err.no Git - linux-2.6/blob - arch/i386/mm/discontig.c

   1 /*
   2  * Written by: Patricia Gaughen <gone@us.ibm.com>, IBM Corporation
   3  * August 2002: added remote node KVA remap - Martin J. Bligh
   4  *
   5  * Copyright (C) 2002, IBM Corp.
   6  *
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  17  * NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for more
  18  * details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  23  */
  24
  25 #include <linux/config.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/bootmem.h>
  28 #include <linux/mmzone.h>
  29 #include <linux/highmem.h>
  30 #include <linux/initrd.h>
  31 #include <linux/nodemask.h>
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <asm/e820.h>
  34 #include <asm/setup.h>
  35 #include <asm/mmzone.h>
  36 #include <bios_ebda.h>
  37
  38 struct pglist_data *node_data[MAX_NUMNODES];
  39 EXPORT_SYMBOL(node_data);
  40 bootmem_data_t node0_bdata;
  41
  42 /*
  43  * numa interface - we expect the numa architecture specfic code to have
  44  *                  populated the following initialisation.
  45  *
  46  * 1) node_online_map  - the map of all nodes configured (online) in the system
  47  * 2) node_start_pfn   - the starting page frame number for a node
  48  * 3) node_end_pfn     - the ending page fram number for a node
  49  */
  50 unsigned long node_start_pfn[MAX_NUMNODES];
  51 unsigned long node_end_pfn[MAX_NUMNODES];
  52
  53
  54 #ifdef CONFIG_DISCONTIGMEM
  55 /*
  56  * 4) physnode_map     - the mapping between a pfn and owning node
  57  * physnode_map keeps track of the physical memory layout of a generic
  58  * numa node on a 256Mb break (each element of the array will
  59  * represent 256Mb of memory and will be marked by the node id.  so,
  60  * if the first gig is on node 0, and the second gig is on node 1
  61  * physnode_map will contain:
  62  *
  63  *     physnode_map[0-3] = 0;
  64  *     physnode_map[4-7] = 1;
  65  *     physnode_map[8- ] = -1;
  66  */
  67 s8 physnode_map[MAX_ELEMENTS] = { [0 ... (MAX_ELEMENTS - 1)] = -1};
  68 EXPORT_SYMBOL(physnode_map);
  69
  70 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end)
  71 {
  72         unsigned long pfn;
  73
  74         printk(KERN_INFO "Node: %d, start_pfn: %ld, end_pfn: %ld\n",
  75                         nid, start, end);
  76         printk(KERN_DEBUG "  Setting physnode_map array to node %d for pfns:\n", nid);
  77         printk(KERN_DEBUG "  ");
  78         for (pfn = start; pfn < end; pfn += PAGES_PER_ELEMENT) {
  79                 physnode_map[pfn / PAGES_PER_ELEMENT] = nid;
  80                 printk("%ld ", pfn);
  81         }
  82         printk("\n");
  83 }
  84
  85 unsigned long node_memmap_size_bytes(int nid, unsigned long start_pfn,
  86                                               unsigned long end_pfn)
  87 {
  88         unsigned long nr_pages = end_pfn - start_pfn;
  89
  90         if (!nr_pages)
  91                 return 0;
  92
  93         return (nr_pages + 1) * sizeof(struct page);
  94 }
  95 #endif
  96
  97 extern unsigned long find_max_low_pfn(void);
  98 extern void find_max_pfn(void);
  99 extern void one_highpage_init(struct page *, int, int);
 100
 101 extern struct e820map e820;
 102 extern unsigned long init_pg_tables_end;
 103 extern unsigned long highend_pfn, highstart_pfn;
 104 extern unsigned long max_low_pfn;
 105 extern unsigned long totalram_pages;
 106 extern unsigned long totalhigh_pages;
 107
 108 #define LARGE_PAGE_BYTES (PTRS_PER_PTE * PAGE_SIZE)
 109
 110 unsigned long node_remap_start_pfn[MAX_NUMNODES];
 111 unsigned long node_remap_size[MAX_NUMNODES];
 112 unsigned long node_remap_offset[MAX_NUMNODES];
 113 void *node_remap_start_vaddr[MAX_NUMNODES];
 114 void set_pmd_pfn(unsigned long vaddr, unsigned long pfn, pgprot_t flags);
 115
 116 void *node_remap_end_vaddr[MAX_NUMNODES];
 117 void *node_remap_alloc_vaddr[MAX_NUMNODES];
 118
 119 /*
 120  * FLAT - support for basic PC memory model with discontig enabled, essentially
 121  *        a single node with all available processors in it with a flat
 122  *        memory map.
 123  */
 124 int __init get_memcfg_numa_flat(void)
 125 {
 126         printk("NUMA - single node, flat memory mode\n");
 127
 128         /* Run the memory configuration and find the top of memory. */
 129         find_max_pfn();
 130         node_start_pfn[0] = 0;
 131         node_end_pfn[0] = max_pfn;
 132         memory_present(0, 0, max_pfn);
 133
 134         /* Indicate there is one node available. */
 135         nodes_clear(node_online_map);
 136         node_set_online(0);
 137         return 1;
 138 }
 139
 140 /*
 141  * Find the highest page frame number we have available for the node
 142  */
 143 static void __init find_max_pfn_node(int nid)
 144 {
 145         if (node_end_pfn[nid] > max_pfn)
 146                 node_end_pfn[nid] = max_pfn;
 147         /*
 148          * if a user has given mem=XXXX, then we need to make sure
 149          * that the node _starts_ before that, too, not just ends
 150          */
 151         if (node_start_pfn[nid] > max_pfn)
 152                 node_start_pfn[nid] = max_pfn;
 153         if (node_start_pfn[nid] > node_end_pfn[nid])
 154                 BUG();
 155 }
 156
 157 /* Find the owning node for a pfn. */
 158 int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
 159 {
 160         int nid;
 161
 162         for_each_node(nid) {
 163                 if (node_end_pfn[nid] == 0)
 164                         break;
 165                 if (node_start_pfn[nid] <= pfn && node_end_pfn[nid] >= pfn)
 166                         return nid;
 167         }
 168
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 /*
 173  * Allocate memory for the pg_data_t for this node via a crude pre-bootmem
 174  * method.  For node zero take this from the bottom of memory, for
 175  * subsequent nodes place them at node_remap_start_vaddr which contains
 176  * node local data in physically node local memory.  See setup_memory()
 177  * for details.
 178  */
 179 static void __init allocate_pgdat(int nid)
 180 {
 181         if (nid && node_has_online_mem(nid))
 182                 NODE_DATA(nid) = (pg_data_t *)node_remap_start_vaddr[nid];
 183         else {
 184                 NODE_DATA(nid) = (pg_data_t *)(__va(min_low_pfn << PAGE_SHIFT));
 185                 min_low_pfn += PFN_UP(sizeof(pg_data_t));
 186         }
 187 }
 188
 189 void *alloc_remap(int nid, unsigned long size)
 190 {
 191         void *allocation = node_remap_alloc_vaddr[nid];
 192
 193         size = ALIGN(size, L1_CACHE_BYTES);
 194
 195         if (!allocation || (allocation + size) >= node_remap_end_vaddr[nid])
 196                 return 0;
 197
 198         node_remap_alloc_vaddr[nid] += size;
 199         memset(allocation, 0, size);
 200
 201         return allocation;
 202 }
 203
 204 void __init remap_numa_kva(void)
 205 {
 206         void *vaddr;
 207         unsigned long pfn;
 208         int node;
 209
 210         for_each_online_node(node) {
 211                 for (pfn=0; pfn < node_remap_size[node]; pfn += PTRS_PER_PTE) {
 212                         vaddr = node_remap_start_vaddr[node]+(pfn<<PAGE_SHIFT);
 213                         set_pmd_pfn((ulong) vaddr,
 214                                 node_remap_start_pfn[node] + pfn,
 215                                 PAGE_KERNEL_LARGE);
 216                 }
 217         }
 218 }
 219
 220 static unsigned long calculate_numa_remap_pages(void)
 221 {
 222         int nid;
 223         unsigned long size, reserve_pages = 0;
 224         unsigned long pfn;
 225
 226         for_each_online_node(nid) {
 227                 /*
 228                  * The acpi/srat node info can show hot-add memroy zones
 229                  * where memory could be added but not currently present.
 230                  */
 231                 if (node_start_pfn[nid] > max_pfn)
 232                         continue;
 233                 if (node_end_pfn[nid] > max_pfn)
 234                         node_end_pfn[nid] = max_pfn;
 235
 236                 /* ensure the remap includes space for the pgdat. */
 237                 size = node_remap_size[nid] + sizeof(pg_data_t);
 238
 239                 /* convert size to large (pmd size) pages, rounding up */
 240                 size = (size + LARGE_PAGE_BYTES - 1) / LARGE_PAGE_BYTES;
 241                 /* now the roundup is correct, convert to PAGE_SIZE pages */
 242                 size = size * PTRS_PER_PTE;
 243
 244                 /*
 245                  * Validate the region we are allocating only contains valid
 246                  * pages.
 247                  */
 248                 for (pfn = node_end_pfn[nid] - size;
 249                      pfn < node_end_pfn[nid]; pfn++)
 250                         if (!page_is_ram(pfn))
 251                                 break;
 252
 253                 if (pfn != node_end_pfn[nid])
 254                         size = 0;
 255
 256                 printk("Reserving %ld pages of KVA for lmem_map of node %d\n",
 257                                 size, nid);
 258                 node_remap_size[nid] = size;
 259                 node_remap_offset[nid] = reserve_pages;
 260                 reserve_pages += size;
 261                 printk("Shrinking node %d from %ld pages to %ld pages\n",
 262                         nid, node_end_pfn[nid], node_end_pfn[nid] - size);
 263                 node_end_pfn[nid] -= size;
 264                 node_remap_start_pfn[nid] = node_end_pfn[nid];
 265         }
 266         printk("Reserving total of %ld pages for numa KVA remap\n",
 267                         reserve_pages);
 268         return reserve_pages;
 269 }
 270
 271 extern void setup_bootmem_allocator(void);
 272 unsigned long __init setup_memory(void)
 273 {
 274         int nid;
 275         unsigned long system_start_pfn, system_max_low_pfn;
 276         unsigned long reserve_pages;
 277
 278         /*
 279          * When mapping a NUMA machine we allocate the node_mem_map arrays
 280          * from node local memory.  They are then mapped directly into KVA
 281          * between zone normal and vmalloc space.  Calculate the size of
 282          * this space and use it to adjust the boundry between ZONE_NORMAL
 283          * and ZONE_HIGHMEM.
 284          */
 285         find_max_pfn();
 286         get_memcfg_numa();
 287
 288         reserve_pages = calculate_numa_remap_pages();
 289
 290         /* partially used pages are not usable - thus round upwards */
 291         system_start_pfn = min_low_pfn = PFN_UP(init_pg_tables_end);
 292
 293         system_max_low_pfn = max_low_pfn = find_max_low_pfn() - reserve_pages;
 294         printk("reserve_pages = %ld find_max_low_pfn() ~ %ld\n",
 295                         reserve_pages, max_low_pfn + reserve_pages);
 296         printk("max_pfn = %ld\n", max_pfn);
 297 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 298         highstart_pfn = highend_pfn = max_pfn;
 299         if (max_pfn > system_max_low_pfn)
 300                 highstart_pfn = system_max_low_pfn;
 301         printk(KERN_NOTICE "%ldMB HIGHMEM available.\n",
 302                pages_to_mb(highend_pfn - highstart_pfn));
 303 #endif
 304         printk(KERN_NOTICE "%ldMB LOWMEM available.\n",
 305                         pages_to_mb(system_max_low_pfn));
 306         printk("min_low_pfn = %ld, max_low_pfn = %ld, highstart_pfn = %ld\n",
 307                         min_low_pfn, max_low_pfn, highstart_pfn);
 308
 309         printk("Low memory ends at vaddr %08lx\n",
 310                         (ulong) pfn_to_kaddr(max_low_pfn));
 311         for_each_online_node(nid) {
 312                 node_remap_start_vaddr[nid] = pfn_to_kaddr(
 313                                 highstart_pfn + node_remap_offset[nid]);
 314                 /* Init the node remap allocator */
 315                 node_remap_end_vaddr[nid] = node_remap_start_vaddr[nid] +
 316                         (node_remap_size[nid] * PAGE_SIZE);
 317                 node_remap_alloc_vaddr[nid] = node_remap_start_vaddr[nid] +
 318                         ALIGN(sizeof(pg_data_t), PAGE_SIZE);
 319
 320                 allocate_pgdat(nid);
 321                 printk ("node %d will remap to vaddr %08lx - %08lx\n", nid,
 322                         (ulong) node_remap_start_vaddr[nid],
 323                         (ulong) pfn_to_kaddr(highstart_pfn
 324                            + node_remap_offset[nid] + node_remap_size[nid]));
 325         }
 326         printk("High memory starts at vaddr %08lx\n",
 327                         (ulong) pfn_to_kaddr(highstart_pfn));
 328         vmalloc_earlyreserve = reserve_pages * PAGE_SIZE;
 329         for_each_online_node(nid)
 330                 find_max_pfn_node(nid);
 331
 332         memset(NODE_DATA(0), 0, sizeof(struct pglist_data));
 333         NODE_DATA(0)->bdata = &node0_bdata;
 334         setup_bootmem_allocator();
 335         return max_low_pfn;
 336 }
 337
 338 void __init zone_sizes_init(void)
 339 {
 340         int nid;
 341
 342         /*
 343          * Insert nodes into pgdat_list backward so they appear in order.
 344          * Clobber node 0's links and NULL out pgdat_list before starting.
 345          */
 346         pgdat_list = NULL;
 347         for (nid = MAX_NUMNODES - 1; nid >= 0; nid--) {
 348                 if (!node_online(nid))
 349                         continue;
 350                 NODE_DATA(nid)->pgdat_next = pgdat_list;
 351                 pgdat_list = NODE_DATA(nid);
 352         }
 353
 354         for_each_online_node(nid) {
 355                 unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0, 0, 0};
 356                 unsigned long *zholes_size;
 357                 unsigned int max_dma;
 358
 359                 unsigned long low = max_low_pfn;
 360                 unsigned long start = node_start_pfn[nid];
 361                 unsigned long high = node_end_pfn[nid];
 362
 363                 max_dma = virt_to_phys((char *)MAX_DMA_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT;
 364
 365                 if (node_has_online_mem(nid)){
 366                         if (start > low) {
 367 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 368                                 BUG_ON(start > high);
 369                                 zones_size[ZONE_HIGHMEM] = high - start;
 370 #endif
 371                         } else {
 372                                 if (low < max_dma)
 373                                         zones_size[ZONE_DMA] = low;
 374                                 else {
 375                                         BUG_ON(max_dma > low);
 376                                         BUG_ON(low > high);
 377                                         zones_size[ZONE_DMA] = max_dma;
 378                                         zones_size[ZONE_NORMAL] = low - max_dma;
 379 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 380                                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = high - low;
 381 #endif
 382                                 }
 383                         }
 384                 }
 385
 386                 zholes_size = get_zholes_size(nid);
 387
 388                 free_area_init_node(nid, NODE_DATA(nid), zones_size, start,
 389                                 zholes_size);
 390         }
 391         return;
 392 }
 393
 394 void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 395 {
 396 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 397         struct zone *zone;
 398         struct page *page;
 399
 400         for_each_zone(zone) {
 401                 unsigned long node_pfn, zone_start_pfn, zone_end_pfn;
 402
 403                 if (!is_highmem(zone))
 404                         continue;
 405
 406                 zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 407                 zone_end_pfn = zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
 408
 409                 printk("Initializing %s for node %d (%08lx:%08lx)\n",
 410                                 zone->name, zone->zone_pgdat->node_id,
 411                                 zone_start_pfn, zone_end_pfn);
 412
 413                 for (node_pfn = zone_start_pfn; node_pfn < zone_end_pfn; node_pfn++) {
 414                         if (!pfn_valid(node_pfn))
 415                                 continue;
 416                         page = pfn_to_page(node_pfn);
 417                         one_highpage_init(page, node_pfn, bad_ppro);
 418                 }
 419         }
 420         totalram_pages += totalhigh_pages;
 421 #endif
 422 }