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         if (end > (MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT))
 182                 start = MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT;
 183         else
 184                 start = MAX_DMA_PFN<<PAGE_SHIFT;
 185         mem = memblock_x86_find_in_range_node(nodeid, start, end, size, align);
 186         if (mem != MEMBLOCK_ERROR)
 187                 return __va(mem);
 188
 189         printk(KERN_ERR "Cannot find %lu bytes in node %d\n",
 190                        size, nodeid);
 191
 192         return NULL;
 193 }
 194
 195 /* Initialize bootmem allocator for a node */
 196 void __init
 197 setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start, unsigned long end)
 198 {
 199         unsigned long start_pfn, last_pfn, nodedata_phys;
 200         const int pgdat_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
 201         int nid;
 202
 203         if (!end)
 204                 return;
 205
 206         /*
 207          * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
 208          * minimum amount of memory:
 209          */
 210         if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
 211                 return;
 212
 213         start = roundup(start, ZONE_ALIGN);
 214
 215         printk(KERN_INFO "Initmem setup node %d %016lx-%016lx\n", nodeid,
 216                start, end);
 217
 218         start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 219         last_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
 220
 221         node_data[nodeid] = early_node_mem(nodeid, start, end, pgdat_size,
 222                                            SMP_CACHE_BYTES);
 223         if (node_data[nodeid] == NULL)
 224                 return;
 225         nodedata_phys = __pa(node_data[nodeid]);
 226         memblock_x86_reserve_range(nodedata_phys, nodedata_phys + pgdat_size, "NODE_DATA");
 227         printk(KERN_INFO "  NODE_DATA [%016lx - %016lx]\n", nodedata_phys,
 228                 nodedata_phys + pgdat_size - 1);
 229         nid = phys_to_nid(nodedata_phys);
 230         if (nid != nodeid)
 231                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
 232
 233         memset(NODE_DATA(nodeid), 0, sizeof(pg_data_t));
 234         NODE_DATA(nodeid)->node_id = nodeid;
 235         NODE_DATA(nodeid)->node_start_pfn = start_pfn;
 236         NODE_DATA(nodeid)->node_spanned_pages = last_pfn - start_pfn;
 237
 238         node_set_online(nodeid);
 239 }
 240
 241 /*
 242  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
 243  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
 244  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
 245  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
 246  * nodes.
 247  */
 248 void __init numa_init_array(void)
 249 {
 250         int rr, i;
 251
 252         rr = first_node(node_online_map);
 253         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 254                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
 255                         continue;
 256                 numa_set_node(i, rr);
 257                 rr = next_node(rr, node_online_map);
 258                 if (rr == MAX_NUMNODES)
 259                         rr = first_node(node_online_map);
 260         }
 261 }
 262
 263 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 264 /* Numa emulation */
 265 static struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
 266 static struct bootnode physnodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
 267 static char *cmdline __initdata;
 268
 269 static int __init setup_physnodes(unsigned long start, unsigned long end,
 270                                         int acpi, int k8)
 271 {
 272         int nr_nodes = 0;
 273         int ret = 0;
 274         int i;
 275
 276 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 277         if (acpi)
 278                 nr_nodes = acpi_get_nodes(physnodes);
 279 #endif
 280 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
 281         if (k8)
 282                 nr_nodes = k8_get_nodes(physnodes);
 283 #endif
 284         /*
 285          * Basic sanity checking on the physical node map: there may be errors
 286          * if the SRAT or K8 incorrectly reported the topology or the mem=
 287          * kernel parameter is used.
 288          */
 289         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 290                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
 291                         continue;
 292                 if (physnodes[i].start > end) {
 293                         physnodes[i].end = physnodes[i].start;
 294                         continue;
 295                 }
 296                 if (physnodes[i].end < start) {
 297                         physnodes[i].start = physnodes[i].end;
 298                         continue;
 299                 }
 300                 if (physnodes[i].start < start)
 301                         physnodes[i].start = start;
 302                 if (physnodes[i].end > end)
 303                         physnodes[i].end = end;
 304         }
 305
 306         /*
 307          * Remove all nodes that have no memory or were truncated because of the
 308          * limited address range.
 309          */
 310         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 311                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
 312                         continue;
 313                 physnodes[ret].start = physnodes[i].start;
 314                 physnodes[ret].end = physnodes[i].end;
 315                 ret++;
 316         }
 317
 318         /*
 319          * If no physical topology was detected, a single node is faked to cover
 320          * the entire address space.
 321          */
 322         if (!ret) {
 323                 physnodes[ret].start = start;
 324                 physnodes[ret].end = end;
 325                 ret = 1;
 326         }
 327         return ret;
 328 }
 329
 330 /*
 331  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
 332  * boundary is greater than max_addr, then max_addr is used instead.
 333  * The return value is 0 if there is additional memory left for
 334  * allocation past addr and -1 otherwise.  addr is adjusted to be at
 335  * the end of the node.
 336  */
 337 static int __init setup_node_range(int nid, u64 *addr, u64 size, u64 max_addr)
 338 {
 339         int ret = 0;
 340         nodes[nid].start = *addr;
 341         *addr += size;
 342         if (*addr >= max_addr) {
 343                 *addr = max_addr;
 344                 ret = -1;
 345         }
 346         nodes[nid].end = *addr;
 347         node_set(nid, node_possible_map);
 348         printk(KERN_INFO "Faking node %d at %016Lx-%016Lx (%LuMB)\n", nid,
 349                nodes[nid].start, nodes[nid].end,
 350                (nodes[nid].end - nodes[nid].start) >> 20);
 351         return ret;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Sets up nr_nodes fake nodes interleaved over physical nodes ranging from addr
 356  * to max_addr.  The return value is the number of nodes allocated.
 357  */
 358 static int __init split_nodes_interleave(u64 addr, u64 max_addr,
 359                                                 int nr_phys_nodes, int nr_nodes)
 360 {
 361         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 362         u64 size;
 363         int big;
 364         int ret = 0;
 365         int i;
 366
 367         if (nr_nodes <= 0)
 368                 return -1;
 369         if (nr_nodes > MAX_NUMNODES) {
 370                 pr_info("numa=fake=%d too large, reducing to %d\n",
 371                         nr_nodes, MAX_NUMNODES);
 372                 nr_nodes = MAX_NUMNODES;
 373         }
 374
 375         size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) / nr_nodes;
 376         /*
 377          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
 378          * of consolidating the remainder.
 379          */
 380         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) * nr_nodes) /
 381                 FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 382
 383         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 384         if (!size) {
 385                 pr_err("Not enough memory for each node.  "
 386                         "NUMA emulation disabled.\n");
 387                 return -1;
 388         }
 389
 390         for (i = 0; i < nr_phys_nodes; i++)
 391                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 392                         node_set(i, physnode_mask);
 393
 394         /*
 395          * Continue to fill physical nodes with fake nodes until there is no
 396          * memory left on any of them.
 397          */
 398         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 399                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 400                         u64 end = physnodes[i].start + size;
 401                         u64 dma32_end = PFN_PHYS(MAX_DMA32_PFN);
 402
 403                         if (ret < big)
 404                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 405
 406                         /*
 407                          * Continue to add memory to this fake node if its
 408                          * non-reserved memory is less than the per-node size.
 409                          */
 410                         while (end - physnodes[i].start -
 411                                 memblock_x86_hole_size(physnodes[i].start, end) < size) {
 412                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 413                                 if (end > physnodes[i].end) {
 414                                         end = physnodes[i].end;
 415                                         break;
 416                                 }
 417                         }
 418
 419                         /*
 420                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 421                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 422                          * this one must extend to the boundary.
 423                          */
 424                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 425                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 426                                 end = dma32_end;
 427
 428                         /*
 429                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 430                          * next node, this one must extend to the end of the
 431                          * physical node.
 432                          */
 433                         if (physnodes[i].end - end -
 434                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 435                                 end = physnodes[i].end;
 436
 437                         /*
 438                          * Avoid allocating more nodes than requested, which can
 439                          * happen as a result of rounding down each node's size
 440                          * to FAKE_NODE_MIN_SIZE.
 441                          */
 442                         if (nodes_weight(physnode_mask) + ret >= nr_nodes)
 443                                 end = physnodes[i].end;
 444
 445                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 446                                                 end - physnodes[i].start,
 447                                                 physnodes[i].end) < 0)
 448                                 node_clear(i, physnode_mask);
 449                 }
 450         }
 451         return ret;
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Returns the end address of a node so that there is at least `size' amount of
 456  * non-reserved memory or `max_addr' is reached.
 457  */
 458 static u64 __init find_end_of_node(u64 start, u64 max_addr, u64 size)
 459 {
 460         u64 end = start + size;
 461
 462         while (end - start - memblock_x86_hole_size(start, end) < size) {
 463                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
 464                 if (end > max_addr) {
 465                         end = max_addr;
 466                         break;
 467                 }
 468         }
 469         return end;
 470 }
 471
 472 /*
 473  * Sets up fake nodes of `size' interleaved over physical nodes ranging from
 474  * `addr' to `max_addr'.  The return value is the number of nodes allocated.
 475  */
 476 static int __init split_nodes_size_interleave(u64 addr, u64 max_addr, u64 size)
 477 {
 478         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
 479         u64 min_size;
 480         int ret = 0;
 481         int i;
 482
 483         if (!size)
 484                 return -1;
 485         /*
 486          * The limit on emulated nodes is MAX_NUMNODES, so the size per node is
 487          * increased accordingly if the requested size is too small.  This
 488          * creates a uniform distribution of node sizes across the entire
 489          * machine (but not necessarily over physical nodes).
 490          */
 491         min_size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) /
 492                                                 MAX_NUMNODES;
 493         min_size = max(min_size, FAKE_NODE_MIN_SIZE);
 494         if ((min_size & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) < min_size)
 495                 min_size = (min_size + FAKE_NODE_MIN_SIZE) &
 496                                                 FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 497         if (size < min_size) {
 498                 pr_err("Fake node size %LuMB too small, increasing to %LuMB\n",
 499                         size >> 20, min_size >> 20);
 500                 size = min_size;
 501         }
 502         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
 503
 504         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
 505                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
 506                         node_set(i, physnode_mask);
 507         /*
 508          * Fill physical nodes with fake nodes of size until there is no memory
 509          * left on any of them.
 510          */
 511         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
 512                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
 513                         u64 dma32_end = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 514                         u64 end;
 515
 516                         end = find_end_of_node(physnodes[i].start,
 517                                                 physnodes[i].end, size);
 518                         /*
 519                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
 520                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
 521                          * this one must extend to the boundary.
 522                          */
 523                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
 524                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
 525                                 end = dma32_end;
 526
 527                         /*
 528                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
 529                          * next node, this one must extend to the end of the
 530                          * physical node.
 531                          */
 532                         if (physnodes[i].end - end -
 533                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
 534                                 end = physnodes[i].end;
 535
 536                         /*
 537                          * Setup the fake node that will be allocated as bootmem
 538                          * later.  If setup_node_range() returns non-zero, there
 539                          * is no more memory available on this physical node.
 540                          */
 541                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
 542                                                 end - physnodes[i].start,
 543                                                 physnodes[i].end) < 0)
 544                                 node_clear(i, physnode_mask);
 545                 }
 546         }
 547         return ret;
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
 552  * numa=fake command-line option.
 553  */
 554 static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn,
 555                         unsigned long last_pfn, int acpi, int k8)
 556 {
 557         u64 addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 558         u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
 559         int num_phys_nodes;
 560         int num_nodes;
 561         int i;
 562
 563         num_phys_nodes = setup_physnodes(addr, max_addr, acpi, k8);
 564         /*
 565          * If the numa=fake command-line contains a 'M' or 'G', it represents
 566          * the fixed node size.  Otherwise, if it is just a single number N,
 567          * split the system RAM into N fake nodes.
 568          */
 569         if (strchr(cmdline, 'M') || strchr(cmdline, 'G')) {
 570                 u64 size;
 571
 572                 size = memparse(cmdline, &cmdline);
 573                 num_nodes = split_nodes_size_interleave(addr, max_addr, size);
 574         } else {
 575                 unsigned long n;
 576
 577                 n = simple_strtoul(cmdline, NULL, 0);
 578                 num_nodes = split_nodes_interleave(addr, max_addr, num_phys_nodes, n);
 579         }
 580
 581         if (num_nodes < 0)
 582                 return num_nodes;
 583         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
 584         if (memnode_shift < 0) {
 585                 memnode_shift = 0;
 586                 printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
 587                        "disabled.\n");
 588                 return -1;
 589         }
 590
 591         /*
 592          * We need to vacate all active ranges that may have been registered for
 593          * the e820 memory map.
 594          */
 595         remove_all_active_ranges();
 596         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
 597                 memblock_x86_register_active_regions(i, nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
 598                                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
 599                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
 600         }
 601         acpi_fake_nodes(nodes, num_nodes);
 602         numa_init_array();
 603         return 0;
 604 }
 605 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 606
 607 void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn,
 608                                 int acpi, int k8)
 609 {
 610         int i;
 611
 612         nodes_clear(node_possible_map);
 613         nodes_clear(node_online_map);
 614
 615 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 616         if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn, acpi, k8))
 617                 return;
 618         nodes_clear(node_possible_map);
 619         nodes_clear(node_online_map);
 620 #endif
 621
 622 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 623         if (!numa_off && acpi && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
 624                                                   last_pfn << PAGE_SHIFT))
 625                 return;
 626         nodes_clear(node_possible_map);
 627         nodes_clear(node_online_map);
 628 #endif
 629
 630 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
 631         if (!numa_off && k8 && !k8_scan_nodes())
 632                 return;
 633         nodes_clear(node_possible_map);
 634         nodes_clear(node_online_map);
 635 #endif
 636         printk(KERN_INFO "%s\n",
 637                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 638
 639         printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
 640                start_pfn << PAGE_SHIFT,
 641                last_pfn << PAGE_SHIFT);
 642         /* setup dummy node covering all memory */
 643         memnode_shift = 63;
 644         memnodemap = memnode.embedded_map;
 645         memnodemap[0] = 0;
 646         node_set_online(0);
 647         node_set(0, node_possible_map);
 648         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 649                 numa_set_node(i, 0);
 650         memblock_x86_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
 651         setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
 652 }
 653
 654 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
 655 {
 656         unsigned long pages = 0;
 657         int i;
 658
 659         for_each_online_node(i)
 660                 pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(i));
 661
 662         pages += free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
 663
 664         return pages;
 665 }
 666
 667 static __init int numa_setup(char *opt)
 668 {
 669         if (!opt)
 670                 return -EINVAL;
 671         if (!strncmp(opt, "off", 3))
 672                 numa_off = 1;
 673 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 674         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
 675                 cmdline = opt + 5;
 676 #endif
 677 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 678         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
 679                 acpi_numa = -1;
 680 #endif
 681         return 0;
 682 }
 683 early_param("numa", numa_setup);
 684
 685 #ifdef CONFIG_NUMA
 686
 687 static __init int find_near_online_node(int node)
 688 {
 689         int n, val;
 690         int min_val = INT_MAX;
 691         int best_node = -1;
 692
 693         for_each_online_node(n) {
 694                 val = node_distance(node, n);
 695
 696                 if (val < min_val) {
 697                         min_val = val;
 698                         best_node = n;
 699                 }
 700         }
 701
 702         return best_node;
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Setup early cpu_to_node.
 707  *
 708  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 709  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 710  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 711  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 712  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 713  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 714  * prior to this call, and this initialization is good enough
 715  * for the fake NUMA cases.
 716  *
 717  * Called before the per_cpu areas are setup.
 718  */
 719 void __init init_cpu_to_node(void)
 720 {
 721         int cpu;
 722         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 723
 724         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 725
 726         for_each_possible_cpu(cpu) {
 727                 int node;
 728                 u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
 729
 730                 if (apicid == BAD_APICID)
 731                         continue;
 732                 node = apicid_to_node[apicid];
 733                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 734                         continue;
 735                 if (!node_online(node))
 736                         node = find_near_online_node(node);
 737                 numa_set_node(cpu, node);
 738         }
 739 }
 740 #endif
 741
 742
 743 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 744 {
 745         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 746
 747         /* early setting, no percpu area yet */
 748         if (cpu_to_node_map) {
 749                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 750                 return;
 751         }
 752
 753 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 754         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
 755                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 756                 dump_stack();
 757                 return;
 758         }
 759 #endif
 760         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 761
 762         if (node != NUMA_NO_NODE)
 763                 set_cpu_numa_node(cpu, node);
 764 }
 765
 766 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 767 {
 768         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 769 }
 770
 771 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 772
 773 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 774 {
 775         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 776 }
 777
 778 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 779 {
 780         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 781 }
 782
 783 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 784
 785 /*
 786  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 787  */
 788 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 789 {
 790         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 791         struct cpumask *mask;
 792         char buf[64];
 793
 794         mask = node_to_cpumask_map[node];
 795         if (mask == NULL) {
 796                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 797                 dump_stack();
 798                 return;
 799         }
 800
 801         if (enable)
 802                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 803         else
 804                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 805
 806         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 807         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 808                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 809 }
 810
 811 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 812 {
 813         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 814 }
 815
 816 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 817 {
 818         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 819 }
 820
 821 int __cpu_to_node(int cpu)
 822 {
 823         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 824                 printk(KERN_WARNING
 825                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 826                 dump_stack();
 827                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 828         }
 829         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 830 }
 831 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 832
 833 /*
 834  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 835  * per_cpu areas are setup.
 836  */
 837 int early_cpu_to_node(int cpu)
 838 {
 839         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 840                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 841
 842         if (!cpu_possible(cpu)) {
 843                 printk(KERN_WARNING
 844                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 845                 dump_stack();
 846                 return NUMA_NO_NODE;
 847         }
 848         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 849 }
 850
 851 /*
 852  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 853  */
 854
 855 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */