Merge tag 'fixes-non-critical-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / arch / tile / kernel / setup.c
1 /*
2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
3  *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
7  *
8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
12  *   more details.
13  */
14
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/mmzone.h>
18 #include <linux/bootmem.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/node.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/ioport.h>
23 #include <linux/irq.h>
24 #include <linux/kexec.h>
25 #include <linux/pci.h>
26 #include <linux/swiotlb.h>
27 #include <linux/initrd.h>
28 #include <linux/io.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/timex.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/start_kernel.h>
34 #include <linux/screen_info.h>
35 #include <asm/setup.h>
36 #include <asm/sections.h>
37 #include <asm/cacheflush.h>
38 #include <asm/pgalloc.h>
39 #include <asm/mmu_context.h>
40 #include <hv/hypervisor.h>
41 #include <arch/interrupts.h>
42
43 /* <linux/smp.h> doesn't provide this definition. */
44 #ifndef CONFIG_SMP
45 #define setup_max_cpus 1
46 #endif
47
48 static inline int ABS(int x) { return x >= 0 ? x : -x; }
49
50 /* Chip information */
51 char chip_model[64] __write_once;
52
53 #ifdef CONFIG_VT
54 struct screen_info screen_info;
55 #endif
56
57 struct pglist_data node_data[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
58 EXPORT_SYMBOL(node_data);
59
60 /* Information on the NUMA nodes that we compute early */
61 unsigned long node_start_pfn[MAX_NUMNODES];
62 unsigned long node_end_pfn[MAX_NUMNODES];
63 unsigned long __initdata node_memmap_pfn[MAX_NUMNODES];
64 unsigned long __initdata node_percpu_pfn[MAX_NUMNODES];
65 unsigned long __initdata node_free_pfn[MAX_NUMNODES];
66
67 static unsigned long __initdata node_percpu[MAX_NUMNODES];
68
69 /*
70  * per-CPU stack and boot info.
71  */
72 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, boot_sp) =
73         (unsigned long)init_stack + THREAD_SIZE;
74
75 #ifdef CONFIG_SMP
76 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, boot_pc) = (unsigned long)start_kernel;
77 #else
78 /*
79  * The variable must be __initdata since it references __init code.
80  * With CONFIG_SMP it is per-cpu data, which is exempt from validation.
81  */
82 unsigned long __initdata boot_pc = (unsigned long)start_kernel;
83 #endif
84
85 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
86 /* Page frame index of end of lowmem on each controller. */
87 unsigned long node_lowmem_end_pfn[MAX_NUMNODES];
88
89 /* Number of pages that can be mapped into lowmem. */
90 static unsigned long __initdata mappable_physpages;
91 #endif
92
93 /* Data on which physical memory controller corresponds to which NUMA node */
94 int node_controller[MAX_NUMNODES] = { [0 ... MAX_NUMNODES-1] = -1 };
95
96 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
97 /* Map information from VAs to PAs */
98 unsigned long pbase_map[1 << (32 - HPAGE_SHIFT)]
99   __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
100 EXPORT_SYMBOL(pbase_map);
101
102 /* Map information from PAs to VAs */
103 void *vbase_map[NR_PA_HIGHBIT_VALUES]
104   __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
105 EXPORT_SYMBOL(vbase_map);
106 #endif
107
108 /* Node number as a function of the high PA bits */
109 int highbits_to_node[NR_PA_HIGHBIT_VALUES] __write_once;
110 EXPORT_SYMBOL(highbits_to_node);
111
112 static unsigned int __initdata maxmem_pfn = -1U;
113 static unsigned int __initdata maxnodemem_pfn[MAX_NUMNODES] = {
114         [0 ... MAX_NUMNODES-1] = -1U
115 };
116 static nodemask_t __initdata isolnodes;
117
118 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
119 enum { DEFAULT_PCI_RESERVE_MB = 64 };
120 static unsigned int __initdata pci_reserve_mb = DEFAULT_PCI_RESERVE_MB;
121 unsigned long __initdata pci_reserve_start_pfn = -1U;
122 unsigned long __initdata pci_reserve_end_pfn = -1U;
123 #endif
124
125 static int __init setup_maxmem(char *str)
126 {
127         unsigned long long maxmem;
128         if (str == NULL || (maxmem = memparse(str, NULL)) == 0)
129                 return -EINVAL;
130
131         maxmem_pfn = (maxmem >> HPAGE_SHIFT) << (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
132         pr_info("Forcing RAM used to no more than %dMB\n",
133                 maxmem_pfn >> (20 - PAGE_SHIFT));
134         return 0;
135 }
136 early_param("maxmem", setup_maxmem);
137
138 static int __init setup_maxnodemem(char *str)
139 {
140         char *endp;
141         unsigned long long maxnodemem;
142         long node;
143
144         node = str ? simple_strtoul(str, &endp, 0) : INT_MAX;
145         if (node >= MAX_NUMNODES || *endp != ':')
146                 return -EINVAL;
147
148         maxnodemem = memparse(endp+1, NULL);
149         maxnodemem_pfn[node] = (maxnodemem >> HPAGE_SHIFT) <<
150                 (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
151         pr_info("Forcing RAM used on node %ld to no more than %dMB\n",
152                 node, maxnodemem_pfn[node] >> (20 - PAGE_SHIFT));
153         return 0;
154 }
155 early_param("maxnodemem", setup_maxnodemem);
156
157 struct memmap_entry {
158         u64 addr;       /* start of memory segment */
159         u64 size;       /* size of memory segment */
160 };
161 static struct memmap_entry memmap_map[64];
162 static int memmap_nr;
163
164 static void add_memmap_region(u64 addr, u64 size)
165 {
166         if (memmap_nr >= ARRAY_SIZE(memmap_map)) {
167                 pr_err("Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
168                 return;
169         }
170         memmap_map[memmap_nr].addr = addr;
171         memmap_map[memmap_nr].size = size;
172         memmap_nr++;
173 }
174
175 static int __init setup_memmap(char *p)
176 {
177         char *oldp;
178         u64 start_at, mem_size;
179
180         if (!p)
181                 return -EINVAL;
182
183         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
184                 pr_err("\"memmap=exactmap\" not valid on tile\n");
185                 return 0;
186         }
187
188         oldp = p;
189         mem_size = memparse(p, &p);
190         if (p == oldp)
191                 return -EINVAL;
192
193         if (*p == '@') {
194                 pr_err("\"memmap=nn@ss\" (force RAM) invalid on tile\n");
195         } else if (*p == '#') {
196                 pr_err("\"memmap=nn#ss\" (force ACPI data) invalid on tile\n");
197         } else if (*p == '$') {
198                 start_at = memparse(p+1, &p);
199                 add_memmap_region(start_at, mem_size);
200         } else {
201                 if (mem_size == 0)
202                         return -EINVAL;
203                 maxmem_pfn = (mem_size >> HPAGE_SHIFT) <<
204                         (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
205         }
206         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
207 }
208 early_param("memmap", setup_memmap);
209
210 static int __init setup_mem(char *str)
211 {
212         return setup_maxmem(str);
213 }
214 early_param("mem", setup_mem);  /* compatibility with x86 */
215
216 static int __init setup_isolnodes(char *str)
217 {
218         if (str == NULL || nodelist_parse(str, isolnodes) != 0)
219                 return -EINVAL;
220
221         pr_info("Set isolnodes value to '%*pbl'\n",
222                 nodemask_pr_args(&isolnodes));
223         return 0;
224 }
225 early_param("isolnodes", setup_isolnodes);
226
227 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
228 static int __init setup_pci_reserve(char* str)
229 {
230         if (str == NULL || kstrtouint(str, 0, &pci_reserve_mb) != 0 ||
231             pci_reserve_mb > 3 * 1024)
232                 return -EINVAL;
233
234         pr_info("Reserving %dMB for PCIE root complex mappings\n",
235                 pci_reserve_mb);
236         return 0;
237 }
238 early_param("pci_reserve", setup_pci_reserve);
239 #endif
240
241 #ifndef __tilegx__
242 /*
243  * vmalloc=size forces the vmalloc area to be exactly 'size' bytes.
244  * This can be used to increase (or decrease) the vmalloc area.
245  */
246 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
247 {
248         if (!arg)
249                 return -EINVAL;
250
251         VMALLOC_RESERVE = (memparse(arg, &arg) + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
252
253         /* See validate_va() for more on this test. */
254         if ((long)_VMALLOC_START >= 0)
255                 early_panic("\"vmalloc=%#lx\" value too large: maximum %#lx\n",
256                             VMALLOC_RESERVE, _VMALLOC_END - 0x80000000UL);
257
258         return 0;
259 }
260 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
264 /*
265  * Determine for each controller where its lowmem is mapped and how much of
266  * it is mapped there.  On controller zero, the first few megabytes are
267  * already mapped in as code at MEM_SV_START, so in principle we could
268  * start our data mappings higher up, but for now we don't bother, to avoid
269  * additional confusion.
270  *
271  * One question is whether, on systems with more than 768 Mb and
272  * controllers of different sizes, to map in a proportionate amount of
273  * each one, or to try to map the same amount from each controller.
274  * (E.g. if we have three controllers with 256MB, 1GB, and 256MB
275  * respectively, do we map 256MB from each, or do we map 128 MB, 512
276  * MB, and 128 MB respectively?)  For now we use a proportionate
277  * solution like the latter.
278  *
279  * The VA/PA mapping demands that we align our decisions at 16 MB
280  * boundaries so that we can rapidly convert VA to PA.
281  */
282 static void *__init setup_pa_va_mapping(void)
283 {
284         unsigned long curr_pages = 0;
285         unsigned long vaddr = PAGE_OFFSET;
286         nodemask_t highonlynodes = isolnodes;
287         int i, j;
288
289         memset(pbase_map, -1, sizeof(pbase_map));
290         memset(vbase_map, -1, sizeof(vbase_map));
291
292         /* Node zero cannot be isolated for LOWMEM purposes. */
293         node_clear(0, highonlynodes);
294
295         /* Count up the number of pages on non-highonlynodes controllers. */
296         mappable_physpages = 0;
297         for_each_online_node(i) {
298                 if (!node_isset(i, highonlynodes))
299                         mappable_physpages +=
300                                 node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
301         }
302
303         for_each_online_node(i) {
304                 unsigned long start = node_start_pfn[i];
305                 unsigned long end = node_end_pfn[i];
306                 unsigned long size = end - start;
307                 unsigned long vaddr_end;
308
309                 if (node_isset(i, highonlynodes)) {
310                         /* Mark this controller as having no lowmem. */
311                         node_lowmem_end_pfn[i] = start;
312                         continue;
313                 }
314
315                 curr_pages += size;
316                 if (mappable_physpages > MAXMEM_PFN) {
317                         vaddr_end = PAGE_OFFSET +
318                                 (((u64)curr_pages * MAXMEM_PFN /
319                                   mappable_physpages)
320                                  << PAGE_SHIFT);
321                 } else {
322                         vaddr_end = PAGE_OFFSET + (curr_pages << PAGE_SHIFT);
323                 }
324                 for (j = 0; vaddr < vaddr_end; vaddr += HPAGE_SIZE, ++j) {
325                         unsigned long this_pfn =
326                                 start + (j << HUGETLB_PAGE_ORDER);
327                         pbase_map[vaddr >> HPAGE_SHIFT] = this_pfn;
328                         if (vbase_map[__pfn_to_highbits(this_pfn)] ==
329                             (void *)-1)
330                                 vbase_map[__pfn_to_highbits(this_pfn)] =
331                                         (void *)(vaddr & HPAGE_MASK);
332                 }
333                 node_lowmem_end_pfn[i] = start + (j << HUGETLB_PAGE_ORDER);
334                 BUG_ON(node_lowmem_end_pfn[i] > end);
335         }
336
337         /* Return highest address of any mapped memory. */
338         return (void *)vaddr;
339 }
340 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
341
342 /*
343  * Register our most important memory mappings with the debug stub.
344  *
345  * This is up to 4 mappings for lowmem, one mapping per memory
346  * controller, plus one for our text segment.
347  */
348 static void store_permanent_mappings(void)
349 {
350         int i;
351
352         for_each_online_node(i) {
353                 HV_PhysAddr pa = ((HV_PhysAddr)node_start_pfn[i]) << PAGE_SHIFT;
354 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
355                 HV_PhysAddr high_mapped_pa = node_lowmem_end_pfn[i];
356 #else
357                 HV_PhysAddr high_mapped_pa = node_end_pfn[i];
358 #endif
359
360                 unsigned long pages = high_mapped_pa - node_start_pfn[i];
361                 HV_VirtAddr addr = (HV_VirtAddr) __va(pa);
362                 hv_store_mapping(addr, pages << PAGE_SHIFT, pa);
363         }
364
365         hv_store_mapping((HV_VirtAddr)_text,
366                          (uint32_t)(_einittext - _text), 0);
367 }
368
369 /*
370  * Use hv_inquire_physical() to populate node_{start,end}_pfn[]
371  * and node_online_map, doing suitable sanity-checking.
372  * Also set min_low_pfn, max_low_pfn, and max_pfn.
373  */
374 static void __init setup_memory(void)
375 {
376         int i, j;
377         int highbits_seen[NR_PA_HIGHBIT_VALUES] = { 0 };
378 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
379         long highmem_pages;
380 #endif
381 #ifndef __tilegx__
382         int cap;
383 #endif
384 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) || defined(__tilegx__)
385         long lowmem_pages;
386 #endif
387         unsigned long physpages = 0;
388
389         /* We are using a char to hold the cpu_2_node[] mapping */
390         BUILD_BUG_ON(MAX_NUMNODES > 127);
391
392         /* Discover the ranges of memory available to us */
393         for (i = 0; ; ++i) {
394                 unsigned long start, size, end, highbits;
395                 HV_PhysAddrRange range = hv_inquire_physical(i);
396                 if (range.size == 0)
397                         break;
398 #ifdef CONFIG_FLATMEM
399                 if (i > 0) {
400                         pr_err("Can't use discontiguous PAs: %#llx..%#llx\n",
401                                range.size, range.start + range.size);
402                         continue;
403                 }
404 #endif
405 #ifndef __tilegx__
406                 if ((unsigned long)range.start) {
407                         pr_err("Range not at 4GB multiple: %#llx..%#llx\n",
408                                range.start, range.start + range.size);
409                         continue;
410                 }
411 #endif
412                 if ((range.start & (HPAGE_SIZE-1)) != 0 ||
413                     (range.size & (HPAGE_SIZE-1)) != 0) {
414                         unsigned long long start_pa = range.start;
415                         unsigned long long orig_size = range.size;
416                         range.start = (start_pa + HPAGE_SIZE - 1) & HPAGE_MASK;
417                         range.size -= (range.start - start_pa);
418                         range.size &= HPAGE_MASK;
419                         pr_err("Range not hugepage-aligned: %#llx..%#llx: now %#llx-%#llx\n",
420                                start_pa, start_pa + orig_size,
421                                range.start, range.start + range.size);
422                 }
423                 highbits = __pa_to_highbits(range.start);
424                 if (highbits >= NR_PA_HIGHBIT_VALUES) {
425                         pr_err("PA high bits too high: %#llx..%#llx\n",
426                                range.start, range.start + range.size);
427                         continue;
428                 }
429                 if (highbits_seen[highbits]) {
430                         pr_err("Range overlaps in high bits: %#llx..%#llx\n",
431                                range.start, range.start + range.size);
432                         continue;
433                 }
434                 highbits_seen[highbits] = 1;
435                 if (PFN_DOWN(range.size) > maxnodemem_pfn[i]) {
436                         int max_size = maxnodemem_pfn[i];
437                         if (max_size > 0) {
438                                 pr_err("Maxnodemem reduced node %d to %d pages\n",
439                                        i, max_size);
440                                 range.size = PFN_PHYS(max_size);
441                         } else {
442                                 pr_err("Maxnodemem disabled node %d\n", i);
443                                 continue;
444                         }
445                 }
446                 if (physpages + PFN_DOWN(range.size) > maxmem_pfn) {
447                         int max_size = maxmem_pfn - physpages;
448                         if (max_size > 0) {
449                                 pr_err("Maxmem reduced node %d to %d pages\n",
450                                        i, max_size);
451                                 range.size = PFN_PHYS(max_size);
452                         } else {
453                                 pr_err("Maxmem disabled node %d\n", i);
454                                 continue;
455                         }
456                 }
457                 if (i >= MAX_NUMNODES) {
458                         pr_err("Too many PA nodes (#%d): %#llx...%#llx\n",
459                                i, range.size, range.size + range.start);
460                         continue;
461                 }
462
463                 start = range.start >> PAGE_SHIFT;
464                 size = range.size >> PAGE_SHIFT;
465                 end = start + size;
466
467 #ifndef __tilegx__
468                 if (((HV_PhysAddr)end << PAGE_SHIFT) !=
469                     (range.start + range.size)) {
470                         pr_err("PAs too high to represent: %#llx..%#llx\n",
471                                range.start, range.start + range.size);
472                         continue;
473                 }
474 #endif
475 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
476                 /*
477                  * Blocks that overlap the pci reserved region must
478                  * have enough space to hold the maximum percpu data
479                  * region at the top of the range.  If there isn't
480                  * enough space above the reserved region, just
481                  * truncate the node.
482                  */
483                 if (start <= pci_reserve_start_pfn &&
484                     end > pci_reserve_start_pfn) {
485                         unsigned int per_cpu_size =
486                                 __per_cpu_end - __per_cpu_start;
487                         unsigned int percpu_pages =
488                                 NR_CPUS * (PFN_UP(per_cpu_size) >> PAGE_SHIFT);
489                         if (end < pci_reserve_end_pfn + percpu_pages) {
490                                 end = pci_reserve_start_pfn;
491                                 pr_err("PCI mapping region reduced node %d to %ld pages\n",
492                                        i, end - start);
493                         }
494                 }
495 #endif
496
497                 for (j = __pfn_to_highbits(start);
498                      j <= __pfn_to_highbits(end - 1); j++)
499                         highbits_to_node[j] = i;
500
501                 node_start_pfn[i] = start;
502                 node_end_pfn[i] = end;
503                 node_controller[i] = range.controller;
504                 physpages += size;
505                 max_pfn = end;
506
507                 /* Mark node as online */
508                 node_set(i, node_online_map);
509                 node_set(i, node_possible_map);
510         }
511
512 #ifndef __tilegx__
513         /*
514          * For 4KB pages, mem_map "struct page" data is 1% of the size
515          * of the physical memory, so can be quite big (640 MB for
516          * four 16G zones).  These structures must be mapped in
517          * lowmem, and since we currently cap out at about 768 MB,
518          * it's impractical to try to use this much address space.
519          * For now, arbitrarily cap the amount of physical memory
520          * we're willing to use at 8 million pages (32GB of 4KB pages).
521          */
522         cap = 8 * 1024 * 1024;  /* 8 million pages */
523         if (physpages > cap) {
524                 int num_nodes = num_online_nodes();
525                 int cap_each = cap / num_nodes;
526                 unsigned long dropped_pages = 0;
527                 for (i = 0; i < num_nodes; ++i) {
528                         int size = node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
529                         if (size > cap_each) {
530                                 dropped_pages += (size - cap_each);
531                                 node_end_pfn[i] = node_start_pfn[i] + cap_each;
532                         }
533                 }
534                 physpages -= dropped_pages;
535                 pr_warn("Only using %ldMB memory - ignoring %ldMB\n",
536                         physpages >> (20 - PAGE_SHIFT),
537                         dropped_pages >> (20 - PAGE_SHIFT));
538                 pr_warn("Consider using a larger page size\n");
539         }
540 #endif
541
542         /* Heap starts just above the last loaded address. */
543         min_low_pfn = PFN_UP((unsigned long)_end - PAGE_OFFSET);
544
545 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
546         /* Find where we map lowmem from each controller. */
547         high_memory = setup_pa_va_mapping();
548
549         /* Set max_low_pfn based on what node 0 can directly address. */
550         max_low_pfn = node_lowmem_end_pfn[0];
551
552         lowmem_pages = (mappable_physpages > MAXMEM_PFN) ?
553                 MAXMEM_PFN : mappable_physpages;
554         highmem_pages = (long) (physpages - lowmem_pages);
555
556         pr_notice("%ldMB HIGHMEM available\n",
557                   pages_to_mb(highmem_pages > 0 ? highmem_pages : 0));
558         pr_notice("%ldMB LOWMEM available\n", pages_to_mb(lowmem_pages));
559 #else
560         /* Set max_low_pfn based on what node 0 can directly address. */
561         max_low_pfn = node_end_pfn[0];
562
563 #ifndef __tilegx__
564         if (node_end_pfn[0] > MAXMEM_PFN) {
565                 pr_warn("Only using %ldMB LOWMEM\n", MAXMEM >> 20);
566                 pr_warn("Use a HIGHMEM enabled kernel\n");
567                 max_low_pfn = MAXMEM_PFN;
568                 max_pfn = MAXMEM_PFN;
569                 node_end_pfn[0] = MAXMEM_PFN;
570         } else {
571                 pr_notice("%ldMB memory available\n",
572                           pages_to_mb(node_end_pfn[0]));
573         }
574         for (i = 1; i < MAX_NUMNODES; ++i) {
575                 node_start_pfn[i] = 0;
576                 node_end_pfn[i] = 0;
577         }
578         high_memory = __va(node_end_pfn[0]);
579 #else
580         lowmem_pages = 0;
581         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; ++i) {
582                 int pages = node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
583                 lowmem_pages += pages;
584                 if (pages)
585                         high_memory = pfn_to_kaddr(node_end_pfn[i]);
586         }
587         pr_notice("%ldMB memory available\n", pages_to_mb(lowmem_pages));
588 #endif
589 #endif
590 }
591
592 /*
593  * On 32-bit machines, we only put bootmem on the low controller,
594  * since PAs > 4GB can't be used in bootmem.  In principle one could
595  * imagine, e.g., multiple 1 GB controllers all of which could support
596  * bootmem, but in practice using controllers this small isn't a
597  * particularly interesting scenario, so we just keep it simple and
598  * use only the first controller for bootmem on 32-bit machines.
599  */
600 static inline int node_has_bootmem(int nid)
601 {
602 #ifdef CONFIG_64BIT
603         return 1;
604 #else
605         return nid == 0;
606 #endif
607 }
608
609 static inline unsigned long alloc_bootmem_pfn(int nid,
610                                               unsigned long size,
611                                               unsigned long goal)
612 {
613         void *kva = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid), size,
614                                          PAGE_SIZE, goal);
615         unsigned long pfn = kaddr_to_pfn(kva);
616         BUG_ON(goal && PFN_PHYS(pfn) != goal);
617         return pfn;
618 }
619
620 static void __init setup_bootmem_allocator_node(int i)
621 {
622         unsigned long start, end, mapsize, mapstart;
623
624         if (node_has_bootmem(i)) {
625                 NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[i];
626         } else {
627                 /* Share controller zero's bdata for now. */
628                 NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[0];
629                 return;
630         }
631
632         /* Skip up to after the bss in node 0. */
633         start = (i == 0) ? min_low_pfn : node_start_pfn[i];
634
635         /* Only lowmem, if we're a HIGHMEM build. */
636 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
637         end = node_lowmem_end_pfn[i];
638 #else
639         end = node_end_pfn[i];
640 #endif
641
642         /* No memory here. */
643         if (end == start)
644                 return;
645
646         /* Figure out where the bootmem bitmap is located. */
647         mapsize = bootmem_bootmap_pages(end - start);
648         if (i == 0) {
649                 /* Use some space right before the heap on node 0. */
650                 mapstart = start;
651                 start += mapsize;
652         } else {
653                 /* Allocate bitmap on node 0 to avoid page table issues. */
654                 mapstart = alloc_bootmem_pfn(0, PFN_PHYS(mapsize), 0);
655         }
656
657         /* Initialize a node. */
658         init_bootmem_node(NODE_DATA(i), mapstart, start, end);
659
660         /* Free all the space back into the allocator. */
661         free_bootmem(PFN_PHYS(start), PFN_PHYS(end - start));
662
663 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
664         /*
665          * Throw away any memory aliased by the PCI region.
666          */
667         if (pci_reserve_start_pfn < end && pci_reserve_end_pfn > start) {
668                 start = max(pci_reserve_start_pfn, start);
669                 end = min(pci_reserve_end_pfn, end);
670                 reserve_bootmem(PFN_PHYS(start), PFN_PHYS(end - start),
671                                 BOOTMEM_EXCLUSIVE);
672         }
673 #endif
674 }
675
676 static void __init setup_bootmem_allocator(void)
677 {
678         int i;
679         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; ++i)
680                 setup_bootmem_allocator_node(i);
681
682         /* Reserve any memory excluded by "memmap" arguments. */
683         for (i = 0; i < memmap_nr; ++i) {
684                 struct memmap_entry *m = &memmap_map[i];
685                 reserve_bootmem(m->addr, m->size, BOOTMEM_DEFAULT);
686         }
687
688 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
689         if (initrd_start) {
690                 /* Make sure the initrd memory region is not modified. */
691                 if (reserve_bootmem(initrd_start, initrd_end - initrd_start,
692                                     BOOTMEM_EXCLUSIVE)) {
693                         pr_crit("The initrd memory region has been polluted. Disabling it.\n");
694                         initrd_start = 0;
695                         initrd_end = 0;
696                 } else {
697                         /*
698                          * Translate initrd_start & initrd_end from PA to VA for
699                          * future access.
700                          */
701                         initrd_start += PAGE_OFFSET;
702                         initrd_end += PAGE_OFFSET;
703                 }
704         }
705 #endif
706
707 #ifdef CONFIG_KEXEC
708         if (crashk_res.start != crashk_res.end)
709                 reserve_bootmem(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res),
710                                 BOOTMEM_DEFAULT);
711 #endif
712 }
713
714 void *__init alloc_remap(int nid, unsigned long size)
715 {
716         int pages = node_end_pfn[nid] - node_start_pfn[nid];
717         void *map = pfn_to_kaddr(node_memmap_pfn[nid]);
718         BUG_ON(size != pages * sizeof(struct page));
719         memset(map, 0, size);
720         return map;
721 }
722
723 static int __init percpu_size(void)
724 {
725         int size = __per_cpu_end - __per_cpu_start;
726         size += PERCPU_MODULE_RESERVE;
727         size += PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE;
728         if (size < PCPU_MIN_UNIT_SIZE)
729                 size = PCPU_MIN_UNIT_SIZE;
730         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
731
732         /* In several places we assume the per-cpu data fits on a huge page. */
733         BUG_ON(kdata_huge && size > HPAGE_SIZE);
734         return size;
735 }
736
737 static void __init zone_sizes_init(void)
738 {
739         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
740         int size = percpu_size();
741         int num_cpus = smp_height * smp_width;
742         const unsigned long dma_end = (1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
743
744         int i;
745
746         for (i = 0; i < num_cpus; ++i)
747                 node_percpu[cpu_to_node(i)] += size;
748
749         for_each_online_node(i) {
750                 unsigned long start = node_start_pfn[i];
751                 unsigned long end = node_end_pfn[i];
752 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
753                 unsigned long lowmem_end = node_lowmem_end_pfn[i];
754 #else
755                 unsigned long lowmem_end = end;
756 #endif
757                 int memmap_size = (end - start) * sizeof(struct page);
758                 node_free_pfn[i] = start;
759
760                 /*
761                  * Set aside pages for per-cpu data and the mem_map array.
762                  *
763                  * Since the per-cpu data requires special homecaching,
764                  * if we are in kdata_huge mode, we put it at the end of
765                  * the lowmem region.  If we're not in kdata_huge mode,
766                  * we take the per-cpu pages from the bottom of the
767                  * controller, since that avoids fragmenting a huge page
768                  * that users might want.  We always take the memmap
769                  * from the bottom of the controller, since with
770                  * kdata_huge that lets it be under a huge TLB entry.
771                  *
772                  * If the user has requested isolnodes for a controller,
773                  * though, there'll be no lowmem, so we just alloc_bootmem
774                  * the memmap.  There will be no percpu memory either.
775                  */
776                 if (i != 0 && cpu_isset(i, isolnodes)) {
777                         node_memmap_pfn[i] =
778                                 alloc_bootmem_pfn(0, memmap_size, 0);
779                         BUG_ON(node_percpu[i] != 0);
780                 } else if (node_has_bootmem(start)) {
781                         unsigned long goal = 0;
782                         node_memmap_pfn[i] =
783                                 alloc_bootmem_pfn(i, memmap_size, 0);
784                         if (kdata_huge)
785                                 goal = PFN_PHYS(lowmem_end) - node_percpu[i];
786                         if (node_percpu[i])
787                                 node_percpu_pfn[i] =
788                                         alloc_bootmem_pfn(i, node_percpu[i],
789                                                           goal);
790                 } else {
791                         /* In non-bootmem zones, just reserve some pages. */
792                         node_memmap_pfn[i] = node_free_pfn[i];
793                         node_free_pfn[i] += PFN_UP(memmap_size);
794                         if (!kdata_huge) {
795                                 node_percpu_pfn[i] = node_free_pfn[i];
796                                 node_free_pfn[i] += PFN_UP(node_percpu[i]);
797                         } else {
798                                 node_percpu_pfn[i] =
799                                         lowmem_end - PFN_UP(node_percpu[i]);
800                         }
801                 }
802
803 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
804                 if (start > lowmem_end) {
805                         zones_size[ZONE_NORMAL] = 0;
806                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = end - start;
807                 } else {
808                         zones_size[ZONE_NORMAL] = lowmem_end - start;
809                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = end - lowmem_end;
810                 }
811 #else
812                 zones_size[ZONE_NORMAL] = end - start;
813 #endif
814
815                 if (start < dma_end) {
816                         zones_size[ZONE_DMA] = min(zones_size[ZONE_NORMAL],
817                                                    dma_end - start);
818                         zones_size[ZONE_NORMAL] -= zones_size[ZONE_DMA];
819                 } else {
820                         zones_size[ZONE_DMA] = 0;
821                 }
822
823                 /* Take zone metadata from controller 0 if we're isolnode. */
824                 if (node_isset(i, isolnodes))
825                         NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[0];
826
827                 free_area_init_node(i, zones_size, start, NULL);
828                 printk(KERN_DEBUG "  Normal zone: %ld per-cpu pages\n",
829                        PFN_UP(node_percpu[i]));
830
831                 /* Track the type of memory on each node */
832                 if (zones_size[ZONE_NORMAL] || zones_size[ZONE_DMA])
833                         node_set_state(i, N_NORMAL_MEMORY);
834 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
835                 if (end != start)
836                         node_set_state(i, N_HIGH_MEMORY);
837 #endif
838
839                 node_set_online(i);
840         }
841 }
842
843 #ifdef CONFIG_NUMA
844
845 /* which logical CPUs are on which nodes */
846 struct cpumask node_2_cpu_mask[MAX_NUMNODES] __write_once;
847 EXPORT_SYMBOL(node_2_cpu_mask);
848
849 /* which node each logical CPU is on */
850 char cpu_2_node[NR_CPUS] __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
851 EXPORT_SYMBOL(cpu_2_node);
852
853 /* Return cpu_to_node() except for cpus not yet assigned, which return -1 */
854 static int __init cpu_to_bound_node(int cpu, struct cpumask* unbound_cpus)
855 {
856         if (!cpu_possible(cpu) || cpumask_test_cpu(cpu, unbound_cpus))
857                 return -1;
858         else
859                 return cpu_to_node(cpu);
860 }
861
862 /* Return number of immediately-adjacent tiles sharing the same NUMA node. */
863 static int __init node_neighbors(int node, int cpu,
864                                  struct cpumask *unbound_cpus)
865 {
866         int neighbors = 0;
867         int w = smp_width;
868         int h = smp_height;
869         int x = cpu % w;
870         int y = cpu / w;
871         if (x > 0 && cpu_to_bound_node(cpu-1, unbound_cpus) == node)
872                 ++neighbors;
873         if (x < w-1 && cpu_to_bound_node(cpu+1, unbound_cpus) == node)
874                 ++neighbors;
875         if (y > 0 && cpu_to_bound_node(cpu-w, unbound_cpus) == node)
876                 ++neighbors;
877         if (y < h-1 && cpu_to_bound_node(cpu+w, unbound_cpus) == node)
878                 ++neighbors;
879         return neighbors;
880 }
881
882 static void __init setup_numa_mapping(void)
883 {
884         int distance[MAX_NUMNODES][NR_CPUS];
885         HV_Coord coord;
886         int cpu, node, cpus, i, x, y;
887         int num_nodes = num_online_nodes();
888         struct cpumask unbound_cpus;
889         nodemask_t default_nodes;
890
891         cpumask_clear(&unbound_cpus);
892
893         /* Get set of nodes we will use for defaults */
894         nodes_andnot(default_nodes, node_online_map, isolnodes);
895         if (nodes_empty(default_nodes)) {
896                 BUG_ON(!node_isset(0, node_online_map));
897                 pr_err("Forcing NUMA node zero available as a default node\n");
898                 node_set(0, default_nodes);
899         }
900
901         /* Populate the distance[] array */
902         memset(distance, -1, sizeof(distance));
903         cpu = 0;
904         for (coord.y = 0; coord.y < smp_height; ++coord.y) {
905                 for (coord.x = 0; coord.x < smp_width;
906                      ++coord.x, ++cpu) {
907                         BUG_ON(cpu >= nr_cpu_ids);
908                         if (!cpu_possible(cpu)) {
909                                 cpu_2_node[cpu] = -1;
910                                 continue;
911                         }
912                         for_each_node_mask(node, default_nodes) {
913                                 HV_MemoryControllerInfo info =
914                                         hv_inquire_memory_controller(
915                                                 coord, node_controller[node]);
916                                 distance[node][cpu] =
917                                         ABS(info.coord.x) + ABS(info.coord.y);
918                         }
919                         cpumask_set_cpu(cpu, &unbound_cpus);
920                 }
921         }
922         cpus = cpu;
923
924         /*
925          * Round-robin through the NUMA nodes until all the cpus are
926          * assigned.  We could be more clever here (e.g. create four
927          * sorted linked lists on the same set of cpu nodes, and pull
928          * off them in round-robin sequence, removing from all four
929          * lists each time) but given the relatively small numbers
930          * involved, O(n^2) seem OK for a one-time cost.
931          */
932         node = first_node(default_nodes);
933         while (!cpumask_empty(&unbound_cpus)) {
934                 int best_cpu = -1;
935                 int best_distance = INT_MAX;
936                 for (cpu = 0; cpu < cpus; ++cpu) {
937                         if (cpumask_test_cpu(cpu, &unbound_cpus)) {
938                                 /*
939                                  * Compute metric, which is how much
940                                  * closer the cpu is to this memory
941                                  * controller than the others, shifted
942                                  * up, and then the number of
943                                  * neighbors already in the node as an
944                                  * epsilon adjustment to try to keep
945                                  * the nodes compact.
946                                  */
947                                 int d = distance[node][cpu] * num_nodes;
948                                 for_each_node_mask(i, default_nodes) {
949                                         if (i != node)
950                                                 d -= distance[i][cpu];
951                                 }
952                                 d *= 8;  /* allow space for epsilon */
953                                 d -= node_neighbors(node, cpu, &unbound_cpus);
954                                 if (d < best_distance) {
955                                         best_cpu = cpu;
956                                         best_distance = d;
957                                 }
958                         }
959                 }
960                 BUG_ON(best_cpu < 0);
961                 cpumask_set_cpu(best_cpu, &node_2_cpu_mask[node]);
962                 cpu_2_node[best_cpu] = node;
963                 cpumask_clear_cpu(best_cpu, &unbound_cpus);
964                 node = next_node(node, default_nodes);
965                 if (node == MAX_NUMNODES)
966                         node = first_node(default_nodes);
967         }
968
969         /* Print out node assignments and set defaults for disabled cpus */
970         cpu = 0;
971         for (y = 0; y < smp_height; ++y) {
972                 printk(KERN_DEBUG "NUMA cpu-to-node row %d:", y);
973                 for (x = 0; x < smp_width; ++x, ++cpu) {
974                         if (cpu_to_node(cpu) < 0) {
975                                 pr_cont(" -");
976                                 cpu_2_node[cpu] = first_node(default_nodes);
977                         } else {
978                                 pr_cont(" %d", cpu_to_node(cpu));
979                         }
980                 }
981                 pr_cont("\n");
982         }
983 }
984
985 static struct cpu cpu_devices[NR_CPUS];
986
987 static int __init topology_init(void)
988 {
989         int i;
990
991         for_each_online_node(i)
992                 register_one_node(i);
993
994         for (i = 0; i < smp_height * smp_width; ++i)
995                 register_cpu(&cpu_devices[i], i);
996
997         return 0;
998 }
999
1000 subsys_initcall(topology_init);
1001
1002 #else /* !CONFIG_NUMA */
1003
1004 #define setup_numa_mapping() do { } while (0)
1005
1006 #endif /* CONFIG_NUMA */
1007
1008 /*
1009  * Initialize hugepage support on this cpu.  We do this on all cores
1010  * early in boot: before argument parsing for the boot cpu, and after
1011  * argument parsing but before the init functions run on the secondaries.
1012  * So the values we set up here in the hypervisor may be overridden on
1013  * the boot cpu as arguments are parsed.
1014  */
1015 static void init_super_pages(void)
1016 {
1017 #ifdef CONFIG_HUGETLB_SUPER_PAGES
1018         int i;
1019         for (i = 0; i < HUGE_SHIFT_ENTRIES; ++i)
1020                 hv_set_pte_super_shift(i, huge_shift[i]);
1021 #endif
1022 }
1023
1024 /**
1025  * setup_cpu() - Do all necessary per-cpu, tile-specific initialization.
1026  * @boot: Is this the boot cpu?
1027  *
1028  * Called from setup_arch() on the boot cpu, or online_secondary().
1029  */
1030 void setup_cpu(int boot)
1031 {
1032         /* The boot cpu sets up its permanent mappings much earlier. */
1033         if (!boot)
1034                 store_permanent_mappings();
1035
1036         /* Allow asynchronous TLB interrupts. */
1037 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
1038         arch_local_irq_unmask(INT_DMATLB_MISS);
1039         arch_local_irq_unmask(INT_DMATLB_ACCESS);
1040 #endif
1041 #ifdef __tilegx__
1042         arch_local_irq_unmask(INT_SINGLE_STEP_K);
1043 #endif
1044
1045         /*
1046          * Allow user access to many generic SPRs, like the cycle
1047          * counter, PASS/FAIL/DONE, INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, etc.
1048          */
1049         __insn_mtspr(SPR_MPL_WORLD_ACCESS_SET_0, 1);
1050
1051 #if CHIP_HAS_SN()
1052         /* Static network is not restricted. */
1053         __insn_mtspr(SPR_MPL_SN_ACCESS_SET_0, 1);
1054 #endif
1055
1056         /*
1057          * Set the MPL for interrupt control 0 & 1 to the corresponding
1058          * values.  This includes access to the SYSTEM_SAVE and EX_CONTEXT
1059          * SPRs, as well as the interrupt mask.
1060          */
1061         __insn_mtspr(SPR_MPL_INTCTRL_0_SET_0, 1);
1062         __insn_mtspr(SPR_MPL_INTCTRL_1_SET_1, 1);
1063
1064         /* Initialize IRQ support for this cpu. */
1065         setup_irq_regs();
1066
1067 #ifdef CONFIG_HARDWALL
1068         /* Reset the network state on this cpu. */
1069         reset_network_state();
1070 #endif
1071
1072         init_super_pages();
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
1076
1077 static int __initdata set_initramfs_file;
1078 static char __initdata initramfs_file[128] = "initramfs";
1079
1080 static int __init setup_initramfs_file(char *str)
1081 {
1082         if (str == NULL)
1083                 return -EINVAL;
1084         strncpy(initramfs_file, str, sizeof(initramfs_file) - 1);
1085         set_initramfs_file = 1;
1086
1087         return 0;
1088 }
1089 early_param("initramfs_file", setup_initramfs_file);
1090
1091 /*
1092  * We look for a file called "initramfs" in the hvfs.  If there is one, we
1093  * allocate some memory for it and it will be unpacked to the initramfs.
1094  * If it's compressed, the initd code will uncompress it first.
1095  */
1096 static void __init load_hv_initrd(void)
1097 {
1098         HV_FS_StatInfo stat;
1099         int fd, rc;
1100         void *initrd;
1101
1102         /* If initrd has already been set, skip initramfs file in hvfs. */
1103         if (initrd_start)
1104                 return;
1105
1106         fd = hv_fs_findfile((HV_VirtAddr) initramfs_file);
1107         if (fd == HV_ENOENT) {
1108                 if (set_initramfs_file) {
1109                         pr_warn("No such hvfs initramfs file '%s'\n",
1110                                 initramfs_file);
1111                         return;
1112                 } else {
1113                         /* Try old backwards-compatible name. */
1114                         fd = hv_fs_findfile((HV_VirtAddr)"initramfs.cpio.gz");
1115                         if (fd == HV_ENOENT)
1116                                 return;
1117                 }
1118         }
1119         BUG_ON(fd < 0);
1120         stat = hv_fs_fstat(fd);
1121         BUG_ON(stat.size < 0);
1122         if (stat.flags & HV_FS_ISDIR) {
1123                 pr_warn("Ignoring hvfs file '%s': it's a directory\n",
1124                         initramfs_file);
1125                 return;
1126         }
1127         initrd = alloc_bootmem_pages(stat.size);
1128         rc = hv_fs_pread(fd, (HV_VirtAddr) initrd, stat.size, 0);
1129         if (rc != stat.size) {
1130                 pr_err("Error reading %d bytes from hvfs file '%s': %d\n",
1131                        stat.size, initramfs_file, rc);
1132                 free_initrd_mem((unsigned long) initrd, stat.size);
1133                 return;
1134         }
1135         initrd_start = (unsigned long) initrd;
1136         initrd_end = initrd_start + stat.size;
1137 }
1138
1139 void __init free_initrd_mem(unsigned long begin, unsigned long end)
1140 {
1141         free_bootmem(__pa(begin), end - begin);
1142 }
1143
1144 static int __init setup_initrd(char *str)
1145 {
1146         char *endp;
1147         unsigned long initrd_size;
1148
1149         initrd_size = str ? simple_strtoul(str, &endp, 0) : 0;
1150         if (initrd_size == 0 || *endp != '@')
1151                 return -EINVAL;
1152
1153         initrd_start = simple_strtoul(endp+1, &endp, 0);
1154         if (initrd_start == 0)
1155                 return -EINVAL;
1156
1157         initrd_end = initrd_start + initrd_size;
1158
1159         return 0;
1160 }
1161 early_param("initrd", setup_initrd);
1162
1163 #else
1164 static inline void load_hv_initrd(void) {}
1165 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
1166
1167 static void __init validate_hv(void)
1168 {
1169         /*
1170          * It may already be too late, but let's check our built-in
1171          * configuration against what the hypervisor is providing.
1172          */
1173         unsigned long glue_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_GLUE_SIZE);
1174         int hv_page_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_PAGE_SIZE_SMALL);
1175         int hv_hpage_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_PAGE_SIZE_LARGE);
1176         HV_ASIDRange asid_range;
1177
1178 #ifndef CONFIG_SMP
1179         HV_Topology topology = hv_inquire_topology();
1180         BUG_ON(topology.coord.x != 0 || topology.coord.y != 0);
1181         if (topology.width != 1 || topology.height != 1) {
1182                 pr_warn("Warning: booting UP kernel on %dx%d grid; will ignore all but first tile\n",
1183                         topology.width, topology.height);
1184         }
1185 #endif
1186
1187         if (PAGE_OFFSET + HV_GLUE_START_CPA + glue_size > (unsigned long)_text)
1188                 early_panic("Hypervisor glue size %ld is too big!\n",
1189                             glue_size);
1190         if (hv_page_size != PAGE_SIZE)
1191                 early_panic("Hypervisor page size %#x != our %#lx\n",
1192                             hv_page_size, PAGE_SIZE);
1193         if (hv_hpage_size != HPAGE_SIZE)
1194                 early_panic("Hypervisor huge page size %#x != our %#lx\n",
1195                             hv_hpage_size, HPAGE_SIZE);
1196
1197 #ifdef CONFIG_SMP
1198         /*
1199          * Some hypervisor APIs take a pointer to a bitmap array
1200          * whose size is at least the number of cpus on the chip.
1201          * We use a struct cpumask for this, so it must be big enough.
1202          */
1203         if ((smp_height * smp_width) > nr_cpu_ids)
1204                 early_panic("Hypervisor %d x %d grid too big for Linux NR_CPUS %d\n",
1205                             smp_height, smp_width, nr_cpu_ids);
1206 #endif
1207
1208         /*
1209          * Check that we're using allowed ASIDs, and initialize the
1210          * various asid variables to their appropriate initial states.
1211          */
1212         asid_range = hv_inquire_asid(0);
1213         min_asid = asid_range.start;
1214         __this_cpu_write(current_asid, min_asid);
1215         max_asid = asid_range.start + asid_range.size - 1;
1216
1217         if (hv_confstr(HV_CONFSTR_CHIP_MODEL, (HV_VirtAddr)chip_model,
1218                        sizeof(chip_model)) < 0) {
1219                 pr_err("Warning: HV_CONFSTR_CHIP_MODEL not available\n");
1220                 strlcpy(chip_model, "unknown", sizeof(chip_model));
1221         }
1222 }
1223
1224 static void __init validate_va(void)
1225 {
1226 #ifndef __tilegx__   /* FIXME: GX: probably some validation relevant here */
1227         /*
1228          * Similarly, make sure we're only using allowed VAs.
1229          * We assume we can contiguously use MEM_USER_INTRPT .. MEM_HV_START,
1230          * and 0 .. KERNEL_HIGH_VADDR.
1231          * In addition, make sure we CAN'T use the end of memory, since
1232          * we use the last chunk of each pgd for the pgd_list.
1233          */
1234         int i, user_kernel_ok = 0;
1235         unsigned long max_va = 0;
1236         unsigned long list_va =
1237                 ((PGD_LIST_OFFSET / sizeof(pgd_t)) << PGDIR_SHIFT);
1238
1239         for (i = 0; ; ++i) {
1240                 HV_VirtAddrRange range = hv_inquire_virtual(i);
1241                 if (range.size == 0)
1242                         break;
1243                 if (range.start <= MEM_USER_INTRPT &&
1244                     range.start + range.size >= MEM_HV_START)
1245                         user_kernel_ok = 1;
1246                 if (range.start == 0)
1247                         max_va = range.size;
1248                 BUG_ON(range.start + range.size > list_va);
1249         }
1250         if (!user_kernel_ok)
1251                 early_panic("Hypervisor not configured for user/kernel VAs\n");
1252         if (max_va == 0)
1253                 early_panic("Hypervisor not configured for low VAs\n");
1254         if (max_va < KERNEL_HIGH_VADDR)
1255                 early_panic("Hypervisor max VA %#lx smaller than %#lx\n",
1256                             max_va, KERNEL_HIGH_VADDR);
1257
1258         /* Kernel PCs must have their high bit set; see intvec.S. */
1259         if ((long)VMALLOC_START >= 0)
1260                 early_panic("Linux VMALLOC region below the 2GB line (%#lx)!\n"
1261                             "Reconfigure the kernel with smaller VMALLOC_RESERVE\n",
1262                             VMALLOC_START);
1263 #endif
1264 }
1265
1266 /*
1267  * cpu_lotar_map lists all the cpus that are valid for the supervisor
1268  * to cache data on at a page level, i.e. what cpus can be placed in
1269  * the LOTAR field of a PTE.  It is equivalent to the set of possible
1270  * cpus plus any other cpus that are willing to share their cache.
1271  * It is set by hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_LOTAR).
1272  */
1273 struct cpumask __write_once cpu_lotar_map;
1274 EXPORT_SYMBOL(cpu_lotar_map);
1275
1276 /*
1277  * hash_for_home_map lists all the tiles that hash-for-home data
1278  * will be cached on.  Note that this may includes tiles that are not
1279  * valid for this supervisor to use otherwise (e.g. if a hypervisor
1280  * device is being shared between multiple supervisors).
1281  * It is set by hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_HFH_CACHE).
1282  */
1283 struct cpumask hash_for_home_map;
1284 EXPORT_SYMBOL(hash_for_home_map);
1285
1286 /*
1287  * cpu_cacheable_map lists all the cpus whose caches the hypervisor can
1288  * flush on our behalf.  It is set to cpu_possible_mask OR'ed with
1289  * hash_for_home_map, and it is what should be passed to
1290  * hv_flush_remote() to flush all caches.  Note that if there are
1291  * dedicated hypervisor driver tiles that have authorized use of their
1292  * cache, those tiles will only appear in cpu_lotar_map, NOT in
1293  * cpu_cacheable_map, as they are a special case.
1294  */
1295 struct cpumask __write_once cpu_cacheable_map;
1296 EXPORT_SYMBOL(cpu_cacheable_map);
1297
1298 static __initdata struct cpumask disabled_map;
1299
1300 static int __init disabled_cpus(char *str)
1301 {
1302         int boot_cpu = smp_processor_id();
1303
1304         if (str == NULL || cpulist_parse_crop(str, &disabled_map) != 0)
1305                 return -EINVAL;
1306         if (cpumask_test_cpu(boot_cpu, &disabled_map)) {
1307                 pr_err("disabled_cpus: can't disable boot cpu %d\n", boot_cpu);
1308                 cpumask_clear_cpu(boot_cpu, &disabled_map);
1309         }
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 early_param("disabled_cpus", disabled_cpus);
1314
1315 void __init print_disabled_cpus(void)
1316 {
1317         if (!cpumask_empty(&disabled_map))
1318                 pr_info("CPUs not available for Linux: %*pbl\n",
1319                         cpumask_pr_args(&disabled_map));
1320 }
1321
1322 static void __init setup_cpu_maps(void)
1323 {
1324         struct cpumask hv_disabled_map, cpu_possible_init;
1325         int boot_cpu = smp_processor_id();
1326         int cpus, i, rc;
1327
1328         /* Learn which cpus are allowed by the hypervisor. */
1329         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_AVAIL,
1330                               (HV_VirtAddr) cpumask_bits(&cpu_possible_init),
1331                               sizeof(cpu_cacheable_map));
1332         if (rc < 0)
1333                 early_panic("hv_inquire_tiles(AVAIL) failed: rc %d\n", rc);
1334         if (!cpumask_test_cpu(boot_cpu, &cpu_possible_init))
1335                 early_panic("Boot CPU %d disabled by hypervisor!\n", boot_cpu);
1336
1337         /* Compute the cpus disabled by the hvconfig file. */
1338         cpumask_complement(&hv_disabled_map, &cpu_possible_init);
1339
1340         /* Include them with the cpus disabled by "disabled_cpus". */
1341         cpumask_or(&disabled_map, &disabled_map, &hv_disabled_map);
1342
1343         /*
1344          * Disable every cpu after "setup_max_cpus".  But don't mark
1345          * as disabled the cpus that are outside of our initial rectangle,
1346          * since that turns out to be confusing.
1347          */
1348         cpus = 1;                          /* this cpu */
1349         cpumask_set_cpu(boot_cpu, &disabled_map);   /* ignore this cpu */
1350         for (i = 0; cpus < setup_max_cpus; ++i)
1351                 if (!cpumask_test_cpu(i, &disabled_map))
1352                         ++cpus;
1353         for (; i < smp_height * smp_width; ++i)
1354                 cpumask_set_cpu(i, &disabled_map);
1355         cpumask_clear_cpu(boot_cpu, &disabled_map); /* reset this cpu */
1356         for (i = smp_height * smp_width; i < NR_CPUS; ++i)
1357                 cpumask_clear_cpu(i, &disabled_map);
1358
1359         /*
1360          * Setup cpu_possible map as every cpu allocated to us, minus
1361          * the results of any "disabled_cpus" settings.
1362          */
1363         cpumask_andnot(&cpu_possible_init, &cpu_possible_init, &disabled_map);
1364         init_cpu_possible(&cpu_possible_init);
1365
1366         /* Learn which cpus are valid for LOTAR caching. */
1367         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_LOTAR,
1368                               (HV_VirtAddr) cpumask_bits(&cpu_lotar_map),
1369                               sizeof(cpu_lotar_map));
1370         if (rc < 0) {
1371                 pr_err("warning: no HV_INQ_TILES_LOTAR; using AVAIL\n");
1372                 cpu_lotar_map = *cpu_possible_mask;
1373         }
1374
1375         /* Retrieve set of CPUs used for hash-for-home caching */
1376         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_HFH_CACHE,
1377                               (HV_VirtAddr) hash_for_home_map.bits,
1378                               sizeof(hash_for_home_map));
1379         if (rc < 0)
1380                 early_panic("hv_inquire_tiles(HFH_CACHE) failed: rc %d\n", rc);
1381         cpumask_or(&cpu_cacheable_map, cpu_possible_mask, &hash_for_home_map);
1382 }
1383
1384
1385 static int __init dataplane(char *str)
1386 {
1387         pr_warn("WARNING: dataplane support disabled in this kernel\n");
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 early_param("dataplane", dataplane);
1392
1393 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
1394 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
1395 #endif
1396
1397 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1398 {
1399         int len;
1400
1401 #if defined(CONFIG_CMDLINE_BOOL) && defined(CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE)
1402         len = hv_get_command_line((HV_VirtAddr) boot_command_line,
1403                                   COMMAND_LINE_SIZE);
1404         if (boot_command_line[0])
1405                 pr_warn("WARNING: ignoring dynamic command line \"%s\"\n",
1406                         boot_command_line);
1407         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
1408 #else
1409         char *hv_cmdline;
1410 #if defined(CONFIG_CMDLINE_BOOL)
1411         if (builtin_cmdline[0]) {
1412                 int builtin_len = strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline,
1413                                           COMMAND_LINE_SIZE);
1414                 if (builtin_len < COMMAND_LINE_SIZE-1)
1415                         boot_command_line[builtin_len++] = ' ';
1416                 hv_cmdline = &boot_command_line[builtin_len];
1417                 len = COMMAND_LINE_SIZE - builtin_len;
1418         } else
1419 #endif
1420         {
1421                 hv_cmdline = boot_command_line;
1422                 len = COMMAND_LINE_SIZE;
1423         }
1424         len = hv_get_command_line((HV_VirtAddr) hv_cmdline, len);
1425         if (len < 0 || len > COMMAND_LINE_SIZE)
1426                 early_panic("hv_get_command_line failed: %d\n", len);
1427 #endif
1428
1429         *cmdline_p = boot_command_line;
1430
1431         /* Set disabled_map and setup_max_cpus very early */
1432         parse_early_param();
1433
1434         /* Make sure the kernel is compatible with the hypervisor. */
1435         validate_hv();
1436         validate_va();
1437
1438         setup_cpu_maps();
1439
1440
1441 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1442         /*
1443          * Initialize the PCI structures.  This is done before memory
1444          * setup so that we know whether or not a pci_reserve region
1445          * is necessary.
1446          */
1447         if (tile_pci_init() == 0)
1448                 pci_reserve_mb = 0;
1449
1450         /* PCI systems reserve a region just below 4GB for mapping iomem. */
1451         pci_reserve_end_pfn  = (1 << (32 - PAGE_SHIFT));
1452         pci_reserve_start_pfn = pci_reserve_end_pfn -
1453                 (pci_reserve_mb << (20 - PAGE_SHIFT));
1454 #endif
1455
1456         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
1457         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
1458         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
1459         init_mm.brk = (unsigned long) _end;
1460
1461         setup_memory();
1462         store_permanent_mappings();
1463         setup_bootmem_allocator();
1464
1465         /*
1466          * NOTE: before this point _nobody_ is allowed to allocate
1467          * any memory using the bootmem allocator.
1468          */
1469
1470 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
1471         swiotlb_init(0);
1472 #endif
1473
1474         paging_init();
1475         setup_numa_mapping();
1476         zone_sizes_init();
1477         set_page_homes();
1478         setup_cpu(1);
1479         setup_clock();
1480         load_hv_initrd();
1481 }
1482
1483
1484 /*
1485  * Set up per-cpu memory.
1486  */
1487
1488 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __write_once;
1489 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
1490
1491 static size_t __initdata pfn_offset[MAX_NUMNODES] = { 0 };
1492 static unsigned long __initdata percpu_pfn[NR_CPUS] = { 0 };
1493
1494 /*
1495  * As the percpu code allocates pages, we return the pages from the
1496  * end of the node for the specified cpu.
1497  */
1498 static void *__init pcpu_fc_alloc(unsigned int cpu, size_t size, size_t align)
1499 {
1500         int nid = cpu_to_node(cpu);
1501         unsigned long pfn = node_percpu_pfn[nid] + pfn_offset[nid];
1502
1503         BUG_ON(size % PAGE_SIZE != 0);
1504         pfn_offset[nid] += size / PAGE_SIZE;
1505         BUG_ON(node_percpu[nid] < size);
1506         node_percpu[nid] -= size;
1507         if (percpu_pfn[cpu] == 0)
1508                 percpu_pfn[cpu] = pfn;
1509         return pfn_to_kaddr(pfn);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Pages reserved for percpu memory are not freeable, and in any case we are
1514  * on a short path to panic() in setup_per_cpu_area() at this point anyway.
1515  */
1516 static void __init pcpu_fc_free(void *ptr, size_t size)
1517 {
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Set up vmalloc page tables using bootmem for the percpu code.
1522  */
1523 static void __init pcpu_fc_populate_pte(unsigned long addr)
1524 {
1525         pgd_t *pgd;
1526         pud_t *pud;
1527         pmd_t *pmd;
1528         pte_t *pte;
1529
1530         BUG_ON(pgd_addr_invalid(addr));
1531         if (addr < VMALLOC_START || addr >= VMALLOC_END)
1532                 panic("PCPU addr %#lx outside vmalloc range %#lx..%#lx; try increasing CONFIG_VMALLOC_RESERVE\n",
1533                       addr, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
1534
1535         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(addr);
1536         pud = pud_offset(pgd, addr);
1537         BUG_ON(!pud_present(*pud));
1538         pmd = pmd_offset(pud, addr);
1539         if (pmd_present(*pmd)) {
1540                 BUG_ON(pmd_huge_page(*pmd));
1541         } else {
1542                 pte = __alloc_bootmem(L2_KERNEL_PGTABLE_SIZE,
1543                                       HV_PAGE_TABLE_ALIGN, 0);
1544                 pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, pte);
1545         }
1546 }
1547
1548 void __init setup_per_cpu_areas(void)
1549 {
1550         struct page *pg;
1551         unsigned long delta, pfn, lowmem_va;
1552         unsigned long size = percpu_size();
1553         char *ptr;
1554         int rc, cpu, i;
1555
1556         rc = pcpu_page_first_chunk(PERCPU_MODULE_RESERVE, pcpu_fc_alloc,
1557                                    pcpu_fc_free, pcpu_fc_populate_pte);
1558         if (rc < 0)
1559                 panic("Cannot initialize percpu area (err=%d)", rc);
1560
1561         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
1562         for_each_possible_cpu(cpu) {
1563                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
1564
1565                 /* finv the copy out of cache so we can change homecache */
1566                 ptr = pcpu_base_addr + pcpu_unit_offsets[cpu];
1567                 __finv_buffer(ptr, size);
1568                 pfn = percpu_pfn[cpu];
1569
1570                 /* Rewrite the page tables to cache on that cpu */
1571                 pg = pfn_to_page(pfn);
1572                 for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE, ++pfn, ++pg) {
1573
1574                         /* Update the vmalloc mapping and page home. */
1575                         unsigned long addr = (unsigned long)ptr + i;
1576                         pte_t *ptep = virt_to_kpte(addr);
1577                         pte_t pte = *ptep;
1578                         BUG_ON(pfn != pte_pfn(pte));
1579                         pte = hv_pte_set_mode(pte, HV_PTE_MODE_CACHE_TILE_L3);
1580                         pte = set_remote_cache_cpu(pte, cpu);
1581                         set_pte_at(&init_mm, addr, ptep, pte);
1582
1583                         /* Update the lowmem mapping for consistency. */
1584                         lowmem_va = (unsigned long)pfn_to_kaddr(pfn);
1585                         ptep = virt_to_kpte(lowmem_va);
1586                         if (pte_huge(*ptep)) {
1587                                 printk(KERN_DEBUG "early shatter of huge page at %#lx\n",
1588                                        lowmem_va);
1589                                 shatter_pmd((pmd_t *)ptep);
1590                                 ptep = virt_to_kpte(lowmem_va);
1591                                 BUG_ON(pte_huge(*ptep));
1592                         }
1593                         BUG_ON(pfn != pte_pfn(*ptep));
1594                         set_pte_at(&init_mm, lowmem_va, ptep, pte);
1595                 }
1596         }
1597
1598         /* Set our thread pointer appropriately. */
1599         set_my_cpu_offset(__per_cpu_offset[smp_processor_id()]);
1600
1601         /* Make sure the finv's have completed. */
1602         mb_incoherent();
1603
1604         /* Flush the TLB so we reference it properly from here on out. */
1605         local_flush_tlb_all();
1606 }
1607
1608 static struct resource data_resource = {
1609         .name   = "Kernel data",
1610         .start  = 0,
1611         .end    = 0,
1612         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1613 };
1614
1615 static struct resource code_resource = {
1616         .name   = "Kernel code",
1617         .start  = 0,
1618         .end    = 0,
1619         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1620 };
1621
1622 /*
1623  * On Pro, we reserve all resources above 4GB so that PCI won't try to put
1624  * mappings above 4GB.
1625  */
1626 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1627 static struct resource* __init
1628 insert_non_bus_resource(void)
1629 {
1630         struct resource *res =
1631                 kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_ATOMIC);
1632         if (!res)
1633                 return NULL;
1634         res->name = "Non-Bus Physical Address Space";
1635         res->start = (1ULL << 32);
1636         res->end = -1LL;
1637         res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM;
1638         if (insert_resource(&iomem_resource, res)) {
1639                 kfree(res);
1640                 return NULL;
1641         }
1642         return res;
1643 }
1644 #endif
1645
1646 static struct resource* __init
1647 insert_ram_resource(u64 start_pfn, u64 end_pfn, bool reserved)
1648 {
1649         struct resource *res =
1650                 kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_ATOMIC);
1651         if (!res)
1652                 return NULL;
1653         res->name = reserved ? "Reserved" : "System RAM";
1654         res->start = start_pfn << PAGE_SHIFT;
1655         res->end = (end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1;
1656         res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM;
1657         if (insert_resource(&iomem_resource, res)) {
1658                 kfree(res);
1659                 return NULL;
1660         }
1661         return res;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Request address space for all standard resources
1666  *
1667  * If the system includes PCI root complex drivers, we need to create
1668  * a window just below 4GB where PCI BARs can be mapped.
1669  */
1670 static int __init request_standard_resources(void)
1671 {
1672         int i;
1673         enum { CODE_DELTA = MEM_SV_START - PAGE_OFFSET };
1674
1675 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1676         insert_non_bus_resource();
1677 #endif
1678
1679         for_each_online_node(i) {
1680                 u64 start_pfn = node_start_pfn[i];
1681                 u64 end_pfn = node_end_pfn[i];
1682
1683 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1684                 if (start_pfn <= pci_reserve_start_pfn &&
1685                     end_pfn > pci_reserve_start_pfn) {
1686                         if (end_pfn > pci_reserve_end_pfn)
1687                                 insert_ram_resource(pci_reserve_end_pfn,
1688                                                     end_pfn, 0);
1689                         end_pfn = pci_reserve_start_pfn;
1690                 }
1691 #endif
1692                 insert_ram_resource(start_pfn, end_pfn, 0);
1693         }
1694
1695         code_resource.start = __pa(_text - CODE_DELTA);
1696         code_resource.end = __pa(_etext - CODE_DELTA)-1;
1697         data_resource.start = __pa(_sdata);
1698         data_resource.end = __pa(_end)-1;
1699
1700         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1701         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1702
1703         /* Mark any "memmap" regions busy for the resource manager. */
1704         for (i = 0; i < memmap_nr; ++i) {
1705                 struct memmap_entry *m = &memmap_map[i];
1706                 insert_ram_resource(PFN_DOWN(m->addr),
1707                                     PFN_UP(m->addr + m->size - 1), 1);
1708         }
1709
1710 #ifdef CONFIG_KEXEC
1711         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1712 #endif
1713
1714         return 0;
1715 }
1716
1717 subsys_initcall(request_standard_resources);