[PATCH] sparsemem extreme: hotplug preparation
[linux-2.6.git] / mm / sparse.c
1 /*
2  * sparse memory mappings.
3  */
4 #include <linux/config.h>
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/mmzone.h>
7 #include <linux/bootmem.h>
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <asm/dma.h>
11
12 /*
13  * Permanent SPARSEMEM data:
14  *
15  * 1) mem_section       - memory sections, mem_map's for valid memory
16  */
17 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
18 struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS]
19         ____cacheline_maxaligned_in_smp;
20 #else
21 struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT]
22         ____cacheline_maxaligned_in_smp;
23 #endif
24 EXPORT_SYMBOL(mem_section);
25
26 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
27 static struct mem_section *sparse_index_alloc(int nid)
28 {
29         struct mem_section *section = NULL;
30         unsigned long array_size = SECTIONS_PER_ROOT *
31                                    sizeof(struct mem_section);
32
33         section = alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid), array_size);
34
35         if (section)
36                 memset(section, 0, array_size);
37
38         return section;
39 }
40
41 static int sparse_index_init(unsigned long section_nr, int nid)
42 {
43         static spinlock_t index_init_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
44         unsigned long root = SECTION_NR_TO_ROOT(section_nr);
45         struct mem_section *section;
46         int ret = 0;
47
48         if (mem_section[root])
49                 return -EEXIST;
50
51         section = sparse_index_alloc(nid);
52         /*
53          * This lock keeps two different sections from
54          * reallocating for the same index
55          */
56         spin_lock(&index_init_lock);
57
58         if (mem_section[root]) {
59                 ret = -EEXIST;
60                 goto out;
61         }
62
63         mem_section[root] = section;
64 out:
65         spin_unlock(&index_init_lock);
66         return ret;
67 }
68 #else /* !SPARSEMEM_EXTREME */
69 static inline int sparse_index_init(unsigned long section_nr, int nid)
70 {
71         return 0;
72 }
73 #endif
74
75 /* Record a memory area against a node. */
76 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end)
77 {
78         unsigned long pfn;
79
80         start &= PAGE_SECTION_MASK;
81         for (pfn = start; pfn < end; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
82                 unsigned long section = pfn_to_section_nr(pfn);
83                 struct mem_section *ms;
84
85                 sparse_index_init(section, nid);
86
87                 ms = __nr_to_section(section);
88                 if (!ms->section_mem_map)
89                         ms->section_mem_map = SECTION_MARKED_PRESENT;
90         }
91 }
92
93 /*
94  * Only used by the i386 NUMA architecures, but relatively
95  * generic code.
96  */
97 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int nid, unsigned long start_pfn,
98                                                      unsigned long end_pfn)
99 {
100         unsigned long pfn;
101         unsigned long nr_pages = 0;
102
103         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
104                 if (nid != early_pfn_to_nid(pfn))
105                         continue;
106
107                 if (pfn_valid(pfn))
108                         nr_pages += PAGES_PER_SECTION;
109         }
110
111         return nr_pages * sizeof(struct page);
112 }
113
114 /*
115  * Subtle, we encode the real pfn into the mem_map such that
116  * the identity pfn - section_mem_map will return the actual
117  * physical page frame number.
118  */
119 static unsigned long sparse_encode_mem_map(struct page *mem_map, unsigned long pnum)
120 {
121         return (unsigned long)(mem_map - (section_nr_to_pfn(pnum)));
122 }
123
124 /*
125  * We need this if we ever free the mem_maps.  While not implemented yet,
126  * this function is included for parity with its sibling.
127  */
128 static __attribute((unused))
129 struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map, unsigned long pnum)
130 {
131         return ((struct page *)coded_mem_map) + section_nr_to_pfn(pnum);
132 }
133
134 static int sparse_init_one_section(struct mem_section *ms,
135                 unsigned long pnum, struct page *mem_map)
136 {
137         if (!valid_section(ms))
138                 return -EINVAL;
139
140         ms->section_mem_map |= sparse_encode_mem_map(mem_map, pnum);
141
142         return 1;
143 }
144
145 static struct page *sparse_early_mem_map_alloc(unsigned long pnum)
146 {
147         struct page *map;
148         int nid = early_pfn_to_nid(section_nr_to_pfn(pnum));
149         struct mem_section *ms = __nr_to_section(pnum);
150
151         map = alloc_remap(nid, sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION);
152         if (map)
153                 return map;
154
155         map = alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
156                         sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION);
157         if (map)
158                 return map;
159
160         printk(KERN_WARNING "%s: allocation failed\n", __FUNCTION__);
161         ms->section_mem_map = 0;
162         return NULL;
163 }
164
165 /*
166  * Allocate the accumulated non-linear sections, allocate a mem_map
167  * for each and record the physical to section mapping.
168  */
169 void sparse_init(void)
170 {
171         unsigned long pnum;
172         struct page *map;
173
174         for (pnum = 0; pnum < NR_MEM_SECTIONS; pnum++) {
175                 if (!valid_section_nr(pnum))
176                         continue;
177
178                 map = sparse_early_mem_map_alloc(pnum);
179                 if (!map)
180                         continue;
181                 sparse_init_one_section(__nr_to_section(pnum), pnum, map);
182         }
183 }
184
185 /*
186  * returns the number of sections whose mem_maps were properly
187  * set.  If this is <=0, then that means that the passed-in
188  * map was not consumed and must be freed.
189  */
190 int sparse_add_one_section(unsigned long start_pfn, int nr_pages, struct page *map)
191 {
192         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(start_pfn);
193
194         if (ms->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT)
195                 return -EEXIST;
196
197         ms->section_mem_map |= SECTION_MARKED_PRESENT;
198
199         return sparse_init_one_section(ms, pfn_to_section_nr(start_pfn), map);
200 }