arch/powerpc/mm/numa.c

   1 /*
   2  * pSeries NUMA support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11 #include <linux/threads.h>
  12 #include <linux/bootmem.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/mmzone.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/nodemask.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/notifier.h>
  20 #include <linux/lmb.h>
  21 #include <linux/of.h>
  22 #include <linux/pfn.h>
  23 #include <asm/sparsemem.h>
  24 #include <asm/prom.h>
  25 #include <asm/system.h>
  26 #include <asm/smp.h>
  27
  28 static int numa_enabled = 1;
  29
  30 static char *cmdline __initdata;
  31
  32 static int numa_debug;
  33 #define dbg(args...) if (numa_debug) { printk(KERN_INFO args); }
  34
  35 int numa_cpu_lookup_table[NR_CPUS];
  36 cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];
  37 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES];
  38
  39 EXPORT_SYMBOL(numa_cpu_lookup_table);
  40 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  41 EXPORT_SYMBOL(node_data);
  42
  43 static int min_common_depth;
  44 static int n_mem_addr_cells, n_mem_size_cells;
  45
  46 /*
  47  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
  48  * Requires node_possible_map to be valid.
  49  *
  50  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
  51  */
  52 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
  53 {
  54         unsigned int node, num = 0;
  55
  56         /* setup nr_node_ids if not done yet */
  57         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
  58                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
  59                         num = node;
  60                 nr_node_ids = num + 1;
  61         }
  62
  63         /* allocate the map */
  64         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
  65                 alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);
  66
  67         /* cpumask_of_node() will now work */
  68         dbg("Node to cpumask map for %d nodes\n", nr_node_ids);
  69 }
  70
  71 static int __cpuinit fake_numa_create_new_node(unsigned long end_pfn,
  72                                                 unsigned int *nid)
  73 {
  74         unsigned long long mem;
  75         char *p = cmdline;
  76         static unsigned int fake_nid;
  77         static unsigned long long curr_boundary;
  78
  79         /*
  80          * Modify node id, iff we started creating NUMA nodes
  81          * We want to continue from where we left of the last time
  82          */
  83         if (fake_nid)
  84                 *nid = fake_nid;
  85         /*
  86          * In case there are no more arguments to parse, the
  87          * node_id should be the same as the last fake node id
  88          * (we've handled this above).
  89          */
  90         if (!p)
  91                 return 0;
  92
  93         mem = memparse(p, &p);
  94         if (!mem)
  95                 return 0;
  96
  97         if (mem < curr_boundary)
  98                 return 0;
  99
 100         curr_boundary = mem;
 101
 102         if ((end_pfn << PAGE_SHIFT) > mem) {
 103                 /*
 104                  * Skip commas and spaces
 105                  */
 106                 while (*p == ',' || *p == ' ' || *p == '\t')
 107                         p++;
 108
 109                 cmdline = p;
 110                 fake_nid++;
 111                 *nid = fake_nid;
 112                 dbg("created new fake_node with id %d\n", fake_nid);
 113                 return 1;
 114         }
 115         return 0;
 116 }
 117
 118 /*
 119  * get_active_region_work_fn - A helper function for get_node_active_region
 120  *      Returns datax set to the start_pfn and end_pfn if they contain
 121  *      the initial value of datax->start_pfn between them
 122  * @start_pfn: start page(inclusive) of region to check
 123  * @end_pfn: end page(exclusive) of region to check
 124  * @datax: comes in with ->start_pfn set to value to search for and
 125  *      goes out with active range if it contains it
 126  * Returns 1 if search value is in range else 0
 127  */
 128 static int __init get_active_region_work_fn(unsigned long start_pfn,
 129                                         unsigned long end_pfn, void *datax)
 130 {
 131         struct node_active_region *data;
 132         data = (struct node_active_region *)datax;
 133
 134         if (start_pfn <= data->start_pfn && end_pfn > data->start_pfn) {
 135                 data->start_pfn = start_pfn;
 136                 data->end_pfn = end_pfn;
 137                 return 1;
 138         }
 139         return 0;
 140
 141 }
 142
 143 /*
 144  * get_node_active_region - Return active region containing start_pfn
 145  * Active range returned is empty if none found.
 146  * @start_pfn: The page to return the region for.
 147  * @node_ar: Returned set to the active region containing start_pfn
 148  */
 149 static void __init get_node_active_region(unsigned long start_pfn,
 150                        struct node_active_region *node_ar)
 151 {
 152         int nid = early_pfn_to_nid(start_pfn);
 153
 154         node_ar->nid = nid;
 155         node_ar->start_pfn = start_pfn;
 156         node_ar->end_pfn = start_pfn;
 157         work_with_active_regions(nid, get_active_region_work_fn, node_ar);
 158 }
 159
 160 static void __cpuinit map_cpu_to_node(int cpu, int node)
 161 {
 162         numa_cpu_lookup_table[cpu] = node;
 163
 164         dbg("adding cpu %d to node %d\n", cpu, node);
 165
 166         if (!(cpumask_test_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node])))
 167                 cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
 168 }
 169
 170 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 171 static void unmap_cpu_from_node(unsigned long cpu)
 172 {
 173         int node = numa_cpu_lookup_table[cpu];
 174
 175         dbg("removing cpu %lu from node %d\n", cpu, node);
 176
 177         if (cpumask_test_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node])) {
 178                 cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
 179         } else {
 180                 printk(KERN_ERR "WARNING: cpu %lu not found in node %d\n",
 181                        cpu, node);
 182         }
 183 }
 184 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 185
 186 /* must hold reference to node during call */
 187 static const int *of_get_associativity(struct device_node *dev)
 188 {
 189         return of_get_property(dev, "ibm,associativity", NULL);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Returns the property linux,drconf-usable-memory if
 194  * it exists (the property exists only in kexec/kdump kernels,
 195  * added by kexec-tools)
 196  */
 197 static const u32 *of_get_usable_memory(struct device_node *memory)
 198 {
 199         const u32 *prop;
 200         u32 len;
 201         prop = of_get_property(memory, "linux,drconf-usable-memory", &len);
 202         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 203                 return 0;
 204         return prop;
 205 }
 206
 207 /* Returns nid in the range [0..MAX_NUMNODES-1], or -1 if no useful numa
 208  * info is found.
 209  */
 210 static int of_node_to_nid_single(struct device_node *device)
 211 {
 212         int nid = -1;
 213         const unsigned int *tmp;
 214
 215         if (min_common_depth == -1)
 216                 goto out;
 217
 218         tmp = of_get_associativity(device);
 219         if (!tmp)
 220                 goto out;
 221
 222         if (tmp[0] >= min_common_depth)
 223                 nid = tmp[min_common_depth];
 224
 225         /* POWER4 LPAR uses 0xffff as invalid node */
 226         if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 227                 nid = -1;
 228 out:
 229         return nid;
 230 }
 231
 232 /* Walk the device tree upwards, looking for an associativity id */
 233 int of_node_to_nid(struct device_node *device)
 234 {
 235         struct device_node *tmp;
 236         int nid = -1;
 237
 238         of_node_get(device);
 239         while (device) {
 240                 nid = of_node_to_nid_single(device);
 241                 if (nid != -1)
 242                         break;
 243
 244                 tmp = device;
 245                 device = of_get_parent(tmp);
 246                 of_node_put(tmp);
 247         }
 248         of_node_put(device);
 249
 250         return nid;
 251 }
 252 EXPORT_SYMBOL_GPL(of_node_to_nid);
 253
 254 /*
 255  * In theory, the "ibm,associativity" property may contain multiple
 256  * associativity lists because a resource may be multiply connected
 257  * into the machine.  This resource then has different associativity
 258  * characteristics relative to its multiple connections.  We ignore
 259  * this for now.  We also assume that all cpu and memory sets have
 260  * their distances represented at a common level.  This won't be
 261  * true for hierarchical NUMA.
 262  *
 263  * In any case the ibm,associativity-reference-points should give
 264  * the correct depth for a normal NUMA system.
 265  *
 266  * - Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
 267  */
 268 static int __init find_min_common_depth(void)
 269 {
 270         int depth, index;
 271         const unsigned int *ref_points;
 272         struct device_node *rtas_root;
 273         unsigned int len;
 274         struct device_node *options;
 275
 276         rtas_root = of_find_node_by_path("/rtas");
 277
 278         if (!rtas_root)
 279                 return -1;
 280
 281         /*
 282          * this property is 2 32-bit integers, each representing a level of
 283          * depth in the associativity nodes.  The first is for an SMP
 284          * configuration (should be all 0's) and the second is for a normal
 285          * NUMA configuration.
 286          */
 287         index = 1;
 288         ref_points = of_get_property(rtas_root,
 289                         "ibm,associativity-reference-points", &len);
 290
 291         /*
 292          * For type 1 affinity information we want the first field
 293          */
 294         options = of_find_node_by_path("/options");
 295         if (options) {
 296                 const char *str;
 297                 str = of_get_property(options, "ibm,associativity-form", NULL);
 298                 if (str && !strcmp(str, "1"))
 299                         index = 0;
 300         }
 301
 302         if ((len >= 2 * sizeof(unsigned int)) && ref_points) {
 303                 depth = ref_points[index];
 304         } else {
 305                 dbg("NUMA: ibm,associativity-reference-points not found.\n");
 306                 depth = -1;
 307         }
 308         of_node_put(rtas_root);
 309
 310         return depth;
 311 }
 312
 313 static void __init get_n_mem_cells(int *n_addr_cells, int *n_size_cells)
 314 {
 315         struct device_node *memory = NULL;
 316
 317         memory = of_find_node_by_type(memory, "memory");
 318         if (!memory)
 319                 panic("numa.c: No memory nodes found!");
 320
 321         *n_addr_cells = of_n_addr_cells(memory);
 322         *n_size_cells = of_n_size_cells(memory);
 323         of_node_put(memory);
 324 }
 325
 326 static unsigned long __devinit read_n_cells(int n, const unsigned int **buf)
 327 {
 328         unsigned long result = 0;
 329
 330         while (n--) {
 331                 result = (result << 32) | **buf;
 332                 (*buf)++;
 333         }
 334         return result;
 335 }
 336
 337 struct of_drconf_cell {
 338         u64     base_addr;
 339         u32     drc_index;
 340         u32     reserved;
 341         u32     aa_index;
 342         u32     flags;
 343 };
 344
 345 #define DRCONF_MEM_ASSIGNED     0x00000008
 346 #define DRCONF_MEM_AI_INVALID   0x00000040
 347 #define DRCONF_MEM_RESERVED     0x00000080
 348
 349 /*
 350  * Read the next lmb list entry from the ibm,dynamic-memory property
 351  * and return the information in the provided of_drconf_cell structure.
 352  */
 353 static void read_drconf_cell(struct of_drconf_cell *drmem, const u32 **cellp)
 354 {
 355         const u32 *cp;
 356
 357         drmem->base_addr = read_n_cells(n_mem_addr_cells, cellp);
 358
 359         cp = *cellp;
 360         drmem->drc_index = cp[0];
 361         drmem->reserved = cp[1];
 362         drmem->aa_index = cp[2];
 363         drmem->flags = cp[3];
 364
 365         *cellp = cp + 4;
 366 }
 367
 368 /*
 369  * Retreive and validate the ibm,dynamic-memory property of the device tree.
 370  *
 371  * The layout of the ibm,dynamic-memory property is a number N of lmb
 372  * list entries followed by N lmb list entries.  Each lmb list entry
 373  * contains information as layed out in the of_drconf_cell struct above.
 374  */
 375 static int of_get_drconf_memory(struct device_node *memory, const u32 **dm)
 376 {
 377         const u32 *prop;
 378         u32 len, entries;
 379
 380         prop = of_get_property(memory, "ibm,dynamic-memory", &len);
 381         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 382                 return 0;
 383
 384         entries = *prop++;
 385
 386         /* Now that we know the number of entries, revalidate the size
 387          * of the property read in to ensure we have everything
 388          */
 389         if (len < (entries * (n_mem_addr_cells + 4) + 1) * sizeof(unsigned int))
 390                 return 0;
 391
 392         *dm = prop;
 393         return entries;
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Retreive and validate the ibm,lmb-size property for drconf memory
 398  * from the device tree.
 399  */
 400 static u64 of_get_lmb_size(struct device_node *memory)
 401 {
 402         const u32 *prop;
 403         u32 len;
 404
 405         prop = of_get_property(memory, "ibm,lmb-size", &len);
 406         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 407                 return 0;
 408
 409         return read_n_cells(n_mem_size_cells, &prop);
 410 }
 411
 412 struct assoc_arrays {
 413         u32     n_arrays;
 414         u32     array_sz;
 415         const u32 *arrays;
 416 };
 417
 418 /*
 419  * Retreive and validate the list of associativity arrays for drconf
 420  * memory from the ibm,associativity-lookup-arrays property of the
 421  * device tree..
 422  *
 423  * The layout of the ibm,associativity-lookup-arrays property is a number N
 424  * indicating the number of associativity arrays, followed by a number M
 425  * indicating the size of each associativity array, followed by a list
 426  * of N associativity arrays.
 427  */
 428 static int of_get_assoc_arrays(struct device_node *memory,
 429                                struct assoc_arrays *aa)
 430 {
 431         const u32 *prop;
 432         u32 len;
 433
 434         prop = of_get_property(memory, "ibm,associativity-lookup-arrays", &len);
 435         if (!prop || len < 2 * sizeof(unsigned int))
 436                 return -1;
 437
 438         aa->n_arrays = *prop++;
 439         aa->array_sz = *prop++;
 440
 441         /* Now that we know the number of arrrays and size of each array,
 442          * revalidate the size of the property read in.
 443          */
 444         if (len < (aa->n_arrays * aa->array_sz + 2) * sizeof(unsigned int))
 445                 return -1;
 446
 447         aa->arrays = prop;
 448         return 0;
 449 }
 450
 451 /*
 452  * This is like of_node_to_nid_single() for memory represented in the
 453  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 454  */
 455 static int of_drconf_to_nid_single(struct of_drconf_cell *drmem,
 456                                    struct assoc_arrays *aa)
 457 {
 458         int default_nid = 0;
 459         int nid = default_nid;
 460         int index;
 461
 462         if (min_common_depth > 0 && min_common_depth <= aa->array_sz &&
 463             !(drmem->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) &&
 464             drmem->aa_index < aa->n_arrays) {
 465                 index = drmem->aa_index * aa->array_sz + min_common_depth - 1;
 466                 nid = aa->arrays[index];
 467
 468                 if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 469                         nid = default_nid;
 470         }
 471
 472         return nid;
 473 }
 474
 475 /*
 476  * Figure out to which domain a cpu belongs and stick it there.
 477  * Return the id of the domain used.
 478  */
 479 static int __cpuinit numa_setup_cpu(unsigned long lcpu)
 480 {
 481         int nid = 0;
 482         struct device_node *cpu = of_get_cpu_node(lcpu, NULL);
 483
 484         if (!cpu) {
 485                 WARN_ON(1);
 486                 goto out;
 487         }
 488
 489         nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 490
 491         if (nid < 0 || !node_online(nid))
 492                 nid = first_online_node;
 493 out:
 494         map_cpu_to_node(lcpu, nid);
 495
 496         of_node_put(cpu);
 497
 498         return nid;
 499 }
 500
 501 static int __cpuinit cpu_numa_callback(struct notifier_block *nfb,
 502                              unsigned long action,
 503                              void *hcpu)
 504 {
 505         unsigned long lcpu = (unsigned long)hcpu;
 506         int ret = NOTIFY_DONE;
 507
 508         switch (action) {
 509         case CPU_UP_PREPARE:
 510         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
 511                 numa_setup_cpu(lcpu);
 512                 ret = NOTIFY_OK;
 513                 break;
 514 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 515         case CPU_DEAD:
 516         case CPU_DEAD_FROZEN:
 517         case CPU_UP_CANCELED:
 518         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
 519                 unmap_cpu_from_node(lcpu);
 520                 break;
 521                 ret = NOTIFY_OK;
 522 #endif
 523         }
 524         return ret;
 525 }
 526
 527 /*
 528  * Check and possibly modify a memory region to enforce the memory limit.
 529  *
 530  * Returns the size the region should have to enforce the memory limit.
 531  * This will either be the original value of size, a truncated value,
 532  * or zero. If the returned value of size is 0 the region should be
 533  * discarded as it lies wholy above the memory limit.
 534  */
 535 static unsigned long __init numa_enforce_memory_limit(unsigned long start,
 536                                                       unsigned long size)
 537 {
 538         /*
 539          * We use lmb_end_of_DRAM() in here instead of memory_limit because
 540          * we've already adjusted it for the limit and it takes care of
 541          * having memory holes below the limit.  Also, in the case of
 542          * iommu_is_off, memory_limit is not set but is implicitly enforced.
 543          */
 544
 545         if (start + size <= lmb_end_of_DRAM())
 546                 return size;
 547
 548         if (start >= lmb_end_of_DRAM())
 549                 return 0;
 550
 551         return lmb_end_of_DRAM() - start;
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Reads the counter for a given entry in
 556  * linux,drconf-usable-memory property
 557  */
 558 static inline int __init read_usm_ranges(const u32 **usm)
 559 {
 560         /*
 561          * For each lmb in ibm,dynamic-memory a corresponding
 562          * entry in linux,drconf-usable-memory property contains
 563          * a counter followed by that many (base, size) duple.
 564          * read the counter from linux,drconf-usable-memory
 565          */
 566         return read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
 567 }
 568
 569 /*
 570  * Extract NUMA information from the ibm,dynamic-reconfiguration-memory
 571  * node.  This assumes n_mem_{addr,size}_cells have been set.
 572  */
 573 static void __init parse_drconf_memory(struct device_node *memory)
 574 {
 575         const u32 *dm, *usm;
 576         unsigned int n, rc, ranges, is_kexec_kdump = 0;
 577         unsigned long lmb_size, base, size, sz;
 578         int nid;
 579         struct assoc_arrays aa;
 580
 581         n = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
 582         if (!n)
 583                 return;
 584
 585         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
 586         if (!lmb_size)
 587                 return;
 588
 589         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
 590         if (rc)
 591                 return;
 592
 593         /* check if this is a kexec/kdump kernel */
 594         usm = of_get_usable_memory(memory);
 595         if (usm != NULL)
 596                 is_kexec_kdump = 1;
 597
 598         for (; n != 0; --n) {
 599                 struct of_drconf_cell drmem;
 600
 601                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
 602
 603                 /* skip this block if the reserved bit is set in flags (0x80)
 604                    or if the block is not assigned to this partition (0x8) */
 605                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
 606                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
 607                         continue;
 608
 609                 base = drmem.base_addr;
 610                 size = lmb_size;
 611                 ranges = 1;
 612
 613                 if (is_kexec_kdump) {
 614                         ranges = read_usm_ranges(&usm);
 615                         if (!ranges) /* there are no (base, size) duple */
 616                                 continue;
 617                 }
 618                 do {
 619                         if (is_kexec_kdump) {
 620                                 base = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &usm);
 621                                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &usm);
 622                         }
 623                         nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
 624                         fake_numa_create_new_node(
 625                                 ((base + size) >> PAGE_SHIFT),
 626                                            &nid);
 627                         node_set_online(nid);
 628                         sz = numa_enforce_memory_limit(base, size);
 629                         if (sz)
 630                                 add_active_range(nid, base >> PAGE_SHIFT,
 631                                                  (base >> PAGE_SHIFT)
 632                                                  + (sz >> PAGE_SHIFT));
 633                 } while (--ranges);
 634         }
 635 }
 636
 637 static int __init parse_numa_properties(void)
 638 {
 639         struct device_node *cpu = NULL;
 640         struct device_node *memory = NULL;
 641         int default_nid = 0;
 642         unsigned long i;
 643
 644         if (numa_enabled == 0) {
 645                 printk(KERN_WARNING "NUMA disabled by user\n");
 646                 return -1;
 647         }
 648
 649         min_common_depth = find_min_common_depth();
 650
 651         if (min_common_depth < 0)
 652                 return min_common_depth;
 653
 654         dbg("NUMA associativity depth for CPU/Memory: %d\n", min_common_depth);
 655
 656         /*
 657          * Even though we connect cpus to numa domains later in SMP
 658          * init, we need to know the node ids now. This is because
 659          * each node to be onlined must have NODE_DATA etc backing it.
 660          */
 661         for_each_present_cpu(i) {
 662                 int nid;
 663
 664                 cpu = of_get_cpu_node(i, NULL);
 665                 BUG_ON(!cpu);
 666                 nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 667                 of_node_put(cpu);
 668
 669                 /*
 670                  * Don't fall back to default_nid yet -- we will plug
 671                  * cpus into nodes once the memory scan has discovered
 672                  * the topology.
 673                  */
 674                 if (nid < 0)
 675                         continue;
 676                 node_set_online(nid);
 677         }
 678
 679         get_n_mem_cells(&n_mem_addr_cells, &n_mem_size_cells);
 680         memory = NULL;
 681         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
 682                 unsigned long start;
 683                 unsigned long size;
 684                 int nid;
 685                 int ranges;
 686                 const unsigned int *memcell_buf;
 687                 unsigned int len;
 688
 689                 memcell_buf = of_get_property(memory,
 690                         "linux,usable-memory", &len);
 691                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 692                         memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
 693                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 694                         continue;
 695
 696                 /* ranges in cell */
 697                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
 698 new_range:
 699                 /* these are order-sensitive, and modify the buffer pointer */
 700                 start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
 701                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
 702
 703                 /*
 704                  * Assumption: either all memory nodes or none will
 705                  * have associativity properties.  If none, then
 706                  * everything goes to default_nid.
 707                  */
 708                 nid = of_node_to_nid_single(memory);
 709                 if (nid < 0)
 710                         nid = default_nid;
 711
 712                 fake_numa_create_new_node(((start + size) >> PAGE_SHIFT), &nid);
 713                 node_set_online(nid);
 714
 715                 if (!(size = numa_enforce_memory_limit(start, size))) {
 716                         if (--ranges)
 717                                 goto new_range;
 718                         else
 719                                 continue;
 720                 }
 721
 722                 add_active_range(nid, start >> PAGE_SHIFT,
 723                                 (start >> PAGE_SHIFT) + (size >> PAGE_SHIFT));
 724
 725                 if (--ranges)
 726                         goto new_range;
 727         }
 728
 729         /*
 730          * Now do the same thing for each LMB listed in the ibm,dynamic-memory
 731          * property in the ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 732          */
 733         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 734         if (memory)
 735                 parse_drconf_memory(memory);
 736
 737         return 0;
 738 }
 739
 740 static void __init setup_nonnuma(void)
 741 {
 742         unsigned long top_of_ram = lmb_end_of_DRAM();
 743         unsigned long total_ram = lmb_phys_mem_size();
 744         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 745         unsigned int i, nid = 0;
 746
 747         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n",
 748                top_of_ram, total_ram);
 749         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 750                (top_of_ram - total_ram) >> 20);
 751
 752         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; ++i) {
 753                 start_pfn = lmb.memory.region[i].base >> PAGE_SHIFT;
 754                 end_pfn = start_pfn + lmb_size_pages(&lmb.memory, i);
 755
 756                 fake_numa_create_new_node(end_pfn, &nid);
 757                 add_active_range(nid, start_pfn, end_pfn);
 758                 node_set_online(nid);
 759         }
 760 }
 761
 762 void __init dump_numa_cpu_topology(void)
 763 {
 764         unsigned int node;
 765         unsigned int cpu, count;
 766
 767         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 768                 return;
 769
 770         for_each_online_node(node) {
 771                 printk(KERN_DEBUG "Node %d CPUs:", node);
 772
 773                 count = 0;
 774                 /*
 775                  * If we used a CPU iterator here we would miss printing
 776                  * the holes in the cpumap.
 777                  */
 778                 for (cpu = 0; cpu < nr_cpu_ids; cpu++) {
 779                         if (cpumask_test_cpu(cpu,
 780                                         node_to_cpumask_map[node])) {
 781                                 if (count == 0)
 782                                         printk(" %u", cpu);
 783                                 ++count;
 784                         } else {
 785                                 if (count > 1)
 786                                         printk("-%u", cpu - 1);
 787                                 count = 0;
 788                         }
 789                 }
 790
 791                 if (count > 1)
 792                         printk("-%u", nr_cpu_ids - 1);
 793                 printk("\n");
 794         }
 795 }
 796
 797 static void __init dump_numa_memory_topology(void)
 798 {
 799         unsigned int node;
 800         unsigned int count;
 801
 802         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 803                 return;
 804
 805         for_each_online_node(node) {
 806                 unsigned long i;
 807
 808                 printk(KERN_DEBUG "Node %d Memory:", node);
 809
 810                 count = 0;
 811
 812                 for (i = 0; i < lmb_end_of_DRAM();
 813                      i += (1 << SECTION_SIZE_BITS)) {
 814                         if (early_pfn_to_nid(i >> PAGE_SHIFT) == node) {
 815                                 if (count == 0)
 816                                         printk(" 0x%lx", i);
 817                                 ++count;
 818                         } else {
 819                                 if (count > 0)
 820                                         printk("-0x%lx", i);
 821                                 count = 0;
 822                         }
 823                 }
 824
 825                 if (count > 0)
 826                         printk("-0x%lx", i);
 827                 printk("\n");
 828         }
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Allocate some memory, satisfying the lmb or bootmem allocator where
 833  * required. nid is the preferred node and end is the physical address of
 834  * the highest address in the node.
 835  *
 836  * Returns the virtual address of the memory.
 837  */
 838 static void __init *careful_zallocation(int nid, unsigned long size,
 839                                        unsigned long align,
 840                                        unsigned long end_pfn)
 841 {
 842         void *ret;
 843         int new_nid;
 844         unsigned long ret_paddr;
 845
 846         ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, end_pfn << PAGE_SHIFT);
 847
 848         /* retry over all memory */
 849         if (!ret_paddr)
 850                 ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, lmb_end_of_DRAM());
 851
 852         if (!ret_paddr)
 853                 panic("numa.c: cannot allocate %lu bytes for node %d",
 854                       size, nid);
 855
 856         ret = __va(ret_paddr);
 857
 858         /*
 859          * We initialize the nodes in numeric order: 0, 1, 2...
 860          * and hand over control from the LMB allocator to the
 861          * bootmem allocator.  If this function is called for
 862          * node 5, then we know that all nodes <5 are using the
 863          * bootmem allocator instead of the LMB allocator.
 864          *
 865          * So, check the nid from which this allocation came
 866          * and double check to see if we need to use bootmem
 867          * instead of the LMB.  We don't free the LMB memory
 868          * since it would be useless.
 869          */
 870         new_nid = early_pfn_to_nid(ret_paddr >> PAGE_SHIFT);
 871         if (new_nid < nid) {
 872                 ret = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(new_nid),
 873                                 size, align, 0);
 874
 875                 dbg("alloc_bootmem %p %lx\n", ret, size);
 876         }
 877
 878         memset(ret, 0, size);
 879         return ret;
 880 }
 881
 882 static struct notifier_block __cpuinitdata ppc64_numa_nb = {
 883         .notifier_call = cpu_numa_callback,
 884         .priority = 1 /* Must run before sched domains notifier. */
 885 };
 886
 887 static void mark_reserved_regions_for_nid(int nid)
 888 {
 889         struct pglist_data *node = NODE_DATA(nid);
 890         int i;
 891
 892         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 893                 unsigned long physbase = lmb.reserved.region[i].base;
 894                 unsigned long size = lmb.reserved.region[i].size;
 895                 unsigned long start_pfn = physbase >> PAGE_SHIFT;
 896                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(physbase + size);
 897                 struct node_active_region node_ar;
 898                 unsigned long node_end_pfn = node->node_start_pfn +
 899                                              node->node_spanned_pages;
 900
 901                 /*
 902                  * Check to make sure that this lmb.reserved area is
 903                  * within the bounds of the node that we care about.
 904                  * Checking the nid of the start and end points is not
 905                  * sufficient because the reserved area could span the
 906                  * entire node.
 907                  */
 908                 if (end_pfn <= node->node_start_pfn ||
 909                     start_pfn >= node_end_pfn)
 910                         continue;
 911
 912                 get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 913                 while (start_pfn < end_pfn &&
 914                         node_ar.start_pfn < node_ar.end_pfn) {
 915                         unsigned long reserve_size = size;
 916                         /*
 917                          * if reserved region extends past active region
 918                          * then trim size to active region
 919                          */
 920                         if (end_pfn > node_ar.end_pfn)
 921                                 reserve_size = (node_ar.end_pfn << PAGE_SHIFT)
 922                                         - physbase;
 923                         /*
 924                          * Only worry about *this* node, others may not
 925                          * yet have valid NODE_DATA().
 926                          */
 927                         if (node_ar.nid == nid) {
 928                                 dbg("reserve_bootmem %lx %lx nid=%d\n",
 929                                         physbase, reserve_size, node_ar.nid);
 930                                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node_ar.nid),
 931                                                 physbase, reserve_size,
 932                                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 933                         }
 934                         /*
 935                          * if reserved region is contained in the active region
 936                          * then done.
 937                          */
 938                         if (end_pfn <= node_ar.end_pfn)
 939                                 break;
 940
 941                         /*
 942                          * reserved region extends past the active region
 943                          *   get next active region that contains this
 944                          *   reserved region
 945                          */
 946                         start_pfn = node_ar.end_pfn;
 947                         physbase = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 948                         size = size - reserve_size;
 949                         get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 950                 }
 951         }
 952 }
 953
 954
 955 void __init do_init_bootmem(void)
 956 {
 957         int nid;
 958
 959         min_low_pfn = 0;
 960         max_low_pfn = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 961         max_pfn = max_low_pfn;
 962
 963         if (parse_numa_properties())
 964                 setup_nonnuma();
 965         else
 966                 dump_numa_memory_topology();
 967
 968         for_each_online_node(nid) {
 969                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 970                 void *bootmem_vaddr;
 971                 unsigned long bootmap_pages;
 972
 973                 get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
 974
 975                 /*
 976                  * Allocate the node structure node local if possible
 977                  *
 978                  * Be careful moving this around, as it relies on all
 979                  * previous nodes' bootmem to be initialized and have
 980                  * all reserved areas marked.
 981                  */
 982                 NODE_DATA(nid) = careful_zallocation(nid,
 983                                         sizeof(struct pglist_data),
 984                                         SMP_CACHE_BYTES, end_pfn);
 985
 986                 dbg("node %d\n", nid);
 987                 dbg("NODE_DATA() = %p\n", NODE_DATA(nid));
 988
 989                 NODE_DATA(nid)->bdata = &bootmem_node_data[nid];
 990                 NODE_DATA(nid)->node_start_pfn = start_pfn;
 991                 NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 992
 993                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages == 0)
 994                         continue;
 995
 996                 dbg("start_paddr = %lx\n", start_pfn << PAGE_SHIFT);
 997                 dbg("end_paddr = %lx\n", end_pfn << PAGE_SHIFT);
 998
 999                 bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
1000                 bootmem_vaddr = careful_zallocation(nid,
1001                                         bootmap_pages << PAGE_SHIFT,
1002                                         PAGE_SIZE, end_pfn);
1003
1004                 dbg("bootmap_vaddr = %p\n", bootmem_vaddr);
1005
1006                 init_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
1007                                   __pa(bootmem_vaddr) >> PAGE_SHIFT,
1008                                   start_pfn, end_pfn);
1009
1010                 free_bootmem_with_active_regions(nid, end_pfn);
1011                 /*
1012                  * Be very careful about moving this around.  Future
1013                  * calls to careful_zallocation() depend on this getting
1014                  * done correctly.
1015                  */
1016                 mark_reserved_regions_for_nid(nid);
1017                 sparse_memory_present_with_active_regions(nid);
1018         }
1019
1020         init_bootmem_done = 1;
1021
1022         /*
1023          * Now bootmem is initialised we can create the node to cpumask
1024          * lookup tables and setup the cpu callback to populate them.
1025          */
1026         setup_node_to_cpumask_map();
1027
1028         register_cpu_notifier(&ppc64_numa_nb);
1029         cpu_numa_callback(&ppc64_numa_nb, CPU_UP_PREPARE,
1030                           (void *)(unsigned long)boot_cpuid);
1031 }
1032
1033 void __init paging_init(void)
1034 {
1035         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
1036         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
1037         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
1038         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1039 }
1040
1041 static int __init early_numa(char *p)
1042 {
1043         if (!p)
1044                 return 0;
1045
1046         if (strstr(p, "off"))
1047                 numa_enabled = 0;
1048
1049         if (strstr(p, "debug"))
1050                 numa_debug = 1;
1051
1052         p = strstr(p, "fake=");
1053         if (p)
1054                 cmdline = p + strlen("fake=");
1055
1056         return 0;
1057 }
1058 early_param("numa", early_numa);
1059
1060 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1061 /*
1062  * Find the node associated with a hot added memory section for
1063  * memory represented in the device tree by the property
1064  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory/ibm,dynamic-memory.
1065  */
1066 static int hot_add_drconf_scn_to_nid(struct device_node *memory,
1067                                      unsigned long scn_addr)
1068 {
1069         const u32 *dm;
1070         unsigned int drconf_cell_cnt, rc;
1071         unsigned long lmb_size;
1072         struct assoc_arrays aa;
1073         int nid = -1;
1074
1075         drconf_cell_cnt = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
1076         if (!drconf_cell_cnt)
1077                 return -1;
1078
1079         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
1080         if (!lmb_size)
1081                 return -1;
1082
1083         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
1084         if (rc)
1085                 return -1;
1086
1087         for (; drconf_cell_cnt != 0; --drconf_cell_cnt) {
1088                 struct of_drconf_cell drmem;
1089
1090                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
1091
1092                 /* skip this block if it is reserved or not assigned to
1093                  * this partition */
1094                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
1095                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
1096                         continue;
1097
1098                 if ((scn_addr < drmem.base_addr)
1099                     || (scn_addr >= (drmem.base_addr + lmb_size)))
1100                         continue;
1101
1102                 nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
1103                 break;
1104         }
1105
1106         return nid;
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Find the node associated with a hot added memory section for memory
1111  * represented in the device tree as a node (i.e. memory@XXXX) for
1112  * each lmb.
1113  */
1114 int hot_add_node_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1115 {
1116         struct device_node *memory = NULL;
1117         int nid = -1;
1118
1119         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
1120                 unsigned long start, size;
1121                 int ranges;
1122                 const unsigned int *memcell_buf;
1123                 unsigned int len;
1124
1125                 memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
1126                 if (!memcell_buf || len <= 0)
1127                         continue;
1128
1129                 /* ranges in cell */
1130                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
1131
1132                 while (ranges--) {
1133                         start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
1134                         size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
1135
1136                         if ((scn_addr < start) || (scn_addr >= (start + size)))
1137                                 continue;
1138
1139                         nid = of_node_to_nid_single(memory);
1140                         break;
1141                 }
1142
1143                 of_node_put(memory);
1144                 if (nid >= 0)
1145                         break;
1146         }
1147
1148         return nid;
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Find the node associated with a hot added memory section.  Section
1153  * corresponds to a SPARSEMEM section, not an LMB.  It is assumed that
1154  * sections are fully contained within a single LMB.
1155  */
1156 int hot_add_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1157 {
1158         struct device_node *memory = NULL;
1159         int nid, found = 0;
1160
1161         if (!numa_enabled || (min_common_depth < 0))
1162                 return first_online_node;
1163
1164         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
1165         if (memory) {
1166                 nid = hot_add_drconf_scn_to_nid(memory, scn_addr);
1167                 of_node_put(memory);
1168         } else {
1169                 nid = hot_add_node_scn_to_nid(scn_addr);
1170         }
1171
1172         if (nid < 0 || !node_online(nid))
1173                 nid = first_online_node;
1174
1175         if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
1176                 return nid;
1177
1178         for_each_online_node(nid) {
1179                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages) {
1180                         found = 1;
1181                         break;
1182                 }
1183         }
1184
1185         BUG_ON(!found);
1186         return nid;
1187 }
1188
1189 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */