02f13cb99bc26d92b75d6966698a744cf5e93fc1
[linux-2.6.git] / 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/mmzone.h>
11 #include <linux/ctype.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/nodemask.h>
14 #include <linux/sched.h>
15
16 #include <asm/e820.h>
17 #include <asm/proto.h>
18 #include <asm/dma.h>
19 #include <asm/numa.h>
20 #include <asm/acpi.h>
21 #include <asm/k8.h>
22
23 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
24 EXPORT_SYMBOL(node_data);
25
26 struct memnode memnode;
27
28 s16 apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] __cpuinitdata = {
29         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
30 };
31
32 int numa_off __initdata;
33 static unsigned long __initdata nodemap_addr;
34 static unsigned long __initdata nodemap_size;
35
36 DEFINE_PER_CPU(int, node_number) = 0;
37 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(node_number);
38
39 /*
40  * Map cpu index to node index
41  */
42 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
43 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
44
45 /*
46  * Given a shift value, try to populate memnodemap[]
47  * Returns :
48  * 1 if OK
49  * 0 if memnodmap[] too small (of shift too small)
50  * -1 if node overlap or lost ram (shift too big)
51  */
52 static int __init populate_memnodemap(const struct bootnode *nodes,
53                                       int numnodes, int shift, int *nodeids)
54 {
55         unsigned long addr, end;
56         int i, res = -1;
57
58         memset(memnodemap, 0xff, sizeof(s16)*memnodemapsize);
59         for (i = 0; i < numnodes; i++) {
60                 addr = nodes[i].start;
61                 end = nodes[i].end;
62                 if (addr >= end)
63                         continue;
64                 if ((end >> shift) >= memnodemapsize)
65                         return 0;
66                 do {
67                         if (memnodemap[addr >> shift] != NUMA_NO_NODE)
68                                 return -1;
69
70                         if (!nodeids)
71                                 memnodemap[addr >> shift] = i;
72                         else
73                                 memnodemap[addr >> shift] = nodeids[i];
74
75                         addr += (1UL << shift);
76                 } while (addr < end);
77                 res = 1;
78         }
79         return res;
80 }
81
82 static int __init allocate_cachealigned_memnodemap(void)
83 {
84         unsigned long addr;
85
86         memnodemap = memnode.embedded_map;
87         if (memnodemapsize <= ARRAY_SIZE(memnode.embedded_map))
88                 return 0;
89
90         addr = 0x8000;
91         nodemap_size = roundup(sizeof(s16) * memnodemapsize, L1_CACHE_BYTES);
92         nodemap_addr = find_e820_area(addr, max_pfn<<PAGE_SHIFT,
93                                       nodemap_size, L1_CACHE_BYTES);
94         if (nodemap_addr == -1UL) {
95                 printk(KERN_ERR
96                        "NUMA: Unable to allocate Memory to Node hash map\n");
97                 nodemap_addr = nodemap_size = 0;
98                 return -1;
99         }
100         memnodemap = phys_to_virt(nodemap_addr);
101         reserve_early(nodemap_addr, nodemap_addr + nodemap_size, "MEMNODEMAP");
102
103         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Allocated memnodemap from %lx - %lx\n",
104                nodemap_addr, nodemap_addr + nodemap_size);
105         return 0;
106 }
107
108 /*
109  * The LSB of all start and end addresses in the node map is the value of the
110  * maximum possible shift.
111  */
112 static int __init extract_lsb_from_nodes(const struct bootnode *nodes,
113                                          int numnodes)
114 {
115         int i, nodes_used = 0;
116         unsigned long start, end;
117         unsigned long bitfield = 0, memtop = 0;
118
119         for (i = 0; i < numnodes; i++) {
120                 start = nodes[i].start;
121                 end = nodes[i].end;
122                 if (start >= end)
123                         continue;
124                 bitfield |= start;
125                 nodes_used++;
126                 if (end > memtop)
127                         memtop = end;
128         }
129         if (nodes_used <= 1)
130                 i = 63;
131         else
132                 i = find_first_bit(&bitfield, sizeof(unsigned long)*8);
133         memnodemapsize = (memtop >> i)+1;
134         return i;
135 }
136
137 int __init compute_hash_shift(struct bootnode *nodes, int numnodes,
138                               int *nodeids)
139 {
140         int shift;
141
142         shift = extract_lsb_from_nodes(nodes, numnodes);
143         if (allocate_cachealigned_memnodemap())
144                 return -1;
145         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Using %d for the hash shift.\n",
146                 shift);
147
148         if (populate_memnodemap(nodes, numnodes, shift, nodeids) != 1) {
149                 printk(KERN_INFO "Your memory is not aligned you need to "
150                        "rebuild your kernel with a bigger NODEMAPSIZE "
151                        "shift=%d\n", shift);
152                 return -1;
153         }
154         return shift;
155 }
156
157 int __meminit  __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
158 {
159         return phys_to_nid(pfn << PAGE_SHIFT);
160 }
161
162 static void * __init early_node_mem(int nodeid, unsigned long start,
163                                     unsigned long end, unsigned long size,
164                                     unsigned long align)
165 {
166         unsigned long mem;
167
168         /*
169          * put it on high as possible
170          * something will go with NODE_DATA
171          */
172         if (start < (MAX_DMA_PFN<<PAGE_SHIFT))
173                 start = MAX_DMA_PFN<<PAGE_SHIFT;
174         if (start < (MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT) &&
175             end > (MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT))
176                 start = MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT;
177         mem = find_e820_area(start, end, size, align);
178         if (mem != -1L)
179                 return __va(mem);
180
181         /* extend the search scope */
182         end = max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
183         if (end > (MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT))
184                 start = MAX_DMA32_PFN<<PAGE_SHIFT;
185         else
186                 start = MAX_DMA_PFN<<PAGE_SHIFT;
187         mem = find_e820_area(start, end, size, align);
188         if (mem != -1L)
189                 return __va(mem);
190
191         printk(KERN_ERR "Cannot find %lu bytes in node %d\n",
192                        size, nodeid);
193
194         return NULL;
195 }
196
197 /* Initialize bootmem allocator for a node */
198 void __init
199 setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start, unsigned long end)
200 {
201         unsigned long start_pfn, last_pfn, bootmap_pages, bootmap_size;
202         const int pgdat_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
203         unsigned long bootmap_start, nodedata_phys;
204         void *bootmap;
205         int nid;
206
207         if (!end)
208                 return;
209
210         /*
211          * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
212          * minimum amount of memory:
213          */
214         if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
215                 return;
216
217         start = roundup(start, ZONE_ALIGN);
218
219         printk(KERN_INFO "Bootmem setup node %d %016lx-%016lx\n", nodeid,
220                start, end);
221
222         start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
223         last_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
224
225         node_data[nodeid] = early_node_mem(nodeid, start, end, pgdat_size,
226                                            SMP_CACHE_BYTES);
227         if (node_data[nodeid] == NULL)
228                 return;
229         nodedata_phys = __pa(node_data[nodeid]);
230         reserve_early(nodedata_phys, nodedata_phys + pgdat_size, "NODE_DATA");
231         printk(KERN_INFO "  NODE_DATA [%016lx - %016lx]\n", nodedata_phys,
232                 nodedata_phys + pgdat_size - 1);
233         nid = phys_to_nid(nodedata_phys);
234         if (nid != nodeid)
235                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
236
237         memset(NODE_DATA(nodeid), 0, sizeof(pg_data_t));
238         NODE_DATA(nodeid)->bdata = &bootmem_node_data[nodeid];
239         NODE_DATA(nodeid)->node_start_pfn = start_pfn;
240         NODE_DATA(nodeid)->node_spanned_pages = last_pfn - start_pfn;
241
242         /*
243          * Find a place for the bootmem map
244          * nodedata_phys could be on other nodes by alloc_bootmem,
245          * so need to sure bootmap_start not to be small, otherwise
246          * early_node_mem will get that with find_e820_area instead
247          * of alloc_bootmem, that could clash with reserved range
248          */
249         bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(last_pfn - start_pfn);
250         bootmap_start = roundup(nodedata_phys + pgdat_size, PAGE_SIZE);
251         /*
252          * SMP_CACHE_BYTES could be enough, but init_bootmem_node like
253          * to use that to align to PAGE_SIZE
254          */
255         bootmap = early_node_mem(nodeid, bootmap_start, end,
256                                  bootmap_pages<<PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
257         if (bootmap == NULL)  {
258                 free_early(nodedata_phys, nodedata_phys + pgdat_size);
259                 node_data[nodeid] = NULL;
260                 return;
261         }
262         bootmap_start = __pa(bootmap);
263         reserve_early(bootmap_start, bootmap_start+(bootmap_pages<<PAGE_SHIFT),
264                         "BOOTMAP");
265
266         bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid),
267                                          bootmap_start >> PAGE_SHIFT,
268                                          start_pfn, last_pfn);
269
270         printk(KERN_INFO "  bootmap [%016lx -  %016lx] pages %lx\n",
271                  bootmap_start, bootmap_start + bootmap_size - 1,
272                  bootmap_pages);
273         nid = phys_to_nid(bootmap_start);
274         if (nid != nodeid)
275                 printk(KERN_INFO "    bootmap(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
276
277         free_bootmem_with_active_regions(nodeid, end);
278
279         node_set_online(nodeid);
280 }
281
282 /*
283  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
284  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
285  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
286  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
287  * nodes.
288  */
289 void __init numa_init_array(void)
290 {
291         int rr, i;
292
293         rr = first_node(node_online_map);
294         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
295                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
296                         continue;
297                 numa_set_node(i, rr);
298                 rr = next_node(rr, node_online_map);
299                 if (rr == MAX_NUMNODES)
300                         rr = first_node(node_online_map);
301         }
302 }
303
304 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
305 /* Numa emulation */
306 static struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
307 static struct bootnode physnodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
308 static char *cmdline __initdata;
309
310 static int __init setup_physnodes(unsigned long start, unsigned long end,
311                                         int acpi, int k8)
312 {
313         int nr_nodes = 0;
314         int ret = 0;
315         int i;
316
317 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
318         if (acpi)
319                 nr_nodes = acpi_get_nodes(physnodes);
320 #endif
321 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
322         if (k8)
323                 nr_nodes = k8_get_nodes(physnodes);
324 #endif
325         /*
326          * Basic sanity checking on the physical node map: there may be errors
327          * if the SRAT or K8 incorrectly reported the topology or the mem=
328          * kernel parameter is used.
329          */
330         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
331                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
332                         continue;
333                 if (physnodes[i].start > end) {
334                         physnodes[i].end = physnodes[i].start;
335                         continue;
336                 }
337                 if (physnodes[i].end < start) {
338                         physnodes[i].start = physnodes[i].end;
339                         continue;
340                 }
341                 if (physnodes[i].start < start)
342                         physnodes[i].start = start;
343                 if (physnodes[i].end > end)
344                         physnodes[i].end = end;
345         }
346
347         /*
348          * Remove all nodes that have no memory or were truncated because of the
349          * limited address range.
350          */
351         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
352                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
353                         continue;
354                 physnodes[ret].start = physnodes[i].start;
355                 physnodes[ret].end = physnodes[i].end;
356                 ret++;
357         }
358
359         /*
360          * If no physical topology was detected, a single node is faked to cover
361          * the entire address space.
362          */
363         if (!ret) {
364                 physnodes[ret].start = start;
365                 physnodes[ret].end = end;
366                 ret = 1;
367         }
368         return ret;
369 }
370
371 /*
372  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
373  * boundary is greater than max_addr, then max_addr is used instead.
374  * The return value is 0 if there is additional memory left for
375  * allocation past addr and -1 otherwise.  addr is adjusted to be at
376  * the end of the node.
377  */
378 static int __init setup_node_range(int nid, u64 *addr, u64 size, u64 max_addr)
379 {
380         int ret = 0;
381         nodes[nid].start = *addr;
382         *addr += size;
383         if (*addr >= max_addr) {
384                 *addr = max_addr;
385                 ret = -1;
386         }
387         nodes[nid].end = *addr;
388         node_set(nid, node_possible_map);
389         printk(KERN_INFO "Faking node %d at %016Lx-%016Lx (%LuMB)\n", nid,
390                nodes[nid].start, nodes[nid].end,
391                (nodes[nid].end - nodes[nid].start) >> 20);
392         return ret;
393 }
394
395 /*
396  * Sets up nr_nodes fake nodes interleaved over physical nodes ranging from addr
397  * to max_addr.  The return value is the number of nodes allocated.
398  */
399 static int __init split_nodes_interleave(u64 addr, u64 max_addr,
400                                                 int nr_phys_nodes, int nr_nodes)
401 {
402         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
403         u64 size;
404         int big;
405         int ret = 0;
406         int i;
407
408         if (nr_nodes <= 0)
409                 return -1;
410         if (nr_nodes > MAX_NUMNODES) {
411                 pr_info("numa=fake=%d too large, reducing to %d\n",
412                         nr_nodes, MAX_NUMNODES);
413                 nr_nodes = MAX_NUMNODES;
414         }
415
416         size = (max_addr - addr - e820_hole_size(addr, max_addr)) / nr_nodes;
417         /*
418          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
419          * of consolidating the remainder.
420          */
421         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) & nr_nodes) /
422                 FAKE_NODE_MIN_SIZE;
423
424         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
425         if (!size) {
426                 pr_err("Not enough memory for each node.  "
427                         "NUMA emulation disabled.\n");
428                 return -1;
429         }
430
431         for (i = 0; i < nr_phys_nodes; i++)
432                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
433                         node_set(i, physnode_mask);
434
435         /*
436          * Continue to fill physical nodes with fake nodes until there is no
437          * memory left on any of them.
438          */
439         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
440                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
441                         u64 end = physnodes[i].start + size;
442                         u64 dma32_end = PFN_PHYS(MAX_DMA32_PFN);
443
444                         if (ret < big)
445                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
446
447                         /*
448                          * Continue to add memory to this fake node if its
449                          * non-reserved memory is less than the per-node size.
450                          */
451                         while (end - physnodes[i].start -
452                                 e820_hole_size(physnodes[i].start, end) < size) {
453                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
454                                 if (end > physnodes[i].end) {
455                                         end = physnodes[i].end;
456                                         break;
457                                 }
458                         }
459
460                         /*
461                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
462                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
463                          * this one must extend to the boundary.
464                          */
465                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
466                             e820_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
467                                 end = dma32_end;
468
469                         /*
470                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
471                          * next node, this one must extend to the end of the
472                          * physical node.
473                          */
474                         if (physnodes[i].end - end -
475                             e820_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
476                                 end = physnodes[i].end;
477
478                         /*
479                          * Avoid allocating more nodes than requested, which can
480                          * happen as a result of rounding down each node's size
481                          * to FAKE_NODE_MIN_SIZE.
482                          */
483                         if (nodes_weight(physnode_mask) + ret >= nr_nodes)
484                                 end = physnodes[i].end;
485
486                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
487                                                 end - physnodes[i].start,
488                                                 physnodes[i].end) < 0)
489                                 node_clear(i, physnode_mask);
490                 }
491         }
492         return ret;
493 }
494
495 /*
496  * Splits num_nodes nodes up equally starting at node_start.  The return value
497  * is the number of nodes split up and addr is adjusted to be at the end of the
498  * last node allocated.
499  */
500 static int __init split_nodes_equally(u64 *addr, u64 max_addr, int node_start,
501                                       int num_nodes)
502 {
503         unsigned int big;
504         u64 size;
505         int i;
506
507         if (num_nodes <= 0)
508                 return -1;
509         if (num_nodes > MAX_NUMNODES)
510                 num_nodes = MAX_NUMNODES;
511         size = (max_addr - *addr - e820_hole_size(*addr, max_addr)) /
512                num_nodes;
513         /*
514          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
515          * of consolidating the leftovers.
516          */
517         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) * num_nodes) /
518               FAKE_NODE_MIN_SIZE;
519
520         /* Round down to nearest FAKE_NODE_MIN_SIZE. */
521         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
522         if (!size) {
523                 printk(KERN_ERR "Not enough memory for each node.  "
524                        "NUMA emulation disabled.\n");
525                 return -1;
526         }
527
528         for (i = node_start; i < num_nodes + node_start; i++) {
529                 u64 end = *addr + size;
530
531                 if (i < big)
532                         end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
533                 /*
534                  * The final node can have the remaining system RAM.  Other
535                  * nodes receive roughly the same amount of available pages.
536                  */
537                 if (i == num_nodes + node_start - 1)
538                         end = max_addr;
539                 else
540                         while (end - *addr - e820_hole_size(*addr, end) <
541                                size) {
542                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
543                                 if (end > max_addr) {
544                                         end = max_addr;
545                                         break;
546                                 }
547                         }
548                 if (setup_node_range(i, addr, end - *addr, max_addr) < 0)
549                         break;
550         }
551         return i - node_start + 1;
552 }
553
554 /*
555  * Splits the remaining system RAM into chunks of size.  The remaining memory is
556  * always assigned to a final node and can be asymmetric.  Returns the number of
557  * nodes split.
558  */
559 static int __init split_nodes_by_size(u64 *addr, u64 max_addr, int node_start,
560                                       u64 size)
561 {
562         int i = node_start;
563         size = (size << 20) & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
564         while (!setup_node_range(i++, addr, size, max_addr))
565                 ;
566         return i - node_start;
567 }
568
569 /*
570  * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
571  * numa=fake command-line option.
572  */
573 static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn,
574                         unsigned long last_pfn, int acpi, int k8)
575 {
576         u64 size, addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
577         u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
578         int num_nodes = 0, num = 0, coeff_flag, coeff = -1, i;
579         int num_phys_nodes;
580
581         num_phys_nodes = setup_physnodes(addr, max_addr, acpi, k8);
582         /*
583          * If the numa=fake command-line is just a single number N, split the
584          * system RAM into N fake nodes.
585          */
586         if (!strchr(cmdline, '*') && !strchr(cmdline, ',')) {
587                 long n = simple_strtol(cmdline, NULL, 0);
588
589                 num_nodes = split_nodes_interleave(addr, max_addr,
590                                                         num_phys_nodes, n);
591                 if (num_nodes < 0)
592                         return num_nodes;
593                 goto out;
594         }
595
596         /* Parse the command line. */
597         for (coeff_flag = 0; ; cmdline++) {
598                 if (*cmdline && isdigit(*cmdline)) {
599                         num = num * 10 + *cmdline - '0';
600                         continue;
601                 }
602                 if (*cmdline == '*') {
603                         if (num > 0)
604                                 coeff = num;
605                         coeff_flag = 1;
606                 }
607                 if (!*cmdline || *cmdline == ',') {
608                         if (!coeff_flag)
609                                 coeff = 1;
610                         /*
611                          * Round down to the nearest FAKE_NODE_MIN_SIZE.
612                          * Command-line coefficients are in megabytes.
613                          */
614                         size = ((u64)num << 20) & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
615                         if (size)
616                                 for (i = 0; i < coeff; i++, num_nodes++)
617                                         if (setup_node_range(num_nodes, &addr,
618                                                 size, max_addr) < 0)
619                                                 goto done;
620                         if (!*cmdline)
621                                 break;
622                         coeff_flag = 0;
623                         coeff = -1;
624                 }
625                 num = 0;
626         }
627 done:
628         if (!num_nodes)
629                 return -1;
630         /* Fill remainder of system RAM, if appropriate. */
631         if (addr < max_addr) {
632                 if (coeff_flag && coeff < 0) {
633                         /* Split remaining nodes into num-sized chunks */
634                         num_nodes += split_nodes_by_size(&addr, max_addr,
635                                                          num_nodes, num);
636                         goto out;
637                 }
638                 switch (*(cmdline - 1)) {
639                 case '*':
640                         /* Split remaining nodes into coeff chunks */
641                         if (coeff <= 0)
642                                 break;
643                         num_nodes += split_nodes_equally(&addr, max_addr,
644                                                          num_nodes, coeff);
645                         break;
646                 case ',':
647                         /* Do not allocate remaining system RAM */
648                         break;
649                 default:
650                         /* Give one final node */
651                         setup_node_range(num_nodes, &addr, max_addr - addr,
652                                          max_addr);
653                         num_nodes++;
654                 }
655         }
656 out:
657         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
658         if (memnode_shift < 0) {
659                 memnode_shift = 0;
660                 printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
661                        "disabled.\n");
662                 return -1;
663         }
664
665         /*
666          * We need to vacate all active ranges that may have been registered for
667          * the e820 memory map.
668          */
669         remove_all_active_ranges();
670         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
671                 e820_register_active_regions(i, nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
672                                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
673                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
674         }
675         acpi_fake_nodes(nodes, num_nodes);
676         numa_init_array();
677         return 0;
678 }
679 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
680
681 void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn,
682                                 int acpi, int k8)
683 {
684         int i;
685
686         nodes_clear(node_possible_map);
687         nodes_clear(node_online_map);
688
689 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
690         if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn, acpi, k8))
691                 return;
692         nodes_clear(node_possible_map);
693         nodes_clear(node_online_map);
694 #endif
695
696 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
697         if (!numa_off && acpi && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
698                                                   last_pfn << PAGE_SHIFT))
699                 return;
700         nodes_clear(node_possible_map);
701         nodes_clear(node_online_map);
702 #endif
703
704 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
705         if (!numa_off && k8 && !k8_scan_nodes())
706                 return;
707         nodes_clear(node_possible_map);
708         nodes_clear(node_online_map);
709 #endif
710         printk(KERN_INFO "%s\n",
711                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
712
713         printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
714                start_pfn << PAGE_SHIFT,
715                last_pfn << PAGE_SHIFT);
716         /* setup dummy node covering all memory */
717         memnode_shift = 63;
718         memnodemap = memnode.embedded_map;
719         memnodemap[0] = 0;
720         node_set_online(0);
721         node_set(0, node_possible_map);
722         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
723                 numa_set_node(i, 0);
724         e820_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
725         setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
726 }
727
728 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
729 {
730         unsigned long pages = 0;
731         int i;
732
733         for_each_online_node(i)
734                 pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(i));
735
736         return pages;
737 }
738
739 static __init int numa_setup(char *opt)
740 {
741         if (!opt)
742                 return -EINVAL;
743         if (!strncmp(opt, "off", 3))
744                 numa_off = 1;
745 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
746         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
747                 cmdline = opt + 5;
748 #endif
749 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
750         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
751                 acpi_numa = -1;
752 #endif
753         return 0;
754 }
755 early_param("numa", numa_setup);
756
757 #ifdef CONFIG_NUMA
758
759 static __init int find_near_online_node(int node)
760 {
761         int n, val;
762         int min_val = INT_MAX;
763         int best_node = -1;
764
765         for_each_online_node(n) {
766                 val = node_distance(node, n);
767
768                 if (val < min_val) {
769                         min_val = val;
770                         best_node = n;
771                 }
772         }
773
774         return best_node;
775 }
776
777 /*
778  * Setup early cpu_to_node.
779  *
780  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
781  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
782  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
783  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
784  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
785  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
786  * prior to this call, and this initialization is good enough
787  * for the fake NUMA cases.
788  *
789  * Called before the per_cpu areas are setup.
790  */
791 void __init init_cpu_to_node(void)
792 {
793         int cpu;
794         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
795
796         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
797
798         for_each_possible_cpu(cpu) {
799                 int node;
800                 u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
801
802                 if (apicid == BAD_APICID)
803                         continue;
804                 node = apicid_to_node[apicid];
805                 if (node == NUMA_NO_NODE)
806                         continue;
807                 if (!node_online(node))
808                         node = find_near_online_node(node);
809                 numa_set_node(cpu, node);
810         }
811 }
812 #endif
813
814
815 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
816 {
817         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
818
819         /* early setting, no percpu area yet */
820         if (cpu_to_node_map) {
821                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
822                 return;
823         }
824
825 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
826         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
827                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
828                 dump_stack();
829                 return;
830         }
831 #endif
832         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
833
834         if (node != NUMA_NO_NODE)
835                 per_cpu(node_number, cpu) = node;
836 }
837
838 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
839 {
840         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
841 }
842
843 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
844
845 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
846 {
847         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
848 }
849
850 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
851 {
852         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
853 }
854
855 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
856
857 /*
858  * --------- debug versions of the numa functions ---------
859  */
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         char buf[64];
865
866         mask = node_to_cpumask_map[node];
867         if (mask == NULL) {
868                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
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", cpu, node, buf);
881 }
882
883 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
884 {
885         numa_set_cpumask(cpu, 1);
886 }
887
888 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
889 {
890         numa_set_cpumask(cpu, 0);
891 }
892
893 int cpu_to_node(int cpu)
894 {
895         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
896                 printk(KERN_WARNING
897                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
898                 dump_stack();
899                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
900         }
901         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
902 }
903 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
904
905 /*
906  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
907  * per_cpu areas are setup.
908  */
909 int early_cpu_to_node(int cpu)
910 {
911         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
912                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
913
914         if (!cpu_possible(cpu)) {
915                 printk(KERN_WARNING
916                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
917                 dump_stack();
918                 return NUMA_NO_NODE;
919         }
920         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
921 }
922
923 /*
924  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
925  */
926
927 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */