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] __initdata;
 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 nr_nodes = 0;
 270         int ret = 0;
 271         int i;
 272
 273 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 274         if (acpi)
 275                 nr_nodes = acpi_get_nodes(physnodes);
 276 #endif
 277 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 278         if (amd)
 279                 nr_nodes = 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 < nr_nodes; 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         }
 302
 303         /*
 304          * Remove all nodes that have no memory or were truncated because of the
 305          * limited address range.
 306          */
 307         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 308                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
 309                         continue;
 310                 physnodes[ret].start = physnodes[i].start;
 311                 physnodes[ret].end = physnodes[i].end;
 312                 ret++;
 313         }
 314
 315         /*
 316          * If no physical topology was detected, a single node is faked to cover
 317          * the entire address space.
 318          */
 319         if (!ret) {
 320                 physnodes[ret].start = start;
 321                 physnodes[ret].end = end;
 322                 ret = 1;
 323         }
 324         return ret;
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
 329  * boundary is greater than max_addr, then max_addr is used instead.
 330  * The return value is 0 if there is additional memory left for
 331  * allocation past addr and -1 otherwise.  addr is adjusted to be at
 332  * the end of the node.
 333  */
 334 static int __init setup_node_range(int nid, u64 *addr, u64 size, u64 max_addr)
 335 {
 336         int ret = 0;
 337         nodes[nid].start = *addr;
 338         *addr += size;
 339         if (*addr >= max_addr) {
 340                 *addr = max_addr;
 341                 ret = -1;
 342         }
 343         nodes[nid].end = *addr;
 344         node_set(nid, node_possible_map);
 345         printk(KERN_INFO "Faking node %d at %016Lx-%016Lx (%LuMB)\n", nid,
 346                nodes[nid].start, nodes[nid].end,
 347                (nodes[nid].end - nodes[nid].start) >> 20);
 348         return ret;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Sets up nr_nodes fake nodes interleaved over physical nodes ranging from addr
 353  * to max_addr.  The return value is the number of nodes allocated.
 354  */
 355 static int __init split_nodes_interleave(u64 addr, u64 max_addr,
 356                                                 int nr_phys_nodes, int nr_nodes)
 357 {
 358         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 359         u64 size;
 360         int big;
 361         int ret = 0;
 362         int i;
 363
 364         if (nr_nodes <= 0)
 365                 return -1;
 366         if (nr_nodes > MAX_NUMNODES) {
 367                 pr_info("numa=fake=%d too large, reducing to %d\n",
 368                         nr_nodes, MAX_NUMNODES);
 369                 nr_nodes = MAX_NUMNODES;
 370         }
 371
 372         size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) / nr_nodes;
 373         /*
 374          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
 375          * of consolidating the remainder.
 376          */
 377         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) * nr_nodes) /
 378                 FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 379
 380         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 381         if (!size) {
 382                 pr_err("Not enough memory for each node.  "
 383                         "NUMA emulation disabled.\n");
 384                 return -1;
 385         }
 386
 387         for (i = 0; i < nr_phys_nodes; i++)
 388                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 389                         node_set(i, physnode_mask);
 390
 391         /*
 392          * Continue to fill physical nodes with fake nodes until there is no
 393          * memory left on any of them.
 394          */
 395         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 396                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 397                         u64 end = physnodes[i].start + size;
 398                         u64 dma32_end = PFN_PHYS(MAX_DMA32_PFN);
 399
 400                         if (ret < big)
 401                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 402
 403                         /*
 404                          * Continue to add memory to this fake node if its
 405                          * non-reserved memory is less than the per-node size.
 406                          */
 407                         while (end - physnodes[i].start -
 408                                 memblock_x86_hole_size(physnodes[i].start, end) < size) {
 409                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 410                                 if (end > physnodes[i].end) {
 411                                         end = physnodes[i].end;
 412                                         break;
 413                                 }
 414                         }
 415
 416                         /*
 417                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 418                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 419                          * this one must extend to the boundary.
 420                          */
 421                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 422                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 423                                 end = dma32_end;
 424
 425                         /*
 426                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 427                          * next node, this one must extend to the end of the
 428                          * physical node.
 429                          */
 430                         if (physnodes[i].end - end -
 431                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 432                                 end = physnodes[i].end;
 433
 434                         /*
 435                          * Avoid allocating more nodes than requested, which can
 436                          * happen as a result of rounding down each node's size
 437                          * to FAKE_NODE_MIN_SIZE.
 438                          */
 439                         if (nodes_weight(physnode_mask) + ret >= nr_nodes)
 440                                 end = physnodes[i].end;
 441
 442                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 443                                                 end - physnodes[i].start,
 444                                                 physnodes[i].end) < 0)
 445                                 node_clear(i, physnode_mask);
 446                 }
 447         }
 448         return ret;
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Returns the end address of a node so that there is at least `size' amount of
 453  * non-reserved memory or `max_addr' is reached.
 454  */
 455 static u64 __init find_end_of_node(u64 start, u64 max_addr, u64 size)
 456 {
 457         u64 end = start + size;
 458
 459         while (end - start - memblock_x86_hole_size(start, end) < size) {
 460                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 461                 if (end > max_addr) {
 462                         end = max_addr;
 463                         break;
 464                 }
 465         }
 466         return end;
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Sets up fake nodes of `size' interleaved over physical nodes ranging from
 471  * `addr' to `max_addr'.  The return value is the number of nodes allocated.
 472  */
 473 static int __init split_nodes_size_interleave(u64 addr, u64 max_addr, u64 size)
 474 {
 475         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 476         u64 min_size;
 477         int ret = 0;
 478         int i;
 479
 480         if (!size)
 481                 return -1;
 482         /*
 483          * The limit on emulated nodes is MAX_NUMNODES, so the size per node is
 484          * increased accordingly if the requested size is too small.  This
 485          * creates a uniform distribution of node sizes across the entire
 486          * machine (but not necessarily over physical nodes).
 487          */
 488         min_size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) /
 489                                                 MAX_NUMNODES;
 490         min_size = max(min_size, FAKE_NODE_MIN_SIZE);
 491         if ((min_size & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) < min_size)
 492                 min_size = (min_size + FAKE_NODE_MIN_SIZE) &
 493                                                 FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 494         if (size < min_size) {
 495                 pr_err("Fake node size %LuMB too small, increasing to %LuMB\n",
 496                         size >> 20, min_size >> 20);
 497                 size = min_size;
 498         }
 499         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 500
 501         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
 502                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 503                         node_set(i, physnode_mask);
 504         /*
 505          * Fill physical nodes with fake nodes of size until there is no memory
 506          * left on any of them.
 507          */
 508         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 509                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 510                         u64 dma32_end = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 511                         u64 end;
 512
 513                         end = find_end_of_node(physnodes[i].start,
 514                                                 physnodes[i].end, size);
 515                         /*
 516                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 517                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 518                          * this one must extend to the boundary.
 519                          */
 520                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 521                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 522                                 end = dma32_end;
 523
 524                         /*
 525                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 526                          * next node, this one must extend to the end of the
 527                          * physical node.
 528                          */
 529                         if (physnodes[i].end - end -
 530                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 531                                 end = physnodes[i].end;
 532
 533                         /*
 534                          * Setup the fake node that will be allocated as bootmem
 535                          * later.  If setup_node_range() returns non-zero, there
 536                          * is no more memory available on this physical node.
 537                          */
 538                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 539                                                 end - physnodes[i].start,
 540                                                 physnodes[i].end) < 0)
 541                                 node_clear(i, physnode_mask);
 542                 }
 543         }
 544         return ret;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
 549  * numa=fake command-line option.
 550  */
 551 static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn,
 552                         unsigned long last_pfn, int acpi, int amd)
 553 {
 554         u64 addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 555         u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
 556         int num_phys_nodes;
 557         int num_nodes;
 558         int i;
 559
 560         num_phys_nodes = setup_physnodes(addr, max_addr, acpi, amd);
 561         /*
 562          * If the numa=fake command-line contains a 'M' or 'G', it represents
 563          * the fixed node size.  Otherwise, if it is just a single number N,
 564          * split the system RAM into N fake nodes.
 565          */
 566         if (strchr(cmdline, 'M') || strchr(cmdline, 'G')) {
 567                 u64 size;
 568
 569                 size = memparse(cmdline, &cmdline);
 570                 num_nodes = split_nodes_size_interleave(addr, max_addr, size);
 571         } else {
 572                 unsigned long n;
 573
 574                 n = simple_strtoul(cmdline, NULL, 0);
 575                 num_nodes = split_nodes_interleave(addr, max_addr, num_phys_nodes, n);
 576         }
 577
 578         if (num_nodes < 0)
 579                 return num_nodes;
 580         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
 581         if (memnode_shift < 0) {
 582                 memnode_shift = 0;
 583                 printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
 584                        "disabled.\n");
 585                 return -1;
 586         }
 587
 588         /*
 589          * We need to vacate all active ranges that may have been registered for
 590          * the e820 memory map.
 591          */
 592         remove_all_active_ranges();
 593         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
 594                 memblock_x86_register_active_regions(i, nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
 595                                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
 596                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
 597         }
 598         acpi_fake_nodes(nodes, num_nodes);
 599         numa_init_array();
 600         return 0;
 601 }
 602 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 603
 604 void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn,
 605                                 int acpi, int amd)
 606 {
 607         int i;
 608
 609         nodes_clear(node_possible_map);
 610         nodes_clear(node_online_map);
 611
 612 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 613         if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn, acpi, amd))
 614                 return;
 615         nodes_clear(node_possible_map);
 616         nodes_clear(node_online_map);
 617 #endif
 618
 619 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 620         if (!numa_off && acpi && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
 621                                                   last_pfn << PAGE_SHIFT))
 622                 return;
 623         nodes_clear(node_possible_map);
 624         nodes_clear(node_online_map);
 625 #endif
 626
 627 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 628         if (!numa_off && amd && !amd_scan_nodes())
 629                 return;
 630         nodes_clear(node_possible_map);
 631         nodes_clear(node_online_map);
 632 #endif
 633         printk(KERN_INFO "%s\n",
 634                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 635
 636         printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
 637                start_pfn << PAGE_SHIFT,
 638                last_pfn << PAGE_SHIFT);
 639         /* setup dummy node covering all memory */
 640         memnode_shift = 63;
 641         memnodemap = memnode.embedded_map;
 642         memnodemap[0] = 0;
 643         node_set_online(0);
 644         node_set(0, node_possible_map);
 645         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 646                 numa_set_node(i, 0);
 647         memblock_x86_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
 648         setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
 649 }
 650
 651 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
 652 {
 653         unsigned long pages = 0;
 654         int i;
 655
 656         for_each_online_node(i)
 657                 pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(i));
 658
 659         pages += free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
 660
 661         return pages;
 662 }
 663
 664 static __init int numa_setup(char *opt)
 665 {
 666         if (!opt)
 667                 return -EINVAL;
 668         if (!strncmp(opt, "off", 3))
 669                 numa_off = 1;
 670 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 671         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
 672                 cmdline = opt + 5;
 673 #endif
 674 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 675         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
 676                 acpi_numa = -1;
 677 #endif
 678         return 0;
 679 }
 680 early_param("numa", numa_setup);
 681
 682 #ifdef CONFIG_NUMA
 683
 684 static __init int find_near_online_node(int node)
 685 {
 686         int n, val;
 687         int min_val = INT_MAX;
 688         int best_node = -1;
 689
 690         for_each_online_node(n) {
 691                 val = node_distance(node, n);
 692
 693                 if (val < min_val) {
 694                         min_val = val;
 695                         best_node = n;
 696                 }
 697         }
 698
 699         return best_node;
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Setup early cpu_to_node.
 704  *
 705  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 706  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 707  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 708  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 709  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 710  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 711  * prior to this call, and this initialization is good enough
 712  * for the fake NUMA cases.
 713  *
 714  * Called before the per_cpu areas are setup.
 715  */
 716 void __init init_cpu_to_node(void)
 717 {
 718         int cpu;
 719         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 720
 721         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 722
 723         for_each_possible_cpu(cpu) {
 724                 int node;
 725                 u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
 726
 727                 if (apicid == BAD_APICID)
 728                         continue;
 729                 node = apicid_to_node[apicid];
 730                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 731                         continue;
 732                 if (!node_online(node))
 733                         node = find_near_online_node(node);
 734                 numa_set_node(cpu, node);
 735         }
 736 }
 737 #endif
 738
 739
 740 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 741 {
 742         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 743
 744         /* early setting, no percpu area yet */
 745         if (cpu_to_node_map) {
 746                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 747                 return;
 748         }
 749
 750 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 751         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
 752                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 753                 dump_stack();
 754                 return;
 755         }
 756 #endif
 757         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 758
 759         if (node != NUMA_NO_NODE)
 760                 set_cpu_numa_node(cpu, node);
 761 }
 762
 763 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 764 {
 765         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 766 }
 767
 768 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 769
 770 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 771 {
 772         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 773 }
 774
 775 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 776 {
 777         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 778 }
 779
 780 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 781
 782 /*
 783  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 784  */
 785 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 786 {
 787         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 788         struct cpumask *mask;
 789         char buf[64];
 790
 791         mask = node_to_cpumask_map[node];
 792         if (mask == NULL) {
 793                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 794                 dump_stack();
 795                 return;
 796         }
 797
 798         if (enable)
 799                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 800         else
 801                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 802
 803         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 804         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 805                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 806 }
 807
 808 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 809 {
 810         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 811 }
 812
 813 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 814 {
 815         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 816 }
 817
 818 int __cpu_to_node(int cpu)
 819 {
 820         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 821                 printk(KERN_WARNING
 822                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 823                 dump_stack();
 824                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 825         }
 826         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 827 }
 828 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 829
 830 /*
 831  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 832  * per_cpu areas are setup.
 833  */
 834 int early_cpu_to_node(int cpu)
 835 {
 836         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 837                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 838
 839         if (!cpu_possible(cpu)) {
 840                 printk(KERN_WARNING
 841                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 842                 dump_stack();
 843                 return NUMA_NO_NODE;
 844         }
 845         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 846 }
 847
 848 /*
 849  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 850  */
 851
 852 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */