  57         for (i = 0; i < numnodes; i++) {
  58                 addr = nodes[i].start;
  59                 end = nodes[i].end;
  60                 if (addr >= end)
  61                         continue;
  62                 if ((end >> shift) >= memnodemapsize)
  63                         return 0;
  64                 do {
  65                         if (memnodemap[addr >> shift] != NUMA_NO_NODE)
  66                                 return -1;
  67
  68                         if (!nodeids)
  69                                 memnodemap[addr >> shift] = i;
  70                         else
  71                                 memnodemap[addr >> shift] = nodeids[i];
  72
  73                         addr += (1UL << shift);
  74                 } while (addr < end);
  75                 res = 1;
  76         }
  77         return res;
  78 }
  79
  80 static int __init allocate_cachealigned_memnodemap(void)
  81 {
  82         unsigned long addr;
  83
  84         memnodemap = memnode.embedded_map;
  85         if (memnodemapsize <= ARRAY_SIZE(memnode.embedded_map))
  86                 return 0;
  87
  88         addr = 0x8000;
  89         nodemap_size = roundup(sizeof(s16) * memnodemapsize, L1_CACHE_BYTES);
  90         nodemap_addr = memblock_find_in_range(addr, max_pfn<<PAGE_SHIFT,
  91                                       nodemap_size, L1_CACHE_BYTES);
  92         if (nodemap_addr == MEMBLOCK_ERROR) {
  93                 printk(KERN_ERR
  94                        "NUMA: Unable to allocate Memory to Node hash map\n");
  95                 nodemap_addr = nodemap_size = 0;
  96                 return -1;
  97         }
  98         memnodemap = phys_to_virt(nodemap_addr);
  99         memblock_x86_reserve_range(nodemap_addr, nodemap_addr + nodemap_size, "MEMNODEMAP");
 100
 101         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Allocated memnodemap from %lx - %lx\n",
 102                nodemap_addr, nodemap_addr + nodemap_size);
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * The LSB of all start and end addresses in the node map is the value of the
 108  * maximum possible shift.
 109  */
 110 static int __init extract_lsb_from_nodes(const struct bootnode *nodes,
 111                                          int numnodes)
 112 {
 113         int i, nodes_used = 0;
 114         unsigned long start, end;
 115         unsigned long bitfield = 0, memtop = 0;
 116
 117         for (i = 0; i < numnodes; i++) {
 118                 start = nodes[i].start;
 119                 end = nodes[i].end;
 120                 if (start >= end)
 121                         continue;
 122                 bitfield |= start;
 123                 nodes_used++;
 124                 if (end > memtop)
 125                         memtop = end;
 126         }
 127         if (nodes_used <= 1)
 128                 i = 63;
 129         else
 130                 i = find_first_bit(&bitfield, sizeof(unsigned long)*8);
 131         memnodemapsize = (memtop >> i)+1;
 132         return i;
 133 }
 134
 135 int __init compute_hash_shift(struct bootnode *nodes, int numnodes,
 136                               int *nodeids)
 137 {
 138         int shift;
 139
 140         shift = extract_lsb_from_nodes(nodes, numnodes);
 141         if (allocate_cachealigned_memnodemap())
 142                 return -1;
 143         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Using %d for the hash shift.\n",
 144                 shift);
 145
 146         if (populate_memnodemap(nodes, numnodes, shift, nodeids) != 1) {
 147                 printk(KERN_INFO "Your memory is not aligned you need to "
 148                        "rebuild your kernel with a bigger NODEMAPSIZE "
 149                        "shift=%d\n", shift);
 150                 return -1;
 151         }
 152         return shift;
 153 }
 154
 155 int __meminit  __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
 156 {
 157         return phys_to_nid(pfn << PAGE_SHIFT);
 158 }
 159
 160 static void * __init early_node_mem(int nodeid, unsigned long start,
 161                                     unsigned long end, unsigned long size,
 162                                     unsigned long align)
 163 {
 164         unsigned long mem;
 165
 166         /*
 167          * put it on high as possible
 168          * something will go with NODE_DATA
 169          */
 170         if (start < (MAX_DMA_PFN<<PAGE_SHIFT))
 171                 start = MAX_DMA_PFN<<PAGE_SHIFT;
 172         if (start < (MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT) &&
 173             end > (MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT))
 174                 start = MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT;
 175         mem = memblock_x86_find_in_range_node(nodeid, start, end, size, align);
 176         if (mem != MEMBLOCK_ERROR)
 177                 return __va(mem);
 178
 179         /* extend the search scope */
 180         end = max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
 181         start = MAX_DMA_PFN << PAGE_SHIFT;
 182         mem = memblock_find_in_range(start, end, size, align);
 183         if (mem != MEMBLOCK_ERROR)
 184                 return __va(mem);
 185
 186         printk(KERN_ERR "Cannot find %lu bytes in node %d\n",
 187                        size, nodeid);
 188
 189         return NULL;
 190 }
 191
 192 /* Initialize bootmem allocator for a node */
 193 void __init
 194 setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start, unsigned long end)
 195 {
 196         unsigned long start_pfn, last_pfn, nodedata_phys;
 197         const int pgdat_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
 198         int nid;
 199
 200         if (!end)
 201                 return;
 202
 203         /*
 204          * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
 205          * minimum amount of memory:
 206          */
 207         if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
 208                 return;
 209
 210         start = roundup(start, ZONE_ALIGN);
 211
 212         printk(KERN_INFO "Initmem setup node %d %016lx-%016lx\n", nodeid,
 213                start, end);
 214
 215         start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 216         last_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
 217
 218         node_data[nodeid] = early_node_mem(nodeid, start, end, pgdat_size,
 219                                            SMP_CACHE_BYTES);
 220         if (node_data[nodeid] == NULL)
 221                 return;
 222         nodedata_phys = __pa(node_data[nodeid]);
 223         memblock_x86_reserve_range(nodedata_phys, nodedata_phys + pgdat_size, "NODE_DATA");
 224         printk(KERN_INFO "  NODE_DATA [%016lx - %016lx]\n", nodedata_phys,
 225                 nodedata_phys + pgdat_size - 1);
 226         nid = phys_to_nid(nodedata_phys);
 227         if (nid != nodeid)
 228                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
 229
 230         memset(NODE_DATA(nodeid), 0, sizeof(pg_data_t));
 231         NODE_DATA(nodeid)->node_id = nodeid;
 232         NODE_DATA(nodeid)->node_start_pfn = start_pfn;
 233         NODE_DATA(nodeid)->node_spanned_pages = last_pfn - start_pfn;
 234
 235         node_set_online(nodeid);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
 240  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
 241  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
 242  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
 243  * nodes.
 244  */
 245 void __init numa_init_array(void)
 246 {
 247         int rr, i;
 248
 249         rr = first_node(node_online_map);
 250         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 251                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
 252                         continue;
 253                 numa_set_node(i, rr);
 254                 rr = next_node(rr, node_online_map);
 255                 if (rr == MAX_NUMNODES)
 256                         rr = first_node(node_online_map);
 257         }
 258 }
 259
 260 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 261 /* Numa emulation */
 262 static struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
 263 static struct bootnode physnodes[MAX_NUMNODES] __cpuinitdata;
 264 static char *cmdline __initdata;
 265
 266 static int __init setup_physnodes(unsigned long start, unsigned long end,
 267                                         int acpi, int amd)
 268 {
 269         int ret = 0;
 270         int i;
 271
 272         memset(physnodes, 0, sizeof(physnodes));
 273 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 274         if (acpi)
 275                 acpi_get_nodes(physnodes, start, end);
 276 #endif
 277 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 278         if (amd)
 279                 amd_get_nodes(physnodes);
 280 #endif
 281         /*
 282          * Basic sanity checking on the physical node map: there may be errors
 283          * if the SRAT or AMD code incorrectly reported the topology or the mem=
 284          * kernel parameter is used.
 285          */
 286         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
 287                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
 288                         continue;
 289                 if (physnodes[i].start > end) {
 290                         physnodes[i].end = physnodes[i].start;
 291                         continue;
 292                 }
 293                 if (physnodes[i].end < start) {
 294                         physnodes[i].start = physnodes[i].end;
 295                         continue;
 296                 }
 297                 if (physnodes[i].start < start)
 298                         physnodes[i].start = start;
 299                 if (physnodes[i].end > end)
 300                         physnodes[i].end = end;
 301                 ret++;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * If no physical topology was detected, a single node is faked to cover
 306          * the entire address space.
 307          */
 308         if (!ret) {
 309                 physnodes[ret].start = start;
 310                 physnodes[ret].end = end;
 311                 ret = 1;
 312         }
 313         return ret;
 314 }
 315
 316 static void __init fake_physnodes(int acpi, int amd, int nr_nodes)
 317 {
 318         int i;
 319
 320         BUG_ON(acpi && amd);
 321 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 322         if (acpi)
 323                 acpi_fake_nodes(nodes, nr_nodes);
 324 #endif
 325 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 326         if (amd)
 327                 amd_fake_nodes(nodes, nr_nodes);
 328 #endif
 329         if (!acpi && !amd)
 330                 for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 331                         numa_set_node(i, 0);
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
 336  * boundary is greater than max_addr, then max_addr is used instead.
 337  * The return value is 0 if there is additional memory left for
 338  * allocation past addr and -1 otherwise.  addr is adjusted to be at
 339  * the end of the node.
 340  */
 341 static int __init setup_node_range(int nid, u64 *addr, u64 size, u64 max_addr)
 342 {
 343         int ret = 0;
 344         nodes[nid].start = *addr;
 345         *addr += size;
 346         if (*addr >= max_addr) {
 347                 *addr = max_addr;
 348                 ret = -1;
 349         }
 350         nodes[nid].end = *addr;
 351         node_set(nid, node_possible_map);
 352         printk(KERN_INFO "Faking node %d at %016Lx-%016Lx (%LuMB)\n", nid,
 353                nodes[nid].start, nodes[nid].end,
 354                (nodes[nid].end - nodes[nid].start) >> 20);
 355         return ret;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Sets up nr_nodes fake nodes interleaved over physical nodes ranging from addr
 360  * to max_addr.  The return value is the number of nodes allocated.
 361  */
 362 static int __init split_nodes_interleave(u64 addr, u64 max_addr, int nr_nodes)
 363 {
 364         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 365         u64 size;
 366         int big;
 367         int ret = 0;
 368         int i;
 369
 370         if (nr_nodes <= 0)
 371                 return -1;
 372         if (nr_nodes > MAX_NUMNODES) {
 373                 pr_info("numa=fake=%d too large, reducing to %d\n",
 374                         nr_nodes, MAX_NUMNODES);
 375                 nr_nodes = MAX_NUMNODES;
 376         }
 377
 378         size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) / nr_nodes;
 379         /*
 380          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
 381          * of consolidating the remainder.
 382          */
 383         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) * nr_nodes) /
 384                 FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 385
 386         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 387         if (!size) {
 388                 pr_err("Not enough memory for each node.  "
 389                         "NUMA emulation disabled.\n");
 390                 return -1;
 391         }
 392
 393         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
 394                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 395                         node_set(i, physnode_mask);
 396
 397         /*
 398          * Continue to fill physical nodes with fake nodes until there is no
 399          * memory left on any of them.
 400          */
 401         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 402                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 403                         u64 end = physnodes[i].start + size;
 404                         u64 dma32_end = PFN_PHYS(MAX_DMA32_PFN);
 405
 406                         if (ret < big)
 407                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 408
 409                         /*
 410                          * Continue to add memory to this fake node if its
 411                          * non-reserved memory is less than the per-node size.
 412                          */
 413                         while (end - physnodes[i].start -
 414                                 memblock_x86_hole_size(physnodes[i].start, end) < size) {
 415                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 416                                 if (end > physnodes[i].end) {
 417                                         end = physnodes[i].end;
 418                                         break;
 419                                 }
 420                         }
 421
 422                         /*
 423                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 424                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 425                          * this one must extend to the boundary.
 426                          */
 427                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 428                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 429                                 end = dma32_end;
 430
 431                         /*
 432                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 433                          * next node, this one must extend to the end of the
 434                          * physical node.
 435                          */
 436                         if (physnodes[i].end - end -
 437                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 438                                 end = physnodes[i].end;
 439
 440                         /*
 441                          * Avoid allocating more nodes than requested, which can
 442                          * happen as a result of rounding down each node's size
 443                          * to FAKE_NODE_MIN_SIZE.
 444                          */
 445                         if (nodes_weight(physnode_mask) + ret >= nr_nodes)
 446                                 end = physnodes[i].end;
 447
 448                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 449                                                 end - physnodes[i].start,
 450                                                 physnodes[i].end) < 0)
 451                                 node_clear(i, physnode_mask);
 452                 }
 453         }
 454         return ret;
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Returns the end address of a node so that there is at least `size' amount of
 459  * non-reserved memory or `max_addr' is reached.
 460  */
 461 static u64 __init find_end_of_node(u64 start, u64 max_addr, u64 size)
 462 {
 463         u64 end = start + size;
 464
 465         while (end - start - memblock_x86_hole_size(start, end) < size) {
 466                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 467                 if (end > max_addr) {
 468                         end = max_addr;
 469                         break;
 470                 }
 471         }
 472         return end;
 473 }
 474
 475 /*
 476  * Sets up fake nodes of `size' interleaved over physical nodes ranging from
 477  * `addr' to `max_addr'.  The return value is the number of nodes allocated.
 478  */
 479 static int __init split_nodes_size_interleave(u64 addr, u64 max_addr, u64 size)
 480 {
 481         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 482         u64 min_size;
 483         int ret = 0;
 484         int i;
 485
 486         if (!size)
 487                 return -1;
 488         /*
 489          * The limit on emulated nodes is MAX_NUMNODES, so the size per node is
 490          * increased accordingly if the requested size is too small.  This
 491          * creates a uniform distribution of node sizes across the entire
 492          * machine (but not necessarily over physical nodes).
 493          */
 494         min_size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) /
 495                                                 MAX_NUMNODES;
 496         min_size = max(min_size, FAKE_NODE_MIN_SIZE);
 497         if ((min_size & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) < min_size)
 498                 min_size = (min_size + FAKE_NODE_MIN_SIZE) &
 499                                                 FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 500         if (size < min_size) {
 501                 pr_err("Fake node size %LuMB too small, increasing to %LuMB\n",
 502                         size >> 20, min_size >> 20);
 503                 size = min_size;
 504         }
 505         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 506
 507         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
 508                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 509                         node_set(i, physnode_mask);
 510         /*
 511          * Fill physical nodes with fake nodes of size until there is no memory
 512          * left on any of them.
 513          */
 514         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 515                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 516                         u64 dma32_end = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 517                         u64 end;
 518
 519                         end = find_end_of_node(physnodes[i].start,
 520                                                 physnodes[i].end, size);
 521                         /*
 522                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 523                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 524                          * this one must extend to the boundary.
 525                          */
 526                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 527                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 528                                 end = dma32_end;
 529
 530                         /*
 531                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 532                          * next node, this one must extend to the end of the
 533                          * physical node.
 534                          */
 535                         if (physnodes[i].end - end -
 536                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 537                                 end = physnodes[i].end;
 538
 539                         /*
 540                          * Setup the fake node that will be allocated as bootmem
 541                          * later.  If setup_node_range() returns non-zero, there
 542                          * is no more memory available on this physical node.
 543                          */
 544                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 545                                                 end - physnodes[i].start,
 546                                                 physnodes[i].end) < 0)
 547                                 node_clear(i, physnode_mask);
 548                 }
 549         }
 550         return ret;
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
 555  * numa=fake command-line option.
 556  */
 557 static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn,
 558                         unsigned long last_pfn, int acpi, int amd)
 559 {
 560         u64 addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 561         u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
 562         int num_nodes;
 563         int i;
 564
 565         /*
 566          * If the numa=fake command-line contains a 'M' or 'G', it represents
 567          * the fixed node size.  Otherwise, if it is just a single number N,
 568          * split the system RAM into N fake nodes.
 569          */
 570         if (strchr(cmdline, 'M') || strchr(cmdline, 'G')) {
 571                 u64 size;
 572
 573                 size = memparse(cmdline, &cmdline);
 574                 num_nodes = split_nodes_size_interleave(addr, max_addr, size);
 575         } else {
 576                 unsigned long n;
 577
 578                 n = simple_strtoul(cmdline, NULL, 0);
 579                 num_nodes = split_nodes_interleave(addr, max_addr, n);
 580         }
 581
 582         if (num_nodes < 0)
 583                 return num_nodes;
 584         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
 585         if (memnode_shift < 0) {
 586                 memnode_shift = 0;
 587                 printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
 588                        "disabled.\n");
 589                 return -1;
 590         }
 591
 592         /*
 593          * We need to vacate all active ranges that may have been registered for
 594          * the e820 memory map.
 595          */
 596         remove_all_active_ranges();
 597         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
 598                 memblock_x86_register_active_regions(i, nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
 599                                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
 600                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
 601         }
 602         setup_physnodes(addr, max_addr, acpi, amd);
 603         fake_physnodes(acpi, amd, num_nodes);
 604         numa_init_array();
 605         return 0;
 606 }
 607 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 608
 609 void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn,
 610                                 int acpi, int amd)
 611 {
 612         int i;
 613
 614         nodes_clear(node_possible_map);
 615         nodes_clear(node_online_map);
 616
 617 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 618         setup_physnodes(start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT,
 619                         acpi, amd);
 620         if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn, acpi, amd))
 621                 return;
 622         setup_physnodes(start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT,
 623                         acpi, amd);
 624         nodes_clear(node_possible_map);
 625         nodes_clear(node_online_map);
 626 #endif
 627
 628 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 629         if (!numa_off && acpi && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
 630                                                   last_pfn << PAGE_SHIFT))
 631                 return;
 632         nodes_clear(node_possible_map);
 633         nodes_clear(node_online_map);
 634 #endif
 635
 636 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 637         if (!numa_off && amd && !amd_scan_nodes())
 638                 return;
 639         nodes_clear(node_possible_map);
 640         nodes_clear(node_online_map);
 641 #endif
 642         printk(KERN_INFO "%s\n",
 643                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 644
 645         printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
 646                start_pfn << PAGE_SHIFT,
 647                last_pfn << PAGE_SHIFT);
 648         /* setup dummy node covering all memory */
 649         memnode_shift = 63;
 650         memnodemap = memnode.embedded_map;
 651         memnodemap[0] = 0;
 652         node_set_online(0);
 653         node_set(0, node_possible_map);
 654         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 655                 numa_set_node(i, 0);
 656         memblock_x86_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
 657         setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
 658 }
 659
 660 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
 661 {
 662         unsigned long pages = 0;
 663         int i;
 664
 665         for_each_online_node(i)
 666                 pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(i));
 667
 668         pages += free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
 669
 670         return pages;
 671 }
 672
 673 static __init int numa_setup(char *opt)
 674 {
 675         if (!opt)
 676                 return -EINVAL;
 677         if (!strncmp(opt, "off", 3))
 678                 numa_off = 1;
 679 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 680         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
 681                 cmdline = opt + 5;
 682 #endif
 683 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 684         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
 685                 acpi_numa = -1;
 686 #endif
 687         return 0;
 688 }
 689 early_param("numa", numa_setup);
 690
 691 #ifdef CONFIG_NUMA
 692
 693 static __init int find_near_online_node(int node)
 694 {
 695         int n, val;
 696         int min_val = INT_MAX;
 697         int best_node = -1;
 698
 699         for_each_online_node(n) {
 700                 val = node_distance(node, n);
 701
 702                 if (val < min_val) {
 703                         min_val = val;
 704                         best_node = n;
 705                 }
 706         }
 707
 708         return best_node;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Setup early cpu_to_node.
 713  *
 714  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 715  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 716  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 717  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 718  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 719  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 720  * prior to this call, and this initialization is good enough
 721  * for the fake NUMA cases.
 722  *
 723  * Called before the per_cpu areas are setup.
 724  */
 725 void __init init_cpu_to_node(void)
 726 {
 727         int cpu;
 728         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 729
 730         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 731
 732         for_each_possible_cpu(cpu) {
 733                 int node;
 734                 u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
 735
 736                 if (apicid == BAD_APICID)
 737                         continue;
 738                 node = apicid_to_node[apicid];
 739                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 740                         continue;
 741                 if (!node_online(node))
 742                         node = find_near_online_node(node);
 743                 numa_set_node(cpu, node);
 744         }
 745 }
 746 #endif
 747
 748
 749 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 750 {
 751         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 752
 753         /* early setting, no percpu area yet */
 754         if (cpu_to_node_map) {
 755                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 756                 return;
 757         }
 758
 759 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 760         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
 761                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 762                 dump_stack();
 763                 return;
 764         }
 765 #endif
 766         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 767
 768         if (node != NUMA_NO_NODE)
 769                 set_cpu_numa_node(cpu, node);
 770 }
 771
 772 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 773 {
 774         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 775 }
 776
 777 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 778
 779 #ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 780 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 781 {
 782         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 783 }
 784
 785 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 786 {
 787         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 788 }
 789 #else
 790 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 791 {
 792         unsigned long addr;
 793         u16 apicid;
 794         int physnid;
 795         int nid = NUMA_NO_NODE;
 796
 797         apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
 798         if (apicid != BAD_APICID)
 799                 nid = apicid_to_node[apicid];
 800         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 801                 nid = early_cpu_to_node(cpu);
 802         BUG_ON(nid == NUMA_NO_NODE || !node_online(nid));
 803
 804         /*
 805          * Use the starting address of the emulated node to find which physical
 806          * node it is allocated on.
 807          */
 808         addr = node_start_pfn(nid) << PAGE_SHIFT;
 809         for (physnid = 0; physnid < MAX_NUMNODES; physnid++)
 810                 if (addr >= physnodes[physnid].start &&
 811                     addr < physnodes[physnid].end)
 812                         break;
 813
 814         /*
 815          * Map the cpu to each emulated node that is allocated on the physical
 816          * node of the cpu's apic id.
 817          */
 818         for_each_online_node(nid) {
 819                 addr = node_start_pfn(nid) << PAGE_SHIFT;
 820                 if (addr >= physnodes[physnid].start &&
 821                     addr < physnodes[physnid].end)
 822                         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[nid]);
 823         }
 824 }
 825
 826 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 827 {
 828         int i;
 829
 830         for_each_online_node(i)
 831                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[i]);
 832 }
 833 #endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 834
 835 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 836 static struct cpumask __cpuinit *debug_cpumask_set_cpu(int cpu, int enable)
 837 {
 838         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 839         struct cpumask *mask;
 840         char buf[64];
 841
 842         mask = node_to_cpumask_map[node];
 843         if (!mask) {
 844                 pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 845                 dump_stack();
 846                 return NULL;
 847         }
 848
 849         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 850         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 851                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
 852                 cpu, node, buf);
 853         return mask;
 854 }
 855
 856 /*
 857  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 858  */
 859 #ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 860 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 861 {
 862         struct cpumask *mask;
 863
 864         mask = debug_cpumask_set_cpu(cpu, enable);
 865         if (!mask)
 866                 return;
 867
 868         if (enable)
 869                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 870         else
 871                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 872 }
 873 #else
 874 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 875 {
 876         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 877         struct cpumask *mask;
 878         int i;
 879
 880         for_each_online_node(i) {
 881                 unsigned long addr;
 882
 883                 addr = node_start_pfn(i) << PAGE_SHIFT;
 884                 if (addr < physnodes[node].start ||
 885                                         addr >= physnodes[node].end)
 886                         continue;
 887                 mask = debug_cpumask_set_cpu(cpu, enable);
 888                 if (!mask)
 889                         return;
 890
 891                 if (enable)
 892                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 893                 else
 894                         cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 895         }
 896 }
 897 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 898
 899 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 900 {
 901         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 902 }
 903
 904 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 905 {
 906         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 907 }
 908
 909 int __cpu_to_node(int cpu)
 910 {
 911         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 912                 printk(KERN_WARNING
 913                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 914                 dump_stack();
 915                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 916         }
 917         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 918 }
 919 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 920
 921 /*
 922  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 923  * per_cpu areas are setup.
 924  */
 925 int early_cpu_to_node(int cpu)
 926 {
 927         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 928                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 929
 930         if (!cpu_possible(cpu)) {
 931                 printk(KERN_WARNING
 932                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 933                 dump_stack();
 934                 return NUMA_NO_NODE;
 935         }
 936         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 937 }
 938
 939 /*
 940  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 941  */
 942
 943 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */