arch/x86/kernel/setup_percpu.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/module.h>
   3 #include <linux/init.h>
   4 #include <linux/bootmem.h>
   5 #include <linux/percpu.h>
   6 #include <linux/kexec.h>
   7 #include <linux/crash_dump.h>
   8 #include <asm/smp.h>
   9 #include <asm/percpu.h>
  10 #include <asm/sections.h>
  11 #include <asm/processor.h>
  12 #include <asm/setup.h>
  13 #include <asm/topology.h>
  14 #include <asm/mpspec.h>
  15 #include <asm/apicdef.h>
  16 #include <asm/highmem.h>
  17
  18 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  19 unsigned int num_processors;
  20 unsigned disabled_cpus __cpuinitdata;
  21 /* Processor that is doing the boot up */
  22 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
  23 unsigned int max_physical_apicid;
  24 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_physical_apicid);
  25
  26 /* Bitmask of physically existing CPUs */
  27 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
  28 #endif
  29
  30 /* map cpu index to physical APIC ID */
  31 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
  32 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
  33 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
  34 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
  35
  36 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
  37 #define X86_64_NUMA     1
  38
  39 /* map cpu index to node index */
  40 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  41 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  42
  43 /* which logical CPUs are on which nodes */
  44 cpumask_t *node_to_cpumask_map;
  45 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  46
  47 /* setup node_to_cpumask_map */
  48 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void);
  49
  50 #else
  51 static inline void setup_node_to_cpumask_map(void) { }
  52 #endif
  53
  54 #if defined(CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA) && defined(CONFIG_X86_SMP)
  55 /*
  56  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
  57  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
  58  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
  59  */
  60 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
  61 {
  62         int cpu;
  63
  64         for_each_possible_cpu(cpu) {
  65                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
  66                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
  67                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
  68                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
  69 #ifdef X86_64_NUMA
  70                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
  71                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
  72 #endif
  73         }
  74
  75         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
  76         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
  77         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
  78 #ifdef X86_64_NUMA
  79         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
  80 #endif
  81 }
  82
  83 #ifdef CONFIG_X86_32
  84 /*
  85  * Great future not-so-futuristic plan: make i386 and x86_64 do it
  86  * the same way
  87  */
  88 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
  89 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
  90 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
  91
  92 #elif !defined(CONFIG_SMP)
  93 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
  94
  95 #else /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
  96
  97 /*
  98  * Allocate cpu_pda pointer table and array via alloc_bootmem.
  99  */
 100 static void __init setup_cpu_pda_map(void)
 101 {
 102         char *pda;
 103         struct x8664_pda **new_cpu_pda;
 104         unsigned long size;
 105         int cpu;
 106
 107         size = roundup(sizeof(struct x8664_pda), cache_line_size());
 108
 109         /* allocate cpu_pda array and pointer table */
 110         {
 111                 unsigned long tsize = nr_cpu_ids * sizeof(void *);
 112                 unsigned long asize = size * (nr_cpu_ids - 1);
 113
 114                 tsize = roundup(tsize, cache_line_size());
 115                 new_cpu_pda = alloc_bootmem(tsize + asize);
 116                 pda = (char *)new_cpu_pda + tsize;
 117         }
 118
 119         /* initialize pointer table to static pda's */
 120         for_each_possible_cpu(cpu) {
 121                 if (cpu == 0) {
 122                         /* leave boot cpu pda in place */
 123                         new_cpu_pda[0] = cpu_pda(0);
 124                         continue;
 125                 }
 126                 new_cpu_pda[cpu] = (struct x8664_pda *)pda;
 127                 new_cpu_pda[cpu]->in_bootmem = 1;
 128                 pda += size;
 129         }
 130
 131         /* point to new pointer table */
 132         _cpu_pda = new_cpu_pda;
 133 }
 134 #endif
 135
 136 /*
 137  * Great future plan:
 138  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
 139  * Always point %gs to its beginning
 140  */
 141 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 142 {
 143         ssize_t size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 144         char *ptr;
 145         int cpu;
 146
 147         /* Setup cpu_pda map */
 148         setup_cpu_pda_map();
 149
 150         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
 151         size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 152         printk(KERN_INFO "PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n",
 153                           size);
 154
 155         for_each_possible_cpu(cpu) {
 156 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 157                 ptr = alloc_bootmem_pages(size);
 158 #else
 159                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
 160                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
 161                         ptr = alloc_bootmem_pages(size);
 162                         printk(KERN_INFO
 163                                "cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
 164                                 cpu, node);
 165                 }
 166                 else
 167                         ptr = alloc_bootmem_pages_node(NODE_DATA(node), size);
 168 #endif
 169                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
 170                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
 171
 172         }
 173
 174         printk(KERN_DEBUG "NR_CPUS: %d, nr_cpu_ids: %d, nr_node_ids %d\n",
 175                 NR_CPUS, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
 176
 177         /* Setup percpu data maps */
 178         setup_per_cpu_maps();
 179
 180         /* Setup node to cpumask map */
 181         setup_node_to_cpumask_map();
 182 }
 183
 184 #endif
 185
 186 #ifdef X86_64_NUMA
 187
 188 /*
 189  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 190  * Requires node_possible_map to be valid.
 191  *
 192  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
 193  */
 194 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 195 {
 196         unsigned int node, num = 0;
 197         cpumask_t *map;
 198
 199         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 200         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
 201                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
 202                         num = node;
 203                 nr_node_ids = num + 1;
 204         }
 205
 206         /* allocate the map */
 207         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
 208
 209         pr_debug(KERN_DEBUG "Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
 210                  map, nr_node_ids);
 211
 212         /* node_to_cpumask() will now work */
 213         node_to_cpumask_map = map;
 214 }
 215
 216 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 217 {
 218         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 219
 220         if (cpu_pda(cpu) && node != NUMA_NO_NODE)
 221                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
 222
 223         if (cpu_to_node_map)
 224                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 225
 226         else if (per_cpu_offset(cpu))
 227                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 228
 229         else
 230                 pr_debug("Setting node for non-present cpu %d\n", cpu);
 231 }
 232
 233 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 234 {
 235         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 236 }
 237
 238 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 239
 240 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 241 {
 242         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 243 }
 244
 245 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 246 {
 247         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[cpu_to_node(cpu)]);
 248 }
 249
 250 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 251
 252 /*
 253  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 254  */
 255 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 256 {
 257         int node = cpu_to_node(cpu);
 258         cpumask_t *mask;
 259         char buf[64];
 260
 261         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 262                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
 263                 dump_stack();
 264                 return;
 265         }
 266
 267         mask = &node_to_cpumask_map[node];
 268         if (enable)
 269                 cpu_set(cpu, *mask);
 270         else
 271                 cpu_clear(cpu, *mask);
 272
 273         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), *mask);
 274         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 275                 enable? "numa_add_cpu":"numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 276  }
 277
 278 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 279 {
 280         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 281 }
 282
 283 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 284 {
 285         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 286 }
 287
 288 int cpu_to_node(int cpu)
 289 {
 290         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 291                 printk(KERN_WARNING
 292                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 293                 dump_stack();
 294                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 295         }
 296         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 297 }
 298 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
 299
 300 /*
 301  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 302  * per_cpu areas are setup.
 303  */
 304 int early_cpu_to_node(int cpu)
 305 {
 306         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 307                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 308
 309         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
 310                 printk(KERN_WARNING
 311                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 312                 dump_stack();
 313                 return NUMA_NO_NODE;
 314         }
 315         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 316 }
 317
 318
 319 /* empty cpumask */
 320 static const cpumask_t cpu_mask_none;
 321
 322 /*
 323  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 324  */
 325 const cpumask_t *_node_to_cpumask_ptr(int node)
 326 {
 327         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 328                 printk(KERN_WARNING
 329                         "_node_to_cpumask_ptr(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 330                         node);
 331                 dump_stack();
 332                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
 333         }
 334         if (node >= nr_node_ids) {
 335                 printk(KERN_WARNING
 336                         "_node_to_cpumask_ptr(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 337                         node, nr_node_ids);
 338                 dump_stack();
 339                 return &cpu_mask_none;
 340         }
 341         return &node_to_cpumask_map[node];
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(_node_to_cpumask_ptr);
 344
 345 /*
 346  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
 347  *
 348  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
 349  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
 350  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
 351  */
 352 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
 353 {
 354         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 355                 printk(KERN_WARNING
 356                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
 357                 dump_stack();
 358                 return cpu_online_map;
 359         }
 360         if (node >= nr_node_ids) {
 361                 printk(KERN_WARNING
 362                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 363                         node, nr_node_ids);
 364                 dump_stack();
 365                 return cpu_mask_none;
 366         }
 367         return node_to_cpumask_map[node];
 368 }
 369 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
 370
 371 /*
 372  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 373  */
 374
 375 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 376
 377 #endif /* X86_64_NUMA */
 378