arch/powerpc/mm/numa.c

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