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 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__pda);
  90 #endif
  91
  92 #endif /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
  93
  94 #ifdef CONFIG_X86_64
  95
  96 /* correctly size the local cpu masks */
  97 static void setup_cpu_local_masks(void)
  98 {
  99         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
 100         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
 101         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
 102         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
 103 }
 104
 105 #else /* CONFIG_X86_32 */
 106
 107 static inline void setup_cpu_local_masks(void)
 108 {
 109 }
 110
 111 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 112
 113 #ifdef CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
 114 /*
 115  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
 116  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
 117  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
 118  */
 119 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
 120 {
 121         int cpu;
 122
 123         for_each_possible_cpu(cpu) {
 124                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
 125                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
 126                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
 127                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
 128 #ifdef X86_64_NUMA
 129                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
 130                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 131 #endif
 132         }
 133
 134         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
 135         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
 136         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
 137 #ifdef X86_64_NUMA
 138         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
 139 #endif
 140 }
 141
 142 #ifdef CONFIG_X86_64
 143 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly = {
 144         [0] = (unsigned long)__per_cpu_load,
 145 };
 146 #else
 147 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 148 #endif
 149 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 150
 151 /*
 152  * Great future plan:
 153  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
 154  * Always point %gs to its beginning
 155  */
 156 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 157 {
 158         ssize_t size, old_size;
 159         char *ptr;
 160         int cpu;
 161         unsigned long align = 1;
 162
 163         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
 164         old_size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 165         align = max_t(unsigned long, PAGE_SIZE, align);
 166         size = roundup(old_size, align);
 167
 168         pr_info("NR_CPUS:%d nr_cpumask_bits:%d nr_cpu_ids:%d nr_node_ids:%d\n",
 169                 NR_CPUS, nr_cpumask_bits, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
 170
 171         pr_info("PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n", size);
 172
 173         for_each_possible_cpu(cpu) {
 174 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 175                 ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 176                                  __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 177 #else
 178                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
 179                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
 180                         ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 181                                          __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 182                         pr_info("cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
 183                                 cpu, node);
 184                         pr_debug("per cpu data for cpu%d at %016lx\n",
 185                                  cpu, __pa(ptr));
 186                 } else {
 187                         ptr = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(node), size, align,
 188                                                         __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 189                         pr_debug("per cpu data for cpu%d on node%d at %016lx\n",
 190                                 cpu, node, __pa(ptr));
 191                 }
 192 #endif
 193
 194                 memcpy(ptr, __per_cpu_load, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
 195                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
 196 #ifdef CONFIG_X86_64
 197                 /*
 198                  * CPU0 modified pda in the init data area, reload pda
 199                  * offset for CPU0 and clear the area for others.
 200                  */
 201                 if (cpu == 0)
 202                         load_pda_offset(0);
 203                 else
 204                         memset(cpu_pda(cpu), 0, sizeof(*cpu_pda(cpu)));
 205 #endif
 206                 per_cpu(this_cpu_off, cpu) = per_cpu_offset(cpu);
 207
 208                 DBG("PERCPU: cpu %4d %p\n", cpu, ptr);
 209         }
 210
 211         /* Setup percpu data maps */
 212         setup_per_cpu_maps();
 213
 214         /* Setup node to cpumask map */
 215         setup_node_to_cpumask_map();
 216
 217         /* Setup cpu initialized, callin, callout masks */
 218         setup_cpu_local_masks();
 219 }
 220
 221 #endif
 222
 223 #ifdef X86_64_NUMA
 224
 225 /*
 226  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 227  * Requires node_possible_map to be valid.
 228  *
 229  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
 230  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 231  */
 232 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 233 {
 234         unsigned int node, num = 0;
 235         cpumask_t *map;
 236
 237         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 238         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
 239                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
 240                         num = node;
 241                 nr_node_ids = num + 1;
 242         }
 243
 244         /* allocate the map */
 245         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
 246         DBG("node_to_cpumask_map at %p for %d nodes\n", map, nr_node_ids);
 247
 248         pr_debug("Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
 249                  map, nr_node_ids);
 250
 251         /* node_to_cpumask() will now work */
 252         node_to_cpumask_map = map;
 253 }
 254
 255 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 256 {
 257         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 258
 259         /* early setting, no percpu area yet */
 260         if (cpu_to_node_map) {
 261                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 262                 return;
 263         }
 264
 265 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 266         if (cpu >= nr_cpu_ids || !per_cpu_offset(cpu)) {
 267                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 268                 dump_stack();
 269                 return;
 270         }
 271 #endif
 272         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 273
 274         if (node != NUMA_NO_NODE)
 275                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
 276 }
 277
 278 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 279 {
 280         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 281 }
 282
 283 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 284
 285 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 286 {
 287         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 288 }
 289
 290 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 291 {
 292         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 293 }
 294
 295 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 296
 297 /*
 298  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 299  */
 300 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 301 {
 302         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 303         cpumask_t *mask;
 304         char buf[64];
 305
 306         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 307                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
 308                 dump_stack();
 309                 return;
 310         }
 311
 312         mask = &node_to_cpumask_map[node];
 313         if (enable)
 314                 cpu_set(cpu, *mask);
 315         else
 316                 cpu_clear(cpu, *mask);
 317
 318         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 319         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 320                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 321 }
 322
 323 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 324 {
 325         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 326 }
 327
 328 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 329 {
 330         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 331 }
 332
 333 int cpu_to_node(int cpu)
 334 {
 335         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 336                 printk(KERN_WARNING
 337                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 338                 dump_stack();
 339                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 340         }
 341         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
 344
 345 /*
 346  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 347  * per_cpu areas are setup.
 348  */
 349 int early_cpu_to_node(int cpu)
 350 {
 351         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 352                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 353
 354         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
 355                 printk(KERN_WARNING
 356                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 357                 dump_stack();
 358                 return NUMA_NO_NODE;
 359         }
 360         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 361 }
 362
 363
 364 /* empty cpumask */
 365 static const cpumask_t cpu_mask_none;
 366
 367 /*
 368  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 369  */
 370 const cpumask_t *cpumask_of_node(int node)
 371 {
 372         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 373                 printk(KERN_WARNING
 374                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 375                         node);
 376                 dump_stack();
 377                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
 378         }
 379         if (node >= nr_node_ids) {
 380                 printk(KERN_WARNING
 381                         "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 382                         node, nr_node_ids);
 383                 dump_stack();
 384                 return &cpu_mask_none;
 385         }
 386         return &node_to_cpumask_map[node];
 387 }
 388 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 389
 390 /*
 391  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
 392  *
 393  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
 394  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
 395  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
 396  */
 397 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
 398 {
 399         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 400                 printk(KERN_WARNING
 401                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
 402                 dump_stack();
 403                 return cpu_online_map;
 404         }
 405         if (node >= nr_node_ids) {
 406                 printk(KERN_WARNING
 407                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 408                         node, nr_node_ids);
 409                 dump_stack();
 410                 return cpu_mask_none;
 411         }
 412         return node_to_cpumask_map[node];
 413 }
 414 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
 415
 416 /*
 417  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 418  */
 419
 420 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 421
 422 #endif /* X86_64_NUMA */
 423