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/proto.h>
  17 #include <asm/cpumask.h>
  18
  19 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
  20 # define DBG(x...) printk(KERN_DEBUG x)
  21 #else
  22 # define DBG(x...)
  23 #endif
  24
  25 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  26 unsigned int num_processors;
  27 unsigned disabled_cpus __cpuinitdata;
  28 /* Processor that is doing the boot up */
  29 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
  30 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_physical_apicid);
  31 unsigned int max_physical_apicid;
  32
  33 /* Bitmask of physically existing CPUs */
  34 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
  35 #endif
  36
  37 /*
  38  * Map cpu index to physical APIC ID
  39  */
  40 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
  41 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
  42 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
  43 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
  44
  45 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
  46 #define X86_64_NUMA     1       /* (used later) */
  47
  48 /*
  49  * Map cpu index to node index
  50  */
  51 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
  52 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
  53
  54 /*
  55  * Which logical CPUs are on which nodes
  56  */
  57 cpumask_t *node_to_cpumask_map;
  58 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
  59
  60 /*
  61  * Setup node_to_cpumask_map
  62  */
  63 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void);
  64
  65 #else
  66 static inline void setup_node_to_cpumask_map(void) { }
  67 #endif
  68
  69 #ifdef CONFIG_X86_64
  70 void __cpuinit load_pda_offset(int cpu)
  71 {
  72         /* Memory clobbers used to order pda/percpu accesses */
  73         mb();
  74         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_pda(cpu));
  75         mb();
  76 }
  77
  78 #endif /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
  79
  80 #ifdef CONFIG_X86_64
  81
  82 /* correctly size the local cpu masks */
  83 static void setup_cpu_local_masks(void)
  84 {
  85         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
  86         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
  87         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
  88         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
  89 }
  90
  91 #else /* CONFIG_X86_32 */
  92
  93 static inline void setup_cpu_local_masks(void)
  94 {
  95 }
  96
  97 #endif /* CONFIG_X86_32 */
  98
  99 #ifdef CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
 100 /*
 101  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
 102  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
 103  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
 104  */
 105 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
 106 {
 107         int cpu;
 108
 109         for_each_possible_cpu(cpu) {
 110                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
 111                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
 112                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
 113                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
 114 #ifdef X86_64_NUMA
 115                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
 116                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 117 #endif
 118         }
 119
 120         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
 121         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
 122         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
 123 #ifdef X86_64_NUMA
 124         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
 125 #endif
 126 }
 127
 128 #ifdef CONFIG_X86_64
 129 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly = {
 130         [0] = (unsigned long)__per_cpu_load,
 131 };
 132 #else
 133 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 134 #endif
 135 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 136
 137 /*
 138  * Great future plan:
 139  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
 140  * Always point %gs to its beginning
 141  */
 142 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 143 {
 144         ssize_t size, old_size;
 145         char *ptr;
 146         int cpu;
 147         unsigned long align = 1;
 148
 149         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
 150         old_size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 151         align = max_t(unsigned long, PAGE_SIZE, align);
 152         size = roundup(old_size, align);
 153
 154         pr_info("NR_CPUS:%d nr_cpumask_bits:%d nr_cpu_ids:%d nr_node_ids:%d\n",
 155                 NR_CPUS, nr_cpumask_bits, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
 156
 157         pr_info("PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n", size);
 158
 159         for_each_possible_cpu(cpu) {
 160 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 161                 ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 162                                  __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 163 #else
 164                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
 165                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
 166                         ptr = __alloc_bootmem(size, align,
 167                                          __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 168                         pr_info("cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
 169                                 cpu, node);
 170                         pr_debug("per cpu data for cpu%d at %016lx\n",
 171                                  cpu, __pa(ptr));
 172                 } else {
 173                         ptr = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(node), size, align,
 174                                                         __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 175                         pr_debug("per cpu data for cpu%d on node%d at %016lx\n",
 176                                 cpu, node, __pa(ptr));
 177                 }
 178 #endif
 179
 180                 memcpy(ptr, __per_cpu_load, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
 181                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
 182 #ifdef CONFIG_X86_64
 183                 cpu_pda(cpu) = (void *)ptr;
 184
 185                 /*
 186                  * CPU0 modified pda in the init data area, reload pda
 187                  * offset for CPU0 and clear the area for others.
 188                  */
 189                 if (cpu == 0)
 190                         load_pda_offset(0);
 191                 else
 192                         memset(cpu_pda(cpu), 0, sizeof(*cpu_pda(cpu)));
 193 #endif
 194                 per_cpu(this_cpu_off, cpu) = per_cpu_offset(cpu);
 195
 196                 DBG("PERCPU: cpu %4d %p\n", cpu, ptr);
 197         }
 198
 199         /* Setup percpu data maps */
 200         setup_per_cpu_maps();
 201
 202         /* Setup node to cpumask map */
 203         setup_node_to_cpumask_map();
 204
 205         /* Setup cpu initialized, callin, callout masks */
 206         setup_cpu_local_masks();
 207 }
 208
 209 #endif
 210
 211 #ifdef X86_64_NUMA
 212
 213 /*
 214  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 215  * Requires node_possible_map to be valid.
 216  *
 217  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
 218  * (Use CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS to check this.)
 219  */
 220 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
 221 {
 222         unsigned int node, num = 0;
 223         cpumask_t *map;
 224
 225         /* setup nr_node_ids if not done yet */
 226         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
 227                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
 228                         num = node;
 229                 nr_node_ids = num + 1;
 230         }
 231
 232         /* allocate the map */
 233         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
 234         DBG("node_to_cpumask_map at %p for %d nodes\n", map, nr_node_ids);
 235
 236         pr_debug("Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
 237                  map, nr_node_ids);
 238
 239         /* node_to_cpumask() will now work */
 240         node_to_cpumask_map = map;
 241 }
 242
 243 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
 244 {
 245         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
 246
 247         /* early setting, no percpu area yet */
 248         if (cpu_to_node_map) {
 249                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
 250                 return;
 251         }
 252
 253 #ifdef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 254         if (cpu >= nr_cpu_ids || !per_cpu_offset(cpu)) {
 255                 printk(KERN_ERR "numa_set_node: invalid cpu# (%d)\n", cpu);
 256                 dump_stack();
 257                 return;
 258         }
 259 #endif
 260         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
 261
 262         if (node != NUMA_NO_NODE)
 263                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
 264 }
 265
 266 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
 267 {
 268         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
 269 }
 270
 271 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
 272
 273 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 274 {
 275         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 276 }
 277
 278 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 279 {
 280         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
 281 }
 282
 283 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 284
 285 /*
 286  * --------- debug versions of the numa functions ---------
 287  */
 288 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
 289 {
 290         int node = early_cpu_to_node(cpu);
 291         cpumask_t *mask;
 292         char buf[64];
 293
 294         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 295                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
 296                 dump_stack();
 297                 return;
 298         }
 299
 300         mask = &node_to_cpumask_map[node];
 301         if (enable)
 302                 cpu_set(cpu, *mask);
 303         else
 304                 cpu_clear(cpu, *mask);
 305
 306         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
 307         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
 308                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
 309 }
 310
 311 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
 312 {
 313         numa_set_cpumask(cpu, 1);
 314 }
 315
 316 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
 317 {
 318         numa_set_cpumask(cpu, 0);
 319 }
 320
 321 int cpu_to_node(int cpu)
 322 {
 323         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
 324                 printk(KERN_WARNING
 325                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
 326                 dump_stack();
 327                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 328         }
 329         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 330 }
 331 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
 332
 333 /*
 334  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
 335  * per_cpu areas are setup.
 336  */
 337 int early_cpu_to_node(int cpu)
 338 {
 339         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
 340                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
 341
 342         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
 343                 printk(KERN_WARNING
 344                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
 345                 dump_stack();
 346                 return NUMA_NO_NODE;
 347         }
 348         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
 349 }
 350
 351
 352 /* empty cpumask */
 353 static const cpumask_t cpu_mask_none;
 354
 355 /*
 356  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
 357  */
 358 const cpumask_t *cpumask_of_node(int node)
 359 {
 360         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 361                 printk(KERN_WARNING
 362                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
 363                         node);
 364                 dump_stack();
 365                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
 366         }
 367         if (node >= nr_node_ids) {
 368                 printk(KERN_WARNING
 369                         "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 370                         node, nr_node_ids);
 371                 dump_stack();
 372                 return &cpu_mask_none;
 373         }
 374         return &node_to_cpumask_map[node];
 375 }
 376 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
 377
 378 /*
 379  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
 380  *
 381  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
 382  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
 383  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
 384  */
 385 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
 386 {
 387         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
 388                 printk(KERN_WARNING
 389                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
 390                 dump_stack();
 391                 return cpu_online_map;
 392         }
 393         if (node >= nr_node_ids) {
 394                 printk(KERN_WARNING
 395                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
 396                         node, nr_node_ids);
 397                 dump_stack();
 398                 return cpu_mask_none;
 399         }
 400         return node_to_cpumask_map[node];
 401 }
 402 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
 403
 404 /*
 405  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
 406  */
 407
 408 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
 409
 410 #endif /* X86_64_NUMA */
 411