x86_64: fix section mismatch warning in init.c
[linux-2.6.git] / mm / sparse.c
1 /*
2  * sparse memory mappings.
3  */
4 #include <linux/mm.h>
5 #include <linux/mmzone.h>
6 #include <linux/bootmem.h>
7 #include <linux/highmem.h>
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/vmalloc.h>
11 #include <asm/dma.h>
12
13 /*
14  * Permanent SPARSEMEM data:
15  *
16  * 1) mem_section       - memory sections, mem_map's for valid memory
17  */
18 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
19 struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS]
20         ____cacheline_internodealigned_in_smp;
21 #else
22 struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT]
23         ____cacheline_internodealigned_in_smp;
24 #endif
25 EXPORT_SYMBOL(mem_section);
26
27 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
28 /*
29  * If we did not store the node number in the page then we have to
30  * do a lookup in the section_to_node_table in order to find which
31  * node the page belongs to.
32  */
33 #if MAX_NUMNODES <= 256
34 static u8 section_to_node_table[NR_MEM_SECTIONS] __cacheline_aligned;
35 #else
36 static u16 section_to_node_table[NR_MEM_SECTIONS] __cacheline_aligned;
37 #endif
38
39 int page_to_nid(struct page *page)
40 {
41         return section_to_node_table[page_to_section(page)];
42 }
43 EXPORT_SYMBOL(page_to_nid);
44 #endif
45
46 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
47 static struct mem_section noinline __init_refok *sparse_index_alloc(int nid)
48 {
49         struct mem_section *section = NULL;
50         unsigned long array_size = SECTIONS_PER_ROOT *
51                                    sizeof(struct mem_section);
52
53         if (slab_is_available())
54                 section = kmalloc_node(array_size, GFP_KERNEL, nid);
55         else
56                 section = alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid), array_size);
57
58         if (section)
59                 memset(section, 0, array_size);
60
61         return section;
62 }
63
64 static int __meminit sparse_index_init(unsigned long section_nr, int nid)
65 {
66         static DEFINE_SPINLOCK(index_init_lock);
67         unsigned long root = SECTION_NR_TO_ROOT(section_nr);
68         struct mem_section *section;
69         int ret = 0;
70
71 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
72         section_to_node_table[section_nr] = nid;
73 #endif
74
75         if (mem_section[root])
76                 return -EEXIST;
77
78         section = sparse_index_alloc(nid);
79         /*
80          * This lock keeps two different sections from
81          * reallocating for the same index
82          */
83         spin_lock(&index_init_lock);
84
85         if (mem_section[root]) {
86                 ret = -EEXIST;
87                 goto out;
88         }
89
90         mem_section[root] = section;
91 out:
92         spin_unlock(&index_init_lock);
93         return ret;
94 }
95 #else /* !SPARSEMEM_EXTREME */
96 static inline int sparse_index_init(unsigned long section_nr, int nid)
97 {
98         return 0;
99 }
100 #endif
101
102 /*
103  * Although written for the SPARSEMEM_EXTREME case, this happens
104  * to also work for the flat array case becase
105  * NR_SECTION_ROOTS==NR_MEM_SECTIONS.
106  */
107 int __section_nr(struct mem_section* ms)
108 {
109         unsigned long root_nr;
110         struct mem_section* root;
111
112         for (root_nr = 0; root_nr < NR_SECTION_ROOTS; root_nr++) {
113                 root = __nr_to_section(root_nr * SECTIONS_PER_ROOT);
114                 if (!root)
115                         continue;
116
117                 if ((ms >= root) && (ms < (root + SECTIONS_PER_ROOT)))
118                      break;
119         }
120
121         return (root_nr * SECTIONS_PER_ROOT) + (ms - root);
122 }
123
124 /*
125  * During early boot, before section_mem_map is used for an actual
126  * mem_map, we use section_mem_map to store the section's NUMA
127  * node.  This keeps us from having to use another data structure.  The
128  * node information is cleared just before we store the real mem_map.
129  */
130 static inline unsigned long sparse_encode_early_nid(int nid)
131 {
132         return (nid << SECTION_NID_SHIFT);
133 }
134
135 static inline int sparse_early_nid(struct mem_section *section)
136 {
137         return (section->section_mem_map >> SECTION_NID_SHIFT);
138 }
139
140 /* Record a memory area against a node. */
141 void __init memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end)
142 {
143         unsigned long pfn;
144
145         start &= PAGE_SECTION_MASK;
146         for (pfn = start; pfn < end; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
147                 unsigned long section = pfn_to_section_nr(pfn);
148                 struct mem_section *ms;
149
150                 sparse_index_init(section, nid);
151
152                 ms = __nr_to_section(section);
153                 if (!ms->section_mem_map)
154                         ms->section_mem_map = sparse_encode_early_nid(nid) |
155                                                         SECTION_MARKED_PRESENT;
156         }
157 }
158
159 /*
160  * Only used by the i386 NUMA architecures, but relatively
161  * generic code.
162  */
163 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int nid, unsigned long start_pfn,
164                                                      unsigned long end_pfn)
165 {
166         unsigned long pfn;
167         unsigned long nr_pages = 0;
168
169         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
170                 if (nid != early_pfn_to_nid(pfn))
171                         continue;
172
173                 if (pfn_valid(pfn))
174                         nr_pages += PAGES_PER_SECTION;
175         }
176
177         return nr_pages * sizeof(struct page);
178 }
179
180 /*
181  * Subtle, we encode the real pfn into the mem_map such that
182  * the identity pfn - section_mem_map will return the actual
183  * physical page frame number.
184  */
185 static unsigned long sparse_encode_mem_map(struct page *mem_map, unsigned long pnum)
186 {
187         return (unsigned long)(mem_map - (section_nr_to_pfn(pnum)));
188 }
189
190 /*
191  * We need this if we ever free the mem_maps.  While not implemented yet,
192  * this function is included for parity with its sibling.
193  */
194 static __attribute((unused))
195 struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map, unsigned long pnum)
196 {
197         return ((struct page *)coded_mem_map) + section_nr_to_pfn(pnum);
198 }
199
200 static int __meminit sparse_init_one_section(struct mem_section *ms,
201                 unsigned long pnum, struct page *mem_map)
202 {
203         if (!valid_section(ms))
204                 return -EINVAL;
205
206         ms->section_mem_map &= ~SECTION_MAP_MASK;
207         ms->section_mem_map |= sparse_encode_mem_map(mem_map, pnum);
208
209         return 1;
210 }
211
212 __attribute__((weak)) __init
213 void *alloc_bootmem_high_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size)
214 {
215         return NULL;
216 }
217
218 static struct page __init *sparse_early_mem_map_alloc(unsigned long pnum)
219 {
220         struct page *map;
221         struct mem_section *ms = __nr_to_section(pnum);
222         int nid = sparse_early_nid(ms);
223
224         map = alloc_remap(nid, sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION);
225         if (map)
226                 return map;
227
228         map = alloc_bootmem_high_node(NODE_DATA(nid),
229                        sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION);
230         if (map)
231                 return map;
232
233         map = alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
234                         sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION);
235         if (map)
236                 return map;
237
238         printk(KERN_WARNING "%s: allocation failed\n", __FUNCTION__);
239         ms->section_mem_map = 0;
240         return NULL;
241 }
242
243 /*
244  * Allocate the accumulated non-linear sections, allocate a mem_map
245  * for each and record the physical to section mapping.
246  */
247 void __init sparse_init(void)
248 {
249         unsigned long pnum;
250         struct page *map;
251
252         for (pnum = 0; pnum < NR_MEM_SECTIONS; pnum++) {
253                 if (!valid_section_nr(pnum))
254                         continue;
255
256                 map = sparse_early_mem_map_alloc(pnum);
257                 if (!map)
258                         continue;
259                 sparse_init_one_section(__nr_to_section(pnum), pnum, map);
260         }
261 }
262
263 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
264 static struct page *__kmalloc_section_memmap(unsigned long nr_pages)
265 {
266         struct page *page, *ret;
267         unsigned long memmap_size = sizeof(struct page) * nr_pages;
268
269         page = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN, get_order(memmap_size));
270         if (page)
271                 goto got_map_page;
272
273         ret = vmalloc(memmap_size);
274         if (ret)
275                 goto got_map_ptr;
276
277         return NULL;
278 got_map_page:
279         ret = (struct page *)pfn_to_kaddr(page_to_pfn(page));
280 got_map_ptr:
281         memset(ret, 0, memmap_size);
282
283         return ret;
284 }
285
286 static int vaddr_in_vmalloc_area(void *addr)
287 {
288         if (addr >= (void *)VMALLOC_START &&
289             addr < (void *)VMALLOC_END)
290                 return 1;
291         return 0;
292 }
293
294 static void __kfree_section_memmap(struct page *memmap, unsigned long nr_pages)
295 {
296         if (vaddr_in_vmalloc_area(memmap))
297                 vfree(memmap);
298         else
299                 free_pages((unsigned long)memmap,
300                            get_order(sizeof(struct page) * nr_pages));
301 }
302
303 /*
304  * returns the number of sections whose mem_maps were properly
305  * set.  If this is <=0, then that means that the passed-in
306  * map was not consumed and must be freed.
307  */
308 int sparse_add_one_section(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
309                            int nr_pages)
310 {
311         unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
312         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
313         struct mem_section *ms;
314         struct page *memmap;
315         unsigned long flags;
316         int ret;
317
318         /*
319          * no locking for this, because it does its own
320          * plus, it does a kmalloc
321          */
322         sparse_index_init(section_nr, pgdat->node_id);
323         memmap = __kmalloc_section_memmap(nr_pages);
324
325         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
326
327         ms = __pfn_to_section(start_pfn);
328         if (ms->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT) {
329                 ret = -EEXIST;
330                 goto out;
331         }
332         ms->section_mem_map |= SECTION_MARKED_PRESENT;
333
334         ret = sparse_init_one_section(ms, section_nr, memmap);
335
336 out:
337         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
338         if (ret <= 0)
339                 __kfree_section_memmap(memmap, nr_pages);
340         return ret;
341 }
342 #endif