Quelle  numa.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * pSeries NUMA support
 *
 * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
 */
#define pr_fmt(fmt) "numa: " fmt

#include <linux/threads.h>
#include <linux/memblock.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/mmzone.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/nodemask.h>
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/notifier.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/pfn.h>
#include <linux/cpuset.h>
#include <linux/node.h>
#include <linux/stop_machine.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm/cputhreads.h>
#include <asm/sparsemem.h>
#include <asm/smp.h>
#include <asm/topology.h>
#include <asm/firmware.h>
#include <asm/paca.h>
#include <asm/hvcall.h>
#include <asm/setup.h>
#include <asm/vdso.h>
#include <asm/vphn.h>
#include <asm/drmem.h>

static int numa_enabled = 1;

static char *cmdline __initdata;

int numa_cpu_lookup_table[NR_CPUS];
cpumask_var_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES];

EXPORT_SYMBOL(numa_cpu_lookup_table);
EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);

static int primary_domain_index;
static int n_mem_addr_cells, n_mem_size_cells;

#define FORM0_AFFINITY 0
#define FORM1_AFFINITY 1
#define FORM2_AFFINITY 2
static int affinity_form;

#define MAX_DISTANCE_REF_POINTS 4
static int distance_ref_points_depth;
static const __be32 *distance_ref_points;
static int distance_lookup_table[MAX_NUMNODES][MAX_DISTANCE_REF_POINTS];
static int numa_distance_table[MAX_NUMNODES][MAX_NUMNODES] = {
 [0 ... MAX_NUMNODES - 1] = { [0 ... MAX_NUMNODES - 1] = -1 }
};
static int numa_id_index_table[MAX_NUMNODES] = { [0 ... MAX_NUMNODES - 1] = NUMA_NO_NODE };

/*
 * Allocate node_to_cpumask_map based on number of available nodes
 * Requires node_possible_map to be valid.
 *
 * Note: cpumask_of_node() is not valid until after this is done.
 */
static void __init setup_node_to_cpumask_map(void)
{
 unsigned int node;

 /* setup nr_node_ids if not done yet */
 if (nr_node_ids == MAX_NUMNODES)
  setup_nr_node_ids();

 /* allocate the map */
 for_each_node(node)
  alloc_bootmem_cpumask_var(&node_to_cpumask_map[node]);

 /* cpumask_of_node() will now work */
 pr_debug("Node to cpumask map for %u nodes\n", nr_node_ids);
}

static int __init fake_numa_create_new_node(unsigned long end_pfn,
      unsigned int *nid)
{
 unsigned long long mem;
 char *p = cmdline;
 static unsigned int fake_nid;
 static unsigned long long curr_boundary;

 /*
 * Modify node id, iff we started creating NUMA nodes
 * We want to continue from where we left of the last time
 */
 if (fake_nid)
  *nid = fake_nid;
 /*
 * In case there are no more arguments to parse, the
 * node_id should be the same as the last fake node id
 * (we've handled this above).
 */
 if (!p)
  return 0;

 mem = memparse(p, &p);
 if (!mem)
  return 0;

 if (mem < curr_boundary)
  return 0;

 curr_boundary = mem;

 if ((end_pfn << PAGE_SHIFT) > mem) {
  /*
 * Skip commas and spaces
 */
  while (*p == ',' || *p == ' ' || *p == '\t')
   p++;

  cmdline = p;
  fake_nid++;
  *nid = fake_nid;
  pr_debug("created new fake_node with id %d\n", fake_nid);
  return 1;
 }
 return 0;
}

static void __init reset_numa_cpu_lookup_table(void)
{
 unsigned int cpu;

 for_each_possible_cpu(cpu)
  numa_cpu_lookup_table[cpu] = -1;
}

void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
{
 update_numa_cpu_lookup_table(cpu, node);

 if (!(cpumask_test_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]))) {
  pr_debug("adding cpu %d to node %d\n", cpu, node);
  cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
 }
}

#if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || defined(CONFIG_PPC_SPLPAR)
void unmap_cpu_from_node(unsigned long cpu)
{
 int node = numa_cpu_lookup_table[cpu];

 if (cpumask_test_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node])) {
  cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
  pr_debug("removing cpu %lu from node %d\n", cpu, node);
 } else {
  pr_warn("Warning: cpu %lu not found in node %d\n", cpu, node);
 }
}
#endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU || CONFIG_PPC_SPLPAR */

static int __associativity_to_nid(const __be32 *associativity,
      int max_array_sz)
{
 int nid;
 /*
 * primary_domain_index is 1 based array index.
 */
 int index = primary_domain_index  - 1;

 if (!numa_enabled || index >= max_array_sz)
  return NUMA_NO_NODE;

 nid = of_read_number(&associativity[index], 1);

 /* POWER4 LPAR uses 0xffff as invalid node */
 if (nid == 0xffff || nid >= nr_node_ids)
  nid = NUMA_NO_NODE;
 return nid;
}
/*
 * Returns nid in the range [0..nr_node_ids], or -1 if no useful NUMA
 * info is found.
 */
static int associativity_to_nid(const __be32 *associativity)
{
 int array_sz = of_read_number(associativity, 1);

 /* Skip the first element in the associativity array */
 return __associativity_to_nid((associativity + 1), array_sz);
}

static int __cpu_form2_relative_distance(__be32 *cpu1_assoc, __be32 *cpu2_assoc)
{
 int dist;
 int node1, node2;

 node1 = associativity_to_nid(cpu1_assoc);
 node2 = associativity_to_nid(cpu2_assoc);

 dist = numa_distance_table[node1][node2];
 if (dist <= LOCAL_DISTANCE)
  return 0;
 else if (dist <= REMOTE_DISTANCE)
  return 1;
 else
  return 2;
}

static int __cpu_form1_relative_distance(__be32 *cpu1_assoc, __be32 *cpu2_assoc)
{
 int dist = 0;

 int i, index;

 for (i = 0; i < distance_ref_points_depth; i++) {
  index = be32_to_cpu(distance_ref_points[i]);
  if (cpu1_assoc[index] == cpu2_assoc[index])
   break;
  dist++;
 }

 return dist;
}

int cpu_relative_distance(__be32 *cpu1_assoc, __be32 *cpu2_assoc)
{
 /* We should not get called with FORM0 */
 VM_WARN_ON(affinity_form == FORM0_AFFINITY);
 if (affinity_form == FORM1_AFFINITY)
  return __cpu_form1_relative_distance(cpu1_assoc, cpu2_assoc);
 return __cpu_form2_relative_distance(cpu1_assoc, cpu2_assoc);
}

/* must hold reference to node during call */
static const __be32 *of_get_associativity(struct device_node *dev)
{
 return of_get_property(dev, "ibm,associativity", NULL);
}

int __node_distance(int a, int b)
{
 int i;
 int distance = LOCAL_DISTANCE;

 if (affinity_form == FORM2_AFFINITY)
  return numa_distance_table[a][b];
 else if (affinity_form == FORM0_AFFINITY)
  return ((a == b) ? LOCAL_DISTANCE : REMOTE_DISTANCE);

 for (i = 0; i < distance_ref_points_depth; i++) {
  if (distance_lookup_table[a][i] == distance_lookup_table[b][i])
   break;

  /* Double the distance for each NUMA level */
  distance *= 2;
 }

 return distance;
}
EXPORT_SYMBOL(__node_distance);

/* Returns the nid associated with the given device tree node,
 * or -1 if not found.
 */
static int of_node_to_nid_single(struct device_node *device)
{
 int nid = NUMA_NO_NODE;
 const __be32 *tmp;

 tmp = of_get_associativity(device);
 if (tmp)
  nid = associativity_to_nid(tmp);
 return nid;
}

/* Walk the device tree upwards, looking for an associativity id */
int of_node_to_nid(struct device_node *device)
{
 int nid = NUMA_NO_NODE;

 of_node_get(device);
 while (device) {
  nid = of_node_to_nid_single(device);
  if (nid != -1)
   break;

  device = of_get_next_parent(device);
 }
 of_node_put(device);

 return nid;
}
EXPORT_SYMBOL(of_node_to_nid);

static void __initialize_form1_numa_distance(const __be32 *associativity,
          int max_array_sz)
{
 int i, nid;

 if (affinity_form != FORM1_AFFINITY)
  return;

 nid = __associativity_to_nid(associativity, max_array_sz);
 if (nid != NUMA_NO_NODE) {
  for (i = 0; i < distance_ref_points_depth; i++) {
   const __be32 *entry;
   int index = be32_to_cpu(distance_ref_points[i]) - 1;

   /*
 * broken hierarchy, return with broken distance table
 */
   if (WARN(index >= max_array_sz, "Broken ibm,associativity property"))
    return;

   entry = &associativity[index];
   distance_lookup_table[nid][i] = of_read_number(entry, 1);
  }
 }
}

static void initialize_form1_numa_distance(const __be32 *associativity)
{
 int array_sz;

 array_sz = of_read_number(associativity, 1);
 /* Skip the first element in the associativity array */
 __initialize_form1_numa_distance(associativity + 1, array_sz);
}

/*
 * Used to update distance information w.r.t newly added node.
 */
void update_numa_distance(struct device_node *node)
{
 int nid;

 if (affinity_form == FORM0_AFFINITY)
  return;
 else if (affinity_form == FORM1_AFFINITY) {
  const __be32 *associativity;

  associativity = of_get_associativity(node);
  if (!associativity)
   return;

  initialize_form1_numa_distance(associativity);
  return;
 }

 /* FORM2 affinity  */
 nid = of_node_to_nid_single(node);
 if (nid == NUMA_NO_NODE)
  return;

 /*
 * With FORM2 we expect NUMA distance of all possible NUMA
 * nodes to be provided during boot.
 */
 WARN(numa_distance_table[nid][nid] == -1,
      "NUMA distance details for node %d not provided\n", nid);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(update_numa_distance);

/*
 * ibm,numa-lookup-index-table= {N, domainid1, domainid2, ..... domainidN}
 * ibm,numa-distance-table = { N, 1, 2, 4, 5, 1, 6, .... N elements}
 */
static void __init initialize_form2_numa_distance_lookup_table(void)
{
 int i, j;
 struct device_node *root;
 const __u8 *form2_distances;
 const __be32 *numa_lookup_index;
 int form2_distances_length;
 int max_numa_index, distance_index;

 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL))
  root = of_find_node_by_path("/ibm,opal");
 else
  root = of_find_node_by_path("/rtas");
 if (!root)
  root = of_find_node_by_path("/");

 numa_lookup_index = of_get_property(root, "ibm,numa-lookup-index-table", NULL);
 max_numa_index = of_read_number(&numa_lookup_index[0], 1);

 /* first element of the array is the size and is encode-int */
 form2_distances = of_get_property(root, "ibm,numa-distance-table", NULL);
 form2_distances_length = of_read_number((const __be32 *)&form2_distances[0], 1);
 /* Skip the size which is encoded int */
 form2_distances += sizeof(__be32);

 pr_debug("form2_distances_len = %d, numa_dist_indexes_len = %d\n",
   form2_distances_length, max_numa_index);

 for (i = 0; i < max_numa_index; i++)
  /* +1 skip the max_numa_index in the property */
  numa_id_index_table[i] = of_read_number(&numa_lookup_index[i + 1], 1);


 if (form2_distances_length != max_numa_index * max_numa_index) {
  WARN(1, "Wrong NUMA distance information\n");
  form2_distances = NULL; // don't use it
 }
 distance_index = 0;
 for (i = 0;  i < max_numa_index; i++) {
  for (j = 0; j < max_numa_index; j++) {
   int nodeA = numa_id_index_table[i];
   int nodeB = numa_id_index_table[j];
   int dist;

   if (form2_distances)
    dist = form2_distances[distance_index++];
   else if (nodeA == nodeB)
    dist = LOCAL_DISTANCE;
   else
    dist = REMOTE_DISTANCE;
   numa_distance_table[nodeA][nodeB] = dist;
   pr_debug("dist[%d][%d]=%d ", nodeA, nodeB, dist);
  }
 }

 of_node_put(root);
}

static int __init find_primary_domain_index(void)
{
 int index;
 struct device_node *root;

 /*
 * Check for which form of affinity.
 */
 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL)) {
  affinity_form = FORM1_AFFINITY;
 } else if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_FORM2_AFFINITY)) {
  pr_debug("Using form 2 affinity\n");
  affinity_form = FORM2_AFFINITY;
 } else if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_FORM1_AFFINITY)) {
  pr_debug("Using form 1 affinity\n");
  affinity_form = FORM1_AFFINITY;
 } else
  affinity_form = FORM0_AFFINITY;

 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL))
  root = of_find_node_by_path("/ibm,opal");
 else
  root = of_find_node_by_path("/rtas");
 if (!root)
  root = of_find_node_by_path("/");

 /*
 * This property is a set of 32-bit integers, each representing
 * an index into the ibm,associativity nodes.
 *
 * With form 0 affinity the first integer is for an SMP configuration
 * (should be all 0's) and the second is for a normal NUMA
 * configuration. We have only one level of NUMA.
 *
 * With form 1 affinity the first integer is the most significant
 * NUMA boundary and the following are progressively less significant
 * boundaries. There can be more than one level of NUMA.
 */
 distance_ref_points = of_get_property(root,
     "ibm,associativity-reference-points",
     &distance_ref_points_depth);

 if (!distance_ref_points) {
  pr_debug("ibm,associativity-reference-points not found.\n");
  goto err;
 }

 distance_ref_points_depth /= sizeof(int);
 if (affinity_form == FORM0_AFFINITY) {
  if (distance_ref_points_depth < 2) {
   pr_warn("short ibm,associativity-reference-points\n");
   goto err;
  }

  index = of_read_number(&distance_ref_points[1], 1);
 } else {
  /*
 * Both FORM1 and FORM2 affinity find the primary domain details
 * at the same offset.
 */
  index = of_read_number(distance_ref_points, 1);
 }
 /*
 * Warn and cap if the hardware supports more than
 * MAX_DISTANCE_REF_POINTS domains.
 */
 if (distance_ref_points_depth > MAX_DISTANCE_REF_POINTS) {
  pr_warn("distance array capped at %d entries\n",
   MAX_DISTANCE_REF_POINTS);
  distance_ref_points_depth = MAX_DISTANCE_REF_POINTS;
 }

 of_node_put(root);
 return index;

err:
 of_node_put(root);
 return -1;
}

static void __init get_n_mem_cells(int *n_addr_cells, int *n_size_cells)
{
 struct device_node *memory = NULL;

 memory = of_find_node_by_type(memory, "memory");
 if (!memory)
  panic("numa.c: No memory nodes found!");

 *n_addr_cells = of_n_addr_cells(memory);
 *n_size_cells = of_n_size_cells(memory);
 of_node_put(memory);
}

static unsigned long read_n_cells(int n, const __be32 **buf)
{
 unsigned long result = 0;

 while (n--) {
  result = (result << 32) | of_read_number(*buf, 1);
  (*buf)++;
 }
 return result;
}

struct assoc_arrays {
 u32 n_arrays;
 u32 array_sz;
 const __be32 *arrays;
};

/*
 * Retrieve and validate the list of associativity arrays for drconf
 * memory from the ibm,associativity-lookup-arrays property of the
 * device tree..
 *
 * The layout of the ibm,associativity-lookup-arrays property is a number N
 * indicating the number of associativity arrays, followed by a number M
 * indicating the size of each associativity array, followed by a list
 * of N associativity arrays.
 */
static int of_get_assoc_arrays(struct assoc_arrays *aa)
{
 struct device_node *memory;
 const __be32 *prop;
 u32 len;

 memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 if (!memory)
  return -1;

 prop = of_get_property(memory, "ibm,associativity-lookup-arrays", &len);
 if (!prop || len < 2 * sizeof(unsigned int)) {
  of_node_put(memory);
  return -1;
 }

 aa->n_arrays = of_read_number(prop++, 1);
 aa->array_sz = of_read_number(prop++, 1);

 of_node_put(memory);

 /* Now that we know the number of arrays and size of each array,
 * revalidate the size of the property read in.
 */
 if (len < (aa->n_arrays * aa->array_sz + 2) * sizeof(unsigned int))
  return -1;

 aa->arrays = prop;
 return 0;
}

static int __init get_nid_and_numa_distance(struct drmem_lmb *lmb)
{
 struct assoc_arrays aa = { .arrays = NULL };
 int default_nid = NUMA_NO_NODE;
 int nid = default_nid;
 int rc, index;

 if ((primary_domain_index < 0) || !numa_enabled)
  return default_nid;

 rc = of_get_assoc_arrays(&aa);
 if (rc)
  return default_nid;

 if (primary_domain_index <= aa.array_sz &&
     !(lmb->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) && lmb->aa_index < aa.n_arrays) {
  const __be32 *associativity;

  index = lmb->aa_index * aa.array_sz;
  associativity = &aa.arrays[index];
  nid = __associativity_to_nid(associativity, aa.array_sz);
  if (nid > 0 && affinity_form == FORM1_AFFINITY) {
   /*
 * lookup array associativity entries have
 * no length of the array as the first element.
 */
   __initialize_form1_numa_distance(associativity, aa.array_sz);
  }
 }
 return nid;
}

/*
 * This is like of_node_to_nid_single() for memory represented in the
 * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 */
int of_drconf_to_nid_single(struct drmem_lmb *lmb)
{
 struct assoc_arrays aa = { .arrays = NULL };
 int default_nid = NUMA_NO_NODE;
 int nid = default_nid;
 int rc, index;

 if ((primary_domain_index < 0) || !numa_enabled)
  return default_nid;

 rc = of_get_assoc_arrays(&aa);
 if (rc)
  return default_nid;

 if (primary_domain_index <= aa.array_sz &&
     !(lmb->flags & DRCONF_MEM_AI_INVALID) && lmb->aa_index < aa.n_arrays) {
  const __be32 *associativity;

  index = lmb->aa_index * aa.array_sz;
  associativity = &aa.arrays[index];
  nid = __associativity_to_nid(associativity, aa.array_sz);
 }
 return nid;
}

#ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR

static int __vphn_get_associativity(long lcpu, __be32 *associativity)
{
 long rc, hwid;

 /*
 * On a shared lpar, device tree will not have node associativity.
 * At this time lppaca, or its __old_status field may not be
 * updated. Hence kernel cannot detect if its on a shared lpar. So
 * request an explicit associativity irrespective of whether the
 * lpar is shared or dedicated. Use the device tree property as a
 * fallback. cpu_to_phys_id is only valid between
 * smp_setup_cpu_maps() and smp_setup_pacas().
 */
 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_VPHN)) {
  if (cpu_to_phys_id)
   hwid = cpu_to_phys_id[lcpu];
  else
   hwid = get_hard_smp_processor_id(lcpu);

  rc = hcall_vphn(hwid, VPHN_FLAG_VCPU, associativity);
  if (rc == H_SUCCESS)
   return 0;
 }

 return -1;
}

static int vphn_get_nid(long lcpu)
{
 __be32 associativity[VPHN_ASSOC_BUFSIZE] = {0};


 if (!__vphn_get_associativity(lcpu, associativity))
  return associativity_to_nid(associativity);

 return NUMA_NO_NODE;

}
#else

static int __vphn_get_associativity(long lcpu, __be32 *associativity)
{
 return -1;
}

static int vphn_get_nid(long unused)
{
 return NUMA_NO_NODE;
}
#endif  /* CONFIG_PPC_SPLPAR */

/*
 * Figure out to which domain a cpu belongs and stick it there.
 * Return the id of the domain used.
 */
static int numa_setup_cpu(unsigned long lcpu)
{
 struct device_node *cpu;
 int fcpu = cpu_first_thread_sibling(lcpu);
 int nid = NUMA_NO_NODE;

 if (!cpu_present(lcpu)) {
  set_cpu_numa_node(lcpu, first_online_node);
  return first_online_node;
 }

 /*
 * If a valid cpu-to-node mapping is already available, use it
 * directly instead of querying the firmware, since it represents
 * the most recent mapping notified to us by the platform (eg: VPHN).
 * Since cpu_to_node binding remains the same for all threads in the
 * core. If a valid cpu-to-node mapping is already available, for
 * the first thread in the core, use it.
 */
 nid = numa_cpu_lookup_table[fcpu];
 if (nid >= 0) {
  map_cpu_to_node(lcpu, nid);
  return nid;
 }

 nid = vphn_get_nid(lcpu);
 if (nid != NUMA_NO_NODE)
  goto out_present;

 cpu = of_get_cpu_node(lcpu, NULL);

 if (!cpu) {
  WARN_ON(1);
  if (cpu_present(lcpu))
   goto out_present;
  else
   goto out;
 }

 nid = of_node_to_nid_single(cpu);
 of_node_put(cpu);

out_present:
 if (nid < 0 || !node_possible(nid))
  nid = first_online_node;

 /*
 * Update for the first thread of the core. All threads of a core
 * have to be part of the same node. This not only avoids querying
 * for every other thread in the core, but always avoids a case
 * where virtual node associativity change causes subsequent threads
 * of a core to be associated with different nid. However if first
 * thread is already online, expect it to have a valid mapping.
 */
 if (fcpu != lcpu) {
  WARN_ON(cpu_online(fcpu));
  map_cpu_to_node(fcpu, nid);
 }

 map_cpu_to_node(lcpu, nid);
out:
 return nid;
}

static void verify_cpu_node_mapping(int cpu, int node)
{
 int base, sibling, i;

 /* Verify that all the threads in the core belong to the same node */
 base = cpu_first_thread_sibling(cpu);

 for (i = 0; i < threads_per_core; i++) {
  sibling = base + i;

  if (sibling == cpu || cpu_is_offline(sibling))
   continue;

  if (cpu_to_node(sibling) != node) {
   WARN(1, "CPU thread siblings %d and %d don't belong"
    " to the same node!\n", cpu, sibling);
   break;
  }
 }
}

/* Must run before sched domains notifier. */
static int ppc_numa_cpu_prepare(unsigned int cpu)
{
 int nid;

 nid = numa_setup_cpu(cpu);
 verify_cpu_node_mapping(cpu, nid);
 return 0;
}

static int ppc_numa_cpu_dead(unsigned int cpu)
{
 return 0;
}

/*
 * Check and possibly modify a memory region to enforce the memory limit.
 *
 * Returns the size the region should have to enforce the memory limit.
 * This will either be the original value of size, a truncated value,
 * or zero. If the returned value of size is 0 the region should be
 * discarded as it lies wholly above the memory limit.
 */
static unsigned long __init numa_enforce_memory_limit(unsigned long start,
            unsigned long size)
{
 /*
 * We use memblock_end_of_DRAM() in here instead of memory_limit because
 * we've already adjusted it for the limit and it takes care of
 * having memory holes below the limit.  Also, in the case of
 * iommu_is_off, memory_limit is not set but is implicitly enforced.
 */

 if (start + size <= memblock_end_of_DRAM())
  return size;

 if (start >= memblock_end_of_DRAM())
  return 0;

 return memblock_end_of_DRAM() - start;
}

/*
 * Reads the counter for a given entry in
 * linux,drconf-usable-memory property
 */
static inline int __init read_usm_ranges(const __be32 **usm)
{
 /*
 * For each lmb in ibm,dynamic-memory a corresponding
 * entry in linux,drconf-usable-memory property contains
 * a counter followed by that many (base, size) duple.
 * read the counter from linux,drconf-usable-memory
 */
 return read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
}

/*
 * Extract NUMA information from the ibm,dynamic-reconfiguration-memory
 * node.  This assumes n_mem_{addr,size}_cells have been set.
 */
static int __init numa_setup_drmem_lmb(struct drmem_lmb *lmb,
     const __be32 **usm,
     void *data)
{
 unsigned int ranges, is_kexec_kdump = 0;
 unsigned long base, size, sz;
 int nid;

 /*
 * Skip this block if the reserved bit is set in flags (0x80)
 * or if the block is not assigned to this partition (0x8)
 */
 if ((lmb->flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
     || !(lmb->flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
  return 0;

 if (*usm)
  is_kexec_kdump = 1;

 base = lmb->base_addr;
 size = drmem_lmb_size();
 ranges = 1;

 if (is_kexec_kdump) {
  ranges = read_usm_ranges(usm);
  if (!ranges) /* there are no (base, size) duple */
   return 0;
 }

 do {
  if (is_kexec_kdump) {
   base = read_n_cells(n_mem_addr_cells, usm);
   size = read_n_cells(n_mem_size_cells, usm);
  }

  nid = get_nid_and_numa_distance(lmb);
  fake_numa_create_new_node(((base + size) >> PAGE_SHIFT),
       &nid);
  node_set_online(nid);
  sz = numa_enforce_memory_limit(base, size);
  if (sz)
   memblock_set_node(base, sz, &memblock.memory, nid);
 } while (--ranges);

 return 0;
}

static int __init parse_numa_properties(void)
{
 struct device_node *memory, *pci;
 int default_nid = 0;
 unsigned long i;
 const __be32 *associativity;

 if (numa_enabled == 0) {
  pr_warn("disabled by user\n");
  return -1;
 }

 primary_domain_index = find_primary_domain_index();

 if (primary_domain_index < 0) {
  /*
 * if we fail to parse primary_domain_index from device tree
 * mark the numa disabled, boot with numa disabled.
 */
  numa_enabled = false;
  return primary_domain_index;
 }

 pr_debug("associativity depth for CPU/Memory: %d\n", primary_domain_index);

 /*
 * If it is FORM2 initialize the distance table here.
 */
 if (affinity_form == FORM2_AFFINITY)
  initialize_form2_numa_distance_lookup_table();

 /*
 * Even though we connect cpus to numa domains later in SMP
 * init, we need to know the node ids now. This is because
 * each node to be onlined must have NODE_DATA etc backing it.
 */
 for_each_present_cpu(i) {
  __be32 vphn_assoc[VPHN_ASSOC_BUFSIZE];
  struct device_node *cpu;
  int nid = NUMA_NO_NODE;

  memset(vphn_assoc, 0, VPHN_ASSOC_BUFSIZE * sizeof(__be32));

  if (__vphn_get_associativity(i, vphn_assoc) == 0) {
   nid = associativity_to_nid(vphn_assoc);
   initialize_form1_numa_distance(vphn_assoc);
  } else {

   /*
 * Don't fall back to default_nid yet -- we will plug
 * cpus into nodes once the memory scan has discovered
 * the topology.
 */
   cpu = of_get_cpu_node(i, NULL);
   BUG_ON(!cpu);

   associativity = of_get_associativity(cpu);
   if (associativity) {
    nid = associativity_to_nid(associativity);
    initialize_form1_numa_distance(associativity);
   }
   of_node_put(cpu);
  }

  /* node_set_online() is an UB if 'nid' is negative */
  if (likely(nid >= 0))
   node_set_online(nid);
 }

 get_n_mem_cells(&n_mem_addr_cells, &n_mem_size_cells);

 for_each_node_by_type(memory, "memory") {
  unsigned long start;
  unsigned long size;
  int nid;
  int ranges;
  const __be32 *memcell_buf;
  unsigned int len;

  memcell_buf = of_get_property(memory,
   "linux,usable-memory", &len);
  if (!memcell_buf || len <= 0)
   memcell_buf = of_get_property(memory, "reg", &len);
  if (!memcell_buf || len <= 0)
   continue;

  /* ranges in cell */
  ranges = (len >> 2) / (n_mem_addr_cells + n_mem_size_cells);
new_range:
  /* these are order-sensitive, and modify the buffer pointer */
  start = read_n_cells(n_mem_addr_cells, &memcell_buf);
  size = read_n_cells(n_mem_size_cells, &memcell_buf);

  /*
 * Assumption: either all memory nodes or none will
 * have associativity properties.  If none, then
 * everything goes to default_nid.
 */
  associativity = of_get_associativity(memory);
  if (associativity) {
   nid = associativity_to_nid(associativity);
   initialize_form1_numa_distance(associativity);
  } else
   nid = default_nid;

  fake_numa_create_new_node(((start + size) >> PAGE_SHIFT), &nid);
  node_set_online(nid);

  size = numa_enforce_memory_limit(start, size);
  if (size)
   memblock_set_node(start, size, &memblock.memory, nid);

  if (--ranges)
   goto new_range;
 }

 for_each_node_by_name(pci, "pci") {
  int nid = NUMA_NO_NODE;

  associativity = of_get_associativity(pci);
  if (associativity) {
   nid = associativity_to_nid(associativity);
   initialize_form1_numa_distance(associativity);
  }
  if (likely(nid >= 0) && !node_online(nid))
   node_set_online(nid);
 }

 /*
 * Now do the same thing for each MEMBLOCK listed in the
 * ibm,dynamic-memory property in the
 * ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 */
 memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 if (memory) {
  walk_drmem_lmbs(memory, NULL, numa_setup_drmem_lmb);
  of_node_put(memory);
 }

 return 0;
}

static void __init setup_nonnuma(void)
{
 unsigned long top_of_ram = memblock_end_of_DRAM();
 unsigned long total_ram = memblock_phys_mem_size();
 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 unsigned int nid = 0;
 int i;

 pr_debug("Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n", top_of_ram, total_ram);
 pr_debug("Memory hole size: %ldMB\n", (top_of_ram - total_ram) >> 20);

 for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
  fake_numa_create_new_node(end_pfn, &nid);
  memblock_set_node(PFN_PHYS(start_pfn),
      PFN_PHYS(end_pfn - start_pfn),
      &memblock.memory, nid);
  node_set_online(nid);
 }
}

void __init dump_numa_cpu_topology(void)
{
 unsigned int node;
 unsigned int cpu, count;

 if (!numa_enabled)
  return;

 for_each_online_node(node) {
  pr_info("Node %d CPUs:", node);

  count = 0;
  /*
 * If we used a CPU iterator here we would miss printing
 * the holes in the cpumap.
 */
  for (cpu = 0; cpu < nr_cpu_ids; cpu++) {
   if (cpumask_test_cpu(cpu,
     node_to_cpumask_map[node])) {
    if (count == 0)
     pr_cont(" %u", cpu);
    ++count;
   } else {
    if (count > 1)
     pr_cont("-%u", cpu - 1);
    count = 0;
   }
  }

  if (count > 1)
   pr_cont("-%u", nr_cpu_ids - 1);
  pr_cont("\n");
 }
}

/* Initialize NODE_DATA for a node on the local memory */
static void __init setup_node_data(int nid, u64 start_pfn, u64 end_pfn)
{
 u64 spanned_pages = end_pfn - start_pfn;

 alloc_node_data(nid);

 NODE_DATA(nid)->node_id = nid;
 NODE_DATA(nid)->node_start_pfn = start_pfn;
 NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages = spanned_pages;
}

static void __init find_possible_nodes(void)
{
 struct device_node *rtas, *root;
 const __be32 *domains = NULL;
 int prop_length, max_nodes;
 u32 i;

 if (!numa_enabled)
  return;

 rtas = of_find_node_by_path("/rtas");
 if (!rtas)
  return;

 /*
 * ibm,current-associativity-domains is a fairly recent property. If
 * it doesn't exist, then fallback on ibm,max-associativity-domains.
 * Current denotes what the platform can support compared to max
 * which denotes what the Hypervisor can support.
 *
 * If the LPAR is migratable, new nodes might be activated after a LPM,
 * so we should consider the max number in that case.
 */
 root = of_find_node_by_path("/");
 if (!of_get_property(root, "ibm,migratable-partition", NULL))
  domains = of_get_property(rtas,
       "ibm,current-associativity-domains",
       &prop_length);
 of_node_put(root);
 if (!domains) {
  domains = of_get_property(rtas, "ibm,max-associativity-domains",
     &prop_length);
  if (!domains)
   goto out;
 }

 max_nodes = of_read_number(&domains[primary_domain_index], 1);
 pr_info("Partition configured for %d NUMA nodes.\n", max_nodes);

 for (i = 0; i < max_nodes; i++) {
  if (!node_possible(i))
   node_set(i, node_possible_map);
 }

 prop_length /= sizeof(int);
 if (prop_length > primary_domain_index + 2)
  coregroup_enabled = 1;

out:
 of_node_put(rtas);
}

void __init mem_topology_setup(void)
{
 int cpu;

 max_low_pfn = max_pfn = memblock_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 min_low_pfn = MEMORY_START >> PAGE_SHIFT;

 /*
 * Linux/mm assumes node 0 to be online at boot. However this is not
 * true on PowerPC, where node 0 is similar to any other node, it
 * could be cpuless, memoryless node. So force node 0 to be offline
 * for now. This will prevent cpuless, memoryless node 0 showing up
 * unnecessarily as online. If a node has cpus or memory that need
 * to be online, then node will anyway be marked online.
 */
 node_set_offline(0);

 if (parse_numa_properties())
  setup_nonnuma();

 /*
 * Modify the set of possible NUMA nodes to reflect information
 * available about the set of online nodes, and the set of nodes
 * that we expect to make use of for this platform's affinity
 * calculations.
 */
 nodes_and(node_possible_map, node_possible_map, node_online_map);

 find_possible_nodes();

 setup_node_to_cpumask_map();

 reset_numa_cpu_lookup_table();

 for_each_possible_cpu(cpu) {
  /*
 * Powerpc with CONFIG_NUMA always used to have a node 0,
 * even if it was memoryless or cpuless. For all cpus that
 * are possible but not present, cpu_to_node() would point
 * to node 0. To remove a cpuless, memoryless dummy node,
 * powerpc need to make sure all possible but not present
 * cpu_to_node are set to a proper node.
 */
  numa_setup_cpu(cpu);
 }
}

void __init initmem_init(void)
{
 int nid;

 memblock_dump_all();

 for_each_online_node(nid) {
  unsigned long start_pfn, end_pfn;

  get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
  setup_node_data(nid, start_pfn, end_pfn);
 }

 sparse_init();

 /*
 * We need the numa_cpu_lookup_table to be accurate for all CPUs,
 * even before we online them, so that we can use cpu_to_{node,mem}
 * early in boot, cf. smp_prepare_cpus().
 * _nocalls() + manual invocation is used because cpuhp is not yet
 * initialized for the boot CPU.
 */
 cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_POWER_NUMA_PREPARE, "powerpc/numa:prepare",
      ppc_numa_cpu_prepare, ppc_numa_cpu_dead);
}

static int __init early_numa(char *p)
{
 if (!p)
  return 0;

 if (strstr(p, "off"))
  numa_enabled = 0;

 p = strstr(p, "fake=");
 if (p)
  cmdline = p + strlen("fake=");

 return 0;
}
early_param("numa", early_numa);

#ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
/*
 * Find the node associated with a hot added memory section for
 * memory represented in the device tree by the property
 * ibm,dynamic-reconfiguration-memory/ibm,dynamic-memory.
 */
static int hot_add_drconf_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
{
 struct drmem_lmb *lmb;
 unsigned long lmb_size;
 int nid = NUMA_NO_NODE;

 lmb_size = drmem_lmb_size();

 for_each_drmem_lmb(lmb) {
  /* skip this block if it is reserved or not assigned to
 * this partition */
  if ((lmb->flags & DRCONF_MEM_RESERVED)
      || !(lmb->flags & DRCONF_MEM_ASSIGNED))
   continue;

  if ((scn_addr < lmb->base_addr)
      || (scn_addr >= (lmb->base_addr + lmb_size)))
   continue;

  nid = of_drconf_to_nid_single(lmb);
  break;
 }

 return nid;
}

/*
 * Find the node associated with a hot added memory section for memory
 * represented in the device tree as a node (i.e. memory@XXXX) for
 * each memblock.
 */
static int hot_add_node_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
{
 struct device_node *memory;
 int nid = NUMA_NO_NODE;

 for_each_node_by_type(memory, "memory") {
  int i = 0;

  while (1) {
   struct resource res;

   if (of_address_to_resource(memory, i++, &res))
    break;

   if ((scn_addr < res.start) || (scn_addr > res.end))
    continue;

   nid = of_node_to_nid_single(memory);
   break;
  }

  if (nid >= 0)
   break;
 }

 of_node_put(memory);

 return nid;
}

/*
 * Find the node associated with a hot added memory section.  Section
 * corresponds to a SPARSEMEM section, not an MEMBLOCK.  It is assumed that
 * sections are fully contained within a single MEMBLOCK.
 */
int hot_add_scn_to_nid(unsigned long scn_addr)
{
 struct device_node *memory = NULL;
 int nid;

 if (!numa_enabled)
  return first_online_node;

 memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 if (memory) {
  nid = hot_add_drconf_scn_to_nid(scn_addr);
  of_node_put(memory);
 } else {
  nid = hot_add_node_scn_to_nid(scn_addr);
 }

 if (nid < 0 || !node_possible(nid))
  nid = first_online_node;

 return nid;
}

u64 hot_add_drconf_memory_max(void)
{
 struct device_node *memory = NULL;
 struct device_node *dn = NULL;
 const __be64 *lrdr = NULL;

 dn = of_find_node_by_path("/rtas");
 if (dn) {
  lrdr = of_get_property(dn, "ibm,lrdr-capacity", NULL);
  of_node_put(dn);
  if (lrdr)
   return be64_to_cpup(lrdr);
 }

 memory = of_find_node_by_path("/ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 if (memory) {
  of_node_put(memory);
  return drmem_lmb_memory_max();
 }
 return 0;
}

/*
 * memory_hotplug_max - return max address of memory that may be added
 *
 * This is currently only used on systems that support drconfig memory
 * hotplug.
 */
u64 memory_hotplug_max(void)
{
        return max(hot_add_drconf_memory_max(), memblock_end_of_DRAM());
}
#endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */

/* Virtual Processor Home Node (VPHN) support */
#ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
static int topology_inited;

/*
 * Retrieve the new associativity information for a virtual processor's
 * home node.
 */
static long vphn_get_associativity(unsigned long cpu,
     __be32 *associativity)
{
 long rc;

 rc = hcall_vphn(get_hard_smp_processor_id(cpu),
    VPHN_FLAG_VCPU, associativity);

 switch (rc) {
 case H_SUCCESS:
  pr_debug("VPHN hcall succeeded. Reset polling...\n");
  goto out;

 case H_FUNCTION:
  pr_err_ratelimited("VPHN unsupported. Disabling polling...\n");
  break;
 case H_HARDWARE:
  pr_err_ratelimited("hcall_vphn() experienced a hardware fault "
   "preventing VPHN. Disabling polling...\n");
  break;
 case H_PARAMETER:
  pr_err_ratelimited("hcall_vphn() was passed an invalid parameter. "
   "Disabling polling...\n");
  break;
 default:
  pr_err_ratelimited("hcall_vphn() returned %ld. Disabling polling...\n"
   , rc);
  break;
 }
out:
 return rc;
}

void find_and_update_cpu_nid(int cpu)
{
 __be32 associativity[VPHN_ASSOC_BUFSIZE] = {0};
 int new_nid;

 /* Use associativity from first thread for all siblings */
 if (vphn_get_associativity(cpu, associativity))
  return;

 /* Do not have previous associativity, so find it now. */
 new_nid = associativity_to_nid(associativity);

 if (new_nid < 0 || !node_possible(new_nid))
  new_nid = first_online_node;
 else
  // Associate node <-> cpu, so cpu_up() calls
  // try_online_node() on the right node.
  set_cpu_numa_node(cpu, new_nid);

 pr_debug("%s:%d cpu %d nid %d\n", __func__, __LINE__, cpu, new_nid);
}

int cpu_to_coregroup_id(int cpu)
{
 __be32 associativity[VPHN_ASSOC_BUFSIZE] = {0};
 int index;

 if (cpu < 0 || cpu > nr_cpu_ids)
  return -1;

 if (!coregroup_enabled)
  goto out;

 if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_VPHN))
  goto out;

 if (vphn_get_associativity(cpu, associativity))
  goto out;

 index = of_read_number(associativity, 1);
 if (index > primary_domain_index + 1)
  return of_read_number(&associativity[index - 1], 1);

out:
 return cpu_to_core_id(cpu);
}

static int topology_update_init(void)
{
 topology_inited = 1;
 return 0;
}
device_initcall(topology_update_init);
#endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */