SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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 <linux/smp.h>
   9 #include <linux/topology.h>
  10 #include <asm/sections.h>
  11 #include <asm/processor.h>
  12 #include <asm/setup.h>
  13 #include <asm/mpspec.h>
  14 #include <asm/apicdef.h>
  15 #include <asm/highmem.h>
  16 #include <asm/proto.h>
  17 #include <asm/cpumask.h>
  18
  19 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
  20 # define DBG(x...) printk(KERN_DEBUG x)
  21 #else
  22 # define DBG(x...)
  23 #endif
  24
  25 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  26 unsigned int num_processors;
  27 unsigned disabled_cpus __cpuinitdata;
  28 /* Processor that is doing the boot up */
  29 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
  30 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_physical_apicid);
  31 unsigned int max_physical_apicid;
  32
  33 /* Bitmask of physically existing CPUs */
  34 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
  35 #endif
  36
  37 /*
  38  * Map cpu index to physical APIC ID
  39  */
  40 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
  41 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
  42 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
  43 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
  44
  45 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
  46 #define X86_64_NUMA     1       /* (used later) */
  47
  48 /*
  49  * Map cpu index to node index
  50  */
  51 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  52 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  53
  54 /*
  55  * Which logical CPUs are on which nodes
  56  */
  57 cpumask_t *node_to_cpumask_map;
  58 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  59
  60 /*
  61  * Setup node_to_cpumask_map
  62  */
  63 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void);
  64
  65 #else
  66 static inline void setup_node_to_cpumask_map(void) { }
  67 #endif
  68
  69 /*
  70  * Define load_pda_offset() and per-cpu __pda for x86_64.
  71  * load_pda_offset() is responsible for loading the offset of pda into
  72  * %gs.
  73  *
  74  * On SMP, pda offset also duals as percpu base address and thus it
  75  * should be at the start of per-cpu area.  To achieve this, it's
  76  * preallocated in vmlinux_64.lds.S directly instead of using
  77  * DEFINE_PER_CPU().
  78  */
  79 #ifdef CONFIG_X86_64
  80 void __cpuinit load_pda_offset(int cpu)
  81 {
  82         /* Memory clobbers used to order pda/percpu accesses */
  83         mb();
  84         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_pda(cpu));
  85         mb();
  86 }
  87 #ifndef CONFIG_SMP
  88 DEFINE_PER_CPU(struct x8664_pda, __pda);
  89 #endif
  90 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__pda);
  91 #endif /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
  92
  93 #ifdef CONFIG_X86_64
  94
  95 /* correctly size the local cpu masks */
  96 static void setup_cpu_local_masks(void)
  97 {
  98         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
  99         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
 100         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
 101         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
 102 }
 103
 104 #else /* CONFIG_X86_32 */
 105
 106 static inline void setup_cpu_local_masks(void)
 107 {
 108 }
 109
 110 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 111
 112 #ifdef CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
 113 /*
 114  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
 115  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
 116  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
 117  */
 118 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
 119 {
 120         int cpu;
 121
 122         for_each_possible_cpu(cpu) {
 123                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
 124                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
 125                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
 126                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
 127 #ifdef X86_64_NUMA
 128                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
 129                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 130 #endif
 131         }
 132
 133         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
 134         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
 135         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
 136 #ifdef X86_64_NUMA
 137         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
 138 #endif
 139 }
 140
 141 #ifdef CONFIG_X86_64
 142 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly = {
 143         [0] = (unsigned long)__per_cpu_load,
 144 };
 145 #else
 146 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 147 #endif
 148 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 149
 150 /*
 151  * Great future plan:
 152  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
 153  * Always point %gs to its beginning
 154  */
 155 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 156 {
 157         ssize_t size, old_size;
 158         char *ptr;
 159         int cpu;
 160         unsigned long align = 1;
 161
 162         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
 163         old_size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 164         align = max_t(unsigned long, PAGE_SIZE, align);
 165         size = roundup(old_size, align);
 166
 167         pr_info("NR_CPUS:%d nr_cpumask_bits:%d nr_cpu_ids:%d nr_node_ids:%d\n",
 168                 NR_CPUS, nr_cpumask_bits, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
 169
 170         pr_info("PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n", size);
 171
 172         for_each_possible_cpu(cpu) {
 173 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 174                 ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 175                                  __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 176 #else
 177                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
 178                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
 179                         ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 180                                          __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 181                         pr_info("cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
 182                                 cpu, node);
 183                         pr_debug("per cpu data for cpu%d at %016lx\n",
 184                                  cpu, __pa(ptr));
 185                 } else {
 186                         ptr = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(node), size, align,
 187                                                         __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 188                         pr_debug("per cpu data for cpu%d on node%d at %016lx\n",
 189                                 cpu, node, __pa(ptr));
 190                 }
 191 #endif
 192
 193                 memcpy(ptr, __per_cpu_load, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
 194                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
 195                 per_cpu(this_cpu_off, cpu) = per_cpu_offset(cpu);
 196 #ifdef CONFIG_X86_64
 197                 per_cpu(irq_stack_ptr, cpu) =
 198                         (char *)per_cpu(irq_stack, cpu) + IRQ_STACK_SIZE - 64;
 199                 /*
 200                  * CPU0 modified pda in the init data area, reload pda
 201                  * offset for CPU0 and clear the area for others.
 202                  */
 203                 if (cpu == 0)
 204                         load_pda_offset(0);
 205                 else
 206                         memset(cpu_pda(cpu), 0, sizeof(*cpu_pda(cpu)));
 207 #endif
 208
 209                 DBG("PERCPU: cpu %4d %p\n", cpu, ptr);
 210         }
 211
 212         /* Setup percpu data maps */
 213         setup_per_cpu_maps();
 214
 215         /* Setup node to cpumask map */
 216         setup_node_to_cpumask_map();
 217
 218         /* Setup cpu initialized, callin, callout masks */
 219         setup_cpu_local_masks();
 220 }
 221
 222 #endif
 223
 224 #ifdef X86_64_NUMA
 225
 226 /*
 227  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 228  * Requires node_possible_map to be valid.
 229  *
 230  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
 231  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 232  */
 233 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 234 {
 235         unsigned int node, num = 0;
 236         cpumask_t *map;
 237
 238         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 239         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
 240                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
 241                         num = node;
 242                 nr_node_ids = num + 1;
 243         }
 244
 245         /* allocate the map */
 246         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
 247         DBG("node_to_cpumask_map at %p for %d nodes\n", map, nr_node_ids);
 248
 249         pr_debug("Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
 250                  map, nr_node_ids);
 251
 252         /* node_to_cpumask() will now work */
 253         node_to_cpumask_map = map;
 254 }
 255
 256 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 257 {
 258         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 259
 260         /* early setting, no percpu area yet */
 261         if (cpu_to_node_map) {
 262                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 263                 return;
 264         }
 265
 266 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 267         if (cpu >= nr_cpu_ids || !per_cpu_offset(cpu)) {
 268                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 269                 dump_stack();
 270                 return;
 271         }
 272 #endif
 273         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 274
 275         if (node != NUMA_NO_NODE)
 276                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
 277 }
 278
 279 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 280 {
 281         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 282 }
 283
 284 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 285
 286 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 287 {
 288         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 289 }
 290
 291 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 292 {
 293         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 294 }
 295
 296 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 297
 298 /*
 299  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 300  */
 301 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 302 {
 303         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 304         cpumask_t *mask;
 305         char buf[64];
 306
 307         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 308                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
 309                 dump_stack();
 310                 return;
 311         }
 312
 313         mask = &node_to_cpumask_map[node];
 314         if (enable)
 315                 cpu_set(cpu, *mask);
 316         else
 317                 cpu_clear(cpu, *mask);
 318
 319         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 320         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 321                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 322 }
 323
 324 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 325 {
 326         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 327 }
 328
 329 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 330 {
 331         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 332 }
 333
 334 int cpu_to_node(int cpu)
 335 {
 336         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 337                 printk(KERN_WARNING
 338                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 339                 dump_stack();
 340                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 341         }
 342         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 343 }
 344 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
 345
 346 /*
 347  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 348  * per_cpu areas are setup.
 349  */
 350 int early_cpu_to_node(int cpu)
 351 {
 352         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 353                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 354
 355         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
 356                 printk(KERN_WARNING
 357                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 358                 dump_stack();
 359                 return NUMA_NO_NODE;
 360         }
 361         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 362 }
 363
 364
 365 /* empty cpumask */
 366 static const cpumask_t cpu_mask_none;
 367
 368 /*
 369  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 370  */
 371 const cpumask_t *cpumask_of_node(int node)
 372 {
 373         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 374                 printk(KERN_WARNING
 375                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 376                         node);
 377                 dump_stack();
 378                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
 379         }
 380         if (node >= nr_node_ids) {
 381                 printk(KERN_WARNING
 382                         "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 383                         node, nr_node_ids);
 384                 dump_stack();
 385                 return &cpu_mask_none;
 386         }
 387         return &node_to_cpumask_map[node];
 388 }
 389 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 390
 391 /*
 392  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
 393  *
 394  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
 395  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
 396  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
 397  */
 398 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
 399 {
 400         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 401                 printk(KERN_WARNING
 402                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
 403                 dump_stack();
 404                 return cpu_online_map;
 405         }
 406         if (node >= nr_node_ids) {
 407                 printk(KERN_WARNING
 408                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 409                         node, nr_node_ids);
 410                 dump_stack();
 411                 return cpu_mask_none;
 412         }
 413         return node_to_cpumask_map[node];
 414 }
 415 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
 416
 417 /*
 418  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 419  */
 420
 421 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 422
 423 #endif /* X86_64_NUMA */
 424