arch/x86/mm/numa.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* Common code for 32 and 64-bit NUMA */
   3 #include <linux/acpi.h>
   4 #include <linux/kernel.h>
   5 #include <linux/mm.h>
   6 #include <linux/string.h>
   7 #include <linux/init.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/api.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 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 __initdata_or_meminfo;
  29 static struct numa_meminfo numa_reserved_meminfo __initdata_or_meminfo;
  30
  31 static int numa_distance_cnt;
  32 static u8 *numa_distance;
  33
  34 static __init int numa_setup(char *opt)
  35 {
  36         if (!opt)
  37                 return -EINVAL;
  38         if (!strncmp(opt, "off", 3))
  39                 numa_off = 1;
  40 #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
  41         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
  42                 numa_emu_cmdline(opt + 5);
  43 #endif
  44 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
  45         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
  46                 acpi_numa = -1;
  47 #endif
  48         return 0;
  49 }
  50 early_param("numa", numa_setup);
  51
  52 /*
  53  * apicid, cpu, node mappings
  54  */
  55 s16 __apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] = {
  56         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
  57 };
  58
  59 int numa_cpu_node(int cpu)
  60 {
  61         int apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
  62
  63         if (apicid != BAD_APICID)
  64                 return __apicid_to_node[apicid];
  65         return NUMA_NO_NODE;
  66 }
  67
  68 cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];
  69 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  70
  71 /*
  72  * Map cpu index to node index
  73  */
  74 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  75 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  76
  77 void numa_set_node(int cpu, int node)
  78 {
  79         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
  80
  81         /* early setting, no percpu area yet */
  82         if (cpu_to_node_map) {
  83                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
  84                 return;
  85         }
  86
  87 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
  88         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
  89                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
  90                 dump_stack();
  91                 return;
  92         }
  93 #endif
  94         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
  95
  96         set_cpu_numa_node(cpu, node);
  97 }
  98
  99 void numa_clear_node(int cpu)
 100 {
 101         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 102 }
 103
 104 /*
 105  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 106  * Requires node_possible_map to be valid.
 107  *
 108  * Note: cpumask_of_node() is not valid until after this is done.
 109  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 110  */
 111 void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 112 {
 113         unsigned int node;
 114
 115         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 116         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES)
 117                 setup_nr_node_ids();
 118
 119         /* allocate the map */
 120         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
 121                 alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);
 122
 123         /* cpumask_of_node() will now work */
 124         pr_debug("Node to cpumask map for %u nodes\n", nr_node_ids);
 125 }
 126
 127 static int __init numa_add_memblk_to(int nid, u64 start, u64 end,
 128                                      struct numa_meminfo *mi)
 129 {
 130         /* ignore zero length blks */
 131         if (start == end)
 132                 return 0;
 133
 134         /* whine about and ignore invalid blks */
 135         if (start > end || nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES) {
 136                 pr_warn("Warning: invalid memblk node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 137                         nid, start, end - 1);
 138                 return 0;
 139         }
 140
 141         if (mi->nr_blks >= NR_NODE_MEMBLKS) {
 142                 pr_err("too many memblk ranges\n");
 143                 return -EINVAL;
 144         }
 145
 146         mi->blk[mi->nr_blks].start = start;
 147         mi->blk[mi->nr_blks].end = end;
 148         mi->blk[mi->nr_blks].nid = nid;
 149         mi->nr_blks++;
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 /**
 154  * numa_remove_memblk_from - Remove one numa_memblk from a numa_meminfo
 155  * @idx: Index of memblk to remove
 156  * @mi: numa_meminfo to remove memblk from
 157  *
 158  * Remove @idx'th numa_memblk from @mi by shifting @mi->blk[] and
 159  * decrementing @mi->nr_blks.
 160  */
 161 void __init numa_remove_memblk_from(int idx, struct numa_meminfo *mi)
 162 {
 163         mi->nr_blks--;
 164         memmove(&mi->blk[idx], &mi->blk[idx + 1],
 165                 (mi->nr_blks - idx) * sizeof(mi->blk[0]));
 166 }
 167
 168 /**
 169  * numa_move_tail_memblk - Move a numa_memblk from one numa_meminfo to another
 170  * @dst: numa_meminfo to append block to
 171  * @idx: Index of memblk to remove
 172  * @src: numa_meminfo to remove memblk from
 173  */
 174 static void __init numa_move_tail_memblk(struct numa_meminfo *dst, int idx,
 175                                          struct numa_meminfo *src)
 176 {
 177         dst->blk[dst->nr_blks++] = src->blk[idx];
 178         numa_remove_memblk_from(idx, src);
 179 }
 180
 181 /**
 182  * numa_add_memblk - Add one numa_memblk to numa_meminfo
 183  * @nid: NUMA node ID of the new memblk
 184  * @start: Start address of the new memblk
 185  * @end: End address of the new memblk
 186  *
 187  * Add a new memblk to the default numa_meminfo.
 188  *
 189  * RETURNS:
 190  * 0 on success, -errno on failure.
 191  */
 192 int __init numa_add_memblk(int nid, u64 start, u64 end)
 193 {
 194         return numa_add_memblk_to(nid, start, end, &numa_meminfo);
 195 }
 196
 197 /* Allocate NODE_DATA for a node on the local memory */
 198 static void __init alloc_node_data(int nid)
 199 {
 200         const size_t nd_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
 201         u64 nd_pa;
 202         void *nd;
 203         int tnid;
 204
 205         /*
 206          * Allocate node data.  Try node-local memory and then any node.
 207          * Never allocate in DMA zone.
 208          */
 209         nd_pa = memblock_phys_alloc_try_nid(nd_size, SMP_CACHE_BYTES, nid);
 210         if (!nd_pa) {
 211                 pr_err("Cannot find %zu bytes in any node (initial node: %d)\n",
 212                        nd_size, nid);
 213                 return;
 214         }
 215         nd = __va(nd_pa);
 216
 217         /* report and initialize */
 218         printk(KERN_INFO "NODE_DATA(%d) allocated [mem %#010Lx-%#010Lx]\n", nid,
 219                nd_pa, nd_pa + nd_size - 1);
 220         tnid = early_pfn_to_nid(nd_pa >> PAGE_SHIFT);
 221         if (tnid != nid)
 222                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nid, tnid);
 223
 224         node_data[nid] = nd;
 225         memset(NODE_DATA(nid), 0, sizeof(pg_data_t));
 226
 227         node_set_online(nid);
 228 }
 229
 230 /**
 231  * numa_cleanup_meminfo - Cleanup a numa_meminfo
 232  * @mi: numa_meminfo to clean up
 233  *
 234  * Sanitize @mi by merging and removing unnecessary memblks.  Also check for
 235  * conflicts and clear unused memblks.
 236  *
 237  * RETURNS:
 238  * 0 on success, -errno on failure.
 239  */
 240 int __init numa_cleanup_meminfo(struct numa_meminfo *mi)
 241 {
 242         const u64 low = 0;
 243         const u64 high = PFN_PHYS(max_pfn);
 244         int i, j, k;
 245
 246         /* first, trim all entries */
 247         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 248                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 249
 250                 /* move / save reserved memory ranges */
 251                 if (!memblock_overlaps_region(&memblock.memory,
 252                                         bi->start, bi->end - bi->start)) {
 253                         numa_move_tail_memblk(&numa_reserved_meminfo, i--, mi);
 254                         continue;
 255                 }
 256
 257                 /* make sure all non-reserved blocks are inside the limits */
 258                 bi->start = max(bi->start, low);
 259                 bi->end = min(bi->end, high);
 260
 261                 /* and there's no empty block */
 262                 if (bi->start >= bi->end)
 263                         numa_remove_memblk_from(i--, mi);
 264         }
 265
 266         /* merge neighboring / overlapping entries */
 267         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 268                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 269
 270                 for (j = i + 1; j < mi->nr_blks; j++) {
 271                         struct numa_memblk *bj = &mi->blk[j];
 272                         u64 start, end;
 273
 274                         /*
 275                          * See whether there are overlapping blocks.  Whine
 276                          * about but allow overlaps of the same nid.  They
 277                          * will be merged below.
 278                          */
 279                         if (bi->end > bj->start && bi->start < bj->end) {
 280                                 if (bi->nid != bj->nid) {
 281                                         pr_err("node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 282                                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 283                                                bj->nid, bj->start, bj->end - 1);
 284                                         return -EINVAL;
 285                                 }
 286                                 pr_warn("Warning: node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with itself [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 287                                         bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 288                                         bj->start, bj->end - 1);
 289                         }
 290
 291                         /*
 292                          * Join together blocks on the same node, holes
 293                          * between which don't overlap with memory on other
 294                          * nodes.
 295                          */
 296                         if (bi->nid != bj->nid)
 297                                 continue;
 298                         start = min(bi->start, bj->start);
 299                         end = max(bi->end, bj->end);
 300                         for (k = 0; k < mi->nr_blks; k++) {
 301                                 struct numa_memblk *bk = &mi->blk[k];
 302
 303                                 if (bi->nid == bk->nid)
 304                                         continue;
 305                                 if (start < bk->end && end > bk->start)
 306                                         break;
 307                         }
 308                         if (k < mi->nr_blks)
 309                                 continue;
 310                         printk(KERN_INFO "NUMA: Node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] + [mem %#010Lx-%#010Lx] -> [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 311                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1, bj->start,
 312                                bj->end - 1, start, end - 1);
 313                         bi->start = start;
 314                         bi->end = end;
 315                         numa_remove_memblk_from(j--, mi);
 316                 }
 317         }
 318
 319         /* clear unused ones */
 320         for (i = mi->nr_blks; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++) {
 321                 mi->blk[i].start = mi->blk[i].end = 0;
 322                 mi->blk[i].nid = NUMA_NO_NODE;
 323         }
 324
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Set nodes, which have memory in @mi, in *@nodemask.
 330  */
 331 static void __init numa_nodemask_from_meminfo(nodemask_t *nodemask,
 332                                               const struct numa_meminfo *mi)
 333 {
 334         int i;
 335
 336         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++)
 337                 if (mi->blk[i].start != mi->blk[i].end &&
 338                     mi->blk[i].nid != NUMA_NO_NODE)
 339                         node_set(mi->blk[i].nid, *nodemask);
 340 }
 341
 342 /**
 343  * numa_reset_distance - Reset NUMA distance table
 344  *
 345  * The current table is freed.  The next numa_set_distance() call will
 346  * create a new one.
 347  */
 348 void __init numa_reset_distance(void)
 349 {
 350         size_t size = numa_distance_cnt * numa_distance_cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 351
 352         /* numa_distance could be 1LU marking allocation failure, test cnt */
 353         if (numa_distance_cnt)
 354                 memblock_free(__pa(numa_distance), size);
 355         numa_distance_cnt = 0;
 356         numa_distance = NULL;   /* enable table creation */
 357 }
 358
 359 static int __init numa_alloc_distance(void)
 360 {
 361         nodemask_t nodes_parsed;
 362         size_t size;
 363         int i, j, cnt = 0;
 364         u64 phys;
 365
 366         /* size the new table and allocate it */
 367         nodes_parsed = numa_nodes_parsed;
 368         numa_nodemask_from_meminfo(&nodes_parsed, &numa_meminfo);
 369
 370         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
 371                 cnt = i;
 372         cnt++;
 373         size = cnt * cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 374
 375         phys = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 376                                       size, PAGE_SIZE);
 377         if (!phys) {
 378                 pr_warn("Warning: can't allocate distance table!\n");
 379                 /* don't retry until explicitly reset */
 380                 numa_distance = (void *)1LU;
 381                 return -ENOMEM;
 382         }
 383         memblock_reserve(phys, size);
 384
 385         numa_distance = __va(phys);
 386         numa_distance_cnt = cnt;
 387
 388         /* fill with the default distances */
 389         for (i = 0; i < cnt; i++)
 390                 for (j = 0; j < cnt; j++)
 391                         numa_distance[i * cnt + j] = i == j ?
 392                                 LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 393         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Initialized distance table, cnt=%d\n", cnt);
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 /**
 399  * numa_set_distance - Set NUMA distance from one NUMA to another
 400  * @from: the 'from' node to set distance
 401  * @to: the 'to'  node to set distance
 402  * @distance: NUMA distance
 403  *
 404  * Set the distance from node @from to @to to @distance.  If distance table
 405  * doesn't exist, one which is large enough to accommodate all the currently
 406  * known nodes will be created.
 407  *
 408  * If such table cannot be allocated, a warning is printed and further
 409  * calls are ignored until the distance table is reset with
 410  * numa_reset_distance().
 411  *
 412  * If @from or @to is higher than the highest known node or lower than zero
 413  * at the time of table creation or @distance doesn't make sense, the call
 414  * is ignored.
 415  * This is to allow simplification of specific NUMA config implementations.
 416  */
 417 void __init numa_set_distance(int from, int to, int distance)
 418 {
 419         if (!numa_distance && numa_alloc_distance() < 0)
 420                 return;
 421
 422         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt ||
 423                         from < 0 || to < 0) {
 424                 pr_warn_once("Warning: node ids are out of bound, from=%d to=%d distance=%d\n",
 425                              from, to, distance);
 426                 return;
 427         }
 428
 429         if ((u8)distance != distance ||
 430             (from == to && distance != LOCAL_DISTANCE)) {
 431                 pr_warn_once("Warning: invalid distance parameter, from=%d to=%d distance=%d\n",
 432                              from, to, distance);
 433                 return;
 434         }
 435
 436         numa_distance[from * numa_distance_cnt + to] = distance;
 437 }
 438
 439 int __node_distance(int from, int to)
 440 {
 441         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt)
 442                 return from == to ? LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 443         return numa_distance[from * numa_distance_cnt + to];
 444 }
 445 EXPORT_SYMBOL(__node_distance);
 446
 447 /*
 448  * Sanity check to catch more bad NUMA configurations (they are amazingly
 449  * common).  Make sure the nodes cover all memory.
 450  */
 451 static bool __init numa_meminfo_cover_memory(const struct numa_meminfo *mi)
 452 {
 453         u64 numaram, e820ram;
 454         int i;
 455
 456         numaram = 0;
 457         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 458                 u64 s = mi->blk[i].start >> PAGE_SHIFT;
 459                 u64 e = mi->blk[i].end >> PAGE_SHIFT;
 460                 numaram += e - s;
 461                 numaram -= __absent_pages_in_range(mi->blk[i].nid, s, e);
 462                 if ((s64)numaram < 0)
 463                         numaram = 0;
 464         }
 465
 466         e820ram = max_pfn - absent_pages_in_range(0, max_pfn);
 467
 468         /* We seem to lose 3 pages somewhere. Allow 1M of slack. */
 469         if ((s64)(e820ram - numaram) >= (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
 470                 printk(KERN_ERR "NUMA: nodes only cover %LuMB of your %LuMB e820 RAM. Not used.\n",
 471                        (numaram << PAGE_SHIFT) >> 20,
 472                        (e820ram << PAGE_SHIFT) >> 20);
 473                 return false;
 474         }
 475         return true;
 476 }
 477
 478 /*
 479  * Mark all currently memblock-reserved physical memory (which covers the
 480  * kernel's own memory ranges) as hot-unswappable.
 481  */
 482 static void __init numa_clear_kernel_node_hotplug(void)
 483 {
 484         nodemask_t reserved_nodemask = NODE_MASK_NONE;
 485         struct memblock_region *mb_region;
 486         int i;
 487
 488         /*
 489          * We have to do some preprocessing of memblock regions, to
 490          * make them suitable for reservation.
 491          *
 492          * At this time, all memory regions reserved by memblock are
 493          * used by the kernel, but those regions are not split up
 494          * along node boundaries yet, and don't necessarily have their
 495          * node ID set yet either.
 496          *
 497          * So iterate over all memory known to the x86 architecture,
 498          * and use those ranges to set the nid in memblock.reserved.
 499          * This will split up the memblock regions along node
 500          * boundaries and will set the node IDs as well.
 501          */
 502         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 503                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 504                 int ret;
 505
 506                 ret = memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start, &memblock.reserved, mb->nid);
 507                 WARN_ON_ONCE(ret);
 508         }
 509
 510         /*
 511          * Now go over all reserved memblock regions, to construct a
 512          * node mask of all kernel reserved memory areas.
 513          *
 514          * [ Note, when booting with mem=nn[kMG] or in a kdump kernel,
 515          *   numa_meminfo might not include all memblock.reserved
 516          *   memory ranges, because quirks such as trim_snb_memory()
 517          *   reserve specific pages for Sandy Bridge graphics. ]
 518          */
 519         for_each_memblock(reserved, mb_region) {
 520                 int nid = memblock_get_region_node(mb_region);
 521
 522                 if (nid != MAX_NUMNODES)
 523                         node_set(nid, reserved_nodemask);
 524         }
 525
 526         /*
 527          * Finally, clear the MEMBLOCK_HOTPLUG flag for all memory
 528          * belonging to the reserved node mask.
 529          *
 530          * Note that this will include memory regions that reside
 531          * on nodes that contain kernel memory - entire nodes
 532          * become hot-unpluggable:
 533          */
 534         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 535                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 536
 537                 if (!node_isset(mb->nid, reserved_nodemask))
 538                         continue;
 539
 540                 memblock_clear_hotplug(mb->start, mb->end - mb->start);
 541         }
 542 }
 543
 544 static int __init numa_register_memblks(struct numa_meminfo *mi)
 545 {
 546         int i, nid;
 547
 548         /* Account for nodes with cpus and no memory */
 549         node_possible_map = numa_nodes_parsed;
 550         numa_nodemask_from_meminfo(&node_possible_map, mi);
 551         if (WARN_ON(nodes_empty(node_possible_map)))
 552                 return -EINVAL;
 553
 554         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 555                 struct numa_memblk *mb = &mi->blk[i];
 556                 memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start,
 557                                   &memblock.memory, mb->nid);
 558         }
 559
 560         /*
 561          * At very early time, the kernel have to use some memory such as
 562          * loading the kernel image. We cannot prevent this anyway. So any
 563          * node the kernel resides in should be un-hotpluggable.
 564          *
 565          * And when we come here, alloc node data won't fail.
 566          */
 567         numa_clear_kernel_node_hotplug();
 568
 569         /*
 570          * If sections array is gonna be used for pfn -> nid mapping, check
 571          * whether its granularity is fine enough.
 572          */
 573         if (IS_ENABLED(NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS)) {
 574                 unsigned long pfn_align = node_map_pfn_alignment();
 575
 576                 if (pfn_align && pfn_align < PAGES_PER_SECTION) {
 577                         pr_warn("Node alignment %LuMB < min %LuMB, rejecting NUMA config\n",
 578                                 PFN_PHYS(pfn_align) >> 20,
 579                                 PFN_PHYS(PAGES_PER_SECTION) >> 20);
 580                         return -EINVAL;
 581                 }
 582         }
 583         if (!numa_meminfo_cover_memory(mi))
 584                 return -EINVAL;
 585
 586         /* Finally register nodes. */
 587         for_each_node_mask(nid, node_possible_map) {
 588                 u64 start = PFN_PHYS(max_pfn);
 589                 u64 end = 0;
 590
 591                 for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 592                         if (nid != mi->blk[i].nid)
 593                                 continue;
 594                         start = min(mi->blk[i].start, start);
 595                         end = max(mi->blk[i].end, end);
 596                 }
 597
 598                 if (start >= end)
 599                         continue;
 600
 601                 /*
 602                  * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
 603                  * minimum amount of memory:
 604                  */
 605                 if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
 606                         continue;
 607
 608                 alloc_node_data(nid);
 609         }
 610
 611         /* Dump memblock with node info and return. */
 612         memblock_dump_all();
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 /*
 617  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
 618  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
 619  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
 620  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
 621  * nodes.
 622  */
 623 static void __init numa_init_array(void)
 624 {
 625         int rr, i;
 626
 627         rr = first_node(node_online_map);
 628         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 629                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
 630                         continue;
 631                 numa_set_node(i, rr);
 632                 rr = next_node_in(rr, node_online_map);
 633         }
 634 }
 635
 636 static int __init numa_init(int (*init_func)(void))
 637 {
 638         int i;
 639         int ret;
 640
 641         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++)
 642                 set_apicid_to_node(i, NUMA_NO_NODE);
 643
 644         nodes_clear(numa_nodes_parsed);
 645         nodes_clear(node_possible_map);
 646         nodes_clear(node_online_map);
 647         memset(&numa_meminfo, 0, sizeof(numa_meminfo));
 648         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.memory,
 649                                   MAX_NUMNODES));
 650         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.reserved,
 651                                   MAX_NUMNODES));
 652         /* In case that parsing SRAT failed. */
 653         WARN_ON(memblock_clear_hotplug(0, ULLONG_MAX));
 654         numa_reset_distance();
 655
 656         ret = init_func();
 657         if (ret < 0)
 658                 return ret;
 659
 660         /*
 661          * We reset memblock back to the top-down direction
 662          * here because if we configured ACPI_NUMA, we have
 663          * parsed SRAT in init_func(). It is ok to have the
 664          * reset here even if we did't configure ACPI_NUMA
 665          * or acpi numa init fails and fallbacks to dummy
 666          * numa init.
 667          */
 668         memblock_set_bottom_up(false);
 669
 670         ret = numa_cleanup_meminfo(&numa_meminfo);
 671         if (ret < 0)
 672                 return ret;
 673
 674         numa_emulation(&numa_meminfo, numa_distance_cnt);
 675
 676         ret = numa_register_memblks(&numa_meminfo);
 677         if (ret < 0)
 678                 return ret;
 679
 680         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 681                 int nid = early_cpu_to_node(i);
 682
 683                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
 684                         continue;
 685                 if (!node_online(nid))
 686                         numa_clear_node(i);
 687         }
 688         numa_init_array();
 689
 690         return 0;
 691 }
 692
 693 /**
 694  * dummy_numa_init - Fallback dummy NUMA init
 695  *
 696  * Used if there's no underlying NUMA architecture, NUMA initialization
 697  * fails, or NUMA is disabled on the command line.
 698  *
 699  * Must online at least one node and add memory blocks that cover all
 700  * allowed memory.  This function must not fail.
 701  */
 702 static int __init dummy_numa_init(void)
 703 {
 704         printk(KERN_INFO "%s\n",
 705                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 706         printk(KERN_INFO "Faking a node at [mem %#018Lx-%#018Lx]\n",
 707                0LLU, PFN_PHYS(max_pfn) - 1);
 708
 709         node_set(0, numa_nodes_parsed);
 710         numa_add_memblk(0, 0, PFN_PHYS(max_pfn));
 711
 712         return 0;
 713 }
 714
 715 /**
 716  * x86_numa_init - Initialize NUMA
 717  *
 718  * Try each configured NUMA initialization method until one succeeds.  The
 719  * last fallback is dummy single node config encompassing whole memory and
 720  * never fails.
 721  */
 722 void __init x86_numa_init(void)
 723 {
 724         if (!numa_off) {
 725 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 726                 if (!numa_init(x86_acpi_numa_init))
 727                         return;
 728 #endif
 729 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 730                 if (!numa_init(amd_numa_init))
 731                         return;
 732 #endif
 733         }
 734
 735         numa_init(dummy_numa_init);
 736 }
 737
 738 static void __init init_memory_less_node(int nid)
 739 {
 740         /* Allocate and initialize node data. Memory-less node is now online.*/
 741         alloc_node_data(nid);
 742         free_area_init_memoryless_node(nid);
 743
 744         /*
 745          * All zonelists will be built later in start_kernel() after per cpu
 746          * areas are initialized.
 747          */
 748 }
 749
 750 /*
 751  * Setup early cpu_to_node.
 752  *
 753  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 754  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 755  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 756  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 757  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 758  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 759  * prior to this call, and this initialization is good enough
 760  * for the fake NUMA cases.
 761  *
 762  * Called before the per_cpu areas are setup.
 763  */
 764 void __init init_cpu_to_node(void)
 765 {
 766         int cpu;
 767         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 768
 769         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 770
 771         for_each_possible_cpu(cpu) {
 772                 int node = numa_cpu_node(cpu);
 773
 774                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 775                         continue;
 776
 777                 if (!node_online(node))
 778                         init_memory_less_node(node);
 779
 780                 numa_set_node(cpu, node);
 781         }
 782 }
 783
 784 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 785
 786 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 787 void numa_add_cpu(int cpu)
 788 {
 789         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 790 }
 791
 792 void numa_remove_cpu(int cpu)
 793 {
 794         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 795 }
 796 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 797
 798 #else   /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 799
 800 int __cpu_to_node(int cpu)
 801 {
 802         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 803                 printk(KERN_WARNING
 804                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 805                 dump_stack();
 806                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 807         }
 808         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 809 }
 810 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 811
 812 /*
 813  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 814  * per_cpu areas are setup.
 815  */
 816 int early_cpu_to_node(int cpu)
 817 {
 818         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 819                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 820
 821         if (!cpu_possible(cpu)) {
 822                 printk(KERN_WARNING
 823                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 824                 dump_stack();
 825                 return NUMA_NO_NODE;
 826         }
 827         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 828 }
 829
 830 void debug_cpumask_set_cpu(int cpu, int node, bool enable)
 831 {
 832         struct cpumask *mask;
 833
 834         if (node == NUMA_NO_NODE) {
 835                 /* early_cpu_to_node() already emits a warning and trace */
 836                 return;
 837         }
 838         mask = node_to_cpumask_map[node];
 839         if (!mask) {
 840                 pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 841                 dump_stack();
 842                 return;
 843         }
 844
 845         if (enable)
 846                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 847         else
 848                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 849
 850         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %*pbl\n",
 851                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
 852                 cpu, node, cpumask_pr_args(mask));
 853         return;
 854 }
 855
 856 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 857 static void numa_set_cpumask(int cpu, bool enable)
 858 {
 859         debug_cpumask_set_cpu(cpu, early_cpu_to_node(cpu), enable);
 860 }
 861
 862 void numa_add_cpu(int cpu)
 863 {
 864         numa_set_cpumask(cpu, true);
 865 }
 866
 867 void numa_remove_cpu(int cpu)
 868 {
 869         numa_set_cpumask(cpu, false);
 870 }
 871 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 872
 873 /*
 874  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 875  */
 876 const struct cpumask *cpumask_of_node(int node)
 877 {
 878         if ((unsigned)node >= nr_node_ids) {
 879                 printk(KERN_WARNING
 880                         "cpumask_of_node(%d): (unsigned)node >= nr_node_ids(%u)\n",
 881                         node, nr_node_ids);
 882                 dump_stack();
 883                 return cpu_none_mask;
 884         }
 885         if (node_to_cpumask_map[node] == NULL) {
 886                 printk(KERN_WARNING
 887                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 888                         node);
 889                 dump_stack();
 890                 return cpu_online_mask;
 891         }
 892         return node_to_cpumask_map[node];
 893 }
 894 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 895
 896 #endif  /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 897
 898 #ifdef CONFIG_NUMA_KEEP_MEMINFO
 899 static int meminfo_to_nid(struct numa_meminfo *mi, u64 start)
 900 {
 901         int i;
 902
 903         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++)
 904                 if (mi->blk[i].start <= start && mi->blk[i].end > start)
 905                         return mi->blk[i].nid;
 906         return NUMA_NO_NODE;
 907 }
 908
 909 int phys_to_target_node(phys_addr_t start)
 910 {
 911         int nid = meminfo_to_nid(&numa_meminfo, start);
 912
 913         /*
 914          * Prefer online nodes, but if reserved memory might be
 915          * hot-added continue the search with reserved ranges.
 916          */
 917         if (nid != NUMA_NO_NODE)
 918                 return nid;
 919
 920         return meminfo_to_nid(&numa_reserved_meminfo, start);
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(phys_to_target_node);
 923
 924 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 925 {
 926         int nid = meminfo_to_nid(&numa_meminfo, start);
 927
 928         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 929                 nid = numa_meminfo.blk[0].nid;
 930         return nid;
 931 }
 932 #endif