LCOV - code coverage report
Current view: top level - arch/x86/mm - numa.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: combined.info Lines: 186 292 63.7 %
Date: 2022-04-01 13:59:58 Functions: 19 26 73.1 %
Branches: 85 202 42.1 %

           Branch data     Line data    Source code
       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
      29                 :            : #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
      30                 :            : __initdata
      31                 :            : #endif
      32                 :            : ;
      33                 :            : 
      34                 :            : static int numa_distance_cnt;
      35                 :            : static u8 *numa_distance;
      36                 :            : 
      37                 :          0 : static __init int numa_setup(char *opt)
      38                 :            : {
      39         [ #  # ]:          0 :         if (!opt)
      40                 :            :                 return -EINVAL;
      41         [ #  # ]:          0 :         if (!strncmp(opt, "off", 3))
      42                 :          0 :                 numa_off = 1;
      43                 :            : #ifdef CONFIG_NUMA_EMU
      44                 :            :         if (!strncmp(opt, "fake=", 5))
      45                 :            :                 numa_emu_cmdline(opt + 5);
      46                 :            : #endif
      47                 :            : #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
      48         [ #  # ]:          0 :         if (!strncmp(opt, "noacpi", 6))
      49                 :          0 :                 acpi_numa = -1;
      50                 :            : #endif
      51                 :            :         return 0;
      52                 :            : }
      53                 :            : early_param("numa", numa_setup);
      54                 :            : 
      55                 :            : /*
      56                 :            :  * apicid, cpu, node mappings
      57                 :            :  */
      58                 :            : s16 __apicid_to_node[MAX_LOCAL_APIC] = {
      59                 :            :         [0 ... MAX_LOCAL_APIC-1] = NUMA_NO_NODE
      60                 :            : };
      61                 :            : 
      62                 :        156 : int numa_cpu_node(int cpu)
      63                 :            : {
      64         [ -  + ]:        156 :         int apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
      65                 :            : 
      66   [ +  -  +  - ]:        156 :         if (apicid != BAD_APICID)
      67                 :         78 :                 return __apicid_to_node[apicid];
      68                 :            :         return NUMA_NO_NODE;
      69                 :            : }
      70                 :            : 
      71                 :            : cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];
      72                 :            : EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
      73                 :            : 
      74                 :            : /*
      75                 :            :  * Map cpu index to node index
      76                 :            :  */
      77                 :            : DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
      78                 :            : EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
      79                 :            : 
      80                 :       5070 : void numa_set_node(int cpu, int node)
      81                 :            : {
      82                 :       5070 :         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
      83                 :            : 
      84                 :            :         /* early setting, no percpu area yet */
      85         [ -  + ]:         78 :         if (cpu_to_node_map) {
      86                 :       4992 :                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
      87                 :       4992 :                 return;
      88                 :            :         }
      89                 :            : 
      90                 :            : #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
      91                 :            :         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_possible(cpu)) {
      92                 :            :                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
      93                 :            :                 dump_stack();
      94                 :            :                 return;
      95                 :            :         }
      96                 :            : #endif
      97                 :         78 :         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
      98                 :            : 
      99                 :         78 :         set_cpu_numa_node(cpu, node);
     100                 :            : }
     101                 :            : 
     102                 :          0 : void numa_clear_node(int cpu)
     103                 :            : {
     104         [ #  # ]:          0 :         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
     105                 :          0 : }
     106                 :            : 
     107                 :            : /*
     108                 :            :  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
     109                 :            :  * Requires node_possible_map to be valid.
     110                 :            :  *
     111                 :            :  * Note: cpumask_of_node() is not valid until after this is done.
     112                 :            :  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
     113                 :            :  */
     114                 :         78 : void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
     115                 :            : {
     116                 :         78 :         unsigned int node;
     117                 :            : 
     118                 :            :         /* setup nr_node_ids if not done yet */
     119         [ -  + ]:         78 :         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES)
     120                 :          0 :                 setup_nr_node_ids();
     121                 :            : 
     122                 :            :         /* allocate the map */
     123         [ +  + ]:        156 :         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
     124                 :         78 :                 alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);
     125                 :            : 
     126                 :            :         /* cpumask_of_node() will now work */
     127                 :         78 :         pr_debug("Node to cpumask map for %u nodes\n", nr_node_ids);
     128                 :         78 : }
     129                 :            : 
     130                 :         78 : static int __init numa_add_memblk_to(int nid, u64 start, u64 end,
     131                 :            :                                      struct numa_meminfo *mi)
     132                 :            : {
     133                 :            :         /* ignore zero length blks */
     134         [ +  - ]:         78 :         if (start == end)
     135                 :            :                 return 0;
     136                 :            : 
     137                 :            :         /* whine about and ignore invalid blks */
     138   [ +  -  -  + ]:         78 :         if (start > end || nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES) {
     139                 :          0 :                 pr_warn("Warning: invalid memblk node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
     140                 :            :                         nid, start, end - 1);
     141                 :          0 :                 return 0;
     142                 :            :         }
     143                 :            : 
     144         [ -  + ]:         78 :         if (mi->nr_blks >= NR_NODE_MEMBLKS) {
     145                 :          0 :                 pr_err("too many memblk ranges\n");
     146                 :          0 :                 return -EINVAL;
     147                 :            :         }
     148                 :            : 
     149                 :         78 :         mi->blk[mi->nr_blks].start = start;
     150                 :         78 :         mi->blk[mi->nr_blks].end = end;
     151                 :         78 :         mi->blk[mi->nr_blks].nid = nid;
     152                 :         78 :         mi->nr_blks++;
     153                 :         78 :         return 0;
     154                 :            : }
     155                 :            : 
     156                 :            : /**
     157                 :            :  * numa_remove_memblk_from - Remove one numa_memblk from a numa_meminfo
     158                 :            :  * @idx: Index of memblk to remove
     159                 :            :  * @mi: numa_meminfo to remove memblk from
     160                 :            :  *
     161                 :            :  * Remove @idx'th numa_memblk from @mi by shifting @mi->blk[] and
     162                 :            :  * decrementing @mi->nr_blks.
     163                 :            :  */
     164                 :          0 : void __init numa_remove_memblk_from(int idx, struct numa_meminfo *mi)
     165                 :            : {
     166                 :          0 :         mi->nr_blks--;
     167                 :          0 :         memmove(&mi->blk[idx], &mi->blk[idx + 1],
     168                 :          0 :                 (mi->nr_blks - idx) * sizeof(mi->blk[0]));
     169                 :          0 : }
     170                 :            : 
     171                 :            : /**
     172                 :            :  * numa_add_memblk - Add one numa_memblk to numa_meminfo
     173                 :            :  * @nid: NUMA node ID of the new memblk
     174                 :            :  * @start: Start address of the new memblk
     175                 :            :  * @end: End address of the new memblk
     176                 :            :  *
     177                 :            :  * Add a new memblk to the default numa_meminfo.
     178                 :            :  *
     179                 :            :  * RETURNS:
     180                 :            :  * 0 on success, -errno on failure.
     181                 :            :  */
     182                 :         78 : int __init numa_add_memblk(int nid, u64 start, u64 end)
     183                 :            : {
     184                 :         78 :         return numa_add_memblk_to(nid, start, end, &numa_meminfo);
     185                 :            : }
     186                 :            : 
     187                 :            : /* Allocate NODE_DATA for a node on the local memory */
     188                 :         78 : static void __init alloc_node_data(int nid)
     189                 :            : {
     190                 :         78 :         const size_t nd_size = roundup(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
     191                 :         78 :         u64 nd_pa;
     192                 :         78 :         void *nd;
     193                 :         78 :         int tnid;
     194                 :            : 
     195                 :            :         /*
     196                 :            :          * Allocate node data.  Try node-local memory and then any node.
     197                 :            :          * Never allocate in DMA zone.
     198                 :            :          */
     199                 :         78 :         nd_pa = memblock_phys_alloc_try_nid(nd_size, SMP_CACHE_BYTES, nid);
     200         [ -  + ]:         78 :         if (!nd_pa) {
     201                 :          0 :                 pr_err("Cannot find %zu bytes in any node (initial node: %d)\n",
     202                 :            :                        nd_size, nid);
     203                 :          0 :                 return;
     204                 :            :         }
     205                 :         78 :         nd = __va(nd_pa);
     206                 :            : 
     207                 :            :         /* report and initialize */
     208                 :         78 :         printk(KERN_INFO "NODE_DATA(%d) allocated [mem %#010Lx-%#010Lx]\n", nid,
     209                 :            :                nd_pa, nd_pa + nd_size - 1);
     210                 :         78 :         tnid = early_pfn_to_nid(nd_pa >> PAGE_SHIFT);
     211         [ -  + ]:         78 :         if (tnid != nid)
     212                 :          0 :                 printk(KERN_INFO "    NODE_DATA(%d) on node %d\n", nid, tnid);
     213                 :            : 
     214                 :         78 :         node_data[nid] = nd;
     215                 :         78 :         memset(NODE_DATA(nid), 0, sizeof(pg_data_t));
     216                 :            : 
     217                 :         78 :         node_set_online(nid);
     218                 :            : }
     219                 :            : 
     220                 :            : /**
     221                 :            :  * numa_cleanup_meminfo - Cleanup a numa_meminfo
     222                 :            :  * @mi: numa_meminfo to clean up
     223                 :            :  *
     224                 :            :  * Sanitize @mi by merging and removing unnecessary memblks.  Also check for
     225                 :            :  * conflicts and clear unused memblks.
     226                 :            :  *
     227                 :            :  * RETURNS:
     228                 :            :  * 0 on success, -errno on failure.
     229                 :            :  */
     230                 :         78 : int __init numa_cleanup_meminfo(struct numa_meminfo *mi)
     231                 :            : {
     232                 :         78 :         const u64 low = 0;
     233                 :         78 :         const u64 high = PFN_PHYS(max_pfn);
     234                 :         78 :         int i, j, k;
     235                 :            : 
     236                 :            :         /* first, trim all entries */
     237         [ +  + ]:        156 :         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
     238                 :         78 :                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
     239                 :            : 
     240                 :            :                 /* make sure all blocks are inside the limits */
     241                 :         78 :                 bi->start = max(bi->start, low);
     242                 :         78 :                 bi->end = min(bi->end, high);
     243                 :            : 
     244                 :            :                 /* and there's no empty or non-exist block */
     245   [ +  -  -  + ]:        156 :                 if (bi->start >= bi->end ||
     246                 :         78 :                     !memblock_overlaps_region(&memblock.memory,
     247                 :            :                         bi->start, bi->end - bi->start))
     248                 :          0 :                         numa_remove_memblk_from(i--, mi);
     249                 :            :         }
     250                 :            : 
     251                 :            :         /* merge neighboring / overlapping entries */
     252         [ +  + ]:        156 :         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
     253                 :         78 :                 struct numa_memblk *bi = &mi->blk[i];
     254                 :            : 
     255         [ -  + ]:         78 :                 for (j = i + 1; j < mi->nr_blks; j++) {
     256                 :          0 :                         struct numa_memblk *bj = &mi->blk[j];
     257                 :          0 :                         u64 start, end;
     258                 :            : 
     259                 :            :                         /*
     260                 :            :                          * See whether there are overlapping blocks.  Whine
     261                 :            :                          * about but allow overlaps of the same nid.  They
     262                 :            :                          * will be merged below.
     263                 :            :                          */
     264   [ #  #  #  # ]:          0 :                         if (bi->end > bj->start && bi->start < bj->end) {
     265         [ #  # ]:          0 :                                 if (bi->nid != bj->nid) {
     266                 :          0 :                                         pr_err("node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with node %d [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
     267                 :            :                                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
     268                 :            :                                                bj->nid, bj->start, bj->end - 1);
     269                 :          0 :                                         return -EINVAL;
     270                 :            :                                 }
     271                 :          0 :                                 pr_warn("Warning: node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] overlaps with itself [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
     272                 :            :                                         bi->nid, bi->start, bi->end - 1,
     273                 :            :                                         bj->start, bj->end - 1);
     274                 :            :                         }
     275                 :            : 
     276                 :            :                         /*
     277                 :            :                          * Join together blocks on the same node, holes
     278                 :            :                          * between which don't overlap with memory on other
     279                 :            :                          * nodes.
     280                 :            :                          */
     281         [ #  # ]:          0 :                         if (bi->nid != bj->nid)
     282                 :          0 :                                 continue;
     283                 :          0 :                         start = min(bi->start, bj->start);
     284                 :          0 :                         end = max(bi->end, bj->end);
     285         [ #  # ]:          0 :                         for (k = 0; k < mi->nr_blks; k++) {
     286                 :          0 :                                 struct numa_memblk *bk = &mi->blk[k];
     287                 :            : 
     288         [ #  # ]:          0 :                                 if (bi->nid == bk->nid)
     289                 :          0 :                                         continue;
     290   [ #  #  #  # ]:          0 :                                 if (start < bk->end && end > bk->start)
     291                 :            :                                         break;
     292                 :            :                         }
     293         [ #  # ]:          0 :                         if (k < mi->nr_blks)
     294                 :          0 :                                 continue;
     295                 :          0 :                         printk(KERN_INFO "NUMA: Node %d [mem %#010Lx-%#010Lx] + [mem %#010Lx-%#010Lx] -> [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
     296                 :            :                                bi->nid, bi->start, bi->end - 1, bj->start,
     297                 :            :                                bj->end - 1, start, end - 1);
     298                 :          0 :                         bi->start = start;
     299                 :          0 :                         bi->end = end;
     300                 :          0 :                         numa_remove_memblk_from(j--, mi);
     301                 :            :                 }
     302                 :            :         }
     303                 :            : 
     304                 :            :         /* clear unused ones */
     305         [ +  + ]:       9984 :         for (i = mi->nr_blks; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++) {
     306                 :       9906 :                 mi->blk[i].start = mi->blk[i].end = 0;
     307                 :       9906 :                 mi->blk[i].nid = NUMA_NO_NODE;
     308                 :            :         }
     309                 :            : 
     310                 :            :         return 0;
     311                 :            : }
     312                 :            : 
     313                 :            : /*
     314                 :            :  * Set nodes, which have memory in @mi, in *@nodemask.
     315                 :            :  */
     316                 :         78 : static void __init numa_nodemask_from_meminfo(nodemask_t *nodemask,
     317                 :            :                                               const struct numa_meminfo *mi)
     318                 :            : {
     319                 :         78 :         int i;
     320                 :            : 
     321         [ +  + ]:      10062 :         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->blk); i++)
     322         [ +  + ]:       9984 :                 if (mi->blk[i].start != mi->blk[i].end &&
     323         [ +  - ]:         78 :                     mi->blk[i].nid != NUMA_NO_NODE)
     324                 :         78 :                         node_set(mi->blk[i].nid, *nodemask);
     325                 :         78 : }
     326                 :            : 
     327                 :            : /**
     328                 :            :  * numa_reset_distance - Reset NUMA distance table
     329                 :            :  *
     330                 :            :  * The current table is freed.  The next numa_set_distance() call will
     331                 :            :  * create a new one.
     332                 :            :  */
     333                 :        234 : void __init numa_reset_distance(void)
     334                 :            : {
     335                 :        234 :         size_t size = numa_distance_cnt * numa_distance_cnt * sizeof(numa_distance[0]);
     336                 :            : 
     337                 :            :         /* numa_distance could be 1LU marking allocation failure, test cnt */
     338         [ -  + ]:        234 :         if (numa_distance_cnt)
     339         [ #  # ]:          0 :                 memblock_free(__pa(numa_distance), size);
     340                 :        234 :         numa_distance_cnt = 0;
     341                 :        234 :         numa_distance = NULL;   /* enable table creation */
     342                 :        234 : }
     343                 :            : 
     344                 :          0 : static int __init numa_alloc_distance(void)
     345                 :            : {
     346                 :          0 :         nodemask_t nodes_parsed;
     347                 :          0 :         size_t size;
     348                 :          0 :         int i, j, cnt = 0;
     349                 :          0 :         u64 phys;
     350                 :            : 
     351                 :            :         /* size the new table and allocate it */
     352                 :          0 :         nodes_parsed = numa_nodes_parsed;
     353                 :          0 :         numa_nodemask_from_meminfo(&nodes_parsed, &numa_meminfo);
     354                 :            : 
     355         [ #  # ]:          0 :         for_each_node_mask(i, nodes_parsed)
     356                 :          0 :                 cnt = i;
     357                 :          0 :         cnt++;
     358                 :          0 :         size = cnt * cnt * sizeof(numa_distance[0]);
     359                 :            : 
     360                 :          0 :         phys = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
     361                 :            :                                       size, PAGE_SIZE);
     362         [ #  # ]:          0 :         if (!phys) {
     363                 :          0 :                 pr_warn("Warning: can't allocate distance table!\n");
     364                 :            :                 /* don't retry until explicitly reset */
     365                 :          0 :                 numa_distance = (void *)1LU;
     366                 :          0 :                 return -ENOMEM;
     367                 :            :         }
     368                 :          0 :         memblock_reserve(phys, size);
     369                 :            : 
     370                 :          0 :         numa_distance = __va(phys);
     371                 :          0 :         numa_distance_cnt = cnt;
     372                 :            : 
     373                 :            :         /* fill with the default distances */
     374         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < cnt; i++)
     375         [ #  # ]:          0 :                 for (j = 0; j < cnt; j++)
     376         [ #  # ]:          0 :                         numa_distance[i * cnt + j] = i == j ?
     377                 :            :                                 LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
     378                 :          0 :         printk(KERN_DEBUG "NUMA: Initialized distance table, cnt=%d\n", cnt);
     379                 :            : 
     380                 :          0 :         return 0;
     381                 :            : }
     382                 :            : 
     383                 :            : /**
     384                 :            :  * numa_set_distance - Set NUMA distance from one NUMA to another
     385                 :            :  * @from: the 'from' node to set distance
     386                 :            :  * @to: the 'to'  node to set distance
     387                 :            :  * @distance: NUMA distance
     388                 :            :  *
     389                 :            :  * Set the distance from node @from to @to to @distance.  If distance table
     390                 :            :  * doesn't exist, one which is large enough to accommodate all the currently
     391                 :            :  * known nodes will be created.
     392                 :            :  *
     393                 :            :  * If such table cannot be allocated, a warning is printed and further
     394                 :            :  * calls are ignored until the distance table is reset with
     395                 :            :  * numa_reset_distance().
     396                 :            :  *
     397                 :            :  * If @from or @to is higher than the highest known node or lower than zero
     398                 :            :  * at the time of table creation or @distance doesn't make sense, the call
     399                 :            :  * is ignored.
     400                 :            :  * This is to allow simplification of specific NUMA config implementations.
     401                 :            :  */
     402                 :          0 : void __init numa_set_distance(int from, int to, int distance)
     403                 :            : {
     404   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (!numa_distance && numa_alloc_distance() < 0)
     405                 :            :                 return;
     406                 :            : 
     407   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt ||
     408         [ #  # ]:          0 :                         from < 0 || to < 0) {
     409         [ #  # ]:          0 :                 pr_warn_once("Warning: node ids are out of bound, from=%d to=%d distance=%d\n",
     410                 :            :                              from, to, distance);
     411                 :          0 :                 return;
     412                 :            :         }
     413                 :            : 
     414         [ #  # ]:          0 :         if ((u8)distance != distance ||
     415         [ #  # ]:          0 :             (from == to && distance != LOCAL_DISTANCE)) {
     416         [ #  # ]:          0 :                 pr_warn_once("Warning: invalid distance parameter, from=%d to=%d distance=%d\n",
     417                 :            :                              from, to, distance);
     418                 :          0 :                 return;
     419                 :            :         }
     420                 :            : 
     421                 :          0 :         numa_distance[from * numa_distance_cnt + to] = distance;
     422                 :            : }
     423                 :            : 
     424                 :        390 : int __node_distance(int from, int to)
     425                 :            : {
     426   [ -  +  -  - ]:        390 :         if (from >= numa_distance_cnt || to >= numa_distance_cnt)
     427         [ -  + ]:        390 :                 return from == to ? LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE;
     428                 :          0 :         return numa_distance[from * numa_distance_cnt + to];
     429                 :            : }
     430                 :            : EXPORT_SYMBOL(__node_distance);
     431                 :            : 
     432                 :            : /*
     433                 :            :  * Sanity check to catch more bad NUMA configurations (they are amazingly
     434                 :            :  * common).  Make sure the nodes cover all memory.
     435                 :            :  */
     436                 :         78 : static bool __init numa_meminfo_cover_memory(const struct numa_meminfo *mi)
     437                 :            : {
     438                 :         78 :         u64 numaram, e820ram;
     439                 :         78 :         int i;
     440                 :            : 
     441                 :         78 :         numaram = 0;
     442         [ +  + ]:        156 :         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
     443                 :         78 :                 u64 s = mi->blk[i].start >> PAGE_SHIFT;
     444                 :         78 :                 u64 e = mi->blk[i].end >> PAGE_SHIFT;
     445                 :         78 :                 numaram += e - s;
     446                 :         78 :                 numaram -= __absent_pages_in_range(mi->blk[i].nid, s, e);
     447         [ -  + ]:         78 :                 if ((s64)numaram < 0)
     448                 :          0 :                         numaram = 0;
     449                 :            :         }
     450                 :            : 
     451                 :         78 :         e820ram = max_pfn - absent_pages_in_range(0, max_pfn);
     452                 :            : 
     453                 :            :         /* We seem to lose 3 pages somewhere. Allow 1M of slack. */
     454         [ -  + ]:         78 :         if ((s64)(e820ram - numaram) >= (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
     455                 :          0 :                 printk(KERN_ERR "NUMA: nodes only cover %LuMB of your %LuMB e820 RAM. Not used.\n",
     456                 :          0 :                        (numaram << PAGE_SHIFT) >> 20,
     457                 :          0 :                        (e820ram << PAGE_SHIFT) >> 20);
     458                 :          0 :                 return false;
     459                 :            :         }
     460                 :            :         return true;
     461                 :            : }
     462                 :            : 
     463                 :            : /*
     464                 :            :  * Mark all currently memblock-reserved physical memory (which covers the
     465                 :            :  * kernel's own memory ranges) as hot-unswappable.
     466                 :            :  */
     467                 :         78 : static void __init numa_clear_kernel_node_hotplug(void)
     468                 :            : {
     469                 :         78 :         nodemask_t reserved_nodemask = NODE_MASK_NONE;
     470                 :         78 :         struct memblock_region *mb_region;
     471                 :         78 :         int i;
     472                 :            : 
     473                 :            :         /*
     474                 :            :          * We have to do some preprocessing of memblock regions, to
     475                 :            :          * make them suitable for reservation.
     476                 :            :          *
     477                 :            :          * At this time, all memory regions reserved by memblock are
     478                 :            :          * used by the kernel, but those regions are not split up
     479                 :            :          * along node boundaries yet, and don't necessarily have their
     480                 :            :          * node ID set yet either.
     481                 :            :          *
     482                 :            :          * So iterate over all memory known to the x86 architecture,
     483                 :            :          * and use those ranges to set the nid in memblock.reserved.
     484                 :            :          * This will split up the memblock regions along node
     485                 :            :          * boundaries and will set the node IDs as well.
     486                 :            :          */
     487         [ +  + ]:        156 :         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
     488                 :         78 :                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
     489                 :         78 :                 int ret;
     490                 :            : 
     491                 :         78 :                 ret = memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start, &memblock.reserved, mb->nid);
     492         [ -  + ]:         78 :                 WARN_ON_ONCE(ret);
     493                 :            :         }
     494                 :            : 
     495                 :            :         /*
     496                 :            :          * Now go over all reserved memblock regions, to construct a
     497                 :            :          * node mask of all kernel reserved memory areas.
     498                 :            :          *
     499                 :            :          * [ Note, when booting with mem=nn[kMG] or in a kdump kernel,
     500                 :            :          *   numa_meminfo might not include all memblock.reserved
     501                 :            :          *   memory ranges, because quirks such as trim_snb_memory()
     502                 :            :          *   reserve specific pages for Sandy Bridge graphics. ]
     503                 :            :          */
     504         [ +  + ]:        312 :         for_each_memblock(reserved, mb_region) {
     505         [ +  - ]:        234 :                 if (mb_region->nid != MAX_NUMNODES)
     506                 :        234 :                         node_set(mb_region->nid, reserved_nodemask);
     507                 :            :         }
     508                 :            : 
     509                 :            :         /*
     510                 :            :          * Finally, clear the MEMBLOCK_HOTPLUG flag for all memory
     511                 :            :          * belonging to the reserved node mask.
     512                 :            :          *
     513                 :            :          * Note that this will include memory regions that reside
     514                 :            :          * on nodes that contain kernel memory - entire nodes
     515                 :            :          * become hot-unpluggable:
     516                 :            :          */
     517         [ +  + ]:        156 :         for (i = 0; i < numa_meminfo.nr_blks; i++) {
     518                 :         78 :                 struct numa_memblk *mb = numa_meminfo.blk + i;
     519                 :            : 
     520         [ -  + ]:         78 :                 if (!node_isset(mb->nid, reserved_nodemask))
     521                 :          0 :                         continue;
     522                 :            : 
     523                 :         78 :                 memblock_clear_hotplug(mb->start, mb->end - mb->start);
     524                 :            :         }
     525                 :         78 : }
     526                 :            : 
     527                 :         78 : static int __init numa_register_memblks(struct numa_meminfo *mi)
     528                 :            : {
     529                 :         78 :         unsigned long uninitialized_var(pfn_align);
     530                 :         78 :         int i, nid;
     531                 :            : 
     532                 :            :         /* Account for nodes with cpus and no memory */
     533                 :         78 :         node_possible_map = numa_nodes_parsed;
     534                 :         78 :         numa_nodemask_from_meminfo(&node_possible_map, mi);
     535   [ -  +  +  - ]:         78 :         if (WARN_ON(nodes_empty(node_possible_map)))
     536                 :            :                 return -EINVAL;
     537                 :            : 
     538         [ +  + ]:        156 :         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
     539                 :         78 :                 struct numa_memblk *mb = &mi->blk[i];
     540                 :         78 :                 memblock_set_node(mb->start, mb->end - mb->start,
     541                 :            :                                   &memblock.memory, mb->nid);
     542                 :            :         }
     543                 :            : 
     544                 :            :         /*
     545                 :            :          * At very early time, the kernel have to use some memory such as
     546                 :            :          * loading the kernel image. We cannot prevent this anyway. So any
     547                 :            :          * node the kernel resides in should be un-hotpluggable.
     548                 :            :          *
     549                 :            :          * And when we come here, alloc node data won't fail.
     550                 :            :          */
     551                 :         78 :         numa_clear_kernel_node_hotplug();
     552                 :            : 
     553                 :            :         /*
     554                 :            :          * If sections array is gonna be used for pfn -> nid mapping, check
     555                 :            :          * whether its granularity is fine enough.
     556                 :            :          */
     557                 :            : #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
     558                 :            :         pfn_align = node_map_pfn_alignment();
     559                 :            :         if (pfn_align && pfn_align < PAGES_PER_SECTION) {
     560                 :            :                 printk(KERN_WARNING "Node alignment %LuMB < min %LuMB, rejecting NUMA config\n",
     561                 :            :                        PFN_PHYS(pfn_align) >> 20,
     562                 :            :                        PFN_PHYS(PAGES_PER_SECTION) >> 20);
     563                 :            :                 return -EINVAL;
     564                 :            :         }
     565                 :            : #endif
     566         [ +  - ]:         78 :         if (!numa_meminfo_cover_memory(mi))
     567                 :            :                 return -EINVAL;
     568                 :            : 
     569                 :            :         /* Finally register nodes. */
     570         [ +  + ]:        312 :         for_each_node_mask(nid, node_possible_map) {
     571                 :         78 :                 u64 start = PFN_PHYS(max_pfn);
     572                 :         78 :                 u64 end = 0;
     573                 :            : 
     574         [ +  + ]:        156 :                 for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++) {
     575         [ -  + ]:         78 :                         if (nid != mi->blk[i].nid)
     576                 :          0 :                                 continue;
     577                 :         78 :                         start = min(mi->blk[i].start, start);
     578                 :         78 :                         end = max(mi->blk[i].end, end);
     579                 :            :                 }
     580                 :            : 
     581         [ -  + ]:         78 :                 if (start >= end)
     582                 :          0 :                         continue;
     583                 :            : 
     584                 :            :                 /*
     585                 :            :                  * Don't confuse VM with a node that doesn't have the
     586                 :            :                  * minimum amount of memory:
     587                 :            :                  */
     588   [ +  -  -  + ]:         78 :                 if (end && (end - start) < NODE_MIN_SIZE)
     589                 :          0 :                         continue;
     590                 :            : 
     591                 :         78 :                 alloc_node_data(nid);
     592                 :            :         }
     593                 :            : 
     594                 :            :         /* Dump memblock with node info and return. */
     595         [ -  + ]:         78 :         memblock_dump_all();
     596                 :            :         return 0;
     597                 :            : }
     598                 :            : 
     599                 :            : /*
     600                 :            :  * There are unfortunately some poorly designed mainboards around that
     601                 :            :  * only connect memory to a single CPU. This breaks the 1:1 cpu->node
     602                 :            :  * mapping. To avoid this fill in the mapping for all possible CPUs,
     603                 :            :  * as the number of CPUs is not known yet. We round robin the existing
     604                 :            :  * nodes.
     605                 :            :  */
     606                 :         78 : static void __init numa_init_array(void)
     607                 :            : {
     608                 :         78 :         int rr, i;
     609                 :            : 
     610                 :         78 :         rr = first_node(node_online_map);
     611         [ +  + ]:       5070 :         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
     612   [ +  -  -  + ]:       9984 :                 if (early_cpu_to_node(i) != NUMA_NO_NODE)
     613                 :          0 :                         continue;
     614         [ +  - ]:       4992 :                 numa_set_node(i, rr);
     615                 :       4992 :                 rr = next_node_in(rr, node_online_map);
     616                 :            :         }
     617                 :         78 : }
     618                 :            : 
     619                 :        234 : static int __init numa_init(int (*init_func)(void))
     620                 :            : {
     621                 :        234 :         int i;
     622                 :        234 :         int ret;
     623                 :            : 
     624         [ +  + ]:    7667946 :         for (i = 0; i < MAX_LOCAL_APIC; i++)
     625                 :    7667712 :                 set_apicid_to_node(i, NUMA_NO_NODE);
     626                 :            : 
     627                 :        234 :         nodes_clear(numa_nodes_parsed);
     628                 :        234 :         nodes_clear(node_possible_map);
     629                 :        234 :         nodes_clear(node_online_map);
     630                 :        234 :         memset(&numa_meminfo, 0, sizeof(numa_meminfo));
     631         [ -  + ]:        234 :         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.memory,
     632                 :            :                                   MAX_NUMNODES));
     633         [ -  + ]:        234 :         WARN_ON(memblock_set_node(0, ULLONG_MAX, &memblock.reserved,
     634                 :            :                                   MAX_NUMNODES));
     635                 :            :         /* In case that parsing SRAT failed. */
     636         [ -  + ]:        234 :         WARN_ON(memblock_clear_hotplug(0, ULLONG_MAX));
     637                 :        234 :         numa_reset_distance();
     638                 :            : 
     639                 :        234 :         ret = init_func();
     640         [ +  + ]:        234 :         if (ret < 0)
     641                 :            :                 return ret;
     642                 :            : 
     643                 :            :         /*
     644                 :            :          * We reset memblock back to the top-down direction
     645                 :            :          * here because if we configured ACPI_NUMA, we have
     646                 :            :          * parsed SRAT in init_func(). It is ok to have the
     647                 :            :          * reset here even if we did't configure ACPI_NUMA
     648                 :            :          * or acpi numa init fails and fallbacks to dummy
     649                 :            :          * numa init.
     650                 :            :          */
     651                 :         78 :         memblock_set_bottom_up(false);
     652                 :            : 
     653                 :         78 :         ret = numa_cleanup_meminfo(&numa_meminfo);
     654         [ +  - ]:         78 :         if (ret < 0)
     655                 :            :                 return ret;
     656                 :            : 
     657                 :         78 :         numa_emulation(&numa_meminfo, numa_distance_cnt);
     658                 :            : 
     659                 :         78 :         ret = numa_register_memblks(&numa_meminfo);
     660         [ +  - ]:         78 :         if (ret < 0)
     661                 :            :                 return ret;
     662                 :            : 
     663         [ +  + ]:       5070 :         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++) {
     664         [ +  - ]:       4992 :                 int nid = early_cpu_to_node(i);
     665                 :            : 
     666         [ +  - ]:       4992 :                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
     667                 :       4992 :                         continue;
     668         [ #  # ]:          0 :                 if (!node_online(nid))
     669         [ #  # ]:          0 :                         numa_clear_node(i);
     670                 :            :         }
     671                 :         78 :         numa_init_array();
     672                 :            : 
     673                 :         78 :         return 0;
     674                 :            : }
     675                 :            : 
     676                 :            : /**
     677                 :            :  * dummy_numa_init - Fallback dummy NUMA init
     678                 :            :  *
     679                 :            :  * Used if there's no underlying NUMA architecture, NUMA initialization
     680                 :            :  * fails, or NUMA is disabled on the command line.
     681                 :            :  *
     682                 :            :  * Must online at least one node and add memory blocks that cover all
     683                 :            :  * allowed memory.  This function must not fail.
     684                 :            :  */
     685                 :         78 : static int __init dummy_numa_init(void)
     686                 :            : {
     687                 :         78 :         printk(KERN_INFO "%s\n",
     688         [ +  - ]:         78 :                numa_off ? "NUMA turned off" : "No NUMA configuration found");
     689                 :         78 :         printk(KERN_INFO "Faking a node at [mem %#018Lx-%#018Lx]\n",
     690                 :         78 :                0LLU, PFN_PHYS(max_pfn) - 1);
     691                 :            : 
     692                 :         78 :         node_set(0, numa_nodes_parsed);
     693                 :         78 :         numa_add_memblk(0, 0, PFN_PHYS(max_pfn));
     694                 :            : 
     695                 :         78 :         return 0;
     696                 :            : }
     697                 :            : 
     698                 :            : /**
     699                 :            :  * x86_numa_init - Initialize NUMA
     700                 :            :  *
     701                 :            :  * Try each configured NUMA initialization method until one succeeds.  The
     702                 :            :  * last fallback is dummy single node config encompassing whole memory and
     703                 :            :  * never fails.
     704                 :            :  */
     705                 :         78 : void __init x86_numa_init(void)
     706                 :            : {
     707         [ +  - ]:         78 :         if (!numa_off) {
     708                 :            : #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
     709         [ +  - ]:         78 :                 if (!numa_init(x86_acpi_numa_init))
     710                 :            :                         return;
     711                 :            : #endif
     712                 :            : #ifdef CONFIG_AMD_NUMA
     713         [ +  - ]:         78 :                 if (!numa_init(amd_numa_init))
     714                 :            :                         return;
     715                 :            : #endif
     716                 :            :         }
     717                 :            : 
     718                 :         78 :         numa_init(dummy_numa_init);
     719                 :            : }
     720                 :            : 
     721                 :          0 : static void __init init_memory_less_node(int nid)
     722                 :            : {
     723                 :          0 :         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
     724                 :          0 :         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
     725                 :            : 
     726                 :            :         /* Allocate and initialize node data. Memory-less node is now online.*/
     727                 :          0 :         alloc_node_data(nid);
     728                 :          0 :         free_area_init_node(nid, zones_size, 0, zholes_size);
     729                 :            : 
     730                 :            :         /*
     731                 :            :          * All zonelists will be built later in start_kernel() after per cpu
     732                 :            :          * areas are initialized.
     733                 :            :          */
     734                 :          0 : }
     735                 :            : 
     736                 :            : /*
     737                 :            :  * Setup early cpu_to_node.
     738                 :            :  *
     739                 :            :  * Populate cpu_to_node[] only if x86_cpu_to_apicid[],
     740                 :            :  * and apicid_to_node[] tables have valid entries for a CPU.
     741                 :            :  * This means we skip cpu_to_node[] initialisation for NUMA
     742                 :            :  * emulation and faking node case (when running a kernel compiled
     743                 :            :  * for NUMA on a non NUMA box), which is OK as cpu_to_node[]
     744                 :            :  * is already initialized in a round robin manner at numa_init_array,
     745                 :            :  * prior to this call, and this initialization is good enough
     746                 :            :  * for the fake NUMA cases.
     747                 :            :  *
     748                 :            :  * Called before the per_cpu areas are setup.
     749                 :            :  */
     750                 :         78 : void __init init_cpu_to_node(void)
     751                 :            : {
     752                 :         78 :         int cpu;
     753                 :         78 :         u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
     754                 :            : 
     755         [ -  + ]:         78 :         BUG_ON(cpu_to_apicid == NULL);
     756                 :            : 
     757         [ +  + ]:        156 :         for_each_possible_cpu(cpu) {
     758         [ +  - ]:         78 :                 int node = numa_cpu_node(cpu);
     759                 :            : 
     760         [ +  - ]:         78 :                 if (node == NUMA_NO_NODE)
     761                 :         78 :                         continue;
     762                 :            : 
     763         [ #  # ]:          0 :                 if (!node_online(node))
     764                 :          0 :                         init_memory_less_node(node);
     765                 :            : 
     766         [ #  # ]:          0 :                 numa_set_node(cpu, node);
     767                 :            :         }
     768                 :         78 : }
     769                 :            : 
     770                 :            : #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
     771                 :            : 
     772                 :            : # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
     773                 :         78 : void numa_add_cpu(int cpu)
     774                 :            : {
     775         [ -  + ]:        156 :         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
     776                 :         78 : }
     777                 :            : 
     778                 :          0 : void numa_remove_cpu(int cpu)
     779                 :            : {
     780         [ #  # ]:          0 :         cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
     781                 :          0 : }
     782                 :            : # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
     783                 :            : 
     784                 :            : #else   /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
     785                 :            : 
     786                 :            : int __cpu_to_node(int cpu)
     787                 :            : {
     788                 :            :         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
     789                 :            :                 printk(KERN_WARNING
     790                 :            :                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
     791                 :            :                 dump_stack();
     792                 :            :                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
     793                 :            :         }
     794                 :            :         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
     795                 :            : }
     796                 :            : EXPORT_SYMBOL(__cpu_to_node);
     797                 :            : 
     798                 :            : /*
     799                 :            :  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
     800                 :            :  * per_cpu areas are setup.
     801                 :            :  */
     802                 :            : int early_cpu_to_node(int cpu)
     803                 :            : {
     804                 :            :         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
     805                 :            :                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
     806                 :            : 
     807                 :            :         if (!cpu_possible(cpu)) {
     808                 :            :                 printk(KERN_WARNING
     809                 :            :                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
     810                 :            :                 dump_stack();
     811                 :            :                 return NUMA_NO_NODE;
     812                 :            :         }
     813                 :            :         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
     814                 :            : }
     815                 :            : 
     816                 :            : void debug_cpumask_set_cpu(int cpu, int node, bool enable)
     817                 :            : {
     818                 :            :         struct cpumask *mask;
     819                 :            : 
     820                 :            :         if (node == NUMA_NO_NODE) {
     821                 :            :                 /* early_cpu_to_node() already emits a warning and trace */
     822                 :            :                 return;
     823                 :            :         }
     824                 :            :         mask = node_to_cpumask_map[node];
     825                 :            :         if (!mask) {
     826                 :            :                 pr_err("node_to_cpumask_map[%i] NULL\n", node);
     827                 :            :                 dump_stack();
     828                 :            :                 return;
     829                 :            :         }
     830                 :            : 
     831                 :            :         if (enable)
     832                 :            :                 cpumask_set_cpu(cpu, mask);
     833                 :            :         else
     834                 :            :                 cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
     835                 :            : 
     836                 :            :         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %*pbl\n",
     837                 :            :                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu",
     838                 :            :                 cpu, node, cpumask_pr_args(mask));
     839                 :            :         return;
     840                 :            : }
     841                 :            : 
     842                 :            : # ifndef CONFIG_NUMA_EMU
     843                 :            : static void numa_set_cpumask(int cpu, bool enable)
     844                 :            : {
     845                 :            :         debug_cpumask_set_cpu(cpu, early_cpu_to_node(cpu), enable);
     846                 :            : }
     847                 :            : 
     848                 :            : void numa_add_cpu(int cpu)
     849                 :            : {
     850                 :            :         numa_set_cpumask(cpu, true);
     851                 :            : }
     852                 :            : 
     853                 :            : void numa_remove_cpu(int cpu)
     854                 :            : {
     855                 :            :         numa_set_cpumask(cpu, false);
     856                 :            : }
     857                 :            : # endif /* !CONFIG_NUMA_EMU */
     858                 :            : 
     859                 :            : /*
     860                 :            :  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
     861                 :            :  */
     862                 :            : const struct cpumask *cpumask_of_node(int node)
     863                 :            : {
     864                 :            :         if ((unsigned)node >= nr_node_ids) {
     865                 :            :                 printk(KERN_WARNING
     866                 :            :                         "cpumask_of_node(%d): (unsigned)node >= nr_node_ids(%u)\n",
     867                 :            :                         node, nr_node_ids);
     868                 :            :                 dump_stack();
     869                 :            :                 return cpu_none_mask;
     870                 :            :         }
     871                 :            :         if (node_to_cpumask_map[node] == NULL) {
     872                 :            :                 printk(KERN_WARNING
     873                 :            :                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
     874                 :            :                         node);
     875                 :            :                 dump_stack();
     876                 :            :                 return cpu_online_mask;
     877                 :            :         }
     878                 :            :         return node_to_cpumask_map[node];
     879                 :            : }
     880                 :            : EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
     881                 :            : 
     882                 :            : #endif  /* !CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
     883                 :            : 
     884                 :            : #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
     885                 :            : int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
     886                 :            : {
     887                 :            :         struct numa_meminfo *mi = &numa_meminfo;
     888                 :            :         int nid = mi->blk[0].nid;
     889                 :            :         int i;
     890                 :            : 
     891                 :            :         for (i = 0; i < mi->nr_blks; i++)
     892                 :            :                 if (mi->blk[i].start <= start && mi->blk[i].end > start)
     893                 :            :                         nid = mi->blk[i].nid;
     894                 :            :         return nid;
     895                 :            : }
     896                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_add_physaddr_to_nid);
     897                 :            : #endif

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