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         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
  41                 return numa_emu_cmdline(opt + 5);
  42         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
  43                 disable_srat();
  44         if (!strncmp(opt, "nohmat", 6))
  45                 disable_hmat();
  46         return 0;
  47 }
  48 early_param("numa", numa_setup);
  49
  50 /*
  51  * apicid, cpu, node mappings
  52  */
  53 s16 __apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] = {
  54         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
  55 };
  56
  57 int numa_cpu_node(int cpu)
  58 {
  59         int apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
  60
  61         if (apicid != BAD_APICID)
  62                 return __apicid_to_node[apicid];
  63         return NUMA_NO_NODE;
  64 }
  65
  66 cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];
  67 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  68
  69 /*
  70  * Map cpu index to node index
  71  */
  72 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  73 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  74
  75 void numa_set_node(int cpu, int node)
  76 {
  77         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
  78
  79         /* early setting, no percpu area yet */
  80         if (cpu_to_node_map) {
  81                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
  82                 return;
  83         }
  84
  85 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
  86         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
  87                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
  88                 dump_stack();
  89                 return;
  90         }
  91 #endif
  92         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
  93
  94         set_cpu_numa_node(cpu, node);
  95 }
  96
  97 void numa_clear_node(int cpu)
  98 {
  99         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 104  * Requires node_possible_map to be valid.
 105  *
 106  * Note: cpumask_of_node() is not valid until after this is done.
 107  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 108  */
 109 void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 110 {
 111         unsigned int node;
 112
 113         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 114         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES)
 115                 setup_nr_node_ids();
 116
 117         /* allocate the map */
 118         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
 119                 alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);
 120
 121         /* cpumask_of_node() will now work */
 122         pr_debug("Node to cpumask map for %u nodes\n", nr_node_ids);
 123 }
 124
 125 static int __init numa_add_memblk_to(int nid, u64 start, u64 end,
 126                                      struct numa_meminfo *mi)
 127 {
 128         /* ignore zero length blks */
 129         if (start == end)
 130                 return 0;
 131
 132         /* whine about and ignore invalid blks */
 133         if (start > end || nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES) {
 134                 pr_warn("Warning: invalid memblk node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 135                         nid, start, end - 1);
 136                 return 0;
 137         }
 138
 139         if (mi->nr_blks >= NR_NODE_MEMBLKS) {
 140                 pr_err("too many memblk ranges\n");
 141                 return -EINVAL;
 142         }
 143
 144         mi->blk[mi->nr_blks].start = start;
 145         mi->blk[mi->nr_blks].end = end;
 146         mi->blk[mi->nr_blks].nid = nid;
 147         mi->nr_blks++;
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 /**
 152  * numa_remove_memblk_from - Remove one numa_memblk from a numa_meminfo
 153  * @idx: Index of memblk to remove
 154  * @mi: numa_meminfo to remove memblk from
 155  *
 156  * Remove @idx'th numa_memblk from @mi by shifting @mi->blk[] and
 157  * decrementing @mi->nr_blks.
 158  */
 159 void __init numa_remove_memblk_from(int idx, struct numa_meminfo *mi)
 160 {
 161         mi->nr_blks--;
 162         memmove(&mi->blk[idx], &mi->blk[idx + 1],
 163                 (mi->nr_blks - idx) * sizeof(mi->blk[0]));
 164 }
 165
 166 /**
 167  * numa_move_tail_memblk - Move a numa_memblk from one numa_meminfo to another
 168  * @dst: numa_meminfo to append block to
 169  * @idx: Index of memblk to remove
 170  * @src: numa_meminfo to remove memblk from
 171  */
 172 static void __init numa_move_tail_memblk(struct numa_meminfo *dst, int idx,
 173                                          struct numa_meminfo *src)
 174 {
 175         dst->blk[dst->nr_blks++] = src->blk[idx];
 176         numa_remove_memblk_from(idx, src);
 177 }
 178
 179 /**
 180  * numa_add_memblk - Add one numa_memblk to numa_meminfo
 181  * @nid: NUMA node ID of the new memblk
 182  * @start: Start address of the new memblk
 183  * @end: End address of the new memblk
 184  *
 185  * Add a new memblk to the default numa_meminfo.
 186  *
 187  * RETURNS:
 188  * 0 on success, -errno on failure.
 189  */
 190 int __init numa_add_memblk(int nid, u64 start, u64 end)
 191 {
 192         return numa_add_memblk_to(nid, start, end, &numa_meminfo);
 193 }
 194
 195 /* Allocate NODE_DATA for a node on the local memory */
 196 static void __init alloc_node_data(int nid)
 197 {
 198         const size_t nd_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
 199         u64 nd_pa;
 200         void *nd;
 201         int tnid;
 202
 203         /*
 204          * Allocate node data.  Try node-local memory and then any node.
 205          * Never allocate in DMA zone.
 206          */
 207         nd_pa = memblock_phys_alloc_try_nid(nd_size, SMP_CACHE_BYTES, nid);
 208         if (!nd_pa) {
 209                 pr_err("Cannot find %zu bytes in any node (initial node: %d)\n",
 210                        nd_size, nid);
 211                 return;
 212         }
 213         nd = __va(nd_pa);
 214
 215         /* report and initialize */
 216         printk(KERN_INFO "NODE_DATA(%d) allocated [mem %#010Lx-%#010Lx]\n", nid,
 217                nd_pa, nd_pa + nd_size - 1);
 218         tnid = early_pfn_to_nid(nd_pa >> PAGE_SHIFT);
 219         if (tnid != nid)
 220                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nid, tnid);
 221
 222         node_data[nid] = nd;
 223         memset(NODE_DATA(nid), 0, sizeof(pg_data_t));
 224
 225         node_set_online(nid);
 226 }
 227
 228 /**
 229  * numa_cleanup_meminfo - Cleanup a numa_meminfo
 230  * @mi: numa_meminfo to clean up
 231  *
 232  * Sanitize @mi by merging and removing unnecessary memblks.  Also check for
 233  * conflicts and clear unused memblks.
 234  *
 235  * RETURNS:
 236  * 0 on success, -errno on failure.
 237  */
 238 int __init numa_cleanup_meminfo(struct numa_meminfo *mi)
 239 {
 240         const u64 low = 0;
 241         const u64 high = PFN_PHYS(max_pfn);
 242         int i, j, k;
 243
 244         /* first, trim all entries */
 245         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 246                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 247
 248                 /* move / save reserved memory ranges */
 249                 if (!memblock_overlaps_region(&memblock.memory,
 250                                         bi->start, bi->end - bi->start)) {
 251                         numa_move_tail_memblk(&numa_reserved_meminfo, i--, mi);
 252                         continue;
 253                 }
 254
 255                 /* make sure all non-reserved blocks are inside the limits */
 256                 bi->start = max(bi->start, low);
 257                 bi->end = min(bi->end, high);
 258
 259                 /* and there's no empty block */
 260                 if (bi->start >= bi->end)
 261                         numa_remove_memblk_from(i--, mi);
 262         }
 263
 264         /* merge neighboring / overlapping entries */
 265         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 266                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 267
 268                 for (j = i + 1; j < mi->nr_blks; j++) {
 269                         struct numa_memblk *bj = &mi->blk[j];
 270                         u64 start, end;
 271
 272                         /*
 273                          * See whether there are overlapping blocks.  Whine
 274                          * about but allow overlaps of the same nid.  They
 275                          * will be merged below.
 276                          */
 277                         if (bi->end > bj->start && bi->start < bj->end) {
 278                                 if (bi->nid != bj->nid) {
 279                                         pr_err("node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 280                                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 281                                                bj->nid, bj->start, bj->end - 1);
 282                                         return -EINVAL;
 283                                 }
 284                                 pr_warn("Warning: node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with itself [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 285                                         bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 286                                         bj->start, bj->end - 1);
 287                         }
 288
 289                         /*
 290                          * Join together blocks on the same node, holes
 291                          * between which don't overlap with memory on other
 292                          * nodes.
 293                          */
 294                         if (bi->nid != bj->nid)
 295                                 continue;
 296                         start = min(bi->start, bj->start);
 297                         end = max(bi->end, bj->end);
 298                         for (k = 0; k < mi->nr_blks; k++) {
 299                                 struct numa_memblk *bk = &mi->blk[k];
 300
 301                                 if (bi->nid == bk->nid)
 302                                         continue;
 303                                 if (start < bk->end && end > bk->start)
 304                                         break;
 305                         }
 306                         if (k < mi->nr_blks)
 307                                 continue;
 308                         printk(KERN_INFO "NUMA: Node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] + [mem %#010Lx-%#010Lx] -> [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 309                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1, bj->start,
 310                                bj->end - 1, start, end - 1);
 311                         bi->start = start;
 312                         bi->end = end;
 313                         numa_remove_memblk_from(j--, mi);
 314                 }
 315         }
 316
 317         /* clear unused ones */
 318         for (i = mi->nr_blks; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++) {
 319                 mi->blk[i].start = mi->blk[i].end = 0;
 320                 mi->blk[i].nid = NUMA_NO_NODE;
 321         }
 322
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Set nodes, which have memory in @mi, in *@nodemask.
 328  */
 329 static void __init numa_nodemask_from_meminfo(nodemask_t *nodemask,
 330                                               const struct numa_meminfo *mi)
 331 {
 332         int i;
 333
 334         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++)
 335                 if (mi->blk[i].start != mi->blk[i].end &&
 336                     mi->blk[i].nid != NUMA_NO_NODE)
 337                         node_set(mi->blk[i].nid, *nodemask);
 338 }
 339
 340 /**
 341  * numa_reset_distance - Reset NUMA distance table
 342  *
 343  * The current table is freed.  The next numa_set_distance() call will
 344  * create a new one.
 345  */
 346 void __init numa_reset_distance(void)
 347 {
 348         size_t size = numa_distance_cnt * numa_distance_cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 349
 350         /* numa_distance could be 1LU marking allocation failure, test cnt */
 351         if (numa_distance_cnt)
 352                 memblock_free(__pa(numa_distance), size);
 353         numa_distance_cnt = 0;
 354         numa_distance = NULL;   /* enable table creation */
 355 }
 356
 357 static int __init numa_alloc_distance(void)
 358 {
 359         nodemask_t nodes_parsed;
 360         size_t size;
 361         int i, j, cnt = 0;
 362         u64 phys;
 363
 364         /* size the new table and allocate it */
 365         nodes_parsed = numa_nodes_parsed;
 366         numa_nodemask_from_meminfo(&nodes_parsed, &numa_meminfo);
 367
 368         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
 369                 cnt = i;
 370         cnt++;
 371         size = cnt * cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 372
 373         phys = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 374                                       size, PAGE_SIZE);
 375         if (!phys) {
 376                 pr_warn("Warning: can't allocate distance table!\n");
 377                 /* don't retry until explicitly reset */
 378                 numa_distance = (void *)1LU;
 379                 return -ENOMEM;
 380         }
 381         memblock_reserve(phys, size);
 382
 383         numa_distance = __va(phys);
 384         numa_distance_cnt = cnt;
 385
 386         /* fill with the default distances */
 387         for (i = 0; i < cnt; i++)
 388                 for (j = 0; j < cnt; j++)
 389                         numa_distance[i * cnt + j] = i == j ?
 390                                 LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 391         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Initialized distance table, cnt=%d\n", cnt);
 392
 393         return 0;
 394 }
 395
 396 /**
 397  * numa_set_distance - Set NUMA distance from one NUMA to another
 398  * @from: the 'from' node to set distance
 399  * @to: the 'to'  node to set distance
 400  * @distance: NUMA distance
 401  *
 402  * Set the distance from node @from to @to to @distance.  If distance table
 403  * doesn't exist, one which is large enough to accommodate all the currently
 404  * known nodes will be created.
 405  *
 406  * If such table cannot be allocated, a warning is printed and further
 407  * calls are ignored until the distance table is reset with
 408  * numa_reset_distance().
 409  *
 410  * If @from or @to is higher than the highest known node or lower than zero
 411  * at the time of table creation or @distance doesn't make sense, the call
 412  * is ignored.
 413  * This is to allow simplification of specific NUMA config implementations.
 414  */
 415 void __init numa_set_distance(int from, int to, int distance)
 416 {
 417         if (!numa_distance && numa_alloc_distance() < 0)
 418                 return;
 419
 420         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt ||
 421                         from < 0 || to < 0) {
 422                 pr_warn_once("Warning: node ids are out of bound, from=%d to=%d distance=%d\n",
 423                              from, to, distance);
 424                 return;
 425         }
 426
 427         if ((u8)distance != distance ||
 428             (from == to && distance != LOCAL_DISTANCE)) {
 429                 pr_warn_once("Warning: invalid distance parameter, from=%d to=%d distance=%d\n",
 430                              from, to, distance);
 431                 return;
 432         }
 433
 434         numa_distance[from * numa_distance_cnt + to] = distance;
 435 }
 436
 437 int __node_distance(int from, int to)
 438 {
 439         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt)
 440                 return from == to ? LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 441         return numa_distance[from * numa_distance_cnt + to];
 442 }
 443 EXPORT_SYMBOL(__node_distance);
 444
 445 /*
 446  * Sanity check to catch more bad NUMA configurations (they are amazingly
 447  * common).  Make sure the nodes cover all memory.
 448  */
 449 static bool __init numa_meminfo_cover_memory(const struct numa_meminfo *mi)
 450 {
 451         u64 numaram, e820ram;
 452         int i;
 453
 454         numaram = 0;
 455         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 456                 u64 s = mi->blk[i].start >> PAGE_SHIFT;
 457                 u64 e = mi->blk[i].end >> PAGE_SHIFT;
 458                 numaram += e - s;
 459                 numaram -= __absent_pages_in_range(mi->blk[i].nid, s, e);
 460                 if ((s64)numaram < 0)
 461                         numaram = 0;
 462         }
 463
 464         e820ram = max_pfn - absent_pages_in_range(0, max_pfn);
 465
 466         /* We seem to lose 3 pages somewhere. Allow 1M of slack. */
 467         if ((s64)(e820ram - numaram) >= (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
 468                 printk(KERN_ERR "NUMA: nodes only cover %LuMB of your %LuMB e820 RAM. Not used.\n",
 469                        (numaram << PAGE_SHIFT) >> 20,
 470                        (e820ram << PAGE_SHIFT) >> 20);
 471                 return false;
 472         }
 473         return true;
 474 }
 475
 476 /*
 477  * Mark all currently memblock-reserved physical memory (which covers the
 478  * kernel's own memory ranges) as hot-unswappable.
 479  */
 480 static void __init numa_clear_kernel_node_hotplug(void)
 481 {
 482         nodemask_t reserved_nodemask = NODE_MASK_NONE;
 483         struct memblock_region *mb_region;
 484         int i;
 485
 486         /*
 487          * We have to do some preprocessing of memblock regions, to
 488          * make them suitable for reservation.
 489          *
 490          * At this time, all memory regions reserved by memblock are
 491          * used by the kernel, but those regions are not split up
 492          * along node boundaries yet, and don't necessarily have their
 493          * node ID set yet either.
 494          *
 495          * So iterate over all memory known to the x86 architecture,
 496          * and use those ranges to set the nid in memblock.reserved.
 497          * This will split up the memblock regions along node
 498          * boundaries and will set the node IDs as well.
 499          */
 500         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 501                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 502                 int ret;
 503
 504                 ret = memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start, &memblock.reserved, mb->nid);
 505                 WARN_ON_ONCE(ret);
 506         }
 507
 508         /*
 509          * Now go over all reserved memblock regions, to construct a
 510          * node mask of all kernel reserved memory areas.
 511          *
 512          * [ Note, when booting with mem=nn[kMG] or in a kdump kernel,
 513          *   numa_meminfo might not include all memblock.reserved
 514          *   memory ranges, because quirks such as trim_snb_memory()
 515          *   reserve specific pages for Sandy Bridge graphics. ]
 516          */
 517         for_each_reserved_mem_region(mb_region) {
 518                 int nid = memblock_get_region_node(mb_region);
 519
 520                 if (nid != MAX_NUMNODES)
 521                         node_set(nid, reserved_nodemask);
 522         }
 523
 524         /*
 525          * Finally, clear the MEMBLOCK_HOTPLUG flag for all memory
 526          * belonging to the reserved node mask.
 527          *
 528          * Note that this will include memory regions that reside
 529          * on nodes that contain kernel memory - entire nodes
 530          * become hot-unpluggable:
 531          */
 532         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 533                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 534
 535                 if (!node_isset(mb->nid, reserved_nodemask))
 536                         continue;
 537
 538                 memblock_clear_hotplug(mb->start, mb->end - mb->start);
 539         }
 540 }
 541
 542 static int __init numa_register_memblks(struct numa_meminfo *mi)
 543 {
 544         int i, nid;
 545
 546         /* Account for nodes with cpus and no memory */
 547         node_possible_map = numa_nodes_parsed;
 548         numa_nodemask_from_meminfo(&node_possible_map, mi);
 549         if (WARN_ON(nodes_empty(node_possible_map)))
 550                 return -EINVAL;
 551
 552         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 553                 struct numa_memblk *mb = &mi->blk[i];
 554                 memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start,
 555                                   &memblock.memory, mb->nid);
 556         }
 557
 558         /*
 559          * At very early time, the kernel have to use some memory such as
 560          * loading the kernel image. We cannot prevent this anyway. So any
 561          * node the kernel resides in should be un-hotpluggable.
 562          *
 563          * And when we come here, alloc node data won't fail.
 564          */
 565         numa_clear_kernel_node_hotplug();
 566
 567         /*
 568          * If sections array is gonna be used for pfn -> nid mapping, check
 569          * whether its granularity is fine enough.
 570          */
 571         if (IS_ENABLED(NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS)) {
 572                 unsigned long pfn_align = node_map_pfn_alignment();
 573
 574                 if (pfn_align && pfn_align < PAGES_PER_SECTION) {
 575                         pr_warn("Node alignment %LuMB < min %LuMB, rejecting NUMA config\n",
 576                                 PFN_PHYS(pfn_align) >> 20,
 577                                 PFN_PHYS(PAGES_PER_SECTION) >> 20);
 578                         return -EINVAL;
 579                 }
 580         }
 581         if (!numa_meminfo_cover_memory(mi))
 582                 return -EINVAL;
 583
 584         /* Finally register nodes. */
 585         for_each_node_mask(nid, node_possible_map) {
 586                 u64 start = PFN_PHYS(max_pfn);
 587                 u64 end = 0;
 588
 589                 for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 590                         if (nid != mi->blk[i].nid)
 591                                 continue;
 592                         start = min(mi->blk[i].start, start);
 593                         end = max(mi->blk[i].end, end);
 594                 }
 595
 596                 if (start >= end)
 597                         continue;
 598
 599                 /*
 600                  * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
 601                  * minimum amount of memory:
 602                  */
 603                 if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
 604                         continue;
 605
 606                 alloc_node_data(nid);
 607         }
 608
 609         /* Dump memblock with node info and return. */
 610         memblock_dump_all();
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 /*
 615  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
 616  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
 617  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
 618  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
 619  * nodes.
 620  */
 621 static void __init numa_init_array(void)
 622 {
 623         int rr, i;
 624
 625         rr = first_node(node_online_map);
 626         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 627                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
 628                         continue;
 629                 numa_set_node(i, rr);
 630                 rr = next_node_in(rr, node_online_map);
 631         }
 632 }
 633
 634 static int __init numa_init(int (*init_func)(void))
 635 {
 636         int i;
 637         int ret;
 638
 639         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++)
 640                 set_apicid_to_node(i, NUMA_NO_NODE);
 641
 642         nodes_clear(numa_nodes_parsed);
 643         nodes_clear(node_possible_map);
 644         nodes_clear(node_online_map);
 645         memset(&numa_meminfo, 0, sizeof(numa_meminfo));
 646         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.memory,
 647                                   MAX_NUMNODES));
 648         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.reserved,
 649                                   MAX_NUMNODES));
 650         /* In case that parsing SRAT failed. */
 651         WARN_ON(memblock_clear_hotplug(0, ULLONG_MAX));
 652         numa_reset_distance();
 653
 654         ret = init_func();
 655         if (ret < 0)
 656                 return ret;
 657
 658         /*
 659          * We reset memblock back to the top-down direction
 660          * here because if we configured ACPI_NUMA, we have
 661          * parsed SRAT in init_func(). It is ok to have the
 662          * reset here even if we did't configure ACPI_NUMA
 663          * or acpi numa init fails and fallbacks to dummy
 664          * numa init.
 665          */
 666         memblock_set_bottom_up(false);
 667
 668         ret = numa_cleanup_meminfo(&numa_meminfo);
 669         if (ret < 0)
 670                 return ret;
 671
 672         numa_emulation(&numa_meminfo, numa_distance_cnt);
 673
 674         ret = numa_register_memblks(&numa_meminfo);
 675         if (ret < 0)
 676                 return ret;
 677
 678         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 679                 int nid = early_cpu_to_node(i);
 680
 681                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
 682                         continue;
 683                 if (!node_online(nid))
 684                         numa_clear_node(i);
 685         }
 686         numa_init_array();
 687
 688         return 0;
 689 }
 690
 691 /**
 692  * dummy_numa_init - Fallback dummy NUMA init
 693  *
 694  * Used if there's no underlying NUMA architecture, NUMA initialization
 695  * fails, or NUMA is disabled on the command line.
 696  *
 697  * Must online at least one node and add memory blocks that cover all
 698  * allowed memory.  This function must not fail.
 699  */
 700 static int __init dummy_numa_init(void)
 701 {
 702         printk(KERN_INFO "%s\n",
 703                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 704         printk(KERN_INFO "Faking a node at [mem %#018Lx-%#018Lx]\n",
 705                0LLU, PFN_PHYS(max_pfn) - 1);
 706
 707         node_set(0, numa_nodes_parsed);
 708         numa_add_memblk(0, 0, PFN_PHYS(max_pfn));
 709
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 /**
 714  * x86_numa_init - Initialize NUMA
 715  *
 716  * Try each configured NUMA initialization method until one succeeds.  The
 717  * last fallback is dummy single node config encompassing whole memory and
 718  * never fails.
 719  */
 720 void __init x86_numa_init(void)
 721 {
 722         if (!numa_off) {
 723 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 724                 if (!numa_init(x86_acpi_numa_init))
 725                         return;
 726 #endif
 727 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 728                 if (!numa_init(amd_numa_init))
 729                         return;
 730 #endif
 731         }
 732
 733         numa_init(dummy_numa_init);
 734 }
 735
 736 static void __init init_memory_less_node(int nid)
 737 {
 738         /* Allocate and initialize node data. Memory-less node is now online.*/
 739         alloc_node_data(nid);
 740         free_area_init_memoryless_node(nid);
 741
 742         /*
 743          * All zonelists will be built later in start_kernel() after per cpu
 744          * areas are initialized.
 745          */
 746 }
 747
 748 /*
 749  * A node may exist which has one or more Generic Initiators but no CPUs and no
 750  * memory.
 751  *
 752  * This function must be called after init_cpu_to_node(), to ensure that any
 753  * memoryless CPU nodes have already been brought online, and before the
 754  * node_data[nid] is needed for zone list setup in build_all_zonelists().
 755  *
 756  * When this function is called, any nodes containing either memory and/or CPUs
 757  * will already be online and there is no need to do anything extra, even if
 758  * they also contain one or more Generic Initiators.
 759  */
 760 void __init init_gi_nodes(void)
 761 {
 762         int nid;
 763
 764         for_each_node_state(nid, N_GENERIC_INITIATOR)
 765                 if (!node_online(nid))
 766                         init_memory_less_node(nid);
 767 }
 768
 769 /*
 770  * Setup early cpu_to_node.
 771  *
 772  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 773  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 774  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 775  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 776  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 777  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 778  * prior to this call, and this initialization is good enough
 779  * for the fake NUMA cases.
 780  *
 781  * Called before the per_cpu areas are setup.
 782  */
 783 void __init init_cpu_to_node(void)
 784 {
 785         int cpu;
 786         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 787
 788         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 789
 790         for_each_possible_cpu(cpu) {
 791                 int node = numa_cpu_node(cpu);
 792
 793                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 794                         continue;
 795
 796                 if (!node_online(node))
 797                         init_memory_less_node(node);
 798
 799                 numa_set_node(cpu, node);
 800         }
 801 }
 802
 803 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 804
 805 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 806 void numa_add_cpu(int cpu)
 807 {
 808         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 809 }
 810
 811 void numa_remove_cpu(int cpu)
 812 {
 813         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 814 }
 815 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 816
 817 #else   /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 818
 819 int __cpu_to_node(int cpu)
 820 {
 821         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 822                 printk(KERN_WARNING
 823                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 824                 dump_stack();
 825                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 826         }
 827         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 828 }
 829 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 830
 831 /*
 832  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 833  * per_cpu areas are setup.
 834  */
 835 int early_cpu_to_node(int cpu)
 836 {
 837         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 838                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 839
 840         if (!cpu_possible(cpu)) {
 841                 printk(KERN_WARNING
 842                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 843                 dump_stack();
 844                 return NUMA_NO_NODE;
 845         }
 846         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 847 }
 848
 849 void debug_cpumask_set_cpu(int cpu, int node, bool enable)
 850 {
 851         struct cpumask *mask;
 852
 853         if (node == NUMA_NO_NODE) {
 854                 /* early_cpu_to_node() already emits a warning and trace */
 855                 return;
 856         }
 857         mask = node_to_cpumask_map[node];
 858         if (!mask) {
 859                 pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 860                 dump_stack();
 861                 return;
 862         }
 863
 864         if (enable)
 865                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 866         else
 867                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 868
 869         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %*pbl\n",
 870                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
 871                 cpu, node, cpumask_pr_args(mask));
 872         return;
 873 }
 874
 875 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 876 static void numa_set_cpumask(int cpu, bool enable)
 877 {
 878         debug_cpumask_set_cpu(cpu, early_cpu_to_node(cpu), enable);
 879 }
 880
 881 void numa_add_cpu(int cpu)
 882 {
 883         numa_set_cpumask(cpu, true);
 884 }
 885
 886 void numa_remove_cpu(int cpu)
 887 {
 888         numa_set_cpumask(cpu, false);
 889 }
 890 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 891
 892 /*
 893  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 894  */
 895 const struct cpumask *cpumask_of_node(int node)
 896 {
 897         if ((unsigned)node >= nr_node_ids) {
 898                 printk(KERN_WARNING
 899                         "cpumask_of_node(%d): (unsigned)node >= nr_node_ids(%u)\n",
 900                         node, nr_node_ids);
 901                 dump_stack();
 902                 return cpu_none_mask;
 903         }
 904         if (node_to_cpumask_map[node] == NULL) {
 905                 printk(KERN_WARNING
 906                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 907                         node);
 908                 dump_stack();
 909                 return cpu_online_mask;
 910         }
 911         return node_to_cpumask_map[node];
 912 }
 913 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 914
 915 #endif  /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 916
 917 #ifdef CONFIG_NUMA_KEEP_MEMINFO
 918 static int meminfo_to_nid(struct numa_meminfo *mi, u64 start)
 919 {
 920         int i;
 921
 922         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++)
 923                 if (mi->blk[i].start <= start && mi->blk[i].end > start)
 924                         return mi->blk[i].nid;
 925         return NUMA_NO_NODE;
 926 }
 927
 928 int phys_to_target_node(phys_addr_t start)
 929 {
 930         int nid = meminfo_to_nid(&numa_meminfo, start);
 931
 932         /*
 933          * Prefer online nodes, but if reserved memory might be
 934          * hot-added continue the search with reserved ranges.
 935          */
 936         if (nid != NUMA_NO_NODE)
 937                 return nid;
 938
 939         return meminfo_to_nid(&numa_reserved_meminfo, start);
 940 }
 941 EXPORT_SYMBOL_GPL(phys_to_target_node);
 942
 943 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 944 {
 945         int nid = meminfo_to_nid(&numa_meminfo, start);
 946
 947         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 948                 nid = numa_meminfo.blk[0].nid;
 949         return nid;
 950 }
 951 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_add_physaddr_to_nid);
 952 #endif