Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/x86/kernel/setup_percpu.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/module.h>
   3 #include <linux/init.h>
   4 #include <linux/bootmem.h>
   5 #include <linux/percpu.h>
   6 #include <linux/kexec.h>
   7 #include <linux/crash_dump.h>
   8 #include <linux/smp.h>
   9 #include <linux/topology.h>
  10 #include <asm/sections.h>
  11 #include <asm/processor.h>
  12 #include <asm/setup.h>
  13 #include <asm/mpspec.h>
  14 #include <asm/apicdef.h>
  15 #include <asm/highmem.h>
  16 #include <asm/cpumask.h>
  17
  18 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
  19 # define DBG(x...) printk(KERN_DEBUG x)
  20 #else
  21 # define DBG(x...)
  22 #endif
  23
  24 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  25 unsigned int num_processors;
  26 unsigned disabled_cpus __cpuinitdata;
  27 /* Processor that is doing the boot up */
  28 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
  29 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_physical_apicid);
  30 unsigned int max_physical_apicid;
  31
  32 /* Bitmask of physically existing CPUs */
  33 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
  34 #endif
  35
  36 /*
  37  * Map cpu index to physical APIC ID
  38  */
  39 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
  40 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
  41 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
  42 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
  43
  44 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
  45 #define X86_64_NUMA     1       /* (used later) */
  46
  47 /*
  48  * Map cpu index to node index
  49  */
  50 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  51 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  52
  53 /*
  54  * Which logical CPUs are on which nodes
  55  */
  56 cpumask_t *node_to_cpumask_map;
  57 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  58
  59 /*
  60  * Setup node_to_cpumask_map
  61  */
  62 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void);
  63
  64 #else
  65 static inline void setup_node_to_cpumask_map(void) { }
  66 #endif
  67
  68 #ifdef CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
  69 /*
  70  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
  71  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
  72  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
  73  */
  74 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
  75 {
  76         int cpu;
  77
  78         for_each_possible_cpu(cpu) {
  79                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
  80                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
  81                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
  82                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
  83 #ifdef X86_64_NUMA
  84                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
  85                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
  86 #endif
  87         }
  88
  89         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
  90         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
  91         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
  92 #ifdef X86_64_NUMA
  93         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
  94 #endif
  95 }
  96
  97 #ifdef CONFIG_X86_32
  98 /*
  99  * Great future not-so-futuristic plan: make i386 and x86_64 do it
 100  * the same way
 101  */
 102 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 103 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 104 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
 105
 106 #elif !defined(CONFIG_SMP)
 107 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
 108
 109 #else /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
 110
 111 /*
 112  * Allocate cpu_pda pointer table and array via alloc_bootmem.
 113  */
 114 static void __init setup_cpu_pda_map(void)
 115 {
 116         char *pda;
 117         struct x8664_pda **new_cpu_pda;
 118         unsigned long size;
 119         int cpu;
 120
 121         size = roundup(sizeof(struct x8664_pda), cache_line_size());
 122
 123         /* allocate cpu_pda array and pointer table */
 124         {
 125                 unsigned long tsize = nr_cpu_ids * sizeof(void *);
 126                 unsigned long asize = size * (nr_cpu_ids - 1);
 127
 128                 tsize = roundup(tsize, cache_line_size());
 129                 new_cpu_pda = alloc_bootmem(tsize + asize);
 130                 pda = (char *)new_cpu_pda + tsize;
 131         }
 132
 133         /* initialize pointer table to static pda's */
 134         for_each_possible_cpu(cpu) {
 135                 if (cpu == 0) {
 136                         /* leave boot cpu pda in place */
 137                         new_cpu_pda[0] = cpu_pda(0);
 138                         continue;
 139                 }
 140                 new_cpu_pda[cpu] = (struct x8664_pda *)pda;
 141                 new_cpu_pda[cpu]->in_bootmem = 1;
 142                 pda += size;
 143         }
 144
 145         /* point to new pointer table */
 146         _cpu_pda = new_cpu_pda;
 147 }
 148
 149 #endif /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
 150
 151 #ifdef CONFIG_X86_64
 152
 153 /* correctly size the local cpu masks */
 154 static void setup_cpu_local_masks(void)
 155 {
 156         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
 157         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
 158         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
 159         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
 160 }
 161
 162 #else /* CONFIG_X86_32 */
 163
 164 static inline void setup_cpu_local_masks(void)
 165 {
 166 }
 167
 168 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 169
 170 /*
 171  * Great future plan:
 172  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
 173  * Always point %gs to its beginning
 174  */
 175 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 176 {
 177         ssize_t size, old_size;
 178         char *ptr;
 179         int cpu;
 180         unsigned long align = 1;
 181
 182         /* Setup cpu_pda map */
 183         setup_cpu_pda_map();
 184
 185         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
 186         old_size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 187         align = max_t(unsigned long, PAGE_SIZE, align);
 188         size = roundup(old_size, align);
 189
 190         pr_info("NR_CPUS:%d nr_cpumask_bits:%d nr_cpu_ids:%d nr_node_ids:%d\n",
 191                 NR_CPUS, nr_cpumask_bits, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
 192
 193         pr_info("PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n", size);
 194
 195         for_each_possible_cpu(cpu) {
 196 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 197                 ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 198                                  __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 199 #else
 200                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
 201                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
 202                         ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 203                                          __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 204                         pr_info("cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
 205                                 cpu, node);
 206                         pr_debug("per cpu data for cpu%d at %016lx\n",
 207                                  cpu, __pa(ptr));
 208                 } else {
 209                         ptr = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(node), size, align,
 210                                                         __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 211                         pr_debug("per cpu data for cpu%d on node%d at %016lx\n",
 212                                 cpu, node, __pa(ptr));
 213                 }
 214 #endif
 215                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
 216                 memcpy(ptr, __per_cpu_load, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
 217
 218                 DBG("PERCPU: cpu %4d %p\n", cpu, ptr);
 219         }
 220
 221         /* Setup percpu data maps */
 222         setup_per_cpu_maps();
 223
 224         /* Setup node to cpumask map */
 225         setup_node_to_cpumask_map();
 226
 227         /* Setup cpu initialized, callin, callout masks */
 228         setup_cpu_local_masks();
 229 }
 230
 231 #endif
 232
 233 #ifdef X86_64_NUMA
 234
 235 /*
 236  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 237  * Requires node_possible_map to be valid.
 238  *
 239  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
 240  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 241  */
 242 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 243 {
 244         unsigned int node, num = 0;
 245         cpumask_t *map;
 246
 247         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 248         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
 249                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
 250                         num = node;
 251                 nr_node_ids = num + 1;
 252         }
 253
 254         /* allocate the map */
 255         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
 256         DBG("node_to_cpumask_map at %p for %d nodes\n", map, nr_node_ids);
 257
 258         pr_debug("Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
 259                  map, nr_node_ids);
 260
 261         /* node_to_cpumask() will now work */
 262         node_to_cpumask_map = map;
 263 }
 264
 265 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 266 {
 267         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 268
 269         /* early setting, no percpu area yet */
 270         if (cpu_to_node_map) {
 271                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 272                 return;
 273         }
 274
 275 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 276         if (cpu >= nr_cpu_ids || !per_cpu_offset(cpu)) {
 277                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 278                 dump_stack();
 279                 return;
 280         }
 281 #endif
 282         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 283
 284         if (node != NUMA_NO_NODE)
 285                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
 286 }
 287
 288 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 289 {
 290         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 291 }
 292
 293 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 294
 295 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 296 {
 297         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 298 }
 299
 300 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 301 {
 302         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 303 }
 304
 305 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 306
 307 /*
 308  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 309  */
 310 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 311 {
 312         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 313         cpumask_t *mask;
 314         char buf[64];
 315
 316         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 317                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
 318                 dump_stack();
 319                 return;
 320         }
 321
 322         mask = &node_to_cpumask_map[node];
 323         if (enable)
 324                 cpu_set(cpu, *mask);
 325         else
 326                 cpu_clear(cpu, *mask);
 327
 328         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 329         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 330                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 331 }
 332
 333 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 334 {
 335         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 336 }
 337
 338 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 339 {
 340         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 341 }
 342
 343 int cpu_to_node(int cpu)
 344 {
 345         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 346                 printk(KERN_WARNING
 347                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 348                 dump_stack();
 349                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 350         }
 351         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 352 }
 353 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
 354
 355 /*
 356  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 357  * per_cpu areas are setup.
 358  */
 359 int early_cpu_to_node(int cpu)
 360 {
 361         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 362                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 363
 364         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
 365                 printk(KERN_WARNING
 366                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 367                 dump_stack();
 368                 return NUMA_NO_NODE;
 369         }
 370         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 371 }
 372
 373
 374 /* empty cpumask */
 375 static const cpumask_t cpu_mask_none;
 376
 377 /*
 378  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 379  */
 380 const cpumask_t *cpumask_of_node(int node)
 381 {
 382         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 383                 printk(KERN_WARNING
 384                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 385                         node);
 386                 dump_stack();
 387                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
 388         }
 389         if (node >= nr_node_ids) {
 390                 printk(KERN_WARNING
 391                         "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 392                         node, nr_node_ids);
 393                 dump_stack();
 394                 return &cpu_mask_none;
 395         }
 396         return &node_to_cpumask_map[node];
 397 }
 398 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 399
 400 /*
 401  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
 402  *
 403  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
 404  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
 405  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
 406  */
 407 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
 408 {
 409         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 410                 printk(KERN_WARNING
 411                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
 412                 dump_stack();
 413                 return cpu_online_map;
 414         }
 415         if (node >= nr_node_ids) {
 416                 printk(KERN_WARNING
 417                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 418                         node, nr_node_ids);
 419                 dump_stack();
 420                 return cpu_mask_none;
 421         }
 422         return node_to_cpumask_map[node];
 423 }
 424 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
 425
 426 /*
 427  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 428  */
 429
 430 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 431
 432 #endif /* X86_64_NUMA */
 433