arch/x86/mm/numa.c

   1 /* Common code for 32 and 64-bit NUMA */
   2 #include <linux/acpi.h>
   3 #include <linux/kernel.h>
   4 #include <linux/mm.h>
   5 #include <linux/string.h>
   6 #include <linux/init.h>
   7 #include <linux/bootmem.h>
   8 #include <linux/memblock.h>
   9 #include <linux/mmzone.h>
  10 #include <linux/ctype.h>
  11 #include <linux/nodemask.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/topology.h>
  14
  15 #include <asm/e820.h>
  16 #include <asm/proto.h>
  17 #include <asm/dma.h>
  18 #include <asm/amd_nb.h>
  19
  20 #include "numa_internal.h"
  21
  22 int __initdata numa_off;
  23 nodemask_t numa_nodes_parsed __initdata;
  24
  25 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
  26 EXPORT_SYMBOL(node_data);
  27
  28 static struct numa_meminfo numa_meminfo
  29 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  30 __initdata
  31 #endif
  32 ;
  33
  34 static int numa_distance_cnt;
  35 static u8 *numa_distance;
  36
  37 static __init int numa_setup(char *opt)
  38 {
  39         if (!opt)
  40                 return -EINVAL;
  41         if (!strncmp(opt, "off", 3))
  42                 numa_off = 1;
  43 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
  44         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
  45                 numa_emu_cmdline(opt + 5);
  46 #endif
  47 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
  48         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
  49                 acpi_numa = -1;
  50 #endif
  51         return 0;
  52 }
  53 early_param("numa", numa_setup);
  54
  55 /*
  56  * apicid, cpu, node mappings
  57  */
  58 s16 __apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] = {
  59         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
  60 };
  61
  62 int numa_cpu_node(int cpu)
  63 {
  64         int apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
  65
  66         if (apicid != BAD_APICID)
  67                 return __apicid_to_node[apicid];
  68         return NUMA_NO_NODE;
  69 }
  70
  71 cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];
  72 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  73
  74 /*
  75  * Map cpu index to node index
  76  */
  77 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  78 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  79
  80 void numa_set_node(int cpu, int node)
  81 {
  82         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
  83
  84         /* early setting, no percpu area yet */
  85         if (cpu_to_node_map) {
  86                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
  87                 return;
  88         }
  89
  90 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
  91         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
  92                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
  93                 dump_stack();
  94                 return;
  95         }
  96 #endif
  97         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
  98
  99         set_cpu_numa_node(cpu, node);
 100 }
 101
 102 void numa_clear_node(int cpu)
 103 {
 104         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 105 }
 106
 107 /*
 108  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 109  * Requires node_possible_map to be valid.
 110  *
 111  * Note: cpumask_of_node() is not valid until after this is done.
 112  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 113  */
 114 void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 115 {
 116         unsigned int node;
 117
 118         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 119         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES)
 120                 setup_nr_node_ids();
 121
 122         /* allocate the map */
 123         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
 124                 alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);
 125
 126         /* cpumask_of_node() will now work */
 127         pr_debug("Node to cpumask map for %d nodes\n", nr_node_ids);
 128 }
 129
 130 static int __init numa_add_memblk_to(int nid, u64 start, u64 end,
 131                                      struct numa_meminfo *mi)
 132 {
 133         /* ignore zero length blks */
 134         if (start == end)
 135                 return 0;
 136
 137         /* whine about and ignore invalid blks */
 138         if (start > end || nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES) {
 139                 pr_warning("NUMA: Warning: invalid memblk node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 140                            nid, start, end - 1);
 141                 return 0;
 142         }
 143
 144         if (mi->nr_blks >= NR_NODE_MEMBLKS) {
 145                 pr_err("NUMA: too many memblk ranges\n");
 146                 return -EINVAL;
 147         }
 148
 149         mi->blk[mi->nr_blks].start = start;
 150         mi->blk[mi->nr_blks].end = end;
 151         mi->blk[mi->nr_blks].nid = nid;
 152         mi->nr_blks++;
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * numa_remove_memblk_from - Remove one numa_memblk from a numa_meminfo
 158  * @idx: Index of memblk to remove
 159  * @mi: numa_meminfo to remove memblk from
 160  *
 161  * Remove @idx'th numa_memblk from @mi by shifting @mi->blk[] and
 162  * decrementing @mi->nr_blks.
 163  */
 164 void __init numa_remove_memblk_from(int idx, struct numa_meminfo *mi)
 165 {
 166         mi->nr_blks--;
 167         memmove(&mi->blk[idx], &mi->blk[idx + 1],
 168                 (mi->nr_blks - idx) * sizeof(mi->blk[0]));
 169 }
 170
 171 /**
 172  * numa_add_memblk - Add one numa_memblk to numa_meminfo
 173  * @nid: NUMA node ID of the new memblk
 174  * @start: Start address of the new memblk
 175  * @end: End address of the new memblk
 176  *
 177  * Add a new memblk to the default numa_meminfo.
 178  *
 179  * RETURNS:
 180  * 0 on success, -errno on failure.
 181  */
 182 int __init numa_add_memblk(int nid, u64 start, u64 end)
 183 {
 184         return numa_add_memblk_to(nid, start, end, &numa_meminfo);
 185 }
 186
 187 /* Allocate NODE_DATA for a node on the local memory */
 188 static void __init alloc_node_data(int nid)
 189 {
 190         const size_t nd_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
 191         u64 nd_pa;
 192         void *nd;
 193         int tnid;
 194
 195         /*
 196          * Allocate node data.  Try node-local memory and then any node.
 197          * Never allocate in DMA zone.
 198          */
 199         nd_pa = memblock_alloc_nid(nd_size, SMP_CACHE_BYTES, nid);
 200         if (!nd_pa) {
 201                 nd_pa = __memblock_alloc_base(nd_size, SMP_CACHE_BYTES,
 202                                               MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 203                 if (!nd_pa) {
 204                         pr_err("Cannot find %zu bytes in node %d\n",
 205                                nd_size, nid);
 206                         return;
 207                 }
 208         }
 209         nd = __va(nd_pa);
 210
 211         /* report and initialize */
 212         printk(KERN_INFO "NODE_DATA(%d) allocated [mem %#010Lx-%#010Lx]\n", nid,
 213                nd_pa, nd_pa + nd_size - 1);
 214         tnid = early_pfn_to_nid(nd_pa >> PAGE_SHIFT);
 215         if (tnid != nid)
 216                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nid, tnid);
 217
 218         node_data[nid] = nd;
 219         memset(NODE_DATA(nid), 0, sizeof(pg_data_t));
 220
 221         node_set_online(nid);
 222 }
 223
 224 /**
 225  * numa_cleanup_meminfo - Cleanup a numa_meminfo
 226  * @mi: numa_meminfo to clean up
 227  *
 228  * Sanitize @mi by merging and removing unncessary memblks.  Also check for
 229  * conflicts and clear unused memblks.
 230  *
 231  * RETURNS:
 232  * 0 on success, -errno on failure.
 233  */
 234 int __init numa_cleanup_meminfo(struct numa_meminfo *mi)
 235 {
 236         const u64 low = 0;
 237         const u64 high = PFN_PHYS(max_pfn);
 238         int i, j, k;
 239
 240         /* first, trim all entries */
 241         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 242                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 243
 244                 /* make sure all blocks are inside the limits */
 245                 bi->start = max(bi->start, low);
 246                 bi->end = min(bi->end, high);
 247
 248                 /* and there's no empty or non-exist block */
 249                 if (bi->start >= bi->end ||
 250                     !memblock_overlaps_region(&memblock.memory,
 251                         bi->start, bi->end - bi->start))
 252                         numa_remove_memblk_from(i--, mi);
 253         }
 254
 255         /* merge neighboring / overlapping entries */
 256         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 257                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 258
 259                 for (j = i + 1; j < mi->nr_blks; j++) {
 260                         struct numa_memblk *bj = &mi->blk[j];
 261                         u64 start, end;
 262
 263                         /*
 264                          * See whether there are overlapping blocks.  Whine
 265                          * about but allow overlaps of the same nid.  They
 266                          * will be merged below.
 267                          */
 268                         if (bi->end > bj->start && bi->start < bj->end) {
 269                                 if (bi->nid != bj->nid) {
 270                                         pr_err("NUMA: node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 271                                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 272                                                bj->nid, bj->start, bj->end - 1);
 273                                         return -EINVAL;
 274                                 }
 275                                 pr_warning("NUMA: Warning: node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with itself [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 276                                            bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 277                                            bj->start, bj->end - 1);
 278                         }
 279
 280                         /*
 281                          * Join together blocks on the same node, holes
 282                          * between which don't overlap with memory on other
 283                          * nodes.
 284                          */
 285                         if (bi->nid != bj->nid)
 286                                 continue;
 287                         start = min(bi->start, bj->start);
 288                         end = max(bi->end, bj->end);
 289                         for (k = 0; k < mi->nr_blks; k++) {
 290                                 struct numa_memblk *bk = &mi->blk[k];
 291
 292                                 if (bi->nid == bk->nid)
 293                                         continue;
 294                                 if (start < bk->end && end > bk->start)
 295                                         break;
 296                         }
 297                         if (k < mi->nr_blks)
 298                                 continue;
 299                         printk(KERN_INFO "NUMA: Node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] + [mem %#010Lx-%#010Lx] -> [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 300                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1, bj->start,
 301                                bj->end - 1, start, end - 1);
 302                         bi->start = start;
 303                         bi->end = end;
 304                         numa_remove_memblk_from(j--, mi);
 305                 }
 306         }
 307
 308         /* clear unused ones */
 309         for (i = mi->nr_blks; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++) {
 310                 mi->blk[i].start = mi->blk[i].end = 0;
 311                 mi->blk[i].nid = NUMA_NO_NODE;
 312         }
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 /*
 318  * Set nodes, which have memory in @mi, in *@nodemask.
 319  */
 320 static void __init numa_nodemask_from_meminfo(nodemask_t *nodemask,
 321                                               const struct numa_meminfo *mi)
 322 {
 323         int i;
 324
 325         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++)
 326                 if (mi->blk[i].start != mi->blk[i].end &&
 327                     mi->blk[i].nid != NUMA_NO_NODE)
 328                         node_set(mi->blk[i].nid, *nodemask);
 329 }
 330
 331 /**
 332  * numa_reset_distance - Reset NUMA distance table
 333  *
 334  * The current table is freed.  The next numa_set_distance() call will
 335  * create a new one.
 336  */
 337 void __init numa_reset_distance(void)
 338 {
 339         size_t size = numa_distance_cnt * numa_distance_cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 340
 341         /* numa_distance could be 1LU marking allocation failure, test cnt */
 342         if (numa_distance_cnt)
 343                 memblock_free(__pa(numa_distance), size);
 344         numa_distance_cnt = 0;
 345         numa_distance = NULL;   /* enable table creation */
 346 }
 347
 348 static int __init numa_alloc_distance(void)
 349 {
 350         nodemask_t nodes_parsed;
 351         size_t size;
 352         int i, j, cnt = 0;
 353         u64 phys;
 354
 355         /* size the new table and allocate it */
 356         nodes_parsed = numa_nodes_parsed;
 357         numa_nodemask_from_meminfo(&nodes_parsed, &numa_meminfo);
 358
 359         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
 360                 cnt = i;
 361         cnt++;
 362         size = cnt * cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 363
 364         phys = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 365                                       size, PAGE_SIZE);
 366         if (!phys) {
 367                 pr_warning("NUMA: Warning: can't allocate distance table!\n");
 368                 /* don't retry until explicitly reset */
 369                 numa_distance = (void *)1LU;
 370                 return -ENOMEM;
 371         }
 372         memblock_reserve(phys, size);
 373
 374         numa_distance = __va(phys);
 375         numa_distance_cnt = cnt;
 376
 377         /* fill with the default distances */
 378         for (i = 0; i < cnt; i++)
 379                 for (j = 0; j < cnt; j++)
 380                         numa_distance[i * cnt + j] = i == j ?
 381                                 LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 382         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Initialized distance table, cnt=%d\n", cnt);
 383
 384         return 0;
 385 }
 386
 387 /**
 388  * numa_set_distance - Set NUMA distance from one NUMA to another
 389  * @from: the 'from' node to set distance
 390  * @to: the 'to'  node to set distance
 391  * @distance: NUMA distance
 392  *
 393  * Set the distance from node @from to @to to @distance.  If distance table
 394  * doesn't exist, one which is large enough to accommodate all the currently
 395  * known nodes will be created.
 396  *
 397  * If such table cannot be allocated, a warning is printed and further
 398  * calls are ignored until the distance table is reset with
 399  * numa_reset_distance().
 400  *
 401  * If @from or @to is higher than the highest known node or lower than zero
 402  * at the time of table creation or @distance doesn't make sense, the call
 403  * is ignored.
 404  * This is to allow simplification of specific NUMA config implementations.
 405  */
 406 void __init numa_set_distance(int from, int to, int distance)
 407 {
 408         if (!numa_distance && numa_alloc_distance() < 0)
 409                 return;
 410
 411         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt ||
 412                         from < 0 || to < 0) {
 413                 pr_warn_once("NUMA: Warning: node ids are out of bound, from=%d to=%d distance=%d\n",
 414                             from, to, distance);
 415                 return;
 416         }
 417
 418         if ((u8)distance != distance ||
 419             (from == to && distance != LOCAL_DISTANCE)) {
 420                 pr_warn_once("NUMA: Warning: invalid distance parameter, from=%d to=%d distance=%d\n",
 421                              from, to, distance);
 422                 return;
 423         }
 424
 425         numa_distance[from * numa_distance_cnt + to] = distance;
 426 }
 427
 428 int __node_distance(int from, int to)
 429 {
 430         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt)
 431                 return from == to ? LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 432         return numa_distance[from * numa_distance_cnt + to];
 433 }
 434 EXPORT_SYMBOL(__node_distance);
 435
 436 /*
 437  * Sanity check to catch more bad NUMA configurations (they are amazingly
 438  * common).  Make sure the nodes cover all memory.
 439  */
 440 static bool __init numa_meminfo_cover_memory(const struct numa_meminfo *mi)
 441 {
 442         u64 numaram, e820ram;
 443         int i;
 444
 445         numaram = 0;
 446         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 447                 u64 s = mi->blk[i].start >> PAGE_SHIFT;
 448                 u64 e = mi->blk[i].end >> PAGE_SHIFT;
 449                 numaram += e - s;
 450                 numaram -= __absent_pages_in_range(mi->blk[i].nid, s, e);
 451                 if ((s64)numaram < 0)
 452                         numaram = 0;
 453         }
 454
 455         e820ram = max_pfn - absent_pages_in_range(0, max_pfn);
 456
 457         /* We seem to lose 3 pages somewhere. Allow 1M of slack. */
 458         if ((s64)(e820ram - numaram) >= (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
 459                 printk(KERN_ERR "NUMA: nodes only cover %LuMB of your %LuMB e820 RAM. Not used.\n",
 460                        (numaram << PAGE_SHIFT) >> 20,
 461                        (e820ram << PAGE_SHIFT) >> 20);
 462                 return false;
 463         }
 464         return true;
 465 }
 466
 467 /*
 468  * Mark all currently memblock-reserved physical memory (which covers the
 469  * kernel's own memory ranges) as hot-unswappable.
 470  */
 471 static void __init numa_clear_kernel_node_hotplug(void)
 472 {
 473         nodemask_t reserved_nodemask = NODE_MASK_NONE;
 474         struct memblock_region *mb_region;
 475         int i;
 476
 477         /*
 478          * We have to do some preprocessing of memblock regions, to
 479          * make them suitable for reservation.
 480          *
 481          * At this time, all memory regions reserved by memblock are
 482          * used by the kernel, but those regions are not split up
 483          * along node boundaries yet, and don't necessarily have their
 484          * node ID set yet either.
 485          *
 486          * So iterate over all memory known to the x86 architecture,
 487          * and use those ranges to set the nid in memblock.reserved.
 488          * This will split up the memblock regions along node
 489          * boundaries and will set the node IDs as well.
 490          */
 491         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 492                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 493                 int ret;
 494
 495                 ret = memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start, &memblock.reserved, mb->nid);
 496                 WARN_ON_ONCE(ret);
 497         }
 498
 499         /*
 500          * Now go over all reserved memblock regions, to construct a
 501          * node mask of all kernel reserved memory areas.
 502          *
 503          * [ Note, when booting with mem=nn[kMG] or in a kdump kernel,
 504          *   numa_meminfo might not include all memblock.reserved
 505          *   memory ranges, because quirks such as trim_snb_memory()
 506          *   reserve specific pages for Sandy Bridge graphics. ]
 507          */
 508         for_each_memblock(reserved, mb_region) {
 509                 if (mb_region->nid != MAX_NUMNODES)
 510                         node_set(mb_region->nid, reserved_nodemask);
 511         }
 512
 513         /*
 514          * Finally, clear the MEMBLOCK_HOTPLUG flag for all memory
 515          * belonging to the reserved node mask.
 516          *
 517          * Note that this will include memory regions that reside
 518          * on nodes that contain kernel memory - entire nodes
 519          * become hot-unpluggable:
 520          */
 521         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 522                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 523
 524                 if (!node_isset(mb->nid, reserved_nodemask))
 525                         continue;
 526
 527                 memblock_clear_hotplug(mb->start, mb->end - mb->start);
 528         }
 529 }
 530
 531 static int __init numa_register_memblks(struct numa_meminfo *mi)
 532 {
 533         unsigned long uninitialized_var(pfn_align);
 534         int i, nid;
 535
 536         /* Account for nodes with cpus and no memory */
 537         node_possible_map = numa_nodes_parsed;
 538         numa_nodemask_from_meminfo(&node_possible_map, mi);
 539         if (WARN_ON(nodes_empty(node_possible_map)))
 540                 return -EINVAL;
 541
 542         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 543                 struct numa_memblk *mb = &mi->blk[i];
 544                 memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start,
 545                                   &memblock.memory, mb->nid);
 546         }
 547
 548         /*
 549          * At very early time, the kernel have to use some memory such as
 550          * loading the kernel image. We cannot prevent this anyway. So any
 551          * node the kernel resides in should be un-hotpluggable.
 552          *
 553          * And when we come here, alloc node data won't fail.
 554          */
 555         numa_clear_kernel_node_hotplug();
 556
 557         /*
 558          * If sections array is gonna be used for pfn -> nid mapping, check
 559          * whether its granularity is fine enough.
 560          */
 561 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
 562         pfn_align = node_map_pfn_alignment();
 563         if (pfn_align && pfn_align < PAGES_PER_SECTION) {
 564                 printk(KERN_WARNING "Node alignment %LuMB < min %LuMB, rejecting NUMA config\n",
 565                        PFN_PHYS(pfn_align) >> 20,
 566                        PFN_PHYS(PAGES_PER_SECTION) >> 20);
 567                 return -EINVAL;
 568         }
 569 #endif
 570         if (!numa_meminfo_cover_memory(mi))
 571                 return -EINVAL;
 572
 573         /* Finally register nodes. */
 574         for_each_node_mask(nid, node_possible_map) {
 575                 u64 start = PFN_PHYS(max_pfn);
 576                 u64 end = 0;
 577
 578                 for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 579                         if (nid != mi->blk[i].nid)
 580                                 continue;
 581                         start = min(mi->blk[i].start, start);
 582                         end = max(mi->blk[i].end, end);
 583                 }
 584
 585                 if (start >= end)
 586                         continue;
 587
 588                 /*
 589                  * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
 590                  * minimum amount of memory:
 591                  */
 592                 if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
 593                         continue;
 594
 595                 alloc_node_data(nid);
 596         }
 597
 598         /* Dump memblock with node info and return. */
 599         memblock_dump_all();
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 /*
 604  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
 605  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
 606  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
 607  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
 608  * nodes.
 609  */
 610 static void __init numa_init_array(void)
 611 {
 612         int rr, i;
 613
 614         rr = first_node(node_online_map);
 615         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 616                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
 617                         continue;
 618                 numa_set_node(i, rr);
 619                 rr = next_node_in(rr, node_online_map);
 620         }
 621 }
 622
 623 static int __init numa_init(int (*init_func)(void))
 624 {
 625         int i;
 626         int ret;
 627
 628         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++)
 629                 set_apicid_to_node(i, NUMA_NO_NODE);
 630
 631         nodes_clear(numa_nodes_parsed);
 632         nodes_clear(node_possible_map);
 633         nodes_clear(node_online_map);
 634         memset(&numa_meminfo, 0, sizeof(numa_meminfo));
 635         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.memory,
 636                                   MAX_NUMNODES));
 637         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.reserved,
 638                                   MAX_NUMNODES));
 639         /* In case that parsing SRAT failed. */
 640         WARN_ON(memblock_clear_hotplug(0, ULLONG_MAX));
 641         numa_reset_distance();
 642
 643         ret = init_func();
 644         if (ret < 0)
 645                 return ret;
 646
 647         /*
 648          * We reset memblock back to the top-down direction
 649          * here because if we configured ACPI_NUMA, we have
 650          * parsed SRAT in init_func(). It is ok to have the
 651          * reset here even if we did't configure ACPI_NUMA
 652          * or acpi numa init fails and fallbacks to dummy
 653          * numa init.
 654          */
 655         memblock_set_bottom_up(false);
 656
 657         ret = numa_cleanup_meminfo(&numa_meminfo);
 658         if (ret < 0)
 659                 return ret;
 660
 661         numa_emulation(&numa_meminfo, numa_distance_cnt);
 662
 663         ret = numa_register_memblks(&numa_meminfo);
 664         if (ret < 0)
 665                 return ret;
 666
 667         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 668                 int nid = early_cpu_to_node(i);
 669
 670                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
 671                         continue;
 672                 if (!node_online(nid))
 673                         numa_clear_node(i);
 674         }
 675         numa_init_array();
 676
 677         return 0;
 678 }
 679
 680 /**
 681  * dummy_numa_init - Fallback dummy NUMA init
 682  *
 683  * Used if there's no underlying NUMA architecture, NUMA initialization
 684  * fails, or NUMA is disabled on the command line.
 685  *
 686  * Must online at least one node and add memory blocks that cover all
 687  * allowed memory.  This function must not fail.
 688  */
 689 static int __init dummy_numa_init(void)
 690 {
 691         printk(KERN_INFO "%s\n",
 692                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 693         printk(KERN_INFO "Faking a node at [mem %#018Lx-%#018Lx]\n",
 694                0LLU, PFN_PHYS(max_pfn) - 1);
 695
 696         node_set(0, numa_nodes_parsed);
 697         numa_add_memblk(0, 0, PFN_PHYS(max_pfn));
 698
 699         return 0;
 700 }
 701
 702 /**
 703  * x86_numa_init - Initialize NUMA
 704  *
 705  * Try each configured NUMA initialization method until one succeeds.  The
 706  * last fallback is dummy single node config encomapssing whole memory and
 707  * never fails.
 708  */
 709 void __init x86_numa_init(void)
 710 {
 711         if (!numa_off) {
 712 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 713                 if (!numa_init(x86_acpi_numa_init))
 714                         return;
 715 #endif
 716 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 717                 if (!numa_init(amd_numa_init))
 718                         return;
 719 #endif
 720         }
 721
 722         numa_init(dummy_numa_init);
 723 }
 724
 725 static __init int find_near_online_node(int node)
 726 {
 727         int n, val;
 728         int min_val = INT_MAX;
 729         int best_node = -1;
 730
 731         for_each_online_node(n) {
 732                 val = node_distance(node, n);
 733
 734                 if (val < min_val) {
 735                         min_val = val;
 736                         best_node = n;
 737                 }
 738         }
 739
 740         return best_node;
 741 }
 742
 743 /*
 744  * Setup early cpu_to_node.
 745  *
 746  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 747  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 748  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 749  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 750  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 751  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 752  * prior to this call, and this initialization is good enough
 753  * for the fake NUMA cases.
 754  *
 755  * Called before the per_cpu areas are setup.
 756  */
 757 void __init init_cpu_to_node(void)
 758 {
 759         int cpu;
 760         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 761
 762         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 763
 764         for_each_possible_cpu(cpu) {
 765                 int node = numa_cpu_node(cpu);
 766
 767                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 768                         continue;
 769                 if (!node_online(node))
 770                         node = find_near_online_node(node);
 771                 numa_set_node(cpu, node);
 772         }
 773 }
 774
 775 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 776
 777 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 778 void numa_add_cpu(int cpu)
 779 {
 780         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 781 }
 782
 783 void numa_remove_cpu(int cpu)
 784 {
 785         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 786 }
 787 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 788
 789 #else   /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 790
 791 int __cpu_to_node(int cpu)
 792 {
 793         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 794                 printk(KERN_WARNING
 795                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 796                 dump_stack();
 797                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 798         }
 799         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 800 }
 801 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 802
 803 /*
 804  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 805  * per_cpu areas are setup.
 806  */
 807 int early_cpu_to_node(int cpu)
 808 {
 809         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 810                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 811
 812         if (!cpu_possible(cpu)) {
 813                 printk(KERN_WARNING
 814                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 815                 dump_stack();
 816                 return NUMA_NO_NODE;
 817         }
 818         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 819 }
 820
 821 void debug_cpumask_set_cpu(int cpu, int node, bool enable)
 822 {
 823         struct cpumask *mask;
 824
 825         if (node == NUMA_NO_NODE) {
 826                 /* early_cpu_to_node() already emits a warning and trace */
 827                 return;
 828         }
 829         mask = node_to_cpumask_map[node];
 830         if (!mask) {
 831                 pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 832                 dump_stack();
 833                 return;
 834         }
 835
 836         if (enable)
 837                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 838         else
 839                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 840
 841         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %*pbl\n",
 842                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
 843                 cpu, node, cpumask_pr_args(mask));
 844         return;
 845 }
 846
 847 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 848 static void numa_set_cpumask(int cpu, bool enable)
 849 {
 850         debug_cpumask_set_cpu(cpu, early_cpu_to_node(cpu), enable);
 851 }
 852
 853 void numa_add_cpu(int cpu)
 854 {
 855         numa_set_cpumask(cpu, true);
 856 }
 857
 858 void numa_remove_cpu(int cpu)
 859 {
 860         numa_set_cpumask(cpu, false);
 861 }
 862 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 863
 864 /*
 865  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 866  */
 867 const struct cpumask *cpumask_of_node(int node)
 868 {
 869         if (node >= nr_node_ids) {
 870                 printk(KERN_WARNING
 871                         "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 872                         node, nr_node_ids);
 873                 dump_stack();
 874                 return cpu_none_mask;
 875         }
 876         if (node_to_cpumask_map[node] == NULL) {
 877                 printk(KERN_WARNING
 878                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 879                         node);
 880                 dump_stack();
 881                 return cpu_online_mask;
 882         }
 883         return node_to_cpumask_map[node];
 884 }
 885 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 886
 887 #endif  /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 888
 889 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 890 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 891 {
 892         struct numa_meminfo *mi = &numa_meminfo;
 893         int nid = mi->blk[0].nid;
 894         int i;
 895
 896         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++)
 897                 if (mi->blk[i].start <= start && mi->blk[i].end > start)
 898                         nid = mi->blk[i].nid;
 899         return nid;
 900 }
 901 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_add_physaddr_to_nid);
 902 #endif