[PATCH] Have x86 use add_active_range() and free_area_init_nodes
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86_64 / mm / srat.c
1 /*
2  * ACPI 3.0 based NUMA setup
3  * Copyright 2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
4  *
5  * Reads the ACPI SRAT table to figure out what memory belongs to which CPUs.
6  *
7  * Called from acpi_numa_init while reading the SRAT and SLIT tables.
8  * Assumes all memory regions belonging to a single proximity domain
9  * are in one chunk. Holes between them will be included in the node.
10  */
11
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/acpi.h>
14 #include <linux/mmzone.h>
15 #include <linux/bitmap.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/topology.h>
18 #include <linux/bootmem.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <asm/proto.h>
21 #include <asm/numa.h>
22 #include <asm/e820.h>
23
24 int acpi_numa __initdata;
25
26 #if (defined(CONFIG_ACPI_HOTPLUG_MEMORY) || \
27         defined(CONFIG_ACPI_HOTPLUG_MEMORY_MODULE)) \
28                 && !defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
29 #define RESERVE_HOTADD 1
30 #endif
31
32 static struct acpi_table_slit *acpi_slit;
33
34 static nodemask_t nodes_parsed __initdata;
35 static struct bootnode nodes[MAX_NUMNODES] __initdata;
36 static struct bootnode nodes_add[MAX_NUMNODES] __initdata;
37 static int found_add_area __initdata;
38 int hotadd_percent __initdata = 0;
39 #ifndef RESERVE_HOTADD
40 #define hotadd_percent 0        /* Ignore all settings */
41 #endif
42
43 /* Too small nodes confuse the VM badly. Usually they result
44    from BIOS bugs. */
45 #define NODE_MIN_SIZE (4*1024*1024)
46
47 static __init int setup_node(int pxm)
48 {
49         return acpi_map_pxm_to_node(pxm);
50 }
51
52 static __init int conflicting_nodes(unsigned long start, unsigned long end)
53 {
54         int i;
55         for_each_node_mask(i, nodes_parsed) {
56                 struct bootnode *nd = &nodes[i];
57                 if (nd->start == nd->end)
58                         continue;
59                 if (nd->end > start && nd->start < end)
60                         return i;
61                 if (nd->end == end && nd->start == start)
62                         return i;
63         }
64         return -1;
65 }
66
67 static __init void cutoff_node(int i, unsigned long start, unsigned long end)
68 {
69         struct bootnode *nd = &nodes[i];
70
71         if (found_add_area)
72                 return;
73
74         if (nd->start < start) {
75                 nd->start = start;
76                 if (nd->end < nd->start)
77                         nd->start = nd->end;
78         }
79         if (nd->end > end) {
80                 nd->end = end;
81                 if (nd->start > nd->end)
82                         nd->start = nd->end;
83         }
84 }
85
86 static __init void bad_srat(void)
87 {
88         int i;
89         printk(KERN_ERR "SRAT: SRAT not used.\n");
90         acpi_numa = -1;
91         found_add_area = 0;
92         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++)
93                 apicid_to_node[i] = NUMA_NO_NODE;
94         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
95                 nodes_add[i].start = nodes[i].end = 0;
96 }
97
98 static __init inline int srat_disabled(void)
99 {
100         return numa_off || acpi_numa < 0;
101 }
102
103 /*
104  * A lot of BIOS fill in 10 (= no distance) everywhere. This messes
105  * up the NUMA heuristics which wants the local node to have a smaller
106  * distance than the others.
107  * Do some quick checks here and only use the SLIT if it passes.
108  */
109 static __init int slit_valid(struct acpi_table_slit *slit)
110 {
111         int i, j;
112         int d = slit->localities;
113         for (i = 0; i < d; i++) {
114                 for (j = 0; j < d; j++)  {
115                         u8 val = slit->entry[d*i + j];
116                         if (i == j) {
117                                 if (val != 10)
118                                         return 0;
119                         } else if (val <= 10)
120                                 return 0;
121                 }
122         }
123         return 1;
124 }
125
126 /* Callback for SLIT parsing */
127 void __init acpi_numa_slit_init(struct acpi_table_slit *slit)
128 {
129         if (!slit_valid(slit)) {
130                 printk(KERN_INFO "ACPI: SLIT table looks invalid. Not used.\n");
131                 return;
132         }
133         acpi_slit = slit;
134 }
135
136 /* Callback for Proximity Domain -> LAPIC mapping */
137 void __init
138 acpi_numa_processor_affinity_init(struct acpi_table_processor_affinity *pa)
139 {
140         int pxm, node;
141         if (srat_disabled())
142                 return;
143         if (pa->header.length != sizeof(struct acpi_table_processor_affinity)) {
144                 bad_srat();
145                 return;
146         }
147         if (pa->flags.enabled == 0)
148                 return;
149         pxm = pa->proximity_domain;
150         node = setup_node(pxm);
151         if (node < 0) {
152                 printk(KERN_ERR "SRAT: Too many proximity domains %x\n", pxm);
153                 bad_srat();
154                 return;
155         }
156         apicid_to_node[pa->apic_id] = node;
157         acpi_numa = 1;
158         printk(KERN_INFO "SRAT: PXM %u -> APIC %u -> Node %u\n",
159                pxm, pa->apic_id, node);
160 }
161
162 #ifdef RESERVE_HOTADD
163 /*
164  * Protect against too large hotadd areas that would fill up memory.
165  */
166 static int hotadd_enough_memory(struct bootnode *nd)
167 {
168         static unsigned long allocated;
169         static unsigned long last_area_end;
170         unsigned long pages = (nd->end - nd->start) >> PAGE_SHIFT;
171         long mem = pages * sizeof(struct page);
172         unsigned long addr;
173         unsigned long allowed;
174         unsigned long oldpages = pages;
175
176         if (mem < 0)
177                 return 0;
178         allowed = (end_pfn - e820_hole_size(0, end_pfn)) * PAGE_SIZE;
179         allowed = (allowed / 100) * hotadd_percent;
180         if (allocated + mem > allowed) {
181                 unsigned long range;
182                 /* Give them at least part of their hotadd memory upto hotadd_percent
183                    It would be better to spread the limit out
184                    over multiple hotplug areas, but that is too complicated
185                    right now */
186                 if (allocated >= allowed)
187                         return 0;
188                 range = allowed - allocated;
189                 pages = (range / PAGE_SIZE);
190                 mem = pages * sizeof(struct page);
191                 nd->end = nd->start + range;
192         }
193         /* Not completely fool proof, but a good sanity check */
194         addr = find_e820_area(last_area_end, end_pfn<<PAGE_SHIFT, mem);
195         if (addr == -1UL)
196                 return 0;
197         if (pages != oldpages)
198                 printk(KERN_NOTICE "SRAT: Hotadd area limited to %lu bytes\n",
199                         pages << PAGE_SHIFT);
200         last_area_end = addr + mem;
201         allocated += mem;
202         return 1;
203 }
204
205 /*
206  * It is fine to add this area to the nodes data it will be used later
207  * This code supports one contigious hot add area per node.
208  */
209 static int reserve_hotadd(int node, unsigned long start, unsigned long end)
210 {
211         unsigned long s_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
212         unsigned long e_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
213         int changed = 0;
214         struct bootnode *nd = &nodes_add[node];
215
216         /* I had some trouble with strange memory hotadd regions breaking
217            the boot. Be very strict here and reject anything unexpected.
218            If you want working memory hotadd write correct SRATs.
219
220            The node size check is a basic sanity check to guard against
221            mistakes */
222         if ((signed long)(end - start) < NODE_MIN_SIZE) {
223                 printk(KERN_ERR "SRAT: Hotplug area too small\n");
224                 return -1;
225         }
226
227         /* This check might be a bit too strict, but I'm keeping it for now. */
228         if (e820_hole_size(s_pfn, e_pfn) != e_pfn - s_pfn) {
229                 printk(KERN_ERR "SRAT: Hotplug area has existing memory\n");
230                 return -1;
231         }
232
233         if (!hotadd_enough_memory(&nodes_add[node]))  {
234                 printk(KERN_ERR "SRAT: Hotplug area too large\n");
235                 return -1;
236         }
237
238         /* Looks good */
239
240         found_add_area = 1;
241         if (nd->start == nd->end) {
242                 nd->start = start;
243                 nd->end = end;
244                 changed = 1;
245         } else {
246                 if (nd->start == end) {
247                         nd->start = start;
248                         changed = 1;
249                 }
250                 if (nd->end == start) {
251                         nd->end = end;
252                         changed = 1;
253                 }
254                 if (!changed)
255                         printk(KERN_ERR "SRAT: Hotplug zone not continuous. Partly ignored\n");
256         }
257
258         if ((nd->end >> PAGE_SHIFT) > end_pfn)
259                 end_pfn = nd->end >> PAGE_SHIFT;
260
261         if (changed)
262                 printk(KERN_INFO "SRAT: hot plug zone found %Lx - %Lx\n", nd->start, nd->end);
263         return 0;
264 }
265 #endif
266
267 /* Callback for parsing of the Proximity Domain <-> Memory Area mappings */
268 void __init
269 acpi_numa_memory_affinity_init(struct acpi_table_memory_affinity *ma)
270 {
271         struct bootnode *nd, oldnode;
272         unsigned long start, end;
273         int node, pxm;
274         int i;
275
276         if (srat_disabled())
277                 return;
278         if (ma->header.length != sizeof(struct acpi_table_memory_affinity)) {
279                 bad_srat();
280                 return;
281         }
282         if (ma->flags.enabled == 0)
283                 return;
284         if (ma->flags.hot_pluggable && hotadd_percent == 0)
285                 return;
286         start = ma->base_addr_lo | ((u64)ma->base_addr_hi << 32);
287         end = start + (ma->length_lo | ((u64)ma->length_hi << 32));
288         pxm = ma->proximity_domain;
289         node = setup_node(pxm);
290         if (node < 0) {
291                 printk(KERN_ERR "SRAT: Too many proximity domains.\n");
292                 bad_srat();
293                 return;
294         }
295         i = conflicting_nodes(start, end);
296         if (i == node) {
297                 printk(KERN_WARNING
298                 "SRAT: Warning: PXM %d (%lx-%lx) overlaps with itself (%Lx-%Lx)\n",
299                         pxm, start, end, nodes[i].start, nodes[i].end);
300         } else if (i >= 0) {
301                 printk(KERN_ERR
302                        "SRAT: PXM %d (%lx-%lx) overlaps with PXM %d (%Lx-%Lx)\n",
303                        pxm, start, end, node_to_pxm(i),
304                         nodes[i].start, nodes[i].end);
305                 bad_srat();
306                 return;
307         }
308         nd = &nodes[node];
309         oldnode = *nd;
310         if (!node_test_and_set(node, nodes_parsed)) {
311                 nd->start = start;
312                 nd->end = end;
313         } else {
314                 if (start < nd->start)
315                         nd->start = start;
316                 if (nd->end < end)
317                         nd->end = end;
318         }
319
320         printk(KERN_INFO "SRAT: Node %u PXM %u %Lx-%Lx\n", node, pxm,
321                nd->start, nd->end);
322
323 #ifdef RESERVE_HOTADD
324         if (ma->flags.hot_pluggable && reserve_hotadd(node, start, end) < 0) {
325                 /* Ignore hotadd region. Undo damage */
326                 printk(KERN_NOTICE "SRAT: Hotplug region ignored\n");
327                 *nd = oldnode;
328                 if ((nd->start | nd->end) == 0)
329                         node_clear(node, nodes_parsed);
330         }
331 #endif
332 }
333
334 /* Sanity check to catch more bad SRATs (they are amazingly common).
335    Make sure the PXMs cover all memory. */
336 static int nodes_cover_memory(void)
337 {
338         int i;
339         unsigned long pxmram, e820ram;
340
341         pxmram = 0;
342         for_each_node_mask(i, nodes_parsed) {
343                 unsigned long s = nodes[i].start >> PAGE_SHIFT;
344                 unsigned long e = nodes[i].end >> PAGE_SHIFT;
345                 pxmram += e - s;
346                 pxmram -= e820_hole_size(s, e);
347                 pxmram -= nodes_add[i].end - nodes_add[i].start;
348                 if ((long)pxmram < 0)
349                         pxmram = 0;
350         }
351
352         e820ram = end_pfn - e820_hole_size(0, end_pfn);
353         /* We seem to lose 3 pages somewhere. Allow a bit of slack. */
354         if ((long)(e820ram - pxmram) >= 1*1024*1024) {
355                 printk(KERN_ERR
356         "SRAT: PXMs only cover %luMB of your %luMB e820 RAM. Not used.\n",
357                         (pxmram << PAGE_SHIFT) >> 20,
358                         (e820ram << PAGE_SHIFT) >> 20);
359                 return 0;
360         }
361         return 1;
362 }
363
364 static void unparse_node(int node)
365 {
366         int i;
367         node_clear(node, nodes_parsed);
368         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
369                 if (apicid_to_node[i] == node)
370                         apicid_to_node[i] = NUMA_NO_NODE;
371         }
372 }
373
374 void __init acpi_numa_arch_fixup(void) {}
375
376 /* Use the information discovered above to actually set up the nodes. */
377 int __init acpi_scan_nodes(unsigned long start, unsigned long end)
378 {
379         int i;
380
381         /* First clean up the node list */
382         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
383                 cutoff_node(i, start, end);
384                 if ((nodes[i].end - nodes[i].start) < NODE_MIN_SIZE) {
385                         unparse_node(i);
386                         node_set_offline(i);
387                 }
388         }
389
390         if (acpi_numa <= 0)
391                 return -1;
392
393         if (!nodes_cover_memory()) {
394                 bad_srat();
395                 return -1;
396         }
397
398         memnode_shift = compute_hash_shift(nodes, MAX_NUMNODES);
399         if (memnode_shift < 0) {
400                 printk(KERN_ERR
401                      "SRAT: No NUMA node hash function found. Contact maintainer\n");
402                 bad_srat();
403                 return -1;
404         }
405
406         /* Finally register nodes */
407         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
408                 setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
409         /* Try again in case setup_node_bootmem missed one due
410            to missing bootmem */
411         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
412                 if (!node_online(i))
413                         setup_node_bootmem(i, nodes[i].start, nodes[i].end);
414
415         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) { 
416                 if (cpu_to_node[i] == NUMA_NO_NODE)
417                         continue;
418                 if (!node_isset(cpu_to_node[i], nodes_parsed))
419                         numa_set_node(i, NUMA_NO_NODE);
420         }
421         numa_init_array();
422         return 0;
423 }
424
425 void __init srat_reserve_add_area(int nodeid)
426 {
427         if (found_add_area && nodes_add[nodeid].end) {
428                 u64 total_mb;
429
430                 printk(KERN_INFO "SRAT: Reserving hot-add memory space "
431                                 "for node %d at %Lx-%Lx\n",
432                         nodeid, nodes_add[nodeid].start, nodes_add[nodeid].end);
433                 total_mb = (nodes_add[nodeid].end - nodes_add[nodeid].start)
434                                         >> PAGE_SHIFT;
435                 total_mb *= sizeof(struct page);
436                 total_mb >>= 20;
437                 printk(KERN_INFO "SRAT: This will cost you %Lu MB of "
438                                 "pre-allocated memory.\n", (unsigned long long)total_mb);
439                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(nodeid), nodes_add[nodeid].start,
440                                nodes_add[nodeid].end - nodes_add[nodeid].start);
441         }
442 }
443
444 int __node_distance(int a, int b)
445 {
446         int index;
447
448         if (!acpi_slit)
449                 return a == b ? 10 : 20;
450         index = acpi_slit->localities * node_to_pxm(a);
451         return acpi_slit->entry[index + node_to_pxm(b)];
452 }
453
454 EXPORT_SYMBOL(__node_distance);