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
 258                 /* preserve info for non-RAM areas above 'max_pfn': */
 259                 if (bi->end > high) {
 260                         numa_add_memblk_to(bi->nid, high, bi->end,
 261                                            &numa_reserved_meminfo);
 262                         bi->end = high;
 263                 }
 264
 265                 /* and there's no empty block */
 266                 if (bi->start >= bi->end)
 267                         numa_remove_memblk_from(i--, mi);
 268         }
 269
 270         /* merge neighboring / overlapping entries */
 271         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 272                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
 273
 274                 for (j = i + 1; j < mi->nr_blks; j++) {
 275                         struct numa_memblk *bj = &mi->blk[j];
 276                         u64 start, end;
 277
 278                         /*
 279                          * See whether there are overlapping blocks.  Whine
 280                          * about but allow overlaps of the same nid.  They
 281                          * will be merged below.
 282                          */
 283                         if (bi->end > bj->start && bi->start < bj->end) {
 284                                 if (bi->nid != bj->nid) {
 285                                         pr_err("node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 286                                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 287                                                bj->nid, bj->start, bj->end - 1);
 288                                         return -EINVAL;
 289                                 }
 290                                 pr_warn("Warning: node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with itself [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 291                                         bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
 292                                         bj->start, bj->end - 1);
 293                         }
 294
 295                         /*
 296                          * Join together blocks on the same node, holes
 297                          * between which don't overlap with memory on other
 298                          * nodes.
 299                          */
 300                         if (bi->nid != bj->nid)
 301                                 continue;
 302                         start = min(bi->start, bj->start);
 303                         end = max(bi->end, bj->end);
 304                         for (k = 0; k < mi->nr_blks; k++) {
 305                                 struct numa_memblk *bk = &mi->blk[k];
 306
 307                                 if (bi->nid == bk->nid)
 308                                         continue;
 309                                 if (start < bk->end && end > bk->start)
 310                                         break;
 311                         }
 312                         if (k < mi->nr_blks)
 313                                 continue;
 314                         printk(KERN_INFO "NUMA: Node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] + [mem %#010Lx-%#010Lx] -> [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 315                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1, bj->start,
 316                                bj->end - 1, start, end - 1);
 317                         bi->start = start;
 318                         bi->end = end;
 319                         numa_remove_memblk_from(j--, mi);
 320                 }
 321         }
 322
 323         /* clear unused ones */
 324         for (i = mi->nr_blks; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++) {
 325                 mi->blk[i].start = mi->blk[i].end = 0;
 326                 mi->blk[i].nid = NUMA_NO_NODE;
 327         }
 328
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Set nodes, which have memory in @mi, in *@nodemask.
 334  */
 335 static void __init numa_nodemask_from_meminfo(nodemask_t *nodemask,
 336                                               const struct numa_meminfo *mi)
 337 {
 338         int i;
 339
 340         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++)
 341                 if (mi->blk[i].start != mi->blk[i].end &&
 342                     mi->blk[i].nid != NUMA_NO_NODE)
 343                         node_set(mi->blk[i].nid, *nodemask);
 344 }
 345
 346 /**
 347  * numa_reset_distance - Reset NUMA distance table
 348  *
 349  * The current table is freed.  The next numa_set_distance() call will
 350  * create a new one.
 351  */
 352 void __init numa_reset_distance(void)
 353 {
 354         size_t size = numa_distance_cnt * numa_distance_cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 355
 356         /* numa_distance could be 1LU marking allocation failure, test cnt */
 357         if (numa_distance_cnt)
 358                 memblock_free(__pa(numa_distance), size);
 359         numa_distance_cnt = 0;
 360         numa_distance = NULL;   /* enable table creation */
 361 }
 362
 363 static int __init numa_alloc_distance(void)
 364 {
 365         nodemask_t nodes_parsed;
 366         size_t size;
 367         int i, j, cnt = 0;
 368         u64 phys;
 369
 370         /* size the new table and allocate it */
 371         nodes_parsed = numa_nodes_parsed;
 372         numa_nodemask_from_meminfo(&nodes_parsed, &numa_meminfo);
 373
 374         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
 375                 cnt = i;
 376         cnt++;
 377         size = cnt * cnt * sizeof(numa_distance[0]);
 378
 379         phys = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 380                                       size, PAGE_SIZE);
 381         if (!phys) {
 382                 pr_warn("Warning: can't allocate distance table!\n");
 383                 /* don't retry until explicitly reset */
 384                 numa_distance = (void *)1LU;
 385                 return -ENOMEM;
 386         }
 387         memblock_reserve(phys, size);
 388
 389         numa_distance = __va(phys);
 390         numa_distance_cnt = cnt;
 391
 392         /* fill with the default distances */
 393         for (i = 0; i < cnt; i++)
 394                 for (j = 0; j < cnt; j++)
 395                         numa_distance[i * cnt + j] = i == j ?
 396                                 LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 397         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Initialized distance table, cnt=%d\n", cnt);
 398
 399         return 0;
 400 }
 401
 402 /**
 403  * numa_set_distance - Set NUMA distance from one NUMA to another
 404  * @from: the 'from' node to set distance
 405  * @to: the 'to'  node to set distance
 406  * @distance: NUMA distance
 407  *
 408  * Set the distance from node @from to @to to @distance.  If distance table
 409  * doesn't exist, one which is large enough to accommodate all the currently
 410  * known nodes will be created.
 411  *
 412  * If such table cannot be allocated, a warning is printed and further
 413  * calls are ignored until the distance table is reset with
 414  * numa_reset_distance().
 415  *
 416  * If @from or @to is higher than the highest known node or lower than zero
 417  * at the time of table creation or @distance doesn't make sense, the call
 418  * is ignored.
 419  * This is to allow simplification of specific NUMA config implementations.
 420  */
 421 void __init numa_set_distance(int from, int to, int distance)
 422 {
 423         if (!numa_distance && numa_alloc_distance() < 0)
 424                 return;
 425
 426         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt ||
 427                         from < 0 || to < 0) {
 428                 pr_warn_once("Warning: node ids are out of bound, from=%d to=%d distance=%d\n",
 429                              from, to, distance);
 430                 return;
 431         }
 432
 433         if ((u8)distance != distance ||
 434             (from == to && distance != LOCAL_DISTANCE)) {
 435                 pr_warn_once("Warning: invalid distance parameter, from=%d to=%d distance=%d\n",
 436                              from, to, distance);
 437                 return;
 438         }
 439
 440         numa_distance[from * numa_distance_cnt + to] = distance;
 441 }
 442
 443 int __node_distance(int from, int to)
 444 {
 445         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt)
 446                 return from == to ? LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
 447         return numa_distance[from * numa_distance_cnt + to];
 448 }
 449 EXPORT_SYMBOL(__node_distance);
 450
 451 /*
 452  * Sanity check to catch more bad NUMA configurations (they are amazingly
 453  * common).  Make sure the nodes cover all memory.
 454  */
 455 static bool __init numa_meminfo_cover_memory(const struct numa_meminfo *mi)
 456 {
 457         u64 numaram, e820ram;
 458         int i;
 459
 460         numaram = 0;
 461         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 462                 u64 s = mi->blk[i].start >> PAGE_SHIFT;
 463                 u64 e = mi->blk[i].end >> PAGE_SHIFT;
 464                 numaram += e - s;
 465                 numaram -= __absent_pages_in_range(mi->blk[i].nid, s, e);
 466                 if ((s64)numaram < 0)
 467                         numaram = 0;
 468         }
 469
 470         e820ram = max_pfn - absent_pages_in_range(0, max_pfn);
 471
 472         /* We seem to lose 3 pages somewhere. Allow 1M of slack. */
 473         if ((s64)(e820ram - numaram) >= (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
 474                 printk(KERN_ERR "NUMA: nodes only cover %LuMB of your %LuMB e820 RAM. Not used.\n",
 475                        (numaram << PAGE_SHIFT) >> 20,
 476                        (e820ram << PAGE_SHIFT) >> 20);
 477                 return false;
 478         }
 479         return true;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Mark all currently memblock-reserved physical memory (which covers the
 484  * kernel's own memory ranges) as hot-unswappable.
 485  */
 486 static void __init numa_clear_kernel_node_hotplug(void)
 487 {
 488         nodemask_t reserved_nodemask = NODE_MASK_NONE;
 489         struct memblock_region *mb_region;
 490         int i;
 491
 492         /*
 493          * We have to do some preprocessing of memblock regions, to
 494          * make them suitable for reservation.
 495          *
 496          * At this time, all memory regions reserved by memblock are
 497          * used by the kernel, but those regions are not split up
 498          * along node boundaries yet, and don't necessarily have their
 499          * node ID set yet either.
 500          *
 501          * So iterate over all memory known to the x86 architecture,
 502          * and use those ranges to set the nid in memblock.reserved.
 503          * This will split up the memblock regions along node
 504          * boundaries and will set the node IDs as well.
 505          */
 506         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 507                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 508                 int ret;
 509
 510                 ret = memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start, &memblock.reserved, mb->nid);
 511                 WARN_ON_ONCE(ret);
 512         }
 513
 514         /*
 515          * Now go over all reserved memblock regions, to construct a
 516          * node mask of all kernel reserved memory areas.
 517          *
 518          * [ Note, when booting with mem=nn[kMG] or in a kdump kernel,
 519          *   numa_meminfo might not include all memblock.reserved
 520          *   memory ranges, because quirks such as trim_snb_memory()
 521          *   reserve specific pages for Sandy Bridge graphics. ]
 522          */
 523         for_each_reserved_mem_region(mb_region) {
 524                 int nid = memblock_get_region_node(mb_region);
 525
 526                 if (nid != MAX_NUMNODES)
 527                         node_set(nid, reserved_nodemask);
 528         }
 529
 530         /*
 531          * Finally, clear the MEMBLOCK_HOTPLUG flag for all memory
 532          * belonging to the reserved node mask.
 533          *
 534          * Note that this will include memory regions that reside
 535          * on nodes that contain kernel memory - entire nodes
 536          * become hot-unpluggable:
 537          */
 538         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
 539                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
 540
 541                 if (!node_isset(mb->nid, reserved_nodemask))
 542                         continue;
 543
 544                 memblock_clear_hotplug(mb->start, mb->end - mb->start);
 545         }
 546 }
 547
 548 static int __init numa_register_memblks(struct numa_meminfo *mi)
 549 {
 550         int i, nid;
 551
 552         /* Account for nodes with cpus and no memory */
 553         node_possible_map = numa_nodes_parsed;
 554         numa_nodemask_from_meminfo(&node_possible_map, mi);
 555         if (WARN_ON(nodes_empty(node_possible_map)))
 556                 return -EINVAL;
 557
 558         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 559                 struct numa_memblk *mb = &mi->blk[i];
 560                 memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start,
 561                                   &memblock.memory, mb->nid);
 562         }
 563
 564         /*
 565          * At very early time, the kernel have to use some memory such as
 566          * loading the kernel image. We cannot prevent this anyway. So any
 567          * node the kernel resides in should be un-hotpluggable.
 568          *
 569          * And when we come here, alloc node data won't fail.
 570          */
 571         numa_clear_kernel_node_hotplug();
 572
 573         /*
 574          * If sections array is gonna be used for pfn -> nid mapping, check
 575          * whether its granularity is fine enough.
 576          */
 577         if (IS_ENABLED(NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS)) {
 578                 unsigned long pfn_align = node_map_pfn_alignment();
 579
 580                 if (pfn_align && pfn_align < PAGES_PER_SECTION) {
 581                         pr_warn("Node alignment %LuMB < min %LuMB, rejecting NUMA config\n",
 582                                 PFN_PHYS(pfn_align) >> 20,
 583                                 PFN_PHYS(PAGES_PER_SECTION) >> 20);
 584                         return -EINVAL;
 585                 }
 586         }
 587         if (!numa_meminfo_cover_memory(mi))
 588                 return -EINVAL;
 589
 590         /* Finally register nodes. */
 591         for_each_node_mask(nid, node_possible_map) {
 592                 u64 start = PFN_PHYS(max_pfn);
 593                 u64 end = 0;
 594
 595                 for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
 596                         if (nid != mi->blk[i].nid)
 597                                 continue;
 598                         start = min(mi->blk[i].start, start);
 599                         end = max(mi->blk[i].end, end);
 600                 }
 601
 602                 if (start >= end)
 603                         continue;
 604
 605                 /*
 606                  * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
 607                  * minimum amount of memory:
 608                  */
 609                 if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
 610                         continue;
 611
 612                 alloc_node_data(nid);
 613         }
 614
 615         /* Dump memblock with node info and return. */
 616         memblock_dump_all();
 617         return 0;
 618 }
 619
 620 /*
 621  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
 622  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
 623  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
 624  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
 625  * nodes.
 626  */
 627 static void __init numa_init_array(void)
 628 {
 629         int rr, i;
 630
 631         rr = first_node(node_online_map);
 632         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 633                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
 634                         continue;
 635                 numa_set_node(i, rr);
 636                 rr = next_node_in(rr, node_online_map);
 637         }
 638 }
 639
 640 static int __init numa_init(int (*init_func)(void))
 641 {
 642         int i;
 643         int ret;
 644
 645         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++)
 646                 set_apicid_to_node(i, NUMA_NO_NODE);
 647
 648         nodes_clear(numa_nodes_parsed);
 649         nodes_clear(node_possible_map);
 650         nodes_clear(node_online_map);
 651         memset(&numa_meminfo, 0, sizeof(numa_meminfo));
 652         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.memory,
 653                                   MAX_NUMNODES));
 654         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.reserved,
 655                                   MAX_NUMNODES));
 656         /* In case that parsing SRAT failed. */
 657         WARN_ON(memblock_clear_hotplug(0, ULLONG_MAX));
 658         numa_reset_distance();
 659
 660         ret = init_func();
 661         if (ret < 0)
 662                 return ret;
 663
 664         /*
 665          * We reset memblock back to the top-down direction
 666          * here because if we configured ACPI_NUMA, we have
 667          * parsed SRAT in init_func(). It is ok to have the
 668          * reset here even if we did't configure ACPI_NUMA
 669          * or acpi numa init fails and fallbacks to dummy
 670          * numa init.
 671          */
 672         memblock_set_bottom_up(false);
 673
 674         ret = numa_cleanup_meminfo(&numa_meminfo);
 675         if (ret < 0)
 676                 return ret;
 677
 678         numa_emulation(&numa_meminfo, numa_distance_cnt);
 679
 680         ret = numa_register_memblks(&numa_meminfo);
 681         if (ret < 0)
 682                 return ret;
 683
 684         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
 685                 int nid = early_cpu_to_node(i);
 686
 687                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
 688                         continue;
 689                 if (!node_online(nid))
 690                         numa_clear_node(i);
 691         }
 692         numa_init_array();
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 /**
 698  * dummy_numa_init - Fallback dummy NUMA init
 699  *
 700  * Used if there's no underlying NUMA architecture, NUMA initialization
 701  * fails, or NUMA is disabled on the command line.
 702  *
 703  * Must online at least one node and add memory blocks that cover all
 704  * allowed memory.  This function must not fail.
 705  */
 706 static int __init dummy_numa_init(void)
 707 {
 708         printk(KERN_INFO "%s\n",
 709                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
 710         printk(KERN_INFO "Faking a node at [mem %#018Lx-%#018Lx]\n",
 711                0LLU, PFN_PHYS(max_pfn) - 1);
 712
 713         node_set(0, numa_nodes_parsed);
 714         numa_add_memblk(0, 0, PFN_PHYS(max_pfn));
 715
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 /**
 720  * x86_numa_init - Initialize NUMA
 721  *
 722  * Try each configured NUMA initialization method until one succeeds.  The
 723  * last fallback is dummy single node config encompassing whole memory and
 724  * never fails.
 725  */
 726 void __init x86_numa_init(void)
 727 {
 728         if (!numa_off) {
 729 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 730                 if (!numa_init(x86_acpi_numa_init))
 731                         return;
 732 #endif
 733 #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
 734                 if (!numa_init(amd_numa_init))
 735                         return;
 736 #endif
 737         }
 738
 739         numa_init(dummy_numa_init);
 740 }
 741
 742 static void __init init_memory_less_node(int nid)
 743 {
 744         /* Allocate and initialize node data. Memory-less node is now online.*/
 745         alloc_node_data(nid);
 746         free_area_init_memoryless_node(nid);
 747
 748         /*
 749          * All zonelists will be built later in start_kernel() after per cpu
 750          * areas are initialized.
 751          */
 752 }
 753
 754 /*
 755  * A node may exist which has one or more Generic Initiators but no CPUs and no
 756  * memory.
 757  *
 758  * This function must be called after init_cpu_to_node(), to ensure that any
 759  * memoryless CPU nodes have already been brought online, and before the
 760  * node_data[nid] is needed for zone list setup in build_all_zonelists().
 761  *
 762  * When this function is called, any nodes containing either memory and/or CPUs
 763  * will already be online and there is no need to do anything extra, even if
 764  * they also contain one or more Generic Initiators.
 765  */
 766 void __init init_gi_nodes(void)
 767 {
 768         int nid;
 769
 770         for_each_node_state(nid, N_GENERIC_INITIATOR)
 771                 if (!node_online(nid))
 772                         init_memory_less_node(nid);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Setup early cpu_to_node.
 777  *
 778  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
 779  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
 780  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
 781  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
 782  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
 783  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
 784  * prior to this call, and this initialization is good enough
 785  * for the fake NUMA cases.
 786  *
 787  * Called before the per_cpu areas are setup.
 788  */
 789 void __init init_cpu_to_node(void)
 790 {
 791         int cpu;
 792         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
 793
 794         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
 795
 796         for_each_possible_cpu(cpu) {
 797                 int node = numa_cpu_node(cpu);
 798
 799                 if (node == NUMA_NO_NODE)
 800                         continue;
 801
 802                 if (!node_online(node))
 803                         init_memory_less_node(node);
 804
 805                 numa_set_node(cpu, node);
 806         }
 807 }
 808
 809 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 810
 811 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 812 void numa_add_cpu(int cpu)
 813 {
 814         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 815 }
 816
 817 void numa_remove_cpu(int cpu)
 818 {
 819         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 820 }
 821 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 822
 823 #else   /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 824
 825 int __cpu_to_node(int cpu)
 826 {
 827         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 828                 printk(KERN_WARNING
 829                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 830                 dump_stack();
 831                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 832         }
 833         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 834 }
 835 EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
 836
 837 /*
 838  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 839  * per_cpu areas are setup.
 840  */
 841 int early_cpu_to_node(int cpu)
 842 {
 843         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 844                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 845
 846         if (!cpu_possible(cpu)) {
 847                 printk(KERN_WARNING
 848                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 849                 dump_stack();
 850                 return NUMA_NO_NODE;
 851         }
 852         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 853 }
 854
 855 void debug_cpumask_set_cpu(int cpu, int node, bool enable)
 856 {
 857         struct cpumask *mask;
 858
 859         if (node == NUMA_NO_NODE) {
 860                 /* early_cpu_to_node() already emits a warning and trace */
 861                 return;
 862         }
 863         mask = node_to_cpumask_map[node];
 864         if (!mask) {
 865                 pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
 866                 dump_stack();
 867                 return;
 868         }
 869
 870         if (enable)
 871                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 872         else
 873                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
 874
 875         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %*pbl\n",
 876                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
 877                 cpu, node, cpumask_pr_args(mask));
 878         return;
 879 }
 880
 881 # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
 882 static void numa_set_cpumask(int cpu, bool enable)
 883 {
 884         debug_cpumask_set_cpu(cpu, early_cpu_to_node(cpu), enable);
 885 }
 886
 887 void numa_add_cpu(int cpu)
 888 {
 889         numa_set_cpumask(cpu, true);
 890 }
 891
 892 void numa_remove_cpu(int cpu)
 893 {
 894         numa_set_cpumask(cpu, false);
 895 }
 896 # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
 897
 898 /*
 899  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 900  */
 901 const struct cpumask *cpumask_of_node(int node)
 902 {
 903         if ((unsigned)node >= nr_node_ids) {
 904                 printk(KERN_WARNING
 905                         "cpumask_of_node(%d): (unsigned)node >= nr_node_ids(%u)\n",
 906                         node, nr_node_ids);
 907                 dump_stack();
 908                 return cpu_none_mask;
 909         }
 910         if (node_to_cpumask_map[node] == NULL) {
 911                 printk(KERN_WARNING
 912                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 913                         node);
 914                 dump_stack();
 915                 return cpu_online_mask;
 916         }
 917         return node_to_cpumask_map[node];
 918 }
 919 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 920
 921 #endif  /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 922
 923 #ifdef CONFIG_NUMA_KEEP_MEMINFO
 924 static int meminfo_to_nid(struct numa_meminfo *mi, u64 start)
 925 {
 926         int i;
 927
 928         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++)
 929                 if (mi->blk[i].start <= start && mi->blk[i].end > start)
 930                         return mi->blk[i].nid;
 931         return NUMA_NO_NODE;
 932 }
 933
 934 int phys_to_target_node(phys_addr_t start)
 935 {
 936         int nid = meminfo_to_nid(&numa_meminfo, start);
 937
 938         /*
 939          * Prefer online nodes, but if reserved memory might be
 940          * hot-added continue the search with reserved ranges.
 941          */
 942         if (nid != NUMA_NO_NODE)
 943                 return nid;
 944
 945         return meminfo_to_nid(&numa_reserved_meminfo, start);
 946 }
 947 EXPORT_SYMBOL_GPL(phys_to_target_node);
 948
 949 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 950 {
 951         int nid = meminfo_to_nid(&numa_meminfo, start);
 952
 953         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 954                 nid = numa_meminfo.blk[0].nid;
 955         return nid;
 956 }
 957 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_add_physaddr_to_nid);
 958 #endif