76e305e064f96f9f7ece081665de18e7fb189e9a
[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 = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
144         char *ptr;
145         int cpu;
146
147         /* Setup cpu_pda map */
148         setup_cpu_pda_map();
149
150         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
151         size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
152         printk(KERN_INFO "PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n",
153                           size);
154
155         for_each_possible_cpu(cpu) {
156 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
157                 ptr = alloc_bootmem_pages(size);
158 #else
159                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
160                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
161                         ptr = alloc_bootmem_pages(size);
162                         printk(KERN_INFO
163                                "cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
164                                 cpu, node);
165                 }
166                 else
167                         ptr = alloc_bootmem_pages_node(NODE_DATA(node), size);
168 #endif
169                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
170                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
171
172         }
173
174         printk(KERN_DEBUG "NR_CPUS: %d, nr_cpu_ids: %d, nr_node_ids %d\n",
175                 NR_CPUS, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
176
177         /* Setup percpu data maps */
178         setup_per_cpu_maps();
179
180         /* Setup node to cpumask map */
181         setup_node_to_cpumask_map();
182 }
183
184 #endif
185
186 #ifdef X86_64_NUMA
187
188 /*
189  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
190  * Requires node_possible_map to be valid.
191  *
192  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
193  */
194 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
195 {
196         unsigned int node, num = 0;
197         cpumask_t *map;
198
199         /* setup nr_node_ids if not done yet */
200         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
201                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
202                         num = node;
203                 nr_node_ids = num + 1;
204         }
205
206         /* allocate the map */
207         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
208
209         pr_debug(KERN_DEBUG "Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
210                  map, nr_node_ids);
211
212         /* node_to_cpumask() will now work */
213         node_to_cpumask_map = map;
214 }
215
216 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
217 {
218         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
219
220         if (cpu_pda(cpu) && node != NUMA_NO_NODE)
221                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
222
223         if (cpu_to_node_map)
224                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
225
226         else if (per_cpu_offset(cpu))
227                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
228
229         else
230                 pr_debug("Setting node for non-present cpu %d\n", cpu);
231 }
232
233 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
234 {
235         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
236 }
237
238 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
239
240 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
241 {
242         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
243 }
244
245 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
246 {
247         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[cpu_to_node(cpu)]);
248 }
249
250 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
251
252 /*
253  * --------- debug versions of the numa functions ---------
254  */
255 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
256 {
257         int node = cpu_to_node(cpu);
258         cpumask_t *mask;
259         char buf[64];
260
261         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
262                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
263                 dump_stack();
264                 return;
265         }
266
267         mask = &node_to_cpumask_map[node];
268         if (enable)
269                 cpu_set(cpu, *mask);
270         else
271                 cpu_clear(cpu, *mask);
272
273         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), *mask);
274         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
275                 enable? "numa_add_cpu":"numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
276  }
277
278 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
279 {
280         numa_set_cpumask(cpu, 1);
281 }
282
283 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
284 {
285         numa_set_cpumask(cpu, 0);
286 }
287
288 int cpu_to_node(int cpu)
289 {
290         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
291                 printk(KERN_WARNING
292                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
293                 dump_stack();
294                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
295         }
296         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
299
300 /*
301  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
302  * per_cpu areas are setup.
303  */
304 int early_cpu_to_node(int cpu)
305 {
306         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
307                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
308
309         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
310                 printk(KERN_WARNING
311                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
312                 dump_stack();
313                 return NUMA_NO_NODE;
314         }
315         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
316 }
317
318
319 /* empty cpumask */
320 static const cpumask_t cpu_mask_none;
321
322 /*
323  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
324  */
325 const cpumask_t *_node_to_cpumask_ptr(int node)
326 {
327         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
328                 printk(KERN_WARNING
329                         "_node_to_cpumask_ptr(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
330                         node);
331                 dump_stack();
332                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
333         }
334         if (node >= nr_node_ids) {
335                 printk(KERN_WARNING
336                         "_node_to_cpumask_ptr(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
337                         node, nr_node_ids);
338                 dump_stack();
339                 return &cpu_mask_none;
340         }
341         return &node_to_cpumask_map[node];
342 }
343 EXPORT_SYMBOL(_node_to_cpumask_ptr);
344
345 /*
346  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
347  *
348  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
349  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
350  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
351  */
352 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
353 {
354         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
355                 printk(KERN_WARNING
356                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
357                 dump_stack();
358                 return cpu_online_map;
359         }
360         if (node >= nr_node_ids) {
361                 printk(KERN_WARNING
362                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
363                         node, nr_node_ids);
364                 dump_stack();
365                 return cpu_mask_none;
366         }
367         return node_to_cpumask_map[node];
368 }
369 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
370
371 /*
372  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
373  */
374
375 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
376
377 #endif /* X86_64_NUMA */
378