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 nr_nodes = 0;
 270         int ret = 0;
 271         int i;
 272
 273         memset(physnodes, 0, sizeof(physnodes));
 274 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 275         if (acpi)
 276                 nr_nodes = acpi_get_nodes(physnodes);
 277 #endif
 278 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 279         if (amd)
 280                 nr_nodes = amd_get_nodes(physnodes);
 281 #endif
 282         /*
 283          * Basic sanity checking on the physical node map: there may be errors
 284          * if the SRAT or AMD code incorrectly reported the topology or the mem=
 285          * kernel parameter is used.
 286          */
 287         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 288                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
 289                         continue;
 290                 if (physnodes[i].start > end) {
 291                         physnodes[i].end = physnodes[i].start;
 292                         continue;
 293                 }
 294                 if (physnodes[i].end < start) {
 295                         physnodes[i].start = physnodes[i].end;
 296                         continue;
 297                 }
 298                 if (physnodes[i].start < start)
 299                         physnodes[i].start = start;
 300                 if (physnodes[i].end > end)
 301                         physnodes[i].end = end;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Remove all nodes that have no memory or were truncated because of the
 306          * limited address range.
 307          */
 308         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 309                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
 310                         continue;
 311                 physnodes[ret].start = physnodes[i].start;
 312                 physnodes[ret].end = physnodes[i].end;
 313                 ret++;
 314         }
 315
 316         /*
 317          * If no physical topology was detected, a single node is faked to cover
 318          * the entire address space.
 319          */
 320         if (!ret) {
 321                 physnodes[ret].start = start;
 322                 physnodes[ret].end = end;
 323                 ret = 1;
 324         }
 325         return ret;
 326 }
 327
 328 static void __init fake_physnodes(int acpi, int amd, int nr_nodes)
 329 {
 330         int i;
 331
 332         BUG_ON(acpi && amd);
 333 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 334         if (acpi)
 335                 acpi_fake_nodes(nodes, nr_nodes);
 336 #endif
 337 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 338         if (amd)
 339                 amd_fake_nodes(nodes, nr_nodes);
 340 #endif
 341         if (!acpi && !amd)
 342                 for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 343                         numa_set_node(i, 0);
 344 }
 345
 346 /*
 347  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
 348  * boundary is greater than max_addr, then max_addr is used instead.
 349  * The return value is 0 if there is additional memory left for
 350  * allocation past addr and -1 otherwise.  addr is adjusted to be at
 351  * the end of the node.
 352  */
 353 static int __init setup_node_range(int nid, u64 *addr, u64 size, u64 max_addr)
 354 {
 355         int ret = 0;
 356         nodes[nid].start = *addr;
 357         *addr += size;
 358         if (*addr >= max_addr) {
 359                 *addr = max_addr;
 360                 ret = -1;
 361         }
 362         nodes[nid].end = *addr;
 363         node_set(nid, node_possible_map);
 364         printk(KERN_INFO "Faking node %d at %016Lx-%016Lx (%LuMB)\n", nid,
 365                nodes[nid].start, nodes[nid].end,
 366                (nodes[nid].end - nodes[nid].start) >> 20);
 367         return ret;
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Sets up nr_nodes fake nodes interleaved over physical nodes ranging from addr
 372  * to max_addr.  The return value is the number of nodes allocated.
 373  */
 374 static int __init split_nodes_interleave(u64 addr, u64 max_addr, int nr_nodes)
 375 {
 376         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 377         u64 size;
 378         int big;
 379         int ret = 0;
 380         int i;
 381
 382         if (nr_nodes <= 0)
 383                 return -1;
 384         if (nr_nodes > MAX_NUMNODES) {
 385                 pr_info("numa=fake=%d too large, reducing to %d\n",
 386                         nr_nodes, MAX_NUMNODES);
 387                 nr_nodes = MAX_NUMNODES;
 388         }
 389
 390         size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) / nr_nodes;
 391         /*
 392          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
 393          * of consolidating the remainder.
 394          */
 395         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) * nr_nodes) /
 396                 FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 397
 398         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 399         if (!size) {
 400                 pr_err("Not enough memory for each node.  "
 401                         "NUMA emulation disabled.\n");
 402                 return -1;
 403         }
 404
 405         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
 406                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 407                         node_set(i, physnode_mask);
 408
 409         /*
 410          * Continue to fill physical nodes with fake nodes until there is no
 411          * memory left on any of them.
 412          */
 413         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 414                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 415                         u64 end = physnodes[i].start + size;
 416                         u64 dma32_end = PFN_PHYS(MAX_DMA32_PFN);
 417
 418                         if (ret < big)
 419                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 420
 421                         /*
 422                          * Continue to add memory to this fake node if its
 423                          * non-reserved memory is less than the per-node size.
 424                          */
 425                         while (end - physnodes[i].start -
 426                                 memblock_x86_hole_size(physnodes[i].start, end) < size) {
 427                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 428                                 if (end > physnodes[i].end) {
 429                                         end = physnodes[i].end;
 430                                         break;
 431                                 }
 432                         }
 433
 434                         /*
 435                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 436                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 437                          * this one must extend to the boundary.
 438                          */
 439                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 440                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 441                                 end = dma32_end;
 442
 443                         /*
 444                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 445                          * next node, this one must extend to the end of the
 446                          * physical node.
 447                          */
 448                         if (physnodes[i].end - end -
 449                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 450                                 end = physnodes[i].end;
 451
 452                         /*
 453                          * Avoid allocating more nodes than requested, which can
 454                          * happen as a result of rounding down each node's size
 455                          * to FAKE_NODE_MIN_SIZE.
 456                          */
 457                         if (nodes_weight(physnode_mask) + ret >= nr_nodes)
 458                                 end = physnodes[i].end;
 459
 460                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 461                                                 end - physnodes[i].start,
 462                                                 physnodes[i].end) < 0)
 463                                 node_clear(i, physnode_mask);
 464                 }
 465         }
 466         return ret;
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Returns the end address of a node so that there is at least `size' amount of
 471  * non-reserved memory or `max_addr' is reached.
 472  */
 473 static u64 __init find_end_of_node(u64 start, u64 max_addr, u64 size)
 474 {
 475         u64 end = start + size;
 476
 477         while (end - start - memblock_x86_hole_size(start, end) < size) {
 478                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 479                 if (end > max_addr) {
 480                         end = max_addr;
 481                         break;
 482                 }
 483         }
 484         return end;
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Sets up fake nodes of `size' interleaved over physical nodes ranging from
 489  * `addr' to `max_addr'.  The return value is the number of nodes allocated.
 490  */
 491 static int __init split_nodes_size_interleave(u64 addr, u64 max_addr, u64 size)
 492 {
 493         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 494         u64 min_size;
 495         int ret = 0;
 496         int i;
 497
 498         if (!size)
 499                 return -1;
 500         /*
 501          * The limit on emulated nodes is MAX_NUMNODES, so the size per node is
 502          * increased accordingly if the requested size is too small.  This
 503          * creates a uniform distribution of node sizes across the entire
 504          * machine (but not necessarily over physical nodes).
 505          */
 506         min_size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) /
 507                                                 MAX_NUMNODES;
 508         min_size = max(min_size, FAKE_NODE_MIN_SIZE);
 509         if ((min_size & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) < min_size)
 510                 min_size = (min_size + FAKE_NODE_MIN_SIZE) &
 511                                                 FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 512         if (size < min_size) {
 513                 pr_err("Fake node size %LuMB too small, increasing to %LuMB\n",
 514                         size >> 20, min_size >> 20);
 515                 size = min_size;
 516         }
 517         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 518
 519         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
 520                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 521                         node_set(i, physnode_mask);
 522         /*
 523          * Fill physical nodes with fake nodes of size until there is no memory
 524          * left on any of them.
 525          */
 526         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 527                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 528                         u64 dma32_end = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 529                         u64 end;
 530
 531                         end = find_end_of_node(physnodes[i].start,
 532                                                 physnodes[i].end, size);
 533                         /*
 534                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 535                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 536                          * this one must extend to the boundary.
 537                          */
 538                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 539                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 540                                 end = dma32_end;
 541
 542                         /*
 543                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 544                          * next node, this one must extend to the end of the
 545                          * physical node.
 546                          */
 547                         if (physnodes[i].end - end -
 548                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 549                                 end = physnodes[i].end;
 550
 551                         /*
 552                          * Setup the fake node that will be allocated as bootmem
 553                          * later.  If setup_node_range() returns non-zero, there
 554                          * is no more memory available on this physical node.
 555                          */
 556                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 557                                                 end - physnodes[i].start,
 558                                                 physnodes[i].end) < 0)
 559                                 node_clear(i, physnode_mask);
 560                 }
 561         }
 562         return ret;
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
 567  * numa=fake command-line option.
 568  */
 569 static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn,
 570                         unsigned long last_pfn, int acpi, int amd)
 571 {
 572         u64 addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 573         u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
 574         int num_nodes;
 575         int i;
 576
 577         /*
 578          * If the numa=fake command-line contains a 'M' or 'G', it represents
 579          * the fixed node size.  Otherwise, if it is just a single number N,
 580          * split the system RAM into N fake nodes.
 581          */
 582         if (strchr(cmdline, 'M') || strchr(cmdline, 'G')) {
 583                 u64 size;
 584
 585                 size = memparse(cmdline, &cmdline);
 586                 num_nodes = split_nodes_size_interleave(addr, max_addr, size);
 587         } else {
 588                 unsigned long n;
 589
 590                 n = simple_strtoul(cmdline, NULL, 0);
 591                 num_nodes = split_nodes_interleave(addr, max_addr, n);
 592         }
 593
 594         if (num_nodes < 0)
 595                 return num_nodes;
 596         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
 597         if (memnode_shift < 0) {
 598                 memnode_shift = 0;
 599                 printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
 600                        "disabled.\n");
 601                 return -1;
 602         }
 603
 604         /*
 605          * We need to vacate all active ranges that may have been registered for
 606          * the e820 memory map.
 607          */
 608         remove_all_active_ranges();
 609         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
 610                 memblock_x86_register_active_regions(i, nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
 611                                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
 612                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
 613         }
 614         setup_physnodes(addr, max_addr, acpi, amd);
 615         fake_physnodes(acpi, amd, num_nodes);
 616         numa_init_array();
 617         return 0;
 618 }
 619 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 620
 621 void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn,
 622                                 int acpi, int amd)
 623 {
 624         int i;
 625
 626         nodes_clear(node_possible_map);
 627         nodes_clear(node_online_map);
 628
 629 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 630         setup_physnodes(start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT,
 631                         acpi, amd);
 632         if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn, acpi, amd))
 633                 return;
 634         setup_physnodes(start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT,
 635                         acpi, amd);
 636         nodes_clear(node_possible_map);
 637         nodes_clear(node_online_map);
 638 #endif
 639
 640 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 641         if (!numa_off && acpi && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
 642                                                   last_pfn << PAGE_SHIFT))
 643                 return;
 644         nodes_clear(node_possible_map);
 645         nodes_clear(node_online_map);
 646 #endif
 647
 648 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 649         if (!numa_off && amd && !amd_scan_nodes())
 650                 return;
 651         nodes_clear(node_possible_map);
 652         nodes_clear(node_online_map);
 653 #endif
 654         printk(KERN_INFO "%s\n",
 655                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 656
 657         printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
 658                start_pfn << PAGE_SHIFT,
 659                last_pfn << PAGE_SHIFT);
 660         /* setup dummy node covering all memory */
 661         memnode_shift = 63;
 662         memnodemap = memnode.embedded_map;
 663         memnodemap[0] = 0;
 664         node_set_online(0);
 665         node_set(0, node_possible_map);
 666         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 667                 numa_set_node(i, 0);
 668         memblock_x86_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
 669         setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
 670 }
 671
 672 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
 673 {
 674         unsigned long pages = 0;
 675         int i;
 676
 677         for_each_online_node(i)
 678                 pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(i));
 679
 680         pages += free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
 681
 682         return pages;
 683 }
 684
 685 static __init int numa_setup(char *opt)
 686 {
 687         if (!opt)
 688                 return -EINVAL;
 689         if (!strncmp(opt, "off", 3))
 690                 numa_off = 1;
 691 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 692         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
 693                 cmdline = opt + 5;
 694 #endif
 695 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 696         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
 697                 acpi_numa = -1;
 698 #endif
 699         return 0;
 700 }
 701 early_param("numa", numa_setup);
 702
 703 #ifdef CONFIG_NUMA
 704
 705 static __init int find_near_online_node(int node)
 706 {
 707         int n, val;
 708         int min_val = INT_MAX;
 709         int best_node = -1;
 710
 711         for_each_online_node(n) {
 712                 val = node_distance(node, n);
 713
 714                 if (val < min_val) {
 715                         min_val = val;
 716                         best_node = n;
 717                 }
 718         }
 719
 720         return best_node;
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Setup early cpu_to_node.
 725  *
 726  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 727  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 728  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 729  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 730  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 731  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 732  * prior to this call, and this initialization is good enough
 733  * for the fake NUMA cases.
 734  *
 735  * Called before the per_cpu areas are setup.
 736  */
 737 void __init init_cpu_to_node(void)
 738 {
 739         int cpu;
 740         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 741
 742         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 743
 744         for_each_possible_cpu(cpu) {
 745                 int node;
 746                 u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
 747
 748                 if (apicid == BAD_APICID)
 749                         continue;
 750                 node = apicid_to_node[apicid];
 751                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 752                         continue;
 753                 if (!node_online(node))
 754                         node = find_near_online_node(node);
 755                 numa_set_node(cpu, node);
 756         }
 757 }
 758 #endif
 759
 760
 761 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 762 {
 763         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 764
 765         /* early setting, no percpu area yet */
 766         if (cpu_to_node_map) {
 767                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 768                 return;
 769         }
 770
 771 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 772         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
 773                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 774                 dump_stack();
 775                 return;
 776         }
 777 #endif
 778         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 779
 780         if (node != NUMA_NO_NODE)
 781                 set_cpu_numa_node(cpu, node);
 782 }
 783
 784 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 785 {
 786         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 787 }
 788
 789 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 790
 791 #ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 792 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 793 {
 794         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 795 }
 796
 797 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 798 {
 799         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 800 }
 801 #else
 802 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 803 {
 804         unsigned long addr;
 805         u16 apicid;
 806         int physnid;
 807         int nid = NUMA_NO_NODE;
 808
 809         apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
 810         if (apicid != BAD_APICID)
 811                 nid = apicid_to_node[apicid];
 812         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 813                 nid = early_cpu_to_node(cpu);
 814         BUG_ON(nid == NUMA_NO_NODE || !node_online(nid));
 815
 816         /*
 817          * Use the starting address of the emulated node to find which physical
 818          * node it is allocated on.
 819          */
 820         addr = node_start_pfn(nid) << PAGE_SHIFT;
 821         for (physnid = 0; physnid < MAX_NUMNODES; physnid++)
 822                 if (addr >= physnodes[physnid].start &&
 823                     addr < physnodes[physnid].end)
 824                         break;
 825
 826         /*
 827          * Map the cpu to each emulated node that is allocated on the physical
 828          * node of the cpu's apic id.
 829          */
 830         for_each_online_node(nid) {
 831                 addr = node_start_pfn(nid) << PAGE_SHIFT;
 832                 if (addr >= physnodes[physnid].start &&
 833                     addr < physnodes[physnid].end)
 834                         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[nid]);
 835         }
 836 }
 837
 838 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 839 {
 840         int i;
 841
 842         for_each_online_node(i)
 843                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[i]);
 844 }
 845 #endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 846
 847 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 848
 849 /*
 850  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 851  */
 852 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 853 {
 854         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 855         struct cpumask *mask;
 856         char buf[64];
 857         int i;
 858
 859         for_each_online_node(i) {
 860                 unsigned long addr;
 861
 862                 addr = node_start_pfn(i) << PAGE_SHIFT;
 863                 if (addr < physnodes[node].start ||
 864                                         addr >= physnodes[node].end)
 865                         continue;
 866                 mask = node_to_cpumask_map[node];
 867                 if (mask == NULL) {
 868                         pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", i);
 869                         dump_stack();
 870                         return;
 871                 }
 872
 873                 if (enable)
 874                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 875                 else
 876                         cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 877
 878                 cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 879                 printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 880                         enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
 881                         cpu, node, buf);
 882         }
 883 }
 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 */