2b7dab699e8307475a7ca37c8eb816af40173f54
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / setup_percpu.c
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <linux/init.h>
4 #include <linux/bootmem.h>
5 #include <linux/percpu.h>
6 #include <linux/kexec.h>
7 #include <linux/crash_dump.h>
8 #include <asm/smp.h>
9 #include <asm/percpu.h>
10 #include <asm/sections.h>
11 #include <asm/processor.h>
12 #include <asm/setup.h>
13 #include <asm/topology.h>
14 #include <asm/mpspec.h>
15 #include <asm/apicdef.h>
16 #include <asm/highmem.h>
17
18 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
19 unsigned int num_processors;
20 unsigned disabled_cpus __cpuinitdata;
21 /* Processor that is doing the boot up */
22 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
23 unsigned int max_physical_apicid;
24 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_physical_apicid);
25
26 /* Bitmask of physically existing CPUs */
27 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
28 #endif
29
30 /* map cpu index to physical APIC ID */
31 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
32 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
33 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
34 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
35
36 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
37 #define X86_64_NUMA     1
38
39 /* map cpu index to node index */
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 /* which logical CPUs are on which nodes */
44 cpumask_t *node_to_cpumask_map;
45 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
46
47 /* setup node_to_cpumask_map */
48 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void);
49
50 #else
51 static inline void setup_node_to_cpumask_map(void) { }
52 #endif
53
54 #if defined(CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA) && defined(CONFIG_X86_SMP)
55 /*
56  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
57  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
58  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
59  */
60 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
61 {
62         int cpu;
63
64         for_each_possible_cpu(cpu) {
65                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
66                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
67                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
68                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
69 #ifdef X86_64_NUMA
70                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
71                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
72 #endif
73         }
74
75         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
76         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
77         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
78 #ifdef X86_64_NUMA
79         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
80 #endif
81 }
82
83 #ifdef CONFIG_X86_32
84 /*
85  * Great future not-so-futuristic plan: make i386 and x86_64 do it
86  * the same way
87  */
88 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
89 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
90 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
91
92 #elif !defined(CONFIG_SMP)
93 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
94
95 #else /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
96
97 /*
98  * Allocate cpu_pda pointer table and array via alloc_bootmem.
99  */
100 static void __init setup_cpu_pda_map(void)
101 {
102         char *pda;
103         struct x8664_pda **new_cpu_pda;
104         unsigned long size;
105         int cpu;
106
107         size = roundup(sizeof(struct x8664_pda), cache_line_size());
108
109         /* allocate cpu_pda array and pointer table */
110         {
111                 unsigned long tsize = nr_cpu_ids * sizeof(void *);
112                 unsigned long asize = size * (nr_cpu_ids - 1);
113
114                 tsize = roundup(tsize, cache_line_size());
115                 new_cpu_pda = alloc_bootmem(tsize + asize);
116                 pda = (char *)new_cpu_pda + tsize;
117         }
118
119         /* initialize pointer table to static pda's */
120         for_each_possible_cpu(cpu) {
121                 if (cpu == 0) {
122                         /* leave boot cpu pda in place */
123                         new_cpu_pda[0] = cpu_pda(0);
124                         continue;
125                 }
126                 new_cpu_pda[cpu] = (struct x8664_pda *)pda;
127                 new_cpu_pda[cpu]->in_bootmem = 1;
128                 pda += size;
129         }
130
131         /* point to new pointer table */
132         _cpu_pda = new_cpu_pda;
133 }
134 #endif
135
136 /*
137  * Great future plan:
138  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
139  * Always point %gs to its beginning
140  */
141 void __init setup_per_cpu_areas(void)
142 {
143         ssize_t size, old_size, da_size;
144         char *ptr;
145         int cpu;
146         unsigned long align = 1;
147
148         /* Setup cpu_pda map */
149         setup_cpu_pda_map();
150
151         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
152         old_size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
153         da_size = per_cpu_dyn_array_size(&align);
154         align = max_t(unsigned long, PAGE_SIZE, align);
155         size = roundup(old_size + da_size, align);
156         printk(KERN_INFO "PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n",
157                           size);
158
159         for_each_possible_cpu(cpu) {
160 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
161                 ptr = __alloc_bootmem(size, align,
162                                  __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
163 #else
164                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
165                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
166                         ptr = __alloc_bootmem(size, align,
167                                          __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
168                         printk(KERN_INFO
169                                "cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
170                                 cpu, node);
171                         if (ptr)
172                                 printk(KERN_DEBUG "per cpu data for cpu%d at %016lx\n",
173                                          cpu, __pa(ptr));
174                 }
175                 else {
176                         ptr = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(node), size, align,
177                                                         __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
178                         if (ptr)
179                                 printk(KERN_DEBUG "per cpu data for cpu%d on node%d at %016lx\n",
180                                          cpu, node, __pa(ptr));
181                 }
182 #endif
183                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
184                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
185
186                 per_cpu_alloc_dyn_array(cpu, ptr + old_size);
187
188         }
189
190         printk(KERN_DEBUG "NR_CPUS: %d, nr_cpu_ids: %d, nr_node_ids %d\n",
191                 NR_CPUS, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
192
193         /* Setup percpu data maps */
194         setup_per_cpu_maps();
195
196         /* Setup node to cpumask map */
197         setup_node_to_cpumask_map();
198 }
199
200 #endif
201
202 #ifdef X86_64_NUMA
203
204 /*
205  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
206  * Requires node_possible_map to be valid.
207  *
208  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
209  */
210 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
211 {
212         unsigned int node, num = 0;
213         cpumask_t *map;
214
215         /* setup nr_node_ids if not done yet */
216         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
217                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
218                         num = node;
219                 nr_node_ids = num + 1;
220         }
221
222         /* allocate the map */
223         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
224
225         pr_debug(KERN_DEBUG "Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
226                  map, nr_node_ids);
227
228         /* node_to_cpumask() will now work */
229         node_to_cpumask_map = map;
230 }
231
232 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
233 {
234         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
235
236         if (cpu_pda(cpu) && node != NUMA_NO_NODE)
237                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
238
239         if (cpu_to_node_map)
240                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
241
242         else if (per_cpu_offset(cpu))
243                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
244
245         else
246                 pr_debug("Setting node for non-present cpu %d\n", cpu);
247 }
248
249 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
250 {
251         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
252 }
253
254 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
255
256 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
257 {
258         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
259 }
260
261 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
262 {
263         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[cpu_to_node(cpu)]);
264 }
265
266 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
267
268 /*
269  * --------- debug versions of the numa functions ---------
270  */
271 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
272 {
273         int node = cpu_to_node(cpu);
274         cpumask_t *mask;
275         char buf[64];
276
277         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
278                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
279                 dump_stack();
280                 return;
281         }
282
283         mask = &node_to_cpumask_map[node];
284         if (enable)
285                 cpu_set(cpu, *mask);
286         else
287                 cpu_clear(cpu, *mask);
288
289         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), *mask);
290         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
291                 enable? "numa_add_cpu":"numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
292  }
293
294 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
295 {
296         numa_set_cpumask(cpu, 1);
297 }
298
299 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
300 {
301         numa_set_cpumask(cpu, 0);
302 }
303
304 int cpu_to_node(int cpu)
305 {
306         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
307                 printk(KERN_WARNING
308                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
309                 dump_stack();
310                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
311         }
312         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
313 }
314 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
315
316 /*
317  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
318  * per_cpu areas are setup.
319  */
320 int early_cpu_to_node(int cpu)
321 {
322         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
323                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
324
325         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
326                 printk(KERN_WARNING
327                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
328                 dump_stack();
329                 return NUMA_NO_NODE;
330         }
331         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
332 }
333
334
335 /* empty cpumask */
336 static const cpumask_t cpu_mask_none;
337
338 /*
339  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
340  */
341 const cpumask_t *_node_to_cpumask_ptr(int node)
342 {
343         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
344                 printk(KERN_WARNING
345                         "_node_to_cpumask_ptr(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
346                         node);
347                 dump_stack();
348                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
349         }
350         if (node >= nr_node_ids) {
351                 printk(KERN_WARNING
352                         "_node_to_cpumask_ptr(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
353                         node, nr_node_ids);
354                 dump_stack();
355                 return &cpu_mask_none;
356         }
357         return &node_to_cpumask_map[node];
358 }
359 EXPORT_SYMBOL(_node_to_cpumask_ptr);
360
361 /*
362  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
363  *
364  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
365  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
366  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
367  */
368 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
369 {
370         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
371                 printk(KERN_WARNING
372                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
373                 dump_stack();
374                 return cpu_online_map;
375         }
376         if (node >= nr_node_ids) {
377                 printk(KERN_WARNING
378                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
379                         node, nr_node_ids);
380                 dump_stack();
381                 return cpu_mask_none;
382         }
383         return node_to_cpumask_map[node];
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
386
387 /*
388  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
389  */
390
391 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
392
393 #endif /* X86_64_NUMA */
394