984b1ff7db44721de2bfea103d09db7c0cd2c6c5
[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/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/k8.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 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
203         unsigned long bootmap_start, bootmap_pages, bootmap_size;
204         void *bootmap;
205 #endif
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 "Initmem 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         memblock_x86_reserve_range(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)->node_id = nodeid;
239         NODE_DATA(nodeid)->node_start_pfn = start_pfn;
240         NODE_DATA(nodeid)->node_spanned_pages = last_pfn - start_pfn;
241
242 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
243         NODE_DATA(nodeid)->bdata = &bootmem_node_data[nodeid];
244
245         /*
246          * Find a place for the bootmem map
247          * nodedata_phys could be on other nodes by alloc_bootmem,
248          * so need to sure bootmap_start not to be small, otherwise
249          * early_node_mem will get that with memblock_find_in_range instead
250          * of alloc_bootmem, that could clash with reserved range
251          */
252         bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(last_pfn - start_pfn);
253         bootmap_start = roundup(nodedata_phys + pgdat_size, PAGE_SIZE);
254         /*
255          * SMP_CACHE_BYTES could be enough, but init_bootmem_node like
256          * to use that to align to PAGE_SIZE
257          */
258         bootmap = early_node_mem(nodeid, bootmap_start, end,
259                                  bootmap_pages<<PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
260         if (bootmap == NULL)  {
261                 memblock_x86_free_range(nodedata_phys, nodedata_phys + pgdat_size);
262                 node_data[nodeid] = NULL;
263                 return;
264         }
265         bootmap_start = __pa(bootmap);
266         memblock_x86_reserve_range(bootmap_start, bootmap_start+(bootmap_pages<<PAGE_SHIFT),
267                         "BOOTMAP");
268
269         bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid),
270                                          bootmap_start >> PAGE_SHIFT,
271                                          start_pfn, last_pfn);
272
273         printk(KERN_INFO "  bootmap [%016lx -  %016lx] pages %lx\n",
274                  bootmap_start, bootmap_start + bootmap_size - 1,
275                  bootmap_pages);
276         nid = phys_to_nid(bootmap_start);
277         if (nid != nodeid)
278                 printk(KERN_INFO "    bootmap(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
279
280         free_bootmem_with_active_regions(nodeid, end);
281 #endif
282
283         node_set_online(nodeid);
284 }
285
286 /*
287  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
288  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
289  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
290  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
291  * nodes.
292  */
293 void __init numa_init_array(void)
294 {
295         int rr, i;
296
297         rr = first_node(node_online_map);
298         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
299                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
300                         continue;
301                 numa_set_node(i, rr);
302                 rr = next_node(rr, node_online_map);
303                 if (rr == MAX_NUMNODES)
304                         rr = first_node(node_online_map);
305         }
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
309 /* Numa emulation */
310 static struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
311 static struct bootnode physnodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
312 static char *cmdline __initdata;
313
314 static int __init setup_physnodes(unsigned long start, unsigned long end,
315                                         int acpi, int k8)
316 {
317         int nr_nodes = 0;
318         int ret = 0;
319         int i;
320
321 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
322         if (acpi)
323                 nr_nodes = acpi_get_nodes(physnodes);
324 #endif
325 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
326         if (k8)
327                 nr_nodes = k8_get_nodes(physnodes);
328 #endif
329         /*
330          * Basic sanity checking on the physical node map: there may be errors
331          * if the SRAT or K8 incorrectly reported the topology or the mem=
332          * kernel parameter is used.
333          */
334         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
335                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
336                         continue;
337                 if (physnodes[i].start > end) {
338                         physnodes[i].end = physnodes[i].start;
339                         continue;
340                 }
341                 if (physnodes[i].end < start) {
342                         physnodes[i].start = physnodes[i].end;
343                         continue;
344                 }
345                 if (physnodes[i].start < start)
346                         physnodes[i].start = start;
347                 if (physnodes[i].end > end)
348                         physnodes[i].end = end;
349         }
350
351         /*
352          * Remove all nodes that have no memory or were truncated because of the
353          * limited address range.
354          */
355         for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
356                 if (physnodes[i].start == physnodes[i].end)
357                         continue;
358                 physnodes[ret].start = physnodes[i].start;
359                 physnodes[ret].end = physnodes[i].end;
360                 ret++;
361         }
362
363         /*
364          * If no physical topology was detected, a single node is faked to cover
365          * the entire address space.
366          */
367         if (!ret) {
368                 physnodes[ret].start = start;
369                 physnodes[ret].end = end;
370                 ret = 1;
371         }
372         return ret;
373 }
374
375 /*
376  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
377  * boundary is greater than max_addr, then max_addr is used instead.
378  * The return value is 0 if there is additional memory left for
379  * allocation past addr and -1 otherwise.  addr is adjusted to be at
380  * the end of the node.
381  */
382 static int __init setup_node_range(int nid, u64 *addr, u64 size, u64 max_addr)
383 {
384         int ret = 0;
385         nodes[nid].start = *addr;
386         *addr += size;
387         if (*addr >= max_addr) {
388                 *addr = max_addr;
389                 ret = -1;
390         }
391         nodes[nid].end = *addr;
392         node_set(nid, node_possible_map);
393         printk(KERN_INFO "Faking node %d at %016Lx-%016Lx (%LuMB)\n", nid,
394                nodes[nid].start, nodes[nid].end,
395                (nodes[nid].end - nodes[nid].start) >> 20);
396         return ret;
397 }
398
399 /*
400  * Sets up nr_nodes fake nodes interleaved over physical nodes ranging from addr
401  * to max_addr.  The return value is the number of nodes allocated.
402  */
403 static int __init split_nodes_interleave(u64 addr, u64 max_addr,
404                                                 int nr_phys_nodes, int nr_nodes)
405 {
406         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
407         u64 size;
408         int big;
409         int ret = 0;
410         int i;
411
412         if (nr_nodes <= 0)
413                 return -1;
414         if (nr_nodes > MAX_NUMNODES) {
415                 pr_info("numa=fake=%d too large, reducing to %d\n",
416                         nr_nodes, MAX_NUMNODES);
417                 nr_nodes = MAX_NUMNODES;
418         }
419
420         size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) / nr_nodes;
421         /*
422          * Calculate the number of big nodes that can be allocated as a result
423          * of consolidating the remainder.
424          */
425         big = ((size & ~FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) * nr_nodes) /
426                 FAKE_NODE_MIN_SIZE;
427
428         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
429         if (!size) {
430                 pr_err("Not enough memory for each node.  "
431                         "NUMA emulation disabled.\n");
432                 return -1;
433         }
434
435         for (i = 0; i < nr_phys_nodes; i++)
436                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
437                         node_set(i, physnode_mask);
438
439         /*
440          * Continue to fill physical nodes with fake nodes until there is no
441          * memory left on any of them.
442          */
443         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
444                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
445                         u64 end = physnodes[i].start + size;
446                         u64 dma32_end = PFN_PHYS(MAX_DMA32_PFN);
447
448                         if (ret < big)
449                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
450
451                         /*
452                          * Continue to add memory to this fake node if its
453                          * non-reserved memory is less than the per-node size.
454                          */
455                         while (end - physnodes[i].start -
456                                 memblock_x86_hole_size(physnodes[i].start, end) < size) {
457                                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
458                                 if (end > physnodes[i].end) {
459                                         end = physnodes[i].end;
460                                         break;
461                                 }
462                         }
463
464                         /*
465                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
466                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
467                          * this one must extend to the boundary.
468                          */
469                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
470                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
471                                 end = dma32_end;
472
473                         /*
474                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
475                          * next node, this one must extend to the end of the
476                          * physical node.
477                          */
478                         if (physnodes[i].end - end -
479                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
480                                 end = physnodes[i].end;
481
482                         /*
483                          * Avoid allocating more nodes than requested, which can
484                          * happen as a result of rounding down each node's size
485                          * to FAKE_NODE_MIN_SIZE.
486                          */
487                         if (nodes_weight(physnode_mask) + ret >= nr_nodes)
488                                 end = physnodes[i].end;
489
490                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
491                                                 end - physnodes[i].start,
492                                                 physnodes[i].end) < 0)
493                                 node_clear(i, physnode_mask);
494                 }
495         }
496         return ret;
497 }
498
499 /*
500  * Returns the end address of a node so that there is at least `size' amount of
501  * non-reserved memory or `max_addr' is reached.
502  */
503 static u64 __init find_end_of_node(u64 start, u64 max_addr, u64 size)
504 {
505         u64 end = start + size;
506
507         while (end - start - memblock_x86_hole_size(start, end) < size) {
508                 end += FAKE_NODE_MIN_SIZE;
509                 if (end > max_addr) {
510                         end = max_addr;
511                         break;
512                 }
513         }
514         return end;
515 }
516
517 /*
518  * Sets up fake nodes of `size' interleaved over physical nodes ranging from
519  * `addr' to `max_addr'.  The return value is the number of nodes allocated.
520  */
521 static int __init split_nodes_size_interleave(u64 addr, u64 max_addr, u64 size)
522 {
523         nodemask_t physnode_mask = NODE_MASK_NONE;
524         u64 min_size;
525         int ret = 0;
526         int i;
527
528         if (!size)
529                 return -1;
530         /*
531          * The limit on emulated nodes is MAX_NUMNODES, so the size per node is
532          * increased accordingly if the requested size is too small.  This
533          * creates a uniform distribution of node sizes across the entire
534          * machine (but not necessarily over physical nodes).
535          */
536         min_size = (max_addr - addr - memblock_x86_hole_size(addr, max_addr)) /
537                                                 MAX_NUMNODES;
538         min_size = max(min_size, FAKE_NODE_MIN_SIZE);
539         if ((min_size & FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK) < min_size)
540                 min_size = (min_size + FAKE_NODE_MIN_SIZE) &
541                                                 FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
542         if (size < min_size) {
543                 pr_err("Fake node size %LuMB too small, increasing to %LuMB\n",
544                         size >> 20, min_size >> 20);
545                 size = min_size;
546         }
547         size &= FAKE_NODE_MIN_HASH_MASK;
548
549         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
550                 if (physnodes[i].start != physnodes[i].end)
551                         node_set(i, physnode_mask);
552         /*
553          * Fill physical nodes with fake nodes of size until there is no memory
554          * left on any of them.
555          */
556         while (nodes_weight(physnode_mask)) {
557                 for_each_node_mask(i, physnode_mask) {
558                         u64 dma32_end = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
559                         u64 end;
560
561                         end = find_end_of_node(physnodes[i].start,
562                                                 physnodes[i].end, size);
563                         /*
564                          * If there won't be at least FAKE_NODE_MIN_SIZE of
565                          * non-reserved memory in ZONE_DMA32 for the next node,
566                          * this one must extend to the boundary.
567                          */
568                         if (end < dma32_end && dma32_end - end -
569                             memblock_x86_hole_size(end, dma32_end) < FAKE_NODE_MIN_SIZE)
570                                 end = dma32_end;
571
572                         /*
573                          * If there won't be enough non-reserved memory for the
574                          * next node, this one must extend to the end of the
575                          * physical node.
576                          */
577                         if (physnodes[i].end - end -
578                             memblock_x86_hole_size(end, physnodes[i].end) < size)
579                                 end = physnodes[i].end;
580
581                         /*
582                          * Setup the fake node that will be allocated as bootmem
583                          * later.  If setup_node_range() returns non-zero, there
584                          * is no more memory available on this physical node.
585                          */
586                         if (setup_node_range(ret++, &physnodes[i].start,
587                                                 end - physnodes[i].start,
588                                                 physnodes[i].end) < 0)
589                                 node_clear(i, physnode_mask);
590                 }
591         }
592         return ret;
593 }
594
595 /*
596  * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
597  * numa=fake command-line option.
598  */
599 static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn,
600                         unsigned long last_pfn, int acpi, int k8)
601 {
602         u64 addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
603         u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
604         int num_phys_nodes;
605         int num_nodes;
606         int i;
607
608         num_phys_nodes = setup_physnodes(addr, max_addr, acpi, k8);
609         /*
610          * If the numa=fake command-line contains a 'M' or 'G', it represents
611          * the fixed node size.  Otherwise, if it is just a single number N,
612          * split the system RAM into N fake nodes.
613          */
614         if (strchr(cmdline, 'M') || strchr(cmdline, 'G')) {
615                 u64 size;
616
617                 size = memparse(cmdline, &cmdline);
618                 num_nodes = split_nodes_size_interleave(addr, max_addr, size);
619         } else {
620                 unsigned long n;
621
622                 n = simple_strtoul(cmdline, NULL, 0);
623                 num_nodes = split_nodes_interleave(addr, max_addr, num_phys_nodes, n);
624         }
625
626         if (num_nodes < 0)
627                 return num_nodes;
628         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
629         if (memnode_shift < 0) {
630                 memnode_shift = 0;
631                 printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
632                        "disabled.\n");
633                 return -1;
634         }
635
636         /*
637          * We need to vacate all active ranges that may have been registered for
638          * the e820 memory map.
639          */
640         remove_all_active_ranges();
641         for_each_node_mask(i, node_possible_map) {
642                 memblock_x86_register_active_regions(i, nodes[i].start >> PAGE_SHIFT,
643                                                 nodes[i].end >> PAGE_SHIFT);
644                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
645         }
646         acpi_fake_nodes(nodes, num_nodes);
647         numa_init_array();
648         return 0;
649 }
650 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
651
652 void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn,
653                                 int acpi, int k8)
654 {
655         int i;
656
657         nodes_clear(node_possible_map);
658         nodes_clear(node_online_map);
659
660 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
661         if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn, acpi, k8))
662                 return;
663         nodes_clear(node_possible_map);
664         nodes_clear(node_online_map);
665 #endif
666
667 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
668         if (!numa_off && acpi && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
669                                                   last_pfn << PAGE_SHIFT))
670                 return;
671         nodes_clear(node_possible_map);
672         nodes_clear(node_online_map);
673 #endif
674
675 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
676         if (!numa_off && k8 && !k8_scan_nodes())
677                 return;
678         nodes_clear(node_possible_map);
679         nodes_clear(node_online_map);
680 #endif
681         printk(KERN_INFO "%s\n",
682                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
683
684         printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
685                start_pfn << PAGE_SHIFT,
686                last_pfn << PAGE_SHIFT);
687         /* setup dummy node covering all memory */
688         memnode_shift = 63;
689         memnodemap = memnode.embedded_map;
690         memnodemap[0] = 0;
691         node_set_online(0);
692         node_set(0, node_possible_map);
693         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
694                 numa_set_node(i, 0);
695         memblock_x86_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
696         setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
697 }
698
699 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
700 {
701         unsigned long pages = 0;
702         int i;
703
704         for_each_online_node(i)
705                 pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(i));
706
707 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
708         pages += free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
709 #endif
710
711         return pages;
712 }
713
714 static __init int numa_setup(char *opt)
715 {
716         if (!opt)
717                 return -EINVAL;
718         if (!strncmp(opt, "off", 3))
719                 numa_off = 1;
720 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
721         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
722                 cmdline = opt + 5;
723 #endif
724 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
725         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
726                 acpi_numa = -1;
727 #endif
728         return 0;
729 }
730 early_param("numa", numa_setup);
731
732 #ifdef CONFIG_NUMA
733
734 static __init int find_near_online_node(int node)
735 {
736         int n, val;
737         int min_val = INT_MAX;
738         int best_node = -1;
739
740         for_each_online_node(n) {
741                 val = node_distance(node, n);
742
743                 if (val < min_val) {
744                         min_val = val;
745                         best_node = n;
746                 }
747         }
748
749         return best_node;
750 }
751
752 /*
753  * Setup early cpu_to_node.
754  *
755  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
756  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
757  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
758  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
759  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
760  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
761  * prior to this call, and this initialization is good enough
762  * for the fake NUMA cases.
763  *
764  * Called before the per_cpu areas are setup.
765  */
766 void __init init_cpu_to_node(void)
767 {
768         int cpu;
769         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
770
771         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
772
773         for_each_possible_cpu(cpu) {
774                 int node;
775                 u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
776
777                 if (apicid == BAD_APICID)
778                         continue;
779                 node = apicid_to_node[apicid];
780                 if (node == NUMA_NO_NODE)
781                         continue;
782                 if (!node_online(node))
783                         node = find_near_online_node(node);
784                 numa_set_node(cpu, node);
785         }
786 }
787 #endif
788
789
790 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
791 {
792         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
793
794         /* early setting, no percpu area yet */
795         if (cpu_to_node_map) {
796                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
797                 return;
798         }
799
800 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
801         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
802                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
803                 dump_stack();
804                 return;
805         }
806 #endif
807         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
808
809         if (node != NUMA_NO_NODE)
810                 set_cpu_numa_node(cpu, node);
811 }
812
813 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
814 {
815         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
816 }
817
818 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
819
820 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
821 {
822         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
823 }
824
825 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
826 {
827         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
828 }
829
830 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
831
832 /*
833  * --------- debug versions of the numa functions ---------
834  */
835 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
836 {
837         int node = early_cpu_to_node(cpu);
838         struct cpumask *mask;
839         char buf[64];
840
841         mask = node_to_cpumask_map[node];
842         if (mask == NULL) {
843                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
844                 dump_stack();
845                 return;
846         }
847
848         if (enable)
849                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
850         else
851                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
852
853         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
854         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
855                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
856 }
857
858 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
859 {
860         numa_set_cpumask(cpu, 1);
861 }
862
863 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
864 {
865         numa_set_cpumask(cpu, 0);
866 }
867
868 int __cpu_to_node(int cpu)
869 {
870         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
871                 printk(KERN_WARNING
872                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
873                 dump_stack();
874                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
875         }
876         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
877 }
878 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
879
880 /*
881  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
882  * per_cpu areas are setup.
883  */
884 int early_cpu_to_node(int cpu)
885 {
886         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
887                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
888
889         if (!cpu_possible(cpu)) {
890                 printk(KERN_WARNING
891                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
892                 dump_stack();
893                 return NUMA_NO_NODE;
894         }
895         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
896 }
897
898 /*
899  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
900  */
901
902 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */