arch/powerpc/mm/numa.c

   1 /*
   2  * pSeries NUMA support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11 #include <linux/threads.h>
  12 #include <linux/bootmem.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/mmzone.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/nodemask.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/notifier.h>
  20 #include <linux/lmb.h>
  21 #include <linux/of.h>
  22 #include <linux/pfn.h>
  23 #include <asm/sparsemem.h>
  24 #include <asm/prom.h>
  25 #include <asm/system.h>
  26 #include <asm/smp.h>
  27
  28 static int numa_enabled = 1;
  29
  30 static char *cmdline __initdata;
  31
  32 static int numa_debug;
  33 #define dbg(args...) if (numa_debug) { printk(KERN_INFO args); }
  34
  35 int numa_cpu_lookup_table[NR_CPUS];
  36 cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];
  37 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES];
  38
  39 EXPORT_SYMBOL(numa_cpu_lookup_table);
  40 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  41 EXPORT_SYMBOL(node_data);
  42
  43 static int min_common_depth;
  44 static int n_mem_addr_cells, n_mem_size_cells;
  45
  46 /*
  47  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
  48  * Requires node_possible_map to be valid.
  49  *
  50  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
  51  */
  52 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
  53 {
  54         unsigned int node, num = 0;
  55
  56         /* setup nr_node_ids if not done yet */
  57         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
  58                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
  59                         num = node;
  60                 nr_node_ids = num + 1;
  61         }
  62
  63         /* allocate the map */
  64         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
  65                 alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);
  66
  67         /* cpumask_of_node() will now work */
  68         dbg("Node to cpumask map for %d nodes\n", nr_node_ids);
  69 }
  70
  71 static int __cpuinit fake_numa_create_new_node(unsigned long end_pfn,
  72                                                 unsigned int *nid)
  73 {
  74         unsigned long long mem;
  75         char *p = cmdline;
  76         static unsigned int fake_nid;
  77         static unsigned long long curr_boundary;
  78
  79         /*
  80          * Modify node id, iff we started creating NUMA nodes
  81          * We want to continue from where we left of the last time
  82          */
  83         if (fake_nid)
  84                 *nid = fake_nid;
  85         /*
  86          * In case there are no more arguments to parse, the
  87          * node_id should be the same as the last fake node id
  88          * (we've handled this above).
  89          */
  90         if (!p)
  91                 return 0;
  92
  93         mem = memparse(p, &p);
  94         if (!mem)
  95                 return 0;
  96
  97         if (mem < curr_boundary)
  98                 return 0;
  99
 100         curr_boundary = mem;
 101
 102         if ((end_pfn << PAGE_SHIFT) > mem) {
 103                 /*
 104                  * Skip commas and spaces
 105                  */
 106                 while (*p == ',' || *p == ' ' || *p == '\t')
 107                         p++;
 108
 109                 cmdline = p;
 110                 fake_nid++;
 111                 *nid = fake_nid;
 112                 dbg("created new fake_node with id %d\n", fake_nid);
 113                 return 1;
 114         }
 115         return 0;
 116 }
 117
 118 /*
 119  * get_active_region_work_fn - A helper function for get_node_active_region
 120  *      Returns datax set to the start_pfn and end_pfn if they contain
 121  *      the initial value of datax->start_pfn between them
 122  * @start_pfn: start page(inclusive) of region to check
 123  * @end_pfn: end page(exclusive) of region to check
 124  * @datax: comes in with ->start_pfn set to value to search for and
 125  *      goes out with active range if it contains it
 126  * Returns 1 if search value is in range else 0
 127  */
 128 static int __init get_active_region_work_fn(unsigned long start_pfn,
 129                                         unsigned long end_pfn, void *datax)
 130 {
 131         struct node_active_region *data;
 132         data = (struct node_active_region *)datax;
 133
 134         if (start_pfn <= data->start_pfn && end_pfn > data->start_pfn) {
 135                 data->start_pfn = start_pfn;
 136                 data->end_pfn = end_pfn;
 137                 return 1;
 138         }
 139         return 0;
 140
 141 }
 142
 143 /*
 144  * get_node_active_region - Return active region containing start_pfn
 145  * Active range returned is empty if none found.
 146  * @start_pfn: The page to return the region for.
 147  * @node_ar: Returned set to the active region containing start_pfn
 148  */
 149 static void __init get_node_active_region(unsigned long start_pfn,
 150                        struct node_active_region *node_ar)
 151 {
 152         int nid = early_pfn_to_nid(start_pfn);
 153
 154         node_ar->nid = nid;
 155         node_ar->start_pfn = start_pfn;
 156         node_ar->end_pfn = start_pfn;
 157         work_with_active_regions(nid, get_active_region_work_fn, node_ar);
 158 }
 159
 160 static void __cpuinit map_cpu_to_node(int cpu, int node)
 161 {
 162         numa_cpu_lookup_table[cpu] = node;
 163
 164         dbg("adding cpu %d to node %d\n", cpu, node);
 165
 166         if (!(cpumask_test_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node])))
 167                 cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
 168 }
 169
 170 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 171 static void unmap_cpu_from_node(unsigned long cpu)
 172 {
 173         int node = numa_cpu_lookup_table[cpu];
 174
 175         dbg("removing cpu %lu from node %d\n", cpu, node);
 176
 177         if (cpumask_test_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node])) {
 178                 cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
 179         } else {
 180                 printk(KERN_ERR "WARNING: cpu %lu not found in node %d\n",
 181                        cpu, node);
 182         }
 183 }
 184 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 185
 186 /* must hold reference to node during call */
 187 static const int *of_get_associativity(struct device_node *dev)
 188 {
 189         return of_get_property(dev, "ibm,associativity", NULL);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Returns the property linux,drconf-usable-memory if
 194  * it exists (the property exists only in kexec/kdump kernels,
 195  * added by kexec-tools)
 196  */
 197 static const u32 *of_get_usable_memory(struct device_node *memory)
 198 {
 199         const u32 *prop;
 200         u32 len;
 201         prop = of_get_property(memory, "linux,drconf-usable-memory", &len);
 202         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 203                 return 0;
 204         return prop;
 205 }
 206
 207 /* Returns nid in the range [0..MAX_NUMNODES-1], or -1 if no useful numa
 208  * info is found.
 209  */
 210 static int of_node_to_nid_single(struct device_node *device)
 211 {
 212         int nid = -1;
 213         const unsigned int *tmp;
 214
 215         if (min_common_depth == -1)
 216                 goto out;
 217
 218         tmp = of_get_associativity(device);
 219         if (!tmp)
 220                 goto out;
 221
 222         if (tmp[0] >= min_common_depth)
 223                 nid = tmp[min_common_depth];
 224
 225         /* POWER4 LPAR uses 0xffff as invalid node */
 226         if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 227                 nid = -1;
 228 out:
 229         return nid;
 230 }
 231
 232 /* Walk the device tree upwards, looking for an associativity id */
 233 int of_node_to_nid(struct device_node *device)
 234 {
 235         struct device_node *tmp;
 236         int nid = -1;
 237
 238         of_node_get(device);
 239         while (device) {
 240                 nid = of_node_to_nid_single(device);
 241                 if (nid != -1)
 242                         break;
 243
 244                 tmp = device;
 245                 device = of_get_parent(tmp);
 246                 of_node_put(tmp);
 247         }
 248         of_node_put(device);
 249
 250         return nid;
 251 }
 252 EXPORT_SYMBOL_GPL(of_node_to_nid);
 253
 254 /*
 255  * In theory, the "ibm,associativity" property may contain multiple
 256  * associativity lists because a resource may be multiply connected
 257  * into the machine.  This resource then has different associativity
 258  * characteristics relative to its multiple connections.  We ignore
 259  * this for now.  We also assume that all cpu and memory sets have
 260  * their distances represented at a common level.  This won't be
 261  * true for hierarchical NUMA.
 262  *
 263  * In any case the ibm,associativity-reference-points should give
 264  * the correct depth for a normal NUMA system.
 265  *
 266  * - Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
 267  */
 268 static int __init find_min_common_depth(void)
 269 {
 270         int depth, index;
 271         const unsigned int *ref_points;
 272         struct device_node *rtas_root;
 273         unsigned int len;
 274         struct device_node *chosen;
 275         const char *vec5;
 276
 277         rtas_root = of_find_node_by_path("/rtas");
 278
 279         if (!rtas_root)
 280                 return -1;
 281
 282         /*
 283          * this property is 2 32-bit integers, each representing a level of
 284          * depth in the associativity nodes.  The first is for an SMP
 285          * configuration (should be all 0's) and the second is for a normal
 286          * NUMA configuration.
 287          */
 288         index = 1;
 289         ref_points = of_get_property(rtas_root,
 290                         "ibm,associativity-reference-points", &len);
 291
 292         /*
 293          * For form 1 affinity information we want the first field
 294          */
 295 #define VEC5_AFFINITY_BYTE      5
 296 #define VEC5_AFFINITY           0x80
 297         chosen = of_find_node_by_path("/chosen");
 298         if (chosen) {
 299                 vec5 = of_get_property(chosen, "ibm,architecture-vec-5", NULL);
 300                 if (vec5 && (vec5[VEC5_AFFINITY_BYTE] & VEC5_AFFINITY)) {
 301                         dbg("Using form 1 affinity\n");
 302                         index = 0;
 303                 }
 304         }
 305
 306         if ((len >= 2 * sizeof(unsigned int)) && ref_points) {
 307                 depth = ref_points[index];
 308         } else {
 309                 dbg("NUMA: ibm,associativity-reference-points not found.\n");
 310                 depth = -1;
 311         }
 312         of_node_put(rtas_root);
 313
 314         return depth;
 315 }
 316
 317 static void __init get_n_mem_cells(int *n_addr_cells, int *n_size_cells)
 318 {
 319         struct device_node *memory = NULL;
 320
 321         memory = of_find_node_by_type(memory, "memory");
 322         if (!memory)
 323                 panic("numa.c: No memory nodes found!");
 324
 325         *n_addr_cells = of_n_addr_cells(memory);
 326         *n_size_cells = of_n_size_cells(memory);
 327         of_node_put(memory);
 328 }
 329
 330 static unsigned long __devinit read_n_cells(int n, const unsigned int **buf)
 331 {
 332         unsigned long result = 0;
 333
 334         while (n--) {
 335                 result = (result << 32) | **buf;
 336                 (*buf)++;
 337         }
 338         return result;
 339 }
 340
 341 struct of_drconf_cell {
 342         u64     base_addr;
 343         u32     drc_index;
 344         u32     reserved;
 345         u32     aa_index;
 346         u32     flags;
 347 };
 348
 349 #define DRCONF_MEM_ASSIGNED     0x00000008
 350 #define DRCONF_MEM_AI_INVALID   0x00000040
 351 #define DRCONF_MEM_RESERVED     0x00000080
 352
 353 /*
 354  * Read the next lmb list entry from the ibm,dynamic-memory property
 355  * and return the information in the provided of_drconf_cell structure.
 356  */
 357 static void read_drconf_cell(struct of_drconf_cell *drmem, const u32 **cellp)
 358 {
 359         const u32 *cp;
 360
 361         drmem->base_addr = read_n_cells(n_mem_addr_cells, cellp);
 362
 363         cp = *cellp;
 364         drmem->drc_index = cp[0];
 365         drmem->reserved = cp[1];
 366         drmem->aa_index = cp[2];
 367         drmem->flags = cp[3];
 368
 369         *cellp = cp + 4;
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Retreive and validate the ibm,dynamic-memory property of the device tree.
 374  *
 375  * The layout of the ibm,dynamic-memory property is a number N of lmb
 376  * list entries followed by N lmb list entries.  Each lmb list entry
 377  * contains information as layed out in the of_drconf_cell struct above.
 378  */
 379 static int of_get_drconf_memory(struct device_node *memory, const u32 **dm)
 380 {
 381         const u32 *prop;
 382         u32 len, entries;
 383
 384         prop = of_get_property(memory, "ibm,dynamic-memory", &len);
 385         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 386                 return 0;
 387
 388         entries = *prop++;
 389
 390         /* Now that we know the number of entries, revalidate the size
 391          * of the property read in to ensure we have everything
 392          */
 393         if (len < (entries * (n_mem_addr_cells + 4) + 1) * sizeof(unsigned int))
 394                 return 0;
 395
 396         *dm = prop;
 397         return entries;
 398 }
 399
 400 /*
 401  * Retreive and validate the ibm,lmb-size property for drconf memory
 402  * from the device tree.
 403  */
 404 static u64 of_get_lmb_size(struct device_node *memory)
 405 {
 406         const u32 *prop;
 407         u32 len;
 408
 409         prop = of_get_property(memory, "ibm,lmb-size", &len);
 410         if (!prop || len < sizeof(unsigned int))
 411                 return 0;
 412
 413         return read_n_cells(n_mem_size_cells, &prop);
 414 }
 415
 416 struct assoc_arrays {
 417         u32     n_arrays;
 418         u32     array_sz;
 419         const u32 *arrays;
 420 };
 421
 422 /*
 423  * Retreive and validate the list of associativity arrays for drconf
 424  * memory from the ibm,associativity-lookup-arrays property of the
 425  * device tree..
 426  *
 427  * The layout of the ibm,associativity-lookup-arrays property is a number N
 428  * indicating the number of associativity arrays, followed by a number M
 429  * indicating the size of each associativity array, followed by a list
 430  * of N associativity arrays.
 431  */
 432 static int of_get_assoc_arrays(struct device_node *memory,
 433                                struct assoc_arrays *aa)
 434 {
 435         const u32 *prop;
 436         u32 len;
 437
 438         prop = of_get_property(memory, "ibm,associativity-lookup-arrays", &len);
 439         if (!prop || len < 2 * sizeof(unsigned int))
 440                 return -1;
 441
 442         aa->n_arrays = *prop++;
 443         aa->array_sz = *prop++;
 444
 445         /* Now that we know the number of arrrays and size of each array,
 446          * revalidate the size of the property read in.
 447          */
 448         if (len < (aa->n_arrays * aa->array_sz + 2) * sizeof(unsigned int))
 449                 return -1;
 450
 451         aa->arrays = prop;
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 /*
 456  * This is like of_node_to_nid_single() for memory represented in the
 457  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 458  */
 459 static int of_drconf_to_nid_single(struct of_drconf_cell *drmem,
 460                                    struct assoc_arrays *aa)
 461 {
 462         int default_nid = 0;
 463         int nid = default_nid;
 464         int index;
 465
 466         if (min_common_depth > 0 && min_common_depth <= aa->array_sz &&
 467             !(drmem->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) &&
 468             drmem->aa_index < aa->n_arrays) {
 469                 index = drmem->aa_index * aa->array_sz + min_common_depth - 1;
 470                 nid = aa->arrays[index];
 471
 472                 if (nid == 0xffff || nid >= MAX_NUMNODES)
 473                         nid = default_nid;
 474         }
 475
 476         return nid;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Figure out to which domain a cpu belongs and stick it there.
 481  * Return the id of the domain used.
 482  */
 483 static int __cpuinit numa_setup_cpu(unsigned long lcpu)
 484 {
 485         int nid = 0;
 486         struct device_node *cpu = of_get_cpu_node(lcpu, NULL);
 487
 488         if (!cpu) {
 489                 WARN_ON(1);
 490                 goto out;
 491         }
 492
 493         nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 494
 495         if (nid < 0 || !node_online(nid))
 496                 nid = first_online_node;
 497 out:
 498         map_cpu_to_node(lcpu, nid);
 499
 500         of_node_put(cpu);
 501
 502         return nid;
 503 }
 504
 505 static int __cpuinit cpu_numa_callback(struct notifier_block *nfb,
 506                              unsigned long action,
 507                              void *hcpu)
 508 {
 509         unsigned long lcpu = (unsigned long)hcpu;
 510         int ret = NOTIFY_DONE;
 511
 512         switch (action) {
 513         case CPU_UP_PREPARE:
 514         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
 515                 numa_setup_cpu(lcpu);
 516                 ret = NOTIFY_OK;
 517                 break;
 518 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 519         case CPU_DEAD:
 520         case CPU_DEAD_FROZEN:
 521         case CPU_UP_CANCELED:
 522         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
 523                 unmap_cpu_from_node(lcpu);
 524                 break;
 525                 ret = NOTIFY_OK;
 526 #endif
 527         }
 528         return ret;
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Check and possibly modify a memory region to enforce the memory limit.
 533  *
 534  * Returns the size the region should have to enforce the memory limit.
 535  * This will either be the original value of size, a truncated value,
 536  * or zero. If the returned value of size is 0 the region should be
 537  * discarded as it lies wholy above the memory limit.
 538  */
 539 static unsigned long __init numa_enforce_memory_limit(unsigned long start,
 540                                                       unsigned long size)
 541 {
 542         /*
 543          * We use lmb_end_of_DRAM() in here instead of memory_limit because
 544          * we've already adjusted it for the limit and it takes care of
 545          * having memory holes below the limit.  Also, in the case of
 546          * iommu_is_off, memory_limit is not set but is implicitly enforced.
 547          */
 548
 549         if (start + size <= lmb_end_of_DRAM())
 550                 return size;
 551
 552         if (start >= lmb_end_of_DRAM())
 553                 return 0;
 554
 555         return lmb_end_of_DRAM() - start;
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Reads the counter for a given entry in
 560  * linux,drconf-usable-memory property
 561  */
 562 static inline int __init read_usm_ranges(const u32 **usm)
 563 {
 564         /*
 565          * For each lmb in ibm,dynamic-memory a corresponding
 566          * entry in linux,drconf-usable-memory property contains
 567          * a counter followed by that many (base, size) duple.
 568          * read the counter from linux,drconf-usable-memory
 569          */
 570         return read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Extract NUMA information from the ibm,dynamic-reconfiguration-memory
 575  * node.  This assumes n_mem_{addr,size}_cells have been set.
 576  */
 577 static void __init parse_drconf_memory(struct device_node *memory)
 578 {
 579         const u32 *dm, *usm;
 580         unsigned int n, rc, ranges, is_kexec_kdump = 0;
 581         unsigned long lmb_size, base, size, sz;
 582         int nid;
 583         struct assoc_arrays aa;
 584
 585         n = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
 586         if (!n)
 587                 return;
 588
 589         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
 590         if (!lmb_size)
 591                 return;
 592
 593         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
 594         if (rc)
 595                 return;
 596
 597         /* check if this is a kexec/kdump kernel */
 598         usm = of_get_usable_memory(memory);
 599         if (usm != NULL)
 600                 is_kexec_kdump = 1;
 601
 602         for (; n != 0; --n) {
 603                 struct of_drconf_cell drmem;
 604
 605                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
 606
 607                 /* skip this block if the reserved bit is set in flags (0x80)
 608                    or if the block is not assigned to this partition (0x8) */
 609                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
 610                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
 611                         continue;
 612
 613                 base = drmem.base_addr;
 614                 size = lmb_size;
 615                 ranges = 1;
 616
 617                 if (is_kexec_kdump) {
 618                         ranges = read_usm_ranges(&usm);
 619                         if (!ranges) /* there are no (base, size) duple */
 620                                 continue;
 621                 }
 622                 do {
 623                         if (is_kexec_kdump) {
 624                                 base = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &usm);
 625                                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &usm);
 626                         }
 627                         nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
 628                         fake_numa_create_new_node(
 629                                 ((base + size) >> PAGE_SHIFT),
 630                                            &nid);
 631                         node_set_online(nid);
 632                         sz = numa_enforce_memory_limit(base, size);
 633                         if (sz)
 634                                 add_active_range(nid, base >> PAGE_SHIFT,
 635                                                  (base >> PAGE_SHIFT)
 636                                                  + (sz >> PAGE_SHIFT));
 637                 } while (--ranges);
 638         }
 639 }
 640
 641 static int __init parse_numa_properties(void)
 642 {
 643         struct device_node *cpu = NULL;
 644         struct device_node *memory = NULL;
 645         int default_nid = 0;
 646         unsigned long i;
 647
 648         if (numa_enabled == 0) {
 649                 printk(KERN_WARNING "NUMA disabled by user\n");
 650                 return -1;
 651         }
 652
 653         min_common_depth = find_min_common_depth();
 654
 655         if (min_common_depth < 0)
 656                 return min_common_depth;
 657
 658         dbg("NUMA associativity depth for CPU/Memory: %d\n", min_common_depth);
 659
 660         /*
 661          * Even though we connect cpus to numa domains later in SMP
 662          * init, we need to know the node ids now. This is because
 663          * each node to be onlined must have NODE_DATA etc backing it.
 664          */
 665         for_each_present_cpu(i) {
 666                 int nid;
 667
 668                 cpu = of_get_cpu_node(i, NULL);
 669                 BUG_ON(!cpu);
 670                 nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 671                 of_node_put(cpu);
 672
 673                 /*
 674                  * Don't fall back to default_nid yet -- we will plug
 675                  * cpus into nodes once the memory scan has discovered
 676                  * the topology.
 677                  */
 678                 if (nid < 0)
 679                         continue;
 680                 node_set_online(nid);
 681         }
 682
 683         get_n_mem_cells(&n_mem_addr_cells, &n_mem_size_cells);
 684         memory = NULL;
 685         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
 686                 unsigned long start;
 687                 unsigned long size;
 688                 int nid;
 689                 int ranges;
 690                 const unsigned int *memcell_buf;
 691                 unsigned int len;
 692
 693                 memcell_buf = of_get_property(memory,
 694                         "linux,usable-memory", &len);
 695                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 696                         memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
 697                 if (!memcell_buf || len <= 0)
 698                         continue;
 699
 700                 /* ranges in cell */
 701                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
 702 new_range:
 703                 /* these are order-sensitive, and modify the buffer pointer */
 704                 start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
 705                 size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
 706
 707                 /*
 708                  * Assumption: either all memory nodes or none will
 709                  * have associativity properties.  If none, then
 710                  * everything goes to default_nid.
 711                  */
 712                 nid = of_node_to_nid_single(memory);
 713                 if (nid < 0)
 714                         nid = default_nid;
 715
 716                 fake_numa_create_new_node(((start + size) >> PAGE_SHIFT), &nid);
 717                 node_set_online(nid);
 718
 719                 if (!(size = numa_enforce_memory_limit(start, size))) {
 720                         if (--ranges)
 721                                 goto new_range;
 722                         else
 723                                 continue;
 724                 }
 725
 726                 add_active_range(nid, start >> PAGE_SHIFT,
 727                                 (start >> PAGE_SHIFT) + (size >> PAGE_SHIFT));
 728
 729                 if (--ranges)
 730                         goto new_range;
 731         }
 732
 733         /*
 734          * Now do the same thing for each LMB listed in the ibm,dynamic-memory
 735          * property in the ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 736          */
 737         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 738         if (memory)
 739                 parse_drconf_memory(memory);
 740
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 static void __init setup_nonnuma(void)
 745 {
 746         unsigned long top_of_ram = lmb_end_of_DRAM();
 747         unsigned long total_ram = lmb_phys_mem_size();
 748         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 749         unsigned int i, nid = 0;
 750
 751         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n",
 752                top_of_ram, total_ram);
 753         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 754                (top_of_ram - total_ram) >> 20);
 755
 756         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; ++i) {
 757                 start_pfn = lmb.memory.region[i].base >> PAGE_SHIFT;
 758                 end_pfn = start_pfn + lmb_size_pages(&lmb.memory, i);
 759
 760                 fake_numa_create_new_node(end_pfn, &nid);
 761                 add_active_range(nid, start_pfn, end_pfn);
 762                 node_set_online(nid);
 763         }
 764 }
 765
 766 void __init dump_numa_cpu_topology(void)
 767 {
 768         unsigned int node;
 769         unsigned int cpu, count;
 770
 771         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 772                 return;
 773
 774         for_each_online_node(node) {
 775                 printk(KERN_DEBUG "Node %d CPUs:", node);
 776
 777                 count = 0;
 778                 /*
 779                  * If we used a CPU iterator here we would miss printing
 780                  * the holes in the cpumap.
 781                  */
 782                 for (cpu = 0; cpu < nr_cpu_ids; cpu++) {
 783                         if (cpumask_test_cpu(cpu,
 784                                         node_to_cpumask_map[node])) {
 785                                 if (count == 0)
 786                                         printk(" %u", cpu);
 787                                 ++count;
 788                         } else {
 789                                 if (count > 1)
 790                                         printk("-%u", cpu - 1);
 791                                 count = 0;
 792                         }
 793                 }
 794
 795                 if (count > 1)
 796                         printk("-%u", nr_cpu_ids - 1);
 797                 printk("\n");
 798         }
 799 }
 800
 801 static void __init dump_numa_memory_topology(void)
 802 {
 803         unsigned int node;
 804         unsigned int count;
 805
 806         if (min_common_depth == -1 || !numa_enabled)
 807                 return;
 808
 809         for_each_online_node(node) {
 810                 unsigned long i;
 811
 812                 printk(KERN_DEBUG "Node %d Memory:", node);
 813
 814                 count = 0;
 815
 816                 for (i = 0; i < lmb_end_of_DRAM();
 817                      i += (1 << SECTION_SIZE_BITS)) {
 818                         if (early_pfn_to_nid(i >> PAGE_SHIFT) == node) {
 819                                 if (count == 0)
 820                                         printk(" 0x%lx", i);
 821                                 ++count;
 822                         } else {
 823                                 if (count > 0)
 824                                         printk("-0x%lx", i);
 825                                 count = 0;
 826                         }
 827                 }
 828
 829                 if (count > 0)
 830                         printk("-0x%lx", i);
 831                 printk("\n");
 832         }
 833 }
 834
 835 /*
 836  * Allocate some memory, satisfying the lmb or bootmem allocator where
 837  * required. nid is the preferred node and end is the physical address of
 838  * the highest address in the node.
 839  *
 840  * Returns the virtual address of the memory.
 841  */
 842 static void __init *careful_zallocation(int nid, unsigned long size,
 843                                        unsigned long align,
 844                                        unsigned long end_pfn)
 845 {
 846         void *ret;
 847         int new_nid;
 848         unsigned long ret_paddr;
 849
 850         ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, end_pfn << PAGE_SHIFT);
 851
 852         /* retry over all memory */
 853         if (!ret_paddr)
 854                 ret_paddr = __lmb_alloc_base(size, align, lmb_end_of_DRAM());
 855
 856         if (!ret_paddr)
 857                 panic("numa.c: cannot allocate %lu bytes for node %d",
 858                       size, nid);
 859
 860         ret = __va(ret_paddr);
 861
 862         /*
 863          * We initialize the nodes in numeric order: 0, 1, 2...
 864          * and hand over control from the LMB allocator to the
 865          * bootmem allocator.  If this function is called for
 866          * node 5, then we know that all nodes <5 are using the
 867          * bootmem allocator instead of the LMB allocator.
 868          *
 869          * So, check the nid from which this allocation came
 870          * and double check to see if we need to use bootmem
 871          * instead of the LMB.  We don't free the LMB memory
 872          * since it would be useless.
 873          */
 874         new_nid = early_pfn_to_nid(ret_paddr >> PAGE_SHIFT);
 875         if (new_nid < nid) {
 876                 ret = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(new_nid),
 877                                 size, align, 0);
 878
 879                 dbg("alloc_bootmem %p %lx\n", ret, size);
 880         }
 881
 882         memset(ret, 0, size);
 883         return ret;
 884 }
 885
 886 static struct notifier_block __cpuinitdata ppc64_numa_nb = {
 887         .notifier_call = cpu_numa_callback,
 888         .priority = 1 /* Must run before sched domains notifier. */
 889 };
 890
 891 static void mark_reserved_regions_for_nid(int nid)
 892 {
 893         struct pglist_data *node = NODE_DATA(nid);
 894         int i;
 895
 896         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 897                 unsigned long physbase = lmb.reserved.region[i].base;
 898                 unsigned long size = lmb.reserved.region[i].size;
 899                 unsigned long start_pfn = physbase >> PAGE_SHIFT;
 900                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(physbase + size);
 901                 struct node_active_region node_ar;
 902                 unsigned long node_end_pfn = node->node_start_pfn +
 903                                              node->node_spanned_pages;
 904
 905                 /*
 906                  * Check to make sure that this lmb.reserved area is
 907                  * within the bounds of the node that we care about.
 908                  * Checking the nid of the start and end points is not
 909                  * sufficient because the reserved area could span the
 910                  * entire node.
 911                  */
 912                 if (end_pfn <= node->node_start_pfn ||
 913                     start_pfn >= node_end_pfn)
 914                         continue;
 915
 916                 get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 917                 while (start_pfn < end_pfn &&
 918                         node_ar.start_pfn < node_ar.end_pfn) {
 919                         unsigned long reserve_size = size;
 920                         /*
 921                          * if reserved region extends past active region
 922                          * then trim size to active region
 923                          */
 924                         if (end_pfn > node_ar.end_pfn)
 925                                 reserve_size = (node_ar.end_pfn << PAGE_SHIFT)
 926                                         - physbase;
 927                         /*
 928                          * Only worry about *this* node, others may not
 929                          * yet have valid NODE_DATA().
 930                          */
 931                         if (node_ar.nid == nid) {
 932                                 dbg("reserve_bootmem %lx %lx nid=%d\n",
 933                                         physbase, reserve_size, node_ar.nid);
 934                                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node_ar.nid),
 935                                                 physbase, reserve_size,
 936                                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 937                         }
 938                         /*
 939                          * if reserved region is contained in the active region
 940                          * then done.
 941                          */
 942                         if (end_pfn <= node_ar.end_pfn)
 943                                 break;
 944
 945                         /*
 946                          * reserved region extends past the active region
 947                          *   get next active region that contains this
 948                          *   reserved region
 949                          */
 950                         start_pfn = node_ar.end_pfn;
 951                         physbase = start_pfn << PAGE_SHIFT;
 952                         size = size - reserve_size;
 953                         get_node_active_region(start_pfn, &node_ar);
 954                 }
 955         }
 956 }
 957
 958
 959 void __init do_init_bootmem(void)
 960 {
 961         int nid;
 962
 963         min_low_pfn = 0;
 964         max_low_pfn = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 965         max_pfn = max_low_pfn;
 966
 967         if (parse_numa_properties())
 968                 setup_nonnuma();
 969         else
 970                 dump_numa_memory_topology();
 971
 972         for_each_online_node(nid) {
 973                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 974                 void *bootmem_vaddr;
 975                 unsigned long bootmap_pages;
 976
 977                 get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
 978
 979                 /*
 980                  * Allocate the node structure node local if possible
 981                  *
 982                  * Be careful moving this around, as it relies on all
 983                  * previous nodes' bootmem to be initialized and have
 984                  * all reserved areas marked.
 985                  */
 986                 NODE_DATA(nid) = careful_zallocation(nid,
 987                                         sizeof(struct pglist_data),
 988                                         SMP_CACHE_BYTES, end_pfn);
 989
 990                 dbg("node %d\n", nid);
 991                 dbg("NODE_DATA() = %p\n", NODE_DATA(nid));
 992
 993                 NODE_DATA(nid)->bdata = &bootmem_node_data[nid];
 994                 NODE_DATA(nid)->node_start_pfn = start_pfn;
 995                 NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 996
 997                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages == 0)
 998                         continue;
 999
1000                 dbg("start_paddr = %lx\n", start_pfn << PAGE_SHIFT);
1001                 dbg("end_paddr = %lx\n", end_pfn << PAGE_SHIFT);
1002
1003                 bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
1004                 bootmem_vaddr = careful_zallocation(nid,
1005                                         bootmap_pages << PAGE_SHIFT,
1006                                         PAGE_SIZE, end_pfn);
1007
1008                 dbg("bootmap_vaddr = %p\n", bootmem_vaddr);
1009
1010                 init_bootmem_node(NODE_DATA(nid),
1011                                   __pa(bootmem_vaddr) >> PAGE_SHIFT,
1012                                   start_pfn, end_pfn);
1013
1014                 free_bootmem_with_active_regions(nid, end_pfn);
1015                 /*
1016                  * Be very careful about moving this around.  Future
1017                  * calls to careful_zallocation() depend on this getting
1018                  * done correctly.
1019                  */
1020                 mark_reserved_regions_for_nid(nid);
1021                 sparse_memory_present_with_active_regions(nid);
1022         }
1023
1024         init_bootmem_done = 1;
1025
1026         /*
1027          * Now bootmem is initialised we can create the node to cpumask
1028          * lookup tables and setup the cpu callback to populate them.
1029          */
1030         setup_node_to_cpumask_map();
1031
1032         register_cpu_notifier(&ppc64_numa_nb);
1033         cpu_numa_callback(&ppc64_numa_nb, CPU_UP_PREPARE,
1034                           (void *)(unsigned long)boot_cpuid);
1035 }
1036
1037 void __init paging_init(void)
1038 {
1039         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
1040         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
1041         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
1042         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1043 }
1044
1045 static int __init early_numa(char *p)
1046 {
1047         if (!p)
1048                 return 0;
1049
1050         if (strstr(p, "off"))
1051                 numa_enabled = 0;
1052
1053         if (strstr(p, "debug"))
1054                 numa_debug = 1;
1055
1056         p = strstr(p, "fake=");
1057         if (p)
1058                 cmdline = p + strlen("fake=");
1059
1060         return 0;
1061 }
1062 early_param("numa", early_numa);
1063
1064 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1065 /*
1066  * Find the node associated with a hot added memory section for
1067  * memory represented in the device tree by the property
1068  * ibm,dynamic-reconfiguration-memory/ibm,dynamic-memory.
1069  */
1070 static int hot_add_drconf_scn_to_nid(struct device_node *memory,
1071                                      unsigned long scn_addr)
1072 {
1073         const u32 *dm;
1074         unsigned int drconf_cell_cnt, rc;
1075         unsigned long lmb_size;
1076         struct assoc_arrays aa;
1077         int nid = -1;
1078
1079         drconf_cell_cnt = of_get_drconf_memory(memory, &dm);
1080         if (!drconf_cell_cnt)
1081                 return -1;
1082
1083         lmb_size = of_get_lmb_size(memory);
1084         if (!lmb_size)
1085                 return -1;
1086
1087         rc = of_get_assoc_arrays(memory, &aa);
1088         if (rc)
1089                 return -1;
1090
1091         for (; drconf_cell_cnt != 0; --drconf_cell_cnt) {
1092                 struct of_drconf_cell drmem;
1093
1094                 read_drconf_cell(&drmem, &dm);
1095
1096                 /* skip this block if it is reserved or not assigned to
1097                  * this partition */
1098                 if ((drmem.flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
1099                     || !(drmem.flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
1100                         continue;
1101
1102                 if ((scn_addr < drmem.base_addr)
1103                     || (scn_addr >= (drmem.base_addr + lmb_size)))
1104                         continue;
1105
1106                 nid = of_drconf_to_nid_single(&drmem, &aa);
1107                 break;
1108         }
1109
1110         return nid;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Find the node associated with a hot added memory section for memory
1115  * represented in the device tree as a node (i.e. memory@XXXX) for
1116  * each lmb.
1117  */
1118 int hot_add_node_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1119 {
1120         struct device_node *memory = NULL;
1121         int nid = -1;
1122
1123         while ((memory = of_find_node_by_type(memory, "memory")) != NULL) {
1124                 unsigned long start, size;
1125                 int ranges;
1126                 const unsigned int *memcell_buf;
1127                 unsigned int len;
1128
1129                 memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
1130                 if (!memcell_buf || len <= 0)
1131                         continue;
1132
1133                 /* ranges in cell */
1134                 ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
1135
1136                 while (ranges--) {
1137                         start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
1138                         size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);
1139
1140                         if ((scn_addr < start) || (scn_addr >= (start + size)))
1141                                 continue;
1142
1143                         nid = of_node_to_nid_single(memory);
1144                         break;
1145                 }
1146
1147                 of_node_put(memory);
1148                 if (nid >= 0)
1149                         break;
1150         }
1151
1152         return nid;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Find the node associated with a hot added memory section.  Section
1157  * corresponds to a SPARSEMEM section, not an LMB.  It is assumed that
1158  * sections are fully contained within a single LMB.
1159  */
1160 int hot_add_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
1161 {
1162         struct device_node *memory = NULL;
1163         int nid, found = 0;
1164
1165         if (!numa_enabled || (min_common_depth < 0))
1166                 return first_online_node;
1167
1168         memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
1169         if (memory) {
1170                 nid = hot_add_drconf_scn_to_nid(memory, scn_addr);
1171                 of_node_put(memory);
1172         } else {
1173                 nid = hot_add_node_scn_to_nid(scn_addr);
1174         }
1175
1176         if (nid < 0 || !node_online(nid))
1177                 nid = first_online_node;
1178
1179         if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
1180                 return nid;
1181
1182         for_each_online_node(nid) {
1183                 if (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages) {
1184                         found = 1;
1185                         break;
1186                 }
1187         }
1188
1189         BUG_ON(!found);
1190         return nid;
1191 }
1192
1193 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */