Merge branches 'x86/acpi', 'x86/asm', 'x86/cpudetect', 'x86/crashdump', 'x86/debug...
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / x86 / mm / numa_64.c
index 2ea56f4..deb1c1a 100644 (file)
 #include <asm/acpi.h>
 #include <asm/k8.h>
 
-#ifndef Dprintk
-#define Dprintk(x...)
+#ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
+# define DBG(x...) printk(KERN_DEBUG x)
+#else
+# define DBG(x...)
 #endif
 
 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
 EXPORT_SYMBOL(node_data);
 
-bootmem_data_t plat_node_bdata[MAX_NUMNODES];
-
 struct memnode memnode;
 
-#ifdef CONFIG_SMP
-int x86_cpu_to_node_map_init[NR_CPUS] = {
-       [0 ... NR_CPUS-1] = NUMA_NO_NODE
-};
-void *x86_cpu_to_node_map_early_ptr;
-EXPORT_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map_early_ptr);
-#endif
-DEFINE_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map) = NUMA_NO_NODE;
-EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
-
 s16 apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] __cpuinitdata = {
        [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
 };
 
-cpumask_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
-EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
-
 int numa_off __initdata;
-unsigned long __initdata nodemap_addr;
-unsigned long __initdata nodemap_size;
+static unsigned long __initdata nodemap_addr;
+static unsigned long __initdata nodemap_size;
+
+DEFINE_PER_CPU(int, node_number) = 0;
+EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(node_number);
+
+/*
+ * Map cpu index to node index
+ */
+DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
+EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
+
+/*
+ * Which logical CPUs are on which nodes
+ */
+cpumask_t *node_to_cpumask_map;
+EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
 
 /*
  * Given a shift value, try to populate memnodemap[]
@@ -60,7 +62,7 @@ unsigned long __initdata nodemap_size;
  * -1 if node overlap or lost ram (shift too big)
  */
 static int __init populate_memnodemap(const struct bootnode *nodes,
-                                     int numnodes, int shift)
+                                     int numnodes, int shift, int *nodeids)
 {
        unsigned long addr, end;
        int i, res = -1;
@@ -76,7 +78,12 @@ static int __init populate_memnodemap(const struct bootnode *nodes,
                do {
                        if (memnodemap[addr >> shift] != NUMA_NO_NODE)
                                return -1;
-                       memnodemap[addr >> shift] = i;
+
+                       if (!nodeids)
+                               memnodemap[addr >> shift] = i;
+                       else
+                               memnodemap[addr >> shift] = nodeids[i];
+
                        addr += (1UL << shift);
                } while (addr < end);
                res = 1;
@@ -93,8 +100,8 @@ static int __init allocate_cachealigned_memnodemap(void)
                return 0;
 
        addr = 0x8000;
-       nodemap_size = round_up(sizeof(s16) * memnodemapsize, L1_CACHE_BYTES);
-       nodemap_addr = find_e820_area(addr, end_pfn<<PAGE_SHIFT,
+       nodemap_size = roundup(sizeof(s16) * memnodemapsize, L1_CACHE_BYTES);
+       nodemap_addr = find_e820_area(addr, max_pfn<<PAGE_SHIFT,
                                      nodemap_size, L1_CACHE_BYTES);
        if (nodemap_addr == -1UL) {
                printk(KERN_ERR
@@ -139,7 +146,8 @@ static int __init extract_lsb_from_nodes(const struct bootnode *nodes,
        return i;
 }
 
-int __init compute_hash_shift(struct bootnode *nodes, int numnodes)
+int __init compute_hash_shift(struct bootnode *nodes, int numnodes,
+                             int *nodeids)
 {
        int shift;
 
@@ -149,7 +157,7 @@ int __init compute_hash_shift(struct bootnode *nodes, int numnodes)
        printk(KERN_DEBUG "NUMA: Using %d for the hash shift.\n",
                shift);
 
-       if (populate_memnodemap(nodes, numnodes, shift) != 1) {
+       if (populate_memnodemap(nodes, numnodes, shift, nodeids) != 1) {
                printk(KERN_INFO "Your memory is not aligned you need to "
                       "rebuild your kernel with a bigger NODEMAPSIZE "
                       "shift=%d\n", shift);
@@ -186,18 +194,19 @@ static void * __init early_node_mem(int nodeid, unsigned long start,
 void __init setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start,
                               unsigned long end)
 {
-       unsigned long start_pfn, end_pfn, bootmap_pages, bootmap_size;
+       unsigned long start_pfn, last_pfn, bootmap_pages, bootmap_size;
        unsigned long bootmap_start, nodedata_phys;
        void *bootmap;
-       const int pgdat_size = round_up(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
+       const int pgdat_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
+       int nid;
 
-       start = round_up(start, ZONE_ALIGN);
+       start = roundup(start, ZONE_ALIGN);
 
        printk(KERN_INFO "Bootmem setup node %d %016lx-%016lx\n", nodeid,
               start, end);
 
        start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
-       end_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
+       last_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
 
        node_data[nodeid] = early_node_mem(nodeid, start, end, pgdat_size,
                                           SMP_CACHE_BYTES);
@@ -208,15 +217,25 @@ void __init setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start,
                nodedata_phys + pgdat_size - 1);
 
        memset(NODE_DATA(nodeid), 0, sizeof(pg_data_t));
-       NODE_DATA(nodeid)->bdata = &plat_node_bdata[nodeid];
+       NODE_DATA(nodeid)->bdata = &bootmem_node_data[nodeid];
        NODE_DATA(nodeid)->node_start_pfn = start_pfn;
-       NODE_DATA(nodeid)->node_spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
+       NODE_DATA(nodeid)->node_spanned_pages = last_pfn - start_pfn;
 
-       /* Find a place for the bootmem map */
-       bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
-       bootmap_start = round_up(nodedata_phys + pgdat_size, PAGE_SIZE);
        /*
-        * SMP_CAHCE_BYTES could be enough, but init_bootmem_node like
+        * Find a place for the bootmem map
+        * nodedata_phys could be on other nodes by alloc_bootmem,
+        * so need to sure bootmap_start not to be small, otherwise
+        * early_node_mem will get that with find_e820_area instead
+        * of alloc_bootmem, that could clash with reserved range
+        */
+       bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(last_pfn - start_pfn);
+       nid = phys_to_nid(nodedata_phys);
+       if (nid == nodeid)
+               bootmap_start = roundup(nodedata_phys + pgdat_size, PAGE_SIZE);
+       else
+               bootmap_start = roundup(start, PAGE_SIZE);
+       /*
+        * SMP_CACHE_BYTES could be enough, but init_bootmem_node like
         * to use that to align to PAGE_SIZE
         */
        bootmap = early_node_mem(nodeid, bootmap_start, end,
@@ -231,7 +250,7 @@ void __init setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start,
 
        bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid),
                                         bootmap_start >> PAGE_SHIFT,
-                                        start_pfn, end_pfn);
+                                        start_pfn, last_pfn);
 
        printk(KERN_INFO "  bootmap [%016lx -  %016lx] pages %lx\n",
                 bootmap_start, bootmap_start + bootmap_size - 1,
@@ -239,10 +258,29 @@ void __init setup_node_bootmem(int nodeid, unsigned long start,
 
        free_bootmem_with_active_regions(nodeid, end);
 
-       reserve_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid), nodedata_phys, pgdat_size,
-                       BOOTMEM_DEFAULT);
-       reserve_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid), bootmap_start,
-                       bootmap_pages<<PAGE_SHIFT, BOOTMEM_DEFAULT);
+       /*
+        * convert early reserve to bootmem reserve earlier
+        * otherwise early_node_mem could use early reserved mem
+        * on previous node
+        */
+       early_res_to_bootmem(start, end);
+
+       /*
+        * in some case early_node_mem could use alloc_bootmem
+        * to get range on other node, don't reserve that again
+        */
+       if (nid != nodeid)
+               printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
+       else
+               reserve_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid), nodedata_phys,
+                                       pgdat_size, BOOTMEM_DEFAULT);
+       nid = phys_to_nid(bootmap_start);
+       if (nid != nodeid)
+               printk(KERN_INFO "    bootmap(%d) on node %d\n", nodeid, nid);
+       else
+               reserve_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid), bootmap_start,
+                                bootmap_pages<<PAGE_SHIFT, BOOTMEM_DEFAULT);
+
 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
        srat_reserve_add_area(nodeid);
 #endif
@@ -261,7 +299,7 @@ void __init numa_init_array(void)
        int rr, i;
 
        rr = first_node(node_online_map);
-       for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
+       for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
                if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
                        continue;
                numa_set_node(i, rr);
@@ -273,7 +311,7 @@ void __init numa_init_array(void)
 
 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
 /* Numa emulation */
-char *cmdline __initdata;
+static char *cmdline __initdata;
 
 /*
  * Setups up nid to range from addr to addr + size.  If the end
@@ -377,14 +415,15 @@ static int __init split_nodes_by_size(struct bootnode *nodes, u64 *addr,
 }
 
 /*
- * Sets up the system RAM area from start_pfn to end_pfn according to the
+ * Sets up the system RAM area from start_pfn to last_pfn according to the
  * numa=fake command-line option.
  */
-static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
+static struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
+
+static int __init numa_emulation(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn)
 {
-       struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES];
        u64 size, addr = start_pfn << PAGE_SHIFT;
-       u64 max_addr = end_pfn << PAGE_SHIFT;
+       u64 max_addr = last_pfn << PAGE_SHIFT;
        int num_nodes = 0, num = 0, coeff_flag, coeff = -1, i;
 
        memset(&nodes, 0, sizeof(nodes));
@@ -462,7 +501,7 @@ done:
                }
        }
 out:
-       memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes);
+       memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, num_nodes, NULL);
        if (memnode_shift < 0) {
                memnode_shift = 0;
                printk(KERN_ERR "No NUMA hash function found.  NUMA emulation "
@@ -490,7 +529,7 @@ out:
 }
 #endif /* CONFIG_NUMA_EMU */
 
-void __init numa_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
+void __init initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long last_pfn)
 {
        int i;
 
@@ -498,7 +537,7 @@ void __init numa_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
        nodes_clear(node_online_map);
 
 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
-       if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, end_pfn))
+       if (cmdline && !numa_emulation(start_pfn, last_pfn))
                return;
        nodes_clear(node_possible_map);
        nodes_clear(node_online_map);
@@ -506,7 +545,7 @@ void __init numa_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 
 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
        if (!numa_off && !acpi_scan_nodes(start_pfn << PAGE_SHIFT,
-                                         end_pfn << PAGE_SHIFT))
+                                         last_pfn << PAGE_SHIFT))
                return;
        nodes_clear(node_possible_map);
        nodes_clear(node_online_map);
@@ -514,7 +553,7 @@ void __init numa_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 
 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
        if (!numa_off && !k8_scan_nodes(start_pfn<<PAGE_SHIFT,
-                                       end_pfn<<PAGE_SHIFT))
+                                       last_pfn<<PAGE_SHIFT))
                return;
        nodes_clear(node_possible_map);
        nodes_clear(node_online_map);
@@ -524,38 +563,17 @@ void __init numa_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 
        printk(KERN_INFO "Faking a node at %016lx-%016lx\n",
               start_pfn << PAGE_SHIFT,
-              end_pfn << PAGE_SHIFT);
+              last_pfn << PAGE_SHIFT);
        /* setup dummy node covering all memory */
        memnode_shift = 63;
        memnodemap = memnode.embedded_map;
        memnodemap[0] = 0;
        node_set_online(0);
        node_set(0, node_possible_map);
-       for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
+       for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
                numa_set_node(i, 0);
-       /* cpumask_of_cpu() may not be available during early startup */
-       memset(&node_to_cpumask_map[0], 0, sizeof(node_to_cpumask_map[0]));
-       cpu_set(0, node_to_cpumask_map[0]);
-       e820_register_active_regions(0, start_pfn, end_pfn);
-       setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, end_pfn << PAGE_SHIFT);
-}
-
-__cpuinit void numa_add_cpu(int cpu)
-{
-       set_bit(cpu,
-               (unsigned long *)&node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
-}
-
-void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
-{
-       int *cpu_to_node_map = x86_cpu_to_node_map_early_ptr;
-
-       if(cpu_to_node_map)
-               cpu_to_node_map[cpu] = node;
-       else if(per_cpu_offset(cpu))
-               per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
-       else
-               Dprintk(KERN_INFO "Setting node for non-present cpu %d\n", cpu);
+       e820_register_active_regions(0, start_pfn, last_pfn);
+       setup_node_bootmem(0, start_pfn << PAGE_SHIFT, last_pfn << PAGE_SHIFT);
 }
 
 unsigned long __init numa_free_all_bootmem(void)
@@ -576,7 +594,7 @@ void __init paging_init(void)
        memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
        max_zone_pfns[ZONE_DMA] = MAX_DMA_PFN;
        max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = MAX_DMA32_PFN;
-       max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = end_pfn;
+       max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_pfn;
 
        sparse_memory_present_with_active_regions(MAX_NUMNODES);
        sparse_init();
@@ -604,6 +622,7 @@ static __init int numa_setup(char *opt)
 }
 early_param("numa", numa_setup);
 
+#ifdef CONFIG_NUMA
 /*
  * Setup early cpu_to_node.
  *
@@ -615,14 +634,19 @@ early_param("numa", numa_setup);
  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
  * prior to this call, and this initialization is good enough
  * for the fake NUMA cases.
+ *
+ * Called before the per_cpu areas are setup.
  */
 void __init init_cpu_to_node(void)
 {
-       int i;
+       int cpu;
+       u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
+
+       BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 
-       for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
+       for_each_possible_cpu(cpu) {
                int node;
-               u16 apicid = x86_cpu_to_apicid_init[i];
+               u16 apicid = cpu_to_apicid[cpu];
 
                if (apicid == BAD_APICID)
                        continue;
@@ -631,8 +655,205 @@ void __init init_cpu_to_node(void)
                        continue;
                if (!node_online(node))
                        continue;
-               numa_set_node(i, node);
+               numa_set_node(cpu, node);
        }
 }
+#endif
+
 
+/*
+ * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
+ * Requires node_possible_map to be valid.
+ *
+ * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
+ * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
+ */
+void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
+{
+       unsigned int node, num = 0;
+       cpumask_t *map;
+
+       /* setup nr_node_ids if not done yet */
+       if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
+               for_each_node_mask(node, node_possible_map)
+                       num = node;
+               nr_node_ids = num + 1;
+       }
+
+       /* allocate the map */
+       map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
+       DBG("node_to_cpumask_map at %p for %d nodes\n", map, nr_node_ids);
+
+       pr_debug("Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
+                map, nr_node_ids);
+
+       /* node_to_cpumask() will now work */
+       node_to_cpumask_map = map;
+}
+
+void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
+{
+       int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
+
+       /* early setting, no percpu area yet */
+       if (cpu_to_node_map) {
+               cpu_to_node_map[cpu] = node;
+               return;
+       }
+
+#ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
+       if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
+               printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
+               dump_stack();
+               return;
+       }
+#endif
+       per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
+
+       if (node != NUMA_NO_NODE)
+               per_cpu(node_number, cpu) = node;
+}
+
+void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
+{
+       numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
+}
+
+#ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
+
+void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
+{
+       cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
+}
+
+void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
+{
+       cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
+}
+
+#else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
+
+/*
+ * --------- debug versions of the numa functions ---------
+ */
+static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
+{
+       int node = early_cpu_to_node(cpu);
+       cpumask_t *mask;
+       char buf[64];
+
+       if (node_to_cpumask_map == NULL) {
+               printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
+               dump_stack();
+               return;
+       }
+
+       mask = &node_to_cpumask_map[node];
+       if (enable)
+               cpu_set(cpu, *mask);
+       else
+               cpu_clear(cpu, *mask);
+
+       cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
+       printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
+               enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
+}
+
+void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
+{
+       numa_set_cpumask(cpu, 1);
+}
+
+void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
+{
+       numa_set_cpumask(cpu, 0);
+}
+
+int cpu_to_node(int cpu)
+{
+       if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
+               printk(KERN_WARNING
+                       "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
+               dump_stack();
+               return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
+       }
+       return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
+}
+EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
+
+/*
+ * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
+ * per_cpu areas are setup.
+ */
+int early_cpu_to_node(int cpu)
+{
+       if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
+               return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
+
+       if (!cpu_possible(cpu)) {
+               printk(KERN_WARNING
+                       "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
+               dump_stack();
+               return NUMA_NO_NODE;
+       }
+       return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
+}
+
+
+/* empty cpumask */
+static const cpumask_t cpu_mask_none;
+
+/*
+ * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
+ */
+const cpumask_t *cpumask_of_node(int node)
+{
+       if (node_to_cpumask_map == NULL) {
+               printk(KERN_WARNING
+                       "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
+                       node);
+               dump_stack();
+               return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
+       }
+       if (node >= nr_node_ids) {
+               printk(KERN_WARNING
+                       "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
+                       node, nr_node_ids);
+               dump_stack();
+               return &cpu_mask_none;
+       }
+       return &node_to_cpumask_map[node];
+}
+EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
+
+/*
+ * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
+ *
+ * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
+ * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
+ * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
+ */
+cpumask_t node_to_cpumask(int node)
+{
+       if (node_to_cpumask_map == NULL) {
+               printk(KERN_WARNING
+                       "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
+               dump_stack();
+               return cpu_online_map;
+       }
+       if (node >= nr_node_ids) {
+               printk(KERN_WARNING
+                       "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
+                       node, nr_node_ids);
+               dump_stack();
+               return cpu_mask_none;
+       }
+       return node_to_cpumask_map[node];
+}
+EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
+
+/*
+ * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
+ */
 
+#endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */