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