01161077a49c32cb6b2adac120c91176105875f4
[linux-drm-fsl-dcu.git] / 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
17 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
18 unsigned int num_processors;
19 unsigned disabled_cpus __cpuinitdata;
20 /* Processor that is doing the boot up */
21 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
22 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_physical_apicid);
23 unsigned int max_physical_apicid;
24
25 /* Bitmask of physically existing CPUs */
26 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
27 #endif
28
29 /* map cpu index to physical APIC ID */
30 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
31 DEFINE_EARLY_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
32 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
33 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
34
35 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
36 #define X86_64_NUMA     1
37
38 /* map cpu index to node index */
39 DEFINE_EARLY_PER_CPU(int, x86_cpu_to_node_map, NUMA_NO_NODE);
40 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_node_map);
41
42 /* which logical CPUs are on which nodes */
43 cpumask_t *node_to_cpumask_map;
44 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
45
46 /* setup node_to_cpumask_map */
47 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void);
48
49 #else
50 static inline void setup_node_to_cpumask_map(void) { }
51 #endif
52
53 #if defined(CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA) && defined(CONFIG_X86_SMP)
54 /*
55  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
56  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
57  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
58  */
59 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
60 {
61         int cpu;
62
63         for_each_possible_cpu(cpu) {
64                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
65                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_apicid, cpu);
66                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
67                                 early_per_cpu_map(x86_bios_cpu_apicid, cpu);
68 #ifdef X86_64_NUMA
69                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
70                                 early_per_cpu_map(x86_cpu_to_node_map, cpu);
71 #endif
72         }
73
74         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
75         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid) = NULL;
76         early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid) = NULL;
77 #ifdef X86_64_NUMA
78         early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map) = NULL;
79 #endif
80 }
81
82 #ifdef CONFIG_X86_32
83 /*
84  * Great future not-so-futuristic plan: make i386 and x86_64 do it
85  * the same way
86  */
87 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
88 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
89 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
90
91 #elif !defined(CONFIG_SMP)
92 static inline void setup_cpu_pda_map(void) { }
93
94 #else /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
95
96 /*
97  * Allocate cpu_pda pointer table and array via alloc_bootmem.
98  */
99 static void __init setup_cpu_pda_map(void)
100 {
101         char *pda;
102         struct x8664_pda **new_cpu_pda;
103         unsigned long size;
104         int cpu;
105
106         size = roundup(sizeof(struct x8664_pda), cache_line_size());
107
108         /* allocate cpu_pda array and pointer table */
109         {
110                 unsigned long tsize = nr_cpu_ids * sizeof(void *);
111                 unsigned long asize = size * (nr_cpu_ids - 1);
112
113                 tsize = roundup(tsize, cache_line_size());
114                 new_cpu_pda = alloc_bootmem(tsize + asize);
115                 pda = (char *)new_cpu_pda + tsize;
116         }
117
118         /* initialize pointer table to static pda's */
119         for_each_possible_cpu(cpu) {
120                 if (cpu == 0) {
121                         /* leave boot cpu pda in place */
122                         new_cpu_pda[0] = cpu_pda(0);
123                         continue;
124                 }
125                 new_cpu_pda[cpu] = (struct x8664_pda *)pda;
126                 new_cpu_pda[cpu]->in_bootmem = 1;
127                 pda += size;
128         }
129
130         /* point to new pointer table */
131         _cpu_pda = new_cpu_pda;
132 }
133
134 #endif /* CONFIG_SMP && CONFIG_X86_64 */
135
136 #ifdef CONFIG_X86_64
137
138 /* correctly size the local cpu masks */
139 static void __init setup_cpu_local_masks(void)
140 {
141         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
142         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
143         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
144         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
145 }
146
147 #else /* CONFIG_X86_32 */
148
149 static inline void setup_cpu_local_masks(void)
150 {
151 }
152
153 #endif /* CONFIG_X86_32 */
154
155 /*
156  * Great future plan:
157  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
158  * Always point %gs to its beginning
159  */
160 void __init setup_per_cpu_areas(void)
161 {
162         ssize_t size, old_size;
163         char *ptr;
164         int cpu;
165         unsigned long align = 1;
166
167         /* Setup cpu_pda map */
168         setup_cpu_pda_map();
169
170         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
171         old_size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
172         align = max_t(unsigned long, PAGE_SIZE, align);
173         size = roundup(old_size, align);
174
175         pr_info("NR_CPUS:%d nr_cpumask_bits:%d nr_cpu_ids:%d nr_node_ids:%d\n",
176                 NR_CPUS, nr_cpumask_bits, nr_cpu_ids, nr_node_ids);
177
178         pr_info("PERCPU: Allocating %zd bytes of per cpu data\n", size);
179
180         for_each_possible_cpu(cpu) {
181 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
182                 ptr = __alloc_bootmem(size, align,
183                                  __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
184 #else
185                 int node = early_cpu_to_node(cpu);
186                 if (!node_online(node) || !NODE_DATA(node)) {
187                         ptr = __alloc_bootmem(size, align,
188                                          __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
189                         pr_info("cpu %d has no node %d or node-local memory\n",
190                                 cpu, node);
191                         pr_debug("per cpu data for cpu%d at %016lx\n",
192                                  cpu, __pa(ptr));
193                 } else {
194                         ptr = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(node), size, align,
195                                                         __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
196                         pr_debug("per cpu data for cpu%d on node%d at %016lx\n",
197                                 cpu, node, __pa(ptr));
198                 }
199 #endif
200                 per_cpu_offset(cpu) = ptr - __per_cpu_start;
201                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
202         }
203
204         /* Setup percpu data maps */
205         setup_per_cpu_maps();
206
207         /* Setup node to cpumask map */
208         setup_node_to_cpumask_map();
209
210         /* Setup cpu initialized, callin, callout masks */
211         setup_cpu_local_masks();
212 }
213
214 #endif
215
216 #ifdef X86_64_NUMA
217
218 /*
219  * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
220  * Requires node_possible_map to be valid.
221  *
222  * Note: node_to_cpumask() is not valid until after this is done.
223  */
224 static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
225 {
226         unsigned int node, num = 0;
227         cpumask_t *map;
228
229         /* setup nr_node_ids if not done yet */
230         if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES) {
231                 for_each_node_mask(node, node_possible_map)
232                         num = node;
233                 nr_node_ids = num + 1;
234         }
235
236         /* allocate the map */
237         map = alloc_bootmem_low(nr_node_ids * sizeof(cpumask_t));
238
239         pr_debug("Node to cpumask map at %p for %d nodes\n",
240                  map, nr_node_ids);
241
242         /* node_to_cpumask() will now work */
243         node_to_cpumask_map = map;
244 }
245
246 void __cpuinit numa_set_node(int cpu, int node)
247 {
248         int *cpu_to_node_map = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map);
249
250         if (cpu_pda(cpu) && node != NUMA_NO_NODE)
251                 cpu_pda(cpu)->nodenumber = node;
252
253         if (cpu_to_node_map)
254                 cpu_to_node_map[cpu] = node;
255
256         else if (per_cpu_offset(cpu))
257                 per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) = node;
258
259         else
260                 pr_debug("Setting node for non-present cpu %d\n", cpu);
261 }
262
263 void __cpuinit numa_clear_node(int cpu)
264 {
265         numa_set_node(cpu, NUMA_NO_NODE);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS
269
270 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
271 {
272         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[early_cpu_to_node(cpu)]);
273 }
274
275 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
276 {
277         cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[cpu_to_node(cpu)]);
278 }
279
280 #else /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
281
282 /*
283  * --------- debug versions of the numa functions ---------
284  */
285 static void __cpuinit numa_set_cpumask(int cpu, int enable)
286 {
287         int node = cpu_to_node(cpu);
288         cpumask_t *mask;
289         char buf[64];
290
291         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
292                 printk(KERN_ERR "node_to_cpumask_map NULL\n");
293                 dump_stack();
294                 return;
295         }
296
297         mask = &node_to_cpumask_map[node];
298         if (enable)
299                 cpu_set(cpu, *mask);
300         else
301                 cpu_clear(cpu, *mask);
302
303         cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), mask);
304         printk(KERN_DEBUG "%s cpu %d node %d: mask now %s\n",
305                 enable ? "numa_add_cpu" : "numa_remove_cpu", cpu, node, buf);
306 }
307
308 void __cpuinit numa_add_cpu(int cpu)
309 {
310         numa_set_cpumask(cpu, 1);
311 }
312
313 void __cpuinit numa_remove_cpu(int cpu)
314 {
315         numa_set_cpumask(cpu, 0);
316 }
317
318 int cpu_to_node(int cpu)
319 {
320         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)) {
321                 printk(KERN_WARNING
322                         "cpu_to_node(%d): usage too early!\n", cpu);
323                 dump_stack();
324                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
325         }
326         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node);
329
330 /*
331  * Same function as cpu_to_node() but used if called before the
332  * per_cpu areas are setup.
333  */
334 int early_cpu_to_node(int cpu)
335 {
336         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map))
337                 return early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_node_map)[cpu];
338
339         if (!per_cpu_offset(cpu)) {
340                 printk(KERN_WARNING
341                         "early_cpu_to_node(%d): no per_cpu area!\n", cpu);
342                 dump_stack();
343                 return NUMA_NO_NODE;
344         }
345         return per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu);
346 }
347
348
349 /* empty cpumask */
350 static const cpumask_t cpu_mask_none;
351
352 /*
353  * Returns a pointer to the bitmask of CPUs on Node 'node'.
354  */
355 const cpumask_t *cpumask_of_node(int node)
356 {
357         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
358                 printk(KERN_WARNING
359                         "cpumask_of_node(%d): no node_to_cpumask_map!\n",
360                         node);
361                 dump_stack();
362                 return (const cpumask_t *)&cpu_online_map;
363         }
364         if (node >= nr_node_ids) {
365                 printk(KERN_WARNING
366                         "cpumask_of_node(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
367                         node, nr_node_ids);
368                 dump_stack();
369                 return &cpu_mask_none;
370         }
371         return &node_to_cpumask_map[node];
372 }
373 EXPORT_SYMBOL(cpumask_of_node);
374
375 /*
376  * Returns a bitmask of CPUs on Node 'node'.
377  *
378  * Side note: this function creates the returned cpumask on the stack
379  * so with a high NR_CPUS count, excessive stack space is used.  The
380  * node_to_cpumask_ptr function should be used whenever possible.
381  */
382 cpumask_t node_to_cpumask(int node)
383 {
384         if (node_to_cpumask_map == NULL) {
385                 printk(KERN_WARNING
386                         "node_to_cpumask(%d): no node_to_cpumask_map!\n", node);
387                 dump_stack();
388                 return cpu_online_map;
389         }
390         if (node >= nr_node_ids) {
391                 printk(KERN_WARNING
392                         "node_to_cpumask(%d): node > nr_node_ids(%d)\n",
393                         node, nr_node_ids);
394                 dump_stack();
395                 return cpu_mask_none;
396         }
397         return node_to_cpumask_map[node];
398 }
399 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask);
400
401 /*
402  * --------- end of debug versions of the numa functions ---------
403  */
404
405 #endif /* CONFIG_DEBUG_PER_CPU_MAPS */
406
407 #endif /* X86_64_NUMA */
408