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;
 271         const unsigned int *ref_points;
 272         struct device_node *rtas_root;
 273         unsigned int len;
 274
 275         rtas_root = of_find_node_by_path("/rtas");
 276
 277         if (!rtas_root)
 278                 return -1;
 279
 280         /*
 281          * this property is 2 32-bit integers, each representing a level of
 282          * depth in the associativity nodes.  The first is for an SMP
 283          * configuration (should be all 0's) and the second is for a normal
 284          * NUMA configuration.
 285          */
 286         ref_points = of_get_property(rtas_root,
 287                         "ibm,associativity-reference-points", &len);
 288
 289         if ((len >= 2 * sizeof(unsigned int)) && ref_points) {
 290                 depth = ref_points[1];
 291         } else {
 292                 dbg("NUMA: ibm,associativity-reference-points not found.\n");
 293                 depth = -1;
 294         }
 295         of_node_put(rtas_root);
 296
 297         return depth;
 298 }
 299
 300 static void __init get_n_mem_cells(int *n_addr_cells, int *n_size_cells)
 301 {
 302         struct device_node *memory = NULL;
 303
 304         memory = of_find_node_by_type(memory, "memory");
 305         if (!memory)
 306                 panic("numa.c: No memory nodes found!");
 307
 308         *n_addr_cells = of_n_addr_cells(memory);
 309         *n_size_cells = of_n_size_cells(memory);
 310         of_node_put(memory);
 311 }
 312
 313 static unsigned long __devinit read_n_cells(int n, const unsigned int **buf)
 314 {
 315         unsigned long result = 0;
 316
 317         while (n--) {
 318                 result = (result << 32) | **buf;
 319                 (*buf)++;
 320         }
 321         return result;
 322 }
 323
 324 struct of_drconf_cell {
 325         u64     base_addr;
 326         u32     drc_index;
 327         u32     reserved;
 328         u32     aa_index;
 329         u32     flags;
 330 };
 331
 332 #define DRCONF_MEM_ASSIGNED     0x00000008
 333 #define DRCONF_MEM_AI_INVALID   0x00000040
 334 #define DRCONF_MEM_RESERVED     0x00000080
 335
 336 /*
 337  * Read the next lmb list entry from the ibm,dynamic-memory property
 338  * and return the information in the provided of_drconf_cell structure.
 339  */
 340 static void read_drconf_cell(struct of_drconf_cell *drmem, const u32 **cellp)
 341 {
 342         const u32 *cp;
 343
 344         drmem->base_addr = read_n_cells(n_mem_addr_cells, cellp);
 345
 346         cp = *cellp;
 347         drmem->drc_index = cp[0];
 348         drmem->reserved = cp[1];
 349         drmem->aa_index = cp[2];
 350         drmem->flags = cp[3];
 351
 352         *cellp = cp + 4;
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Retreive and validate the ibm,dynamic-memory property of the device tree.
 357  *
 358  * The layout of the ibm,dynamic-memory property is a number N of lmb
 359  * list entries followed by N lmb list entries.  Each lmb list entry
 360  * contains information as layed out in the of_drconf_cell struct above.
 361  */
 362 static int of_get_drconf_memory(struct device_node *memory, const u32 **dm)
 363 {
 364         const u32 *prop;
 365         u32 len, entries;
 366
 367         prop = of_get_property(memory, "ibm,dynamic-memory", &len);
 368         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 369                 return 0;
 370
 371         entries = *prop++;
 372
 373         /* Now that we know the number of entries, revalidate the size
 374          * of the property read in to ensure we have everything
 375          */
 376         if (len < (entries * (n_mem_addr_cells + 4) + 1) * sizeof(unsigned int))
 377                 return 0;
 378
 379         *dm = prop;
 380         return entries;
 381 }
 382
 383 /*
 384  * Retreive and validate the ibm,lmb-size property for drconf memory
 385  * from the device tree.
 386  */
 387 static u64 of_get_lmb_size(struct device_node *memory)
 388 {
 389         const u32 *prop;
 390         u32 len;
 391
 392         prop = of_get_property(memory, "ibm,lmb-size", &len);
 393         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 394                 return 0;
 395
 396         return read_n_cells(n_mem_size_cells, &prop);
 397 }
 398
 399 struct assoc_arrays {
 400         u32     n_arrays;
 401         u32     array_sz;
 402         const u32 *arrays;
 403 };
 404
 405 /*
 406  * Retreive and validate the list of associativity arrays for drconf
 407  * memory from the ibm,associativity-lookup-arrays property of the
 408  * device tree..
 409  *
 410  * The layout of the ibm,associativity-lookup-arrays property is a number N
 411  * indicating the number of associativity arrays, followed by a number M
 412  * indicating the size of each associativity array, followed by a list
 413  * of N associativity arrays.
 414  */
 415 static int of_get_assoc_arrays(struct device_node *memory,
 416                                struct assoc_arrays *aa)
 417 {
 418         const u32 *prop;
 419         u32 len;
 420
 421         prop = of_get_property(memory, "ibm,associativity-lookup-arrays", &len);
 422         if (!prop || len < 2 * sizeof(unsigned int))
 423                 return -1;
 424
 425         aa->n_arrays = *prop++;
 426         aa->array_sz = *prop++;
 427
 428         /* Now that we know the number of arrrays and size of each array,
 429          * revalidate the size of the property read in.
 430          */
 431         if (len < (aa->n_arrays * aa->array_sz + 2) * sizeof(unsigned int))
 432                 return -1;
 433
 434         aa->arrays = prop;
 435         return 0;
 436 }
 437
 438 /*
 439  * This is like of_node_to_nid_single() for memory represented in the
 440  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 441  */
 442 static int of_drconf_to_nid_single(struct of_drconf_cell *drmem,
 443                                    struct assoc_arrays *aa)
 444 {
 445         int default_nid = 0;
 446         int nid = default_nid;
 447         int index;
 448
 449         if (min_common_depth > 0 && min_common_depth <= aa->array_sz &&
 450             !(drmem->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) &&
 451             drmem->aa_index < aa->n_arrays) {
 452                 index = drmem->aa_index * aa->array_sz + min_common_depth - 1;
 453                 nid = aa->arrays[index];
 454
 455                 if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 456                         nid = default_nid;
 457         }
 458
 459         return nid;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Figure out to which domain a cpu belongs and stick it there.
 464  * Return the id of the domain used.
 465  */
 466 static int __cpuinit numa_setup_cpu(unsigned long lcpu)
 467 {
 468         int nid = 0;
 469         struct device_node *cpu = of_get_cpu_node(lcpu, NULL);
 470
 471         if (!cpu) {
 472                 WARN_ON(1);
 473                 goto out;
 474         }
 475
 476         nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 477
 478         if (nid < 0 || !node_online(nid))
 479                 nid = first_online_node;
 480 out:
 481         map_cpu_to_node(lcpu, nid);
 482
 483         of_node_put(cpu);
 484
 485         return nid;
 486 }
 487
 488 static int __cpuinit cpu_numa_callback(struct notifier_block *nfb,
 489                              unsigned long action,
 490                              void *hcpu)
 491 {
 492         unsigned long lcpu = (unsigned long)hcpu;
 493         int ret = NOTIFY_DONE;
 494
 495         switch (action) {
 496         case CPU_UP_PREPARE:
 497         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
 498                 numa_setup_cpu(lcpu);
 499                 ret = NOTIFY_OK;
 500                 break;
 501 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 502         case CPU_DEAD:
 503         case CPU_DEAD_FROZEN:
 504         case CPU_UP_CANCELED:
 505         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
 506                 unmap_cpu_from_node(lcpu);
 507                 break;
 508                 ret = NOTIFY_OK;
 509 #endif
 510         }
 511         return ret;
 512 }
 513
 514 /*
 515  * Check and possibly modify a memory region to enforce the memory limit.
 516  *
 517  * Returns the size the region should have to enforce the memory limit.
 518  * This will either be the original value of size, a truncated value,
 519  * or zero. If the returned value of size is 0 the region should be
 520  * discarded as it lies wholy above the memory limit.
 521  */
 522 static unsigned long __init numa_enforce_memory_limit(unsigned long start,
 523                                                       unsigned long size)
 524 {
 525         /*
 526          * We use lmb_end_of_DRAM() in here instead of memory_limit because
 527          * we've already adjusted it for the limit and it takes care of
 528          * having memory holes below the limit.  Also, in the case of
 529          * iommu_is_off, memory_limit is not set but is implicitly enforced.
 530          */
 531
 532         if (start + size <= lmb_end_of_DRAM())
 533                 return size;
 534
 535         if (start >= lmb_end_of_DRAM())
 536                 return 0;
 537
 538         return lmb_end_of_DRAM() - start;
 539 }
 540
 541 /*
 542  * Reads the counter for a given entry in
 543  * linux,drconf-usable-memory property
 544  */
 545 static inline int __init read_usm_ranges(const u32 **usm)
 546 {
 547         /*
 548          * For each lmb in ibm,dynamic-memory a corresponding
 549          * entry in linux,drconf-usable-memory property contains
 550          * a counter followed by that many (base, size) duple.
 551          * read the counter from linux,drconf-usable-memory
 552          */
 553         return read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Extract NUMA information from the ibm,dynamic-reconfiguration-memory
 558  * node.  This assumes n_mem_{addr,size}_cells have been set.
 559  */
 560 static void __init parse_drconf_memory(struct device_node *memory)
 561 {
 562         const u32 *dm, *usm;
 563         unsigned int n, rc, ranges, is_kexec_kdump = 0;
 564         unsigned long lmb_size, base, size, sz;
 565         int nid;
 566         struct assoc_arrays aa;
 567
 568         n = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
 569         if (!n)
 570                 return;
 571
 572         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
 573         if (!lmb_size)
 574                 return;
 575
 576         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
 577         if (rc)
 578                 return;
 579
 580         /* check if this is a kexec/kdump kernel */
 581         usm = of_get_usable_memory(memory);
 582         if (usm != NULL)
 583                 is_kexec_kdump = 1;
 584
 585         for (; n != 0; --n) {
 586                 struct of_drconf_cell drmem;
 587
 588                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
 589
 590                 /* skip this block if the reserved bit is set in flags (0x80)
 591                    or if the block is not assigned to this partition (0x8) */
 592                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
 593                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
 594                         continue;
 595
 596                 base = drmem.base_addr;
 597                 size = lmb_size;
 598                 ranges = 1;
 599
 600                 if (is_kexec_kdump) {
 601                         ranges = read_usm_ranges(&usm);
 602                         if (!ranges) /* there are no (base, size) duple */
 603                                 continue;
 604                 }
 605                 do {
 606                         if (is_kexec_kdump) {
 607                                 base = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &usm);
 608                                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &usm);
 609                         }
 610                         nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
 611                         fake_numa_create_new_node(
 612                                 ((base + size) >> PAGE_SHIFT),
 613                                            &nid);
 614                         node_set_online(nid);
 615                         sz = numa_enforce_memory_limit(base, size);
 616                         if (sz)
 617                                 add_active_range(nid, base >> PAGE_SHIFT,
 618                                                  (base >> PAGE_SHIFT)
 619                                                  + (sz >> PAGE_SHIFT));
 620                 } while (--ranges);
 621         }
 622 }
 623
 624 static int __init parse_numa_properties(void)
 625 {
 626         struct device_node *cpu = NULL;
 627         struct device_node *memory = NULL;
 628         int default_nid = 0;
 629         unsigned long i;
 630
 631         if (numa_enabled == 0) {
 632                 printk(KERN_WARNING "NUMA disabled by user\n");
 633                 return -1;
 634         }
 635
 636         min_common_depth = find_min_common_depth();
 637
 638         if (min_common_depth < 0)
 639                 return min_common_depth;
 640
 641         dbg("NUMA associativity depth for CPU/Memory: %d\n", min_common_depth);
 642
 643         /*
 644          * Even though we connect cpus to numa domains later in SMP
 645          * init, we need to know the node ids now. This is because
 646          * each node to be onlined must have NODE_DATA etc backing it.
 647          */
 648         for_each_present_cpu(i) {
 649                 int nid;
 650
 651                 cpu = of_get_cpu_node(i, NULL);
 652                 BUG_ON(!cpu);
 653                 nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 654                 of_node_put(cpu);
 655
 656                 /*
 657                  * Don't fall back to default_nid yet -- we will plug
 658                  * cpus into nodes once the memory scan has discovered
 659                  * the topology.
 660                  */
 661                 if (nid < 0)
 662                         continue;
 663                 node_set_online(nid);
 664         }
 665
 666         get_n_mem_cells(&n_mem_addr_cells, &n_mem_size_cells);
 667         memory = NULL;
 668         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
 669                 unsigned long start;
 670                 unsigned long size;
 671                 int nid;
 672                 int ranges;
 673                 const unsigned int *memcell_buf;
 674                 unsigned int len;
 675
 676                 memcell_buf = of_get_property(memory,
 677                         "linux,usable-memory", &len);
 678                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 679                         memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
 680                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 681                         continue;
 682
 683                 /* ranges in cell */
 684                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
 685 new_range:
 686                 /* these are order-sensitive, and modify the buffer pointer */
 687                 start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
 688                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
 689
 690                 /*
 691                  * Assumption: either all memory nodes or none will
 692                  * have associativity properties.  If none, then
 693                  * everything goes to default_nid.
 694                  */
 695                 nid = of_node_to_nid_single(memory);
 696                 if (nid < 0)
 697                         nid = default_nid;
 698
 699                 fake_numa_create_new_node(((start + size) >> PAGE_SHIFT), &nid);
 700                 node_set_online(nid);
 701
 702                 if (!(size = numa_enforce_memory_limit(start, size))) {
 703                         if (--ranges)
 704                                 goto new_range;
 705                         else
 706                                 continue;
 707                 }
 708
 709                 add_active_range(nid, start >> PAGE_SHIFT,
 710                                 (start >> PAGE_SHIFT) + (size >> PAGE_SHIFT));
 711
 712                 if (--ranges)
 713                         goto new_range;
 714         }
 715
 716         /*
 717          * Now do the same thing for each LMB listed in the ibm,dynamic-memory
 718          * property in the ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 719          */
 720         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 721         if (memory)
 722                 parse_drconf_memory(memory);
 723
 724         return 0;
 725 }
 726
 727 static void __init setup_nonnuma(void)
 728 {
 729         unsigned long top_of_ram = lmb_end_of_DRAM();
 730         unsigned long total_ram = lmb_phys_mem_size();
 731         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 732         unsigned int i, nid = 0;
 733
 734         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n",
 735                top_of_ram, total_ram);
 736         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 737                (top_of_ram - total_ram) >> 20);
 738
 739         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; ++i) {
 740                 start_pfn = lmb.memory.region[i].base >> PAGE_SHIFT;
 741                 end_pfn = start_pfn + lmb_size_pages(&lmb.memory, i);
 742
 743                 fake_numa_create_new_node(end_pfn, &nid);
 744                 add_active_range(nid, start_pfn, end_pfn);
 745                 node_set_online(nid);
 746         }
 747 }
 748
 749 void __init dump_numa_cpu_topology(void)
 750 {
 751         unsigned int node;
 752         unsigned int cpu, count;
 753
 754         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 755                 return;
 756
 757         for_each_online_node(node) {
 758                 printk(KERN_DEBUG "Node %d CPUs:", node);
 759
 760                 count = 0;
 761                 /*
 762                  * If we used a CPU iterator here we would miss printing
 763                  * the holes in the cpumap.
 764                  */
 765                 for (cpu = 0; cpu < nr_cpu_ids; cpu++) {
 766                         if (cpumask_test_cpu(cpu,
 767                                         node_to_cpumask_map[node])) {
 768                                 if (count == 0)
 769                                         printk(" %u", cpu);
 770                                 ++count;
 771                         } else {
 772                                 if (count > 1)
 773                                         printk("-%u", cpu - 1);
 774                                 count = 0;
 775                         }
 776                 }
 777
 778                 if (count > 1)
 779                         printk("-%u", nr_cpu_ids - 1);
 780                 printk("\n");
 781         }
 782 }
 783
 784 static void __init dump_numa_memory_topology(void)
 785 {
 786         unsigned int node;
 787         unsigned int count;
 788
 789         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 790                 return;
 791
 792         for_each_online_node(node) {
 793                 unsigned long i;
 794
 795                 printk(KERN_DEBUG "Node %d Memory:", node);
 796
 797                 count = 0;
 798
 799                 for (i = 0; i < lmb_end_of_DRAM();
 800                      i += (1 << SECTION_SIZE_BITS)) {
 801                         if (early_pfn_to_nid(i >> PAGE_SHIFT) == node) {
 802                                 if (count == 0)
 803                                         printk(" 0x%lx", i);
 804                                 ++count;
 805                         } else {
 806                                 if (count > 0)
 807                                         printk("-0x%lx", i);
 808                                 count = 0;
 809                         }
 810                 }
 811
 812                 if (count > 0)
 813                         printk("-0x%lx", i);
 814                 printk("\n");
 815         }
 816 }
 817
 818 /*
 819  * Allocate some memory, satisfying the lmb or bootmem allocator where
 820  * required. nid is the preferred node and end is the physical address of
 821  * the highest address in the node.
 822  *
 823  * Returns the virtual address of the memory.
 824  */
 825 static void __init *careful_zallocation(int nid, unsigned long size,
 826                                        unsigned long align,
 827                                        unsigned long end_pfn)
 828 {
 829         void *ret;
 830         int new_nid;
 831         unsigned long ret_paddr;
 832
 833         ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, end_pfn << PAGE_SHIFT);
 834
 835         /* retry over all memory */
 836         if (!ret_paddr)
 837                 ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, lmb_end_of_DRAM());
 838
 839         if (!ret_paddr)
 840                 panic("numa.c: cannot allocate %lu bytes for node %d",
 841                       size, nid);
 842
 843         ret = __va(ret_paddr);
 844
 845         /*
 846          * We initialize the nodes in numeric order: 0, 1, 2...
 847          * and hand over control from the LMB allocator to the
 848          * bootmem allocator.  If this function is called for
 849          * node 5, then we know that all nodes <5 are using the
 850          * bootmem allocator instead of the LMB allocator.
 851          *
 852          * So, check the nid from which this allocation came
 853          * and double check to see if we need to use bootmem
 854          * instead of the LMB.  We don't free the LMB memory
 855          * since it would be useless.
 856          */
 857         new_nid = early_pfn_to_nid(ret_paddr >> PAGE_SHIFT);
 858         if (new_nid < nid) {
 859                 ret = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(new_nid),
 860                                 size, align, 0);
 861
 862                 dbg("alloc_bootmem %p %lx\n", ret, size);
 863         }
 864
 865         memset(ret, 0, size);
 866         return ret;
 867 }
 868
 869 static struct notifier_block __cpuinitdata ppc64_numa_nb = {
 870         .notifier_call = cpu_numa_callback,
 871         .priority = 1 /* Must run before sched domains notifier. */
 872 };
 873
 874 static void mark_reserved_regions_for_nid(int nid)
 875 {
 876         struct pglist_data *node = NODE_DATA(nid);
 877         int i;
 878
 879         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 880                 unsigned long physbase = lmb.reserved.region[i].base;
 881                 unsigned long size = lmb.reserved.region[i].size;
 882                 unsigned long start_pfn = physbase >> PAGE_SHIFT;
 883                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(physbase + size);
 884                 struct node_active_region node_ar;
 885                 unsigned long node_end_pfn = node->node_start_pfn +
 886                                              node->node_spanned_pages;
 887
 888                 /*
 889                  * Check to make sure that this lmb.reserved area is
 890                  * within the bounds of the node that we care about.
 891                  * Checking the nid of the start and end points is not
 892                  * sufficient because the reserved area could span the
 893                  * entire node.
 894                  */
 895                 if (end_pfn <= node->node_start_pfn ||
 896                     start_pfn >= node_end_pfn)
 897                         continue;
 898
 899                 get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 900                 while (start_pfn < end_pfn &&
 901                         node_ar.start_pfn < node_ar.end_pfn) {
 902                         unsigned long reserve_size = size;
 903                         /*
 904                          * if reserved region extends past active region
 905                          * then trim size to active region
 906                          */
 907                         if (end_pfn > node_ar.end_pfn)
 908                                 reserve_size = (node_ar.end_pfn << PAGE_SHIFT)
 909                                         - physbase;
 910                         /*
 911                          * Only worry about *this* node, others may not
 912                          * yet have valid NODE_DATA().
 913                          */
 914                         if (node_ar.nid == nid) {
 915                                 dbg("reserve_bootmem %lx %lx nid=%d\n",
 916                                         physbase, reserve_size, node_ar.nid);
 917                                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node_ar.nid),
 918                                                 physbase, reserve_size,
 919                                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 920                         }
 921                         /*
 922                          * if reserved region is contained in the active region
 923                          * then done.
 924                          */
 925                         if (end_pfn <= node_ar.end_pfn)
 926                                 break;
 927
 928                         /*
 929                          * reserved region extends past the active region
 930                          *   get next active region that contains this
 931                          *   reserved region
 932                          */
 933                         start_pfn = node_ar.end_pfn;
 934                         physbase = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 935                         size = size - reserve_size;
 936                         get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 937                 }
 938         }
 939 }
 940
 941
 942 void __init do_init_bootmem(void)
 943 {
 944         int nid;
 945
 946         min_low_pfn = 0;
 947         max_low_pfn = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 948         max_pfn = max_low_pfn;
 949
 950         if (parse_numa_properties())
 951                 setup_nonnuma();
 952         else
 953                 dump_numa_memory_topology();
 954
 955         for_each_online_node(nid) {
 956                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 957                 void *bootmem_vaddr;
 958                 unsigned long bootmap_pages;
 959
 960                 get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
 961
 962                 /*
 963                  * Allocate the node structure node local if possible
 964                  *
 965                  * Be careful moving this around, as it relies on all
 966                  * previous nodes' bootmem to be initialized and have
 967                  * all reserved areas marked.
 968                  */
 969                 NODE_DATA(nid) = careful_zallocation(nid,
 970                                         sizeof(struct pglist_data),
 971                                         SMP_CACHE_BYTES, end_pfn);
 972
 973                 dbg("node %d\n", nid);
 974                 dbg("NODE_DATA() = %p\n", NODE_DATA(nid));
 975
 976                 NODE_DATA(nid)->bdata = &bootmem_node_data[nid];
 977                 NODE_DATA(nid)->node_start_pfn = start_pfn;
 978                 NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 979
 980                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages == 0)
 981                         continue;
 982
 983                 dbg("start_paddr = %lx\n", start_pfn << PAGE_SHIFT);
 984                 dbg("end_paddr = %lx\n", end_pfn << PAGE_SHIFT);
 985
 986                 bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
 987                 bootmem_vaddr = careful_zallocation(nid,
 988                                         bootmap_pages << PAGE_SHIFT,
 989                                         PAGE_SIZE, end_pfn);
 990
 991                 dbg("bootmap_vaddr = %p\n", bootmem_vaddr);
 992
 993                 init_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
 994                                   __pa(bootmem_vaddr) >> PAGE_SHIFT,
 995                                   start_pfn, end_pfn);
 996
 997                 free_bootmem_with_active_regions(nid, end_pfn);
 998                 /*
 999                  * Be very careful about moving this around.  Future
1000                  * calls to careful_zallocation() depend on this getting
1001                  * done correctly.
1002                  */
1003                 mark_reserved_regions_for_nid(nid);
1004                 sparse_memory_present_with_active_regions(nid);
1005         }
1006
1007         init_bootmem_done = 1;
1008
1009         /*
1010          * Now bootmem is initialised we can create the node to cpumask
1011          * lookup tables and setup the cpu callback to populate them.
1012          */
1013         setup_node_to_cpumask_map();
1014
1015         register_cpu_notifier(&ppc64_numa_nb);
1016         cpu_numa_callback(&ppc64_numa_nb, CPU_UP_PREPARE,
1017                           (void *)(unsigned long)boot_cpuid);
1018 }
1019
1020 void __init paging_init(void)
1021 {
1022         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
1023         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
1024         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
1025         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1026 }
1027
1028 static int __init early_numa(char *p)
1029 {
1030         if (!p)
1031                 return 0;
1032
1033         if (strstr(p, "off"))
1034                 numa_enabled = 0;
1035
1036         if (strstr(p, "debug"))
1037                 numa_debug = 1;
1038
1039         p = strstr(p, "fake=");
1040         if (p)
1041                 cmdline = p + strlen("fake=");
1042
1043         return 0;
1044 }
1045 early_param("numa", early_numa);
1046
1047 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1048 /*
1049  * Find the node associated with a hot added memory section for
1050  * memory represented in the device tree by the property
1051  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory/ibm,dynamic-memory.
1052  */
1053 static int hot_add_drconf_scn_to_nid(struct device_node *memory,
1054                                      unsigned long scn_addr)
1055 {
1056         const u32 *dm;
1057         unsigned int drconf_cell_cnt, rc;
1058         unsigned long lmb_size;
1059         struct assoc_arrays aa;
1060         int nid = -1;
1061
1062         drconf_cell_cnt = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
1063         if (!drconf_cell_cnt)
1064                 return -1;
1065
1066         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
1067         if (!lmb_size)
1068                 return -1;
1069
1070         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
1071         if (rc)
1072                 return -1;
1073
1074         for (; drconf_cell_cnt != 0; --drconf_cell_cnt) {
1075                 struct of_drconf_cell drmem;
1076
1077                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
1078
1079                 /* skip this block if it is reserved or not assigned to
1080                  * this partition */
1081                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
1082                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
1083                         continue;
1084
1085                 if ((scn_addr < drmem.base_addr)
1086                     || (scn_addr >= (drmem.base_addr + lmb_size)))
1087                         continue;
1088
1089                 nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
1090                 break;
1091         }
1092
1093         return nid;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Find the node associated with a hot added memory section for memory
1098  * represented in the device tree as a node (i.e. memory@XXXX) for
1099  * each lmb.
1100  */
1101 int hot_add_node_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1102 {
1103         struct device_node *memory = NULL;
1104         int nid = -1;
1105
1106         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
1107                 unsigned long start, size;
1108                 int ranges;
1109                 const unsigned int *memcell_buf;
1110                 unsigned int len;
1111
1112                 memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
1113                 if (!memcell_buf || len <= 0)
1114                         continue;
1115
1116                 /* ranges in cell */
1117                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
1118
1119                 while (ranges--) {
1120                         start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
1121                         size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
1122
1123                         if ((scn_addr < start) || (scn_addr >= (start + size)))
1124                                 continue;
1125
1126                         nid = of_node_to_nid_single(memory);
1127                         break;
1128                 }
1129
1130                 of_node_put(memory);
1131                 if (nid >= 0)
1132                         break;
1133         }
1134
1135         return nid;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Find the node associated with a hot added memory section.  Section
1140  * corresponds to a SPARSEMEM section, not an LMB.  It is assumed that
1141  * sections are fully contained within a single LMB.
1142  */
1143 int hot_add_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1144 {
1145         struct device_node *memory = NULL;
1146         int nid, found = 0;
1147
1148         if (!numa_enabled || (min_common_depth < 0))
1149                 return first_online_node;
1150
1151         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
1152         if (memory) {
1153                 nid = hot_add_drconf_scn_to_nid(memory, scn_addr);
1154                 of_node_put(memory);
1155         } else {
1156                 nid = hot_add_node_scn_to_nid(scn_addr);
1157         }
1158
1159         if (nid < 0 || !node_online(nid))
1160                 nid = first_online_node;
1161
1162         if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
1163                 return nid;
1164
1165         for_each_online_node(nid) {
1166                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages) {
1167                         found = 1;
1168                         break;
1169                 }
1170         }
1171
1172         BUG_ON(!found);
1173         return nid;
1174 }
1175
1176 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */