tile: remove HUGE_VMAP dead code
[cascardo/linux.git] / arch / tile / kernel / setup.c
1 /*
2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
3  *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
7  *
8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
12  *   more details.
13  */
14
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/mmzone.h>
18 #include <linux/bootmem.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/node.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/ioport.h>
23 #include <linux/irq.h>
24 #include <linux/kexec.h>
25 #include <linux/pci.h>
26 #include <linux/swiotlb.h>
27 #include <linux/initrd.h>
28 #include <linux/io.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/timex.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/start_kernel.h>
34 #include <linux/screen_info.h>
35 #include <asm/setup.h>
36 #include <asm/sections.h>
37 #include <asm/cacheflush.h>
38 #include <asm/pgalloc.h>
39 #include <asm/mmu_context.h>
40 #include <hv/hypervisor.h>
41 #include <arch/interrupts.h>
42
43 /* <linux/smp.h> doesn't provide this definition. */
44 #ifndef CONFIG_SMP
45 #define setup_max_cpus 1
46 #endif
47
48 static inline int ABS(int x) { return x >= 0 ? x : -x; }
49
50 /* Chip information */
51 char chip_model[64] __write_once;
52
53 #ifdef CONFIG_VT
54 struct screen_info screen_info;
55 #endif
56
57 struct pglist_data node_data[MAX_NUMNODES] __read_mostly;
58 EXPORT_SYMBOL(node_data);
59
60 /* Information on the NUMA nodes that we compute early */
61 unsigned long node_start_pfn[MAX_NUMNODES];
62 unsigned long node_end_pfn[MAX_NUMNODES];
63 unsigned long __initdata node_memmap_pfn[MAX_NUMNODES];
64 unsigned long __initdata node_percpu_pfn[MAX_NUMNODES];
65 unsigned long __initdata node_free_pfn[MAX_NUMNODES];
66
67 static unsigned long __initdata node_percpu[MAX_NUMNODES];
68
69 /*
70  * per-CPU stack and boot info.
71  */
72 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, boot_sp) =
73         (unsigned long)init_stack + THREAD_SIZE;
74
75 #ifdef CONFIG_SMP
76 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, boot_pc) = (unsigned long)start_kernel;
77 #else
78 /*
79  * The variable must be __initdata since it references __init code.
80  * With CONFIG_SMP it is per-cpu data, which is exempt from validation.
81  */
82 unsigned long __initdata boot_pc = (unsigned long)start_kernel;
83 #endif
84
85 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
86 /* Page frame index of end of lowmem on each controller. */
87 unsigned long node_lowmem_end_pfn[MAX_NUMNODES];
88
89 /* Number of pages that can be mapped into lowmem. */
90 static unsigned long __initdata mappable_physpages;
91 #endif
92
93 /* Data on which physical memory controller corresponds to which NUMA node */
94 int node_controller[MAX_NUMNODES] = { [0 ... MAX_NUMNODES-1] = -1 };
95
96 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
97 /* Map information from VAs to PAs */
98 unsigned long pbase_map[1 << (32 - HPAGE_SHIFT)]
99   __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
100 EXPORT_SYMBOL(pbase_map);
101
102 /* Map information from PAs to VAs */
103 void *vbase_map[NR_PA_HIGHBIT_VALUES]
104   __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
105 EXPORT_SYMBOL(vbase_map);
106 #endif
107
108 /* Node number as a function of the high PA bits */
109 int highbits_to_node[NR_PA_HIGHBIT_VALUES] __write_once;
110 EXPORT_SYMBOL(highbits_to_node);
111
112 static unsigned int __initdata maxmem_pfn = -1U;
113 static unsigned int __initdata maxnodemem_pfn[MAX_NUMNODES] = {
114         [0 ... MAX_NUMNODES-1] = -1U
115 };
116 static nodemask_t __initdata isolnodes;
117
118 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
119 enum { DEFAULT_PCI_RESERVE_MB = 64 };
120 static unsigned int __initdata pci_reserve_mb = DEFAULT_PCI_RESERVE_MB;
121 unsigned long __initdata pci_reserve_start_pfn = -1U;
122 unsigned long __initdata pci_reserve_end_pfn = -1U;
123 #endif
124
125 static int __init setup_maxmem(char *str)
126 {
127         unsigned long long maxmem;
128         if (str == NULL || (maxmem = memparse(str, NULL)) == 0)
129                 return -EINVAL;
130
131         maxmem_pfn = (maxmem >> HPAGE_SHIFT) << (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
132         pr_info("Forcing RAM used to no more than %dMB\n",
133                maxmem_pfn >> (20 - PAGE_SHIFT));
134         return 0;
135 }
136 early_param("maxmem", setup_maxmem);
137
138 static int __init setup_maxnodemem(char *str)
139 {
140         char *endp;
141         unsigned long long maxnodemem;
142         long node;
143
144         node = str ? simple_strtoul(str, &endp, 0) : INT_MAX;
145         if (node >= MAX_NUMNODES || *endp != ':')
146                 return -EINVAL;
147
148         maxnodemem = memparse(endp+1, NULL);
149         maxnodemem_pfn[node] = (maxnodemem >> HPAGE_SHIFT) <<
150                 (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
151         pr_info("Forcing RAM used on node %ld to no more than %dMB\n",
152                node, maxnodemem_pfn[node] >> (20 - PAGE_SHIFT));
153         return 0;
154 }
155 early_param("maxnodemem", setup_maxnodemem);
156
157 struct memmap_entry {
158         u64 addr;       /* start of memory segment */
159         u64 size;       /* size of memory segment */
160 };
161 static struct memmap_entry memmap_map[64];
162 static int memmap_nr;
163
164 static void add_memmap_region(u64 addr, u64 size)
165 {
166         if (memmap_nr >= ARRAY_SIZE(memmap_map)) {
167                 pr_err("Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
168                 return;
169         }
170         memmap_map[memmap_nr].addr = addr;
171         memmap_map[memmap_nr].size = size;
172         memmap_nr++;
173 }
174
175 static int __init setup_memmap(char *p)
176 {
177         char *oldp;
178         u64 start_at, mem_size;
179
180         if (!p)
181                 return -EINVAL;
182
183         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
184                 pr_err("\"memmap=exactmap\" not valid on tile\n");
185                 return 0;
186         }
187
188         oldp = p;
189         mem_size = memparse(p, &p);
190         if (p == oldp)
191                 return -EINVAL;
192
193         if (*p == '@') {
194                 pr_err("\"memmap=nn@ss\" (force RAM) invalid on tile\n");
195         } else if (*p == '#') {
196                 pr_err("\"memmap=nn#ss\" (force ACPI data) invalid on tile\n");
197         } else if (*p == '$') {
198                 start_at = memparse(p+1, &p);
199                 add_memmap_region(start_at, mem_size);
200         } else {
201                 if (mem_size == 0)
202                         return -EINVAL;
203                 maxmem_pfn = (mem_size >> HPAGE_SHIFT) <<
204                         (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
205         }
206         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
207 }
208 early_param("memmap", setup_memmap);
209
210 static int __init setup_mem(char *str)
211 {
212         return setup_maxmem(str);
213 }
214 early_param("mem", setup_mem);  /* compatibility with x86 */
215
216 static int __init setup_isolnodes(char *str)
217 {
218         char buf[MAX_NUMNODES * 5];
219         if (str == NULL || nodelist_parse(str, isolnodes) != 0)
220                 return -EINVAL;
221
222         nodelist_scnprintf(buf, sizeof(buf), isolnodes);
223         pr_info("Set isolnodes value to '%s'\n", buf);
224         return 0;
225 }
226 early_param("isolnodes", setup_isolnodes);
227
228 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
229 static int __init setup_pci_reserve(char* str)
230 {
231         unsigned long mb;
232
233         if (str == NULL || strict_strtoul(str, 0, &mb) != 0 ||
234             mb > 3 * 1024)
235                 return -EINVAL;
236
237         pci_reserve_mb = mb;
238         pr_info("Reserving %dMB for PCIE root complex mappings\n",
239                 pci_reserve_mb);
240         return 0;
241 }
242 early_param("pci_reserve", setup_pci_reserve);
243 #endif
244
245 #ifndef __tilegx__
246 /*
247  * vmalloc=size forces the vmalloc area to be exactly 'size' bytes.
248  * This can be used to increase (or decrease) the vmalloc area.
249  */
250 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
251 {
252         if (!arg)
253                 return -EINVAL;
254
255         VMALLOC_RESERVE = (memparse(arg, &arg) + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
256
257         /* See validate_va() for more on this test. */
258         if ((long)_VMALLOC_START >= 0)
259                 early_panic("\"vmalloc=%#lx\" value too large: maximum %#lx\n",
260                             VMALLOC_RESERVE, _VMALLOC_END - 0x80000000UL);
261
262         return 0;
263 }
264 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
265 #endif
266
267 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
268 /*
269  * Determine for each controller where its lowmem is mapped and how much of
270  * it is mapped there.  On controller zero, the first few megabytes are
271  * already mapped in as code at MEM_SV_START, so in principle we could
272  * start our data mappings higher up, but for now we don't bother, to avoid
273  * additional confusion.
274  *
275  * One question is whether, on systems with more than 768 Mb and
276  * controllers of different sizes, to map in a proportionate amount of
277  * each one, or to try to map the same amount from each controller.
278  * (E.g. if we have three controllers with 256MB, 1GB, and 256MB
279  * respectively, do we map 256MB from each, or do we map 128 MB, 512
280  * MB, and 128 MB respectively?)  For now we use a proportionate
281  * solution like the latter.
282  *
283  * The VA/PA mapping demands that we align our decisions at 16 MB
284  * boundaries so that we can rapidly convert VA to PA.
285  */
286 static void *__init setup_pa_va_mapping(void)
287 {
288         unsigned long curr_pages = 0;
289         unsigned long vaddr = PAGE_OFFSET;
290         nodemask_t highonlynodes = isolnodes;
291         int i, j;
292
293         memset(pbase_map, -1, sizeof(pbase_map));
294         memset(vbase_map, -1, sizeof(vbase_map));
295
296         /* Node zero cannot be isolated for LOWMEM purposes. */
297         node_clear(0, highonlynodes);
298
299         /* Count up the number of pages on non-highonlynodes controllers. */
300         mappable_physpages = 0;
301         for_each_online_node(i) {
302                 if (!node_isset(i, highonlynodes))
303                         mappable_physpages +=
304                                 node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
305         }
306
307         for_each_online_node(i) {
308                 unsigned long start = node_start_pfn[i];
309                 unsigned long end = node_end_pfn[i];
310                 unsigned long size = end - start;
311                 unsigned long vaddr_end;
312
313                 if (node_isset(i, highonlynodes)) {
314                         /* Mark this controller as having no lowmem. */
315                         node_lowmem_end_pfn[i] = start;
316                         continue;
317                 }
318
319                 curr_pages += size;
320                 if (mappable_physpages > MAXMEM_PFN) {
321                         vaddr_end = PAGE_OFFSET +
322                                 (((u64)curr_pages * MAXMEM_PFN /
323                                   mappable_physpages)
324                                  << PAGE_SHIFT);
325                 } else {
326                         vaddr_end = PAGE_OFFSET + (curr_pages << PAGE_SHIFT);
327                 }
328                 for (j = 0; vaddr < vaddr_end; vaddr += HPAGE_SIZE, ++j) {
329                         unsigned long this_pfn =
330                                 start + (j << HUGETLB_PAGE_ORDER);
331                         pbase_map[vaddr >> HPAGE_SHIFT] = this_pfn;
332                         if (vbase_map[__pfn_to_highbits(this_pfn)] ==
333                             (void *)-1)
334                                 vbase_map[__pfn_to_highbits(this_pfn)] =
335                                         (void *)(vaddr & HPAGE_MASK);
336                 }
337                 node_lowmem_end_pfn[i] = start + (j << HUGETLB_PAGE_ORDER);
338                 BUG_ON(node_lowmem_end_pfn[i] > end);
339         }
340
341         /* Return highest address of any mapped memory. */
342         return (void *)vaddr;
343 }
344 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
345
346 /*
347  * Register our most important memory mappings with the debug stub.
348  *
349  * This is up to 4 mappings for lowmem, one mapping per memory
350  * controller, plus one for our text segment.
351  */
352 static void store_permanent_mappings(void)
353 {
354         int i;
355
356         for_each_online_node(i) {
357                 HV_PhysAddr pa = ((HV_PhysAddr)node_start_pfn[i]) << PAGE_SHIFT;
358 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
359                 HV_PhysAddr high_mapped_pa = node_lowmem_end_pfn[i];
360 #else
361                 HV_PhysAddr high_mapped_pa = node_end_pfn[i];
362 #endif
363
364                 unsigned long pages = high_mapped_pa - node_start_pfn[i];
365                 HV_VirtAddr addr = (HV_VirtAddr) __va(pa);
366                 hv_store_mapping(addr, pages << PAGE_SHIFT, pa);
367         }
368
369         hv_store_mapping((HV_VirtAddr)_text,
370                          (uint32_t)(_einittext - _text), 0);
371 }
372
373 /*
374  * Use hv_inquire_physical() to populate node_{start,end}_pfn[]
375  * and node_online_map, doing suitable sanity-checking.
376  * Also set min_low_pfn, max_low_pfn, and max_pfn.
377  */
378 static void __init setup_memory(void)
379 {
380         int i, j;
381         int highbits_seen[NR_PA_HIGHBIT_VALUES] = { 0 };
382 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
383         long highmem_pages;
384 #endif
385 #ifndef __tilegx__
386         int cap;
387 #endif
388 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) || defined(__tilegx__)
389         long lowmem_pages;
390 #endif
391         unsigned long physpages = 0;
392
393         /* We are using a char to hold the cpu_2_node[] mapping */
394         BUILD_BUG_ON(MAX_NUMNODES > 127);
395
396         /* Discover the ranges of memory available to us */
397         for (i = 0; ; ++i) {
398                 unsigned long start, size, end, highbits;
399                 HV_PhysAddrRange range = hv_inquire_physical(i);
400                 if (range.size == 0)
401                         break;
402 #ifdef CONFIG_FLATMEM
403                 if (i > 0) {
404                         pr_err("Can't use discontiguous PAs: %#llx..%#llx\n",
405                                range.size, range.start + range.size);
406                         continue;
407                 }
408 #endif
409 #ifndef __tilegx__
410                 if ((unsigned long)range.start) {
411                         pr_err("Range not at 4GB multiple: %#llx..%#llx\n",
412                                range.start, range.start + range.size);
413                         continue;
414                 }
415 #endif
416                 if ((range.start & (HPAGE_SIZE-1)) != 0 ||
417                     (range.size & (HPAGE_SIZE-1)) != 0) {
418                         unsigned long long start_pa = range.start;
419                         unsigned long long orig_size = range.size;
420                         range.start = (start_pa + HPAGE_SIZE - 1) & HPAGE_MASK;
421                         range.size -= (range.start - start_pa);
422                         range.size &= HPAGE_MASK;
423                         pr_err("Range not hugepage-aligned: %#llx..%#llx:"
424                                " now %#llx-%#llx\n",
425                                start_pa, start_pa + orig_size,
426                                range.start, range.start + range.size);
427                 }
428                 highbits = __pa_to_highbits(range.start);
429                 if (highbits >= NR_PA_HIGHBIT_VALUES) {
430                         pr_err("PA high bits too high: %#llx..%#llx\n",
431                                range.start, range.start + range.size);
432                         continue;
433                 }
434                 if (highbits_seen[highbits]) {
435                         pr_err("Range overlaps in high bits: %#llx..%#llx\n",
436                                range.start, range.start + range.size);
437                         continue;
438                 }
439                 highbits_seen[highbits] = 1;
440                 if (PFN_DOWN(range.size) > maxnodemem_pfn[i]) {
441                         int max_size = maxnodemem_pfn[i];
442                         if (max_size > 0) {
443                                 pr_err("Maxnodemem reduced node %d to"
444                                        " %d pages\n", i, max_size);
445                                 range.size = PFN_PHYS(max_size);
446                         } else {
447                                 pr_err("Maxnodemem disabled node %d\n", i);
448                                 continue;
449                         }
450                 }
451                 if (physpages + PFN_DOWN(range.size) > maxmem_pfn) {
452                         int max_size = maxmem_pfn - physpages;
453                         if (max_size > 0) {
454                                 pr_err("Maxmem reduced node %d to %d pages\n",
455                                        i, max_size);
456                                 range.size = PFN_PHYS(max_size);
457                         } else {
458                                 pr_err("Maxmem disabled node %d\n", i);
459                                 continue;
460                         }
461                 }
462                 if (i >= MAX_NUMNODES) {
463                         pr_err("Too many PA nodes (#%d): %#llx...%#llx\n",
464                                i, range.size, range.size + range.start);
465                         continue;
466                 }
467
468                 start = range.start >> PAGE_SHIFT;
469                 size = range.size >> PAGE_SHIFT;
470                 end = start + size;
471
472 #ifndef __tilegx__
473                 if (((HV_PhysAddr)end << PAGE_SHIFT) !=
474                     (range.start + range.size)) {
475                         pr_err("PAs too high to represent: %#llx..%#llx\n",
476                                range.start, range.start + range.size);
477                         continue;
478                 }
479 #endif
480 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
481                 /*
482                  * Blocks that overlap the pci reserved region must
483                  * have enough space to hold the maximum percpu data
484                  * region at the top of the range.  If there isn't
485                  * enough space above the reserved region, just
486                  * truncate the node.
487                  */
488                 if (start <= pci_reserve_start_pfn &&
489                     end > pci_reserve_start_pfn) {
490                         unsigned int per_cpu_size =
491                                 __per_cpu_end - __per_cpu_start;
492                         unsigned int percpu_pages =
493                                 NR_CPUS * (PFN_UP(per_cpu_size) >> PAGE_SHIFT);
494                         if (end < pci_reserve_end_pfn + percpu_pages) {
495                                 end = pci_reserve_start_pfn;
496                                 pr_err("PCI mapping region reduced node %d to"
497                                        " %ld pages\n", i, end - start);
498                         }
499                 }
500 #endif
501
502                 for (j = __pfn_to_highbits(start);
503                      j <= __pfn_to_highbits(end - 1); j++)
504                         highbits_to_node[j] = i;
505
506                 node_start_pfn[i] = start;
507                 node_end_pfn[i] = end;
508                 node_controller[i] = range.controller;
509                 physpages += size;
510                 max_pfn = end;
511
512                 /* Mark node as online */
513                 node_set(i, node_online_map);
514                 node_set(i, node_possible_map);
515         }
516
517 #ifndef __tilegx__
518         /*
519          * For 4KB pages, mem_map "struct page" data is 1% of the size
520          * of the physical memory, so can be quite big (640 MB for
521          * four 16G zones).  These structures must be mapped in
522          * lowmem, and since we currently cap out at about 768 MB,
523          * it's impractical to try to use this much address space.
524          * For now, arbitrarily cap the amount of physical memory
525          * we're willing to use at 8 million pages (32GB of 4KB pages).
526          */
527         cap = 8 * 1024 * 1024;  /* 8 million pages */
528         if (physpages > cap) {
529                 int num_nodes = num_online_nodes();
530                 int cap_each = cap / num_nodes;
531                 unsigned long dropped_pages = 0;
532                 for (i = 0; i < num_nodes; ++i) {
533                         int size = node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
534                         if (size > cap_each) {
535                                 dropped_pages += (size - cap_each);
536                                 node_end_pfn[i] = node_start_pfn[i] + cap_each;
537                         }
538                 }
539                 physpages -= dropped_pages;
540                 pr_warning("Only using %ldMB memory;"
541                        " ignoring %ldMB.\n",
542                        physpages >> (20 - PAGE_SHIFT),
543                        dropped_pages >> (20 - PAGE_SHIFT));
544                 pr_warning("Consider using a larger page size.\n");
545         }
546 #endif
547
548         /* Heap starts just above the last loaded address. */
549         min_low_pfn = PFN_UP((unsigned long)_end - PAGE_OFFSET);
550
551 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
552         /* Find where we map lowmem from each controller. */
553         high_memory = setup_pa_va_mapping();
554
555         /* Set max_low_pfn based on what node 0 can directly address. */
556         max_low_pfn = node_lowmem_end_pfn[0];
557
558         lowmem_pages = (mappable_physpages > MAXMEM_PFN) ?
559                 MAXMEM_PFN : mappable_physpages;
560         highmem_pages = (long) (physpages - lowmem_pages);
561
562         pr_notice("%ldMB HIGHMEM available.\n",
563                pages_to_mb(highmem_pages > 0 ? highmem_pages : 0));
564         pr_notice("%ldMB LOWMEM available.\n",
565                         pages_to_mb(lowmem_pages));
566 #else
567         /* Set max_low_pfn based on what node 0 can directly address. */
568         max_low_pfn = node_end_pfn[0];
569
570 #ifndef __tilegx__
571         if (node_end_pfn[0] > MAXMEM_PFN) {
572                 pr_warning("Only using %ldMB LOWMEM.\n",
573                        MAXMEM>>20);
574                 pr_warning("Use a HIGHMEM enabled kernel.\n");
575                 max_low_pfn = MAXMEM_PFN;
576                 max_pfn = MAXMEM_PFN;
577                 node_end_pfn[0] = MAXMEM_PFN;
578         } else {
579                 pr_notice("%ldMB memory available.\n",
580                        pages_to_mb(node_end_pfn[0]));
581         }
582         for (i = 1; i < MAX_NUMNODES; ++i) {
583                 node_start_pfn[i] = 0;
584                 node_end_pfn[i] = 0;
585         }
586         high_memory = __va(node_end_pfn[0]);
587 #else
588         lowmem_pages = 0;
589         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; ++i) {
590                 int pages = node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
591                 lowmem_pages += pages;
592                 if (pages)
593                         high_memory = pfn_to_kaddr(node_end_pfn[i]);
594         }
595         pr_notice("%ldMB memory available.\n",
596                pages_to_mb(lowmem_pages));
597 #endif
598 #endif
599 }
600
601 /*
602  * On 32-bit machines, we only put bootmem on the low controller,
603  * since PAs > 4GB can't be used in bootmem.  In principle one could
604  * imagine, e.g., multiple 1 GB controllers all of which could support
605  * bootmem, but in practice using controllers this small isn't a
606  * particularly interesting scenario, so we just keep it simple and
607  * use only the first controller for bootmem on 32-bit machines.
608  */
609 static inline int node_has_bootmem(int nid)
610 {
611 #ifdef CONFIG_64BIT
612         return 1;
613 #else
614         return nid == 0;
615 #endif
616 }
617
618 static inline unsigned long alloc_bootmem_pfn(int nid,
619                                               unsigned long size,
620                                               unsigned long goal)
621 {
622         void *kva = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid), size,
623                                          PAGE_SIZE, goal);
624         unsigned long pfn = kaddr_to_pfn(kva);
625         BUG_ON(goal && PFN_PHYS(pfn) != goal);
626         return pfn;
627 }
628
629 static void __init setup_bootmem_allocator_node(int i)
630 {
631         unsigned long start, end, mapsize, mapstart;
632
633         if (node_has_bootmem(i)) {
634                 NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[i];
635         } else {
636                 /* Share controller zero's bdata for now. */
637                 NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[0];
638                 return;
639         }
640
641         /* Skip up to after the bss in node 0. */
642         start = (i == 0) ? min_low_pfn : node_start_pfn[i];
643
644         /* Only lowmem, if we're a HIGHMEM build. */
645 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
646         end = node_lowmem_end_pfn[i];
647 #else
648         end = node_end_pfn[i];
649 #endif
650
651         /* No memory here. */
652         if (end == start)
653                 return;
654
655         /* Figure out where the bootmem bitmap is located. */
656         mapsize = bootmem_bootmap_pages(end - start);
657         if (i == 0) {
658                 /* Use some space right before the heap on node 0. */
659                 mapstart = start;
660                 start += mapsize;
661         } else {
662                 /* Allocate bitmap on node 0 to avoid page table issues. */
663                 mapstart = alloc_bootmem_pfn(0, PFN_PHYS(mapsize), 0);
664         }
665
666         /* Initialize a node. */
667         init_bootmem_node(NODE_DATA(i), mapstart, start, end);
668
669         /* Free all the space back into the allocator. */
670         free_bootmem(PFN_PHYS(start), PFN_PHYS(end - start));
671
672 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
673         /*
674          * Throw away any memory aliased by the PCI region.
675          */
676         if (pci_reserve_start_pfn < end && pci_reserve_end_pfn > start) {
677                 start = max(pci_reserve_start_pfn, start);
678                 end = min(pci_reserve_end_pfn, end);
679                 reserve_bootmem(PFN_PHYS(start), PFN_PHYS(end - start),
680                                 BOOTMEM_EXCLUSIVE);
681         }
682 #endif
683 }
684
685 static void __init setup_bootmem_allocator(void)
686 {
687         int i;
688         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; ++i)
689                 setup_bootmem_allocator_node(i);
690
691         /* Reserve any memory excluded by "memmap" arguments. */
692         for (i = 0; i < memmap_nr; ++i) {
693                 struct memmap_entry *m = &memmap_map[i];
694                 reserve_bootmem(m->addr, m->size, 0);
695         }
696
697 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
698         if (initrd_start) {
699                 /* Make sure the initrd memory region is not modified. */
700                 if (reserve_bootmem(initrd_start, initrd_end - initrd_start,
701                                     BOOTMEM_EXCLUSIVE)) {
702                         pr_crit("The initrd memory region has been polluted. Disabling it.\n");
703                         initrd_start = 0;
704                         initrd_end = 0;
705                 } else {
706                         /*
707                          * Translate initrd_start & initrd_end from PA to VA for
708                          * future access.
709                          */
710                         initrd_start += PAGE_OFFSET;
711                         initrd_end += PAGE_OFFSET;
712                 }
713         }
714 #endif
715
716 #ifdef CONFIG_KEXEC
717         if (crashk_res.start != crashk_res.end)
718                 reserve_bootmem(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res), 0);
719 #endif
720 }
721
722 void *__init alloc_remap(int nid, unsigned long size)
723 {
724         int pages = node_end_pfn[nid] - node_start_pfn[nid];
725         void *map = pfn_to_kaddr(node_memmap_pfn[nid]);
726         BUG_ON(size != pages * sizeof(struct page));
727         memset(map, 0, size);
728         return map;
729 }
730
731 static int __init percpu_size(void)
732 {
733         int size = __per_cpu_end - __per_cpu_start;
734         size += PERCPU_MODULE_RESERVE;
735         size += PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE;
736         if (size < PCPU_MIN_UNIT_SIZE)
737                 size = PCPU_MIN_UNIT_SIZE;
738         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
739
740         /* In several places we assume the per-cpu data fits on a huge page. */
741         BUG_ON(kdata_huge && size > HPAGE_SIZE);
742         return size;
743 }
744
745 static void __init zone_sizes_init(void)
746 {
747         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
748         int size = percpu_size();
749         int num_cpus = smp_height * smp_width;
750         const unsigned long dma_end = (1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
751
752         int i;
753
754         for (i = 0; i < num_cpus; ++i)
755                 node_percpu[cpu_to_node(i)] += size;
756
757         for_each_online_node(i) {
758                 unsigned long start = node_start_pfn[i];
759                 unsigned long end = node_end_pfn[i];
760 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
761                 unsigned long lowmem_end = node_lowmem_end_pfn[i];
762 #else
763                 unsigned long lowmem_end = end;
764 #endif
765                 int memmap_size = (end - start) * sizeof(struct page);
766                 node_free_pfn[i] = start;
767
768                 /*
769                  * Set aside pages for per-cpu data and the mem_map array.
770                  *
771                  * Since the per-cpu data requires special homecaching,
772                  * if we are in kdata_huge mode, we put it at the end of
773                  * the lowmem region.  If we're not in kdata_huge mode,
774                  * we take the per-cpu pages from the bottom of the
775                  * controller, since that avoids fragmenting a huge page
776                  * that users might want.  We always take the memmap
777                  * from the bottom of the controller, since with
778                  * kdata_huge that lets it be under a huge TLB entry.
779                  *
780                  * If the user has requested isolnodes for a controller,
781                  * though, there'll be no lowmem, so we just alloc_bootmem
782                  * the memmap.  There will be no percpu memory either.
783                  */
784                 if (i != 0 && cpu_isset(i, isolnodes)) {
785                         node_memmap_pfn[i] =
786                                 alloc_bootmem_pfn(0, memmap_size, 0);
787                         BUG_ON(node_percpu[i] != 0);
788                 } else if (node_has_bootmem(start)) {
789                         unsigned long goal = 0;
790                         node_memmap_pfn[i] =
791                                 alloc_bootmem_pfn(i, memmap_size, 0);
792                         if (kdata_huge)
793                                 goal = PFN_PHYS(lowmem_end) - node_percpu[i];
794                         if (node_percpu[i])
795                                 node_percpu_pfn[i] =
796                                         alloc_bootmem_pfn(i, node_percpu[i],
797                                                           goal);
798                 } else {
799                         /* In non-bootmem zones, just reserve some pages. */
800                         node_memmap_pfn[i] = node_free_pfn[i];
801                         node_free_pfn[i] += PFN_UP(memmap_size);
802                         if (!kdata_huge) {
803                                 node_percpu_pfn[i] = node_free_pfn[i];
804                                 node_free_pfn[i] += PFN_UP(node_percpu[i]);
805                         } else {
806                                 node_percpu_pfn[i] =
807                                         lowmem_end - PFN_UP(node_percpu[i]);
808                         }
809                 }
810
811 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
812                 if (start > lowmem_end) {
813                         zones_size[ZONE_NORMAL] = 0;
814                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = end - start;
815                 } else {
816                         zones_size[ZONE_NORMAL] = lowmem_end - start;
817                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = end - lowmem_end;
818                 }
819 #else
820                 zones_size[ZONE_NORMAL] = end - start;
821 #endif
822
823                 if (start < dma_end) {
824                         zones_size[ZONE_DMA] = min(zones_size[ZONE_NORMAL],
825                                                    dma_end - start);
826                         zones_size[ZONE_NORMAL] -= zones_size[ZONE_DMA];
827                 } else {
828                         zones_size[ZONE_DMA] = 0;
829                 }
830
831                 /* Take zone metadata from controller 0 if we're isolnode. */
832                 if (node_isset(i, isolnodes))
833                         NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[0];
834
835                 free_area_init_node(i, zones_size, start, NULL);
836                 printk(KERN_DEBUG "  Normal zone: %ld per-cpu pages\n",
837                        PFN_UP(node_percpu[i]));
838
839                 /* Track the type of memory on each node */
840                 if (zones_size[ZONE_NORMAL] || zones_size[ZONE_DMA])
841                         node_set_state(i, N_NORMAL_MEMORY);
842 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
843                 if (end != start)
844                         node_set_state(i, N_HIGH_MEMORY);
845 #endif
846
847                 node_set_online(i);
848         }
849 }
850
851 #ifdef CONFIG_NUMA
852
853 /* which logical CPUs are on which nodes */
854 struct cpumask node_2_cpu_mask[MAX_NUMNODES] __write_once;
855 EXPORT_SYMBOL(node_2_cpu_mask);
856
857 /* which node each logical CPU is on */
858 char cpu_2_node[NR_CPUS] __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
859 EXPORT_SYMBOL(cpu_2_node);
860
861 /* Return cpu_to_node() except for cpus not yet assigned, which return -1 */
862 static int __init cpu_to_bound_node(int cpu, struct cpumask* unbound_cpus)
863 {
864         if (!cpu_possible(cpu) || cpumask_test_cpu(cpu, unbound_cpus))
865                 return -1;
866         else
867                 return cpu_to_node(cpu);
868 }
869
870 /* Return number of immediately-adjacent tiles sharing the same NUMA node. */
871 static int __init node_neighbors(int node, int cpu,
872                                  struct cpumask *unbound_cpus)
873 {
874         int neighbors = 0;
875         int w = smp_width;
876         int h = smp_height;
877         int x = cpu % w;
878         int y = cpu / w;
879         if (x > 0 && cpu_to_bound_node(cpu-1, unbound_cpus) == node)
880                 ++neighbors;
881         if (x < w-1 && cpu_to_bound_node(cpu+1, unbound_cpus) == node)
882                 ++neighbors;
883         if (y > 0 && cpu_to_bound_node(cpu-w, unbound_cpus) == node)
884                 ++neighbors;
885         if (y < h-1 && cpu_to_bound_node(cpu+w, unbound_cpus) == node)
886                 ++neighbors;
887         return neighbors;
888 }
889
890 static void __init setup_numa_mapping(void)
891 {
892         int distance[MAX_NUMNODES][NR_CPUS];
893         HV_Coord coord;
894         int cpu, node, cpus, i, x, y;
895         int num_nodes = num_online_nodes();
896         struct cpumask unbound_cpus;
897         nodemask_t default_nodes;
898
899         cpumask_clear(&unbound_cpus);
900
901         /* Get set of nodes we will use for defaults */
902         nodes_andnot(default_nodes, node_online_map, isolnodes);
903         if (nodes_empty(default_nodes)) {
904                 BUG_ON(!node_isset(0, node_online_map));
905                 pr_err("Forcing NUMA node zero available as a default node\n");
906                 node_set(0, default_nodes);
907         }
908
909         /* Populate the distance[] array */
910         memset(distance, -1, sizeof(distance));
911         cpu = 0;
912         for (coord.y = 0; coord.y < smp_height; ++coord.y) {
913                 for (coord.x = 0; coord.x < smp_width;
914                      ++coord.x, ++cpu) {
915                         BUG_ON(cpu >= nr_cpu_ids);
916                         if (!cpu_possible(cpu)) {
917                                 cpu_2_node[cpu] = -1;
918                                 continue;
919                         }
920                         for_each_node_mask(node, default_nodes) {
921                                 HV_MemoryControllerInfo info =
922                                         hv_inquire_memory_controller(
923                                                 coord, node_controller[node]);
924                                 distance[node][cpu] =
925                                         ABS(info.coord.x) + ABS(info.coord.y);
926                         }
927                         cpumask_set_cpu(cpu, &unbound_cpus);
928                 }
929         }
930         cpus = cpu;
931
932         /*
933          * Round-robin through the NUMA nodes until all the cpus are
934          * assigned.  We could be more clever here (e.g. create four
935          * sorted linked lists on the same set of cpu nodes, and pull
936          * off them in round-robin sequence, removing from all four
937          * lists each time) but given the relatively small numbers
938          * involved, O(n^2) seem OK for a one-time cost.
939          */
940         node = first_node(default_nodes);
941         while (!cpumask_empty(&unbound_cpus)) {
942                 int best_cpu = -1;
943                 int best_distance = INT_MAX;
944                 for (cpu = 0; cpu < cpus; ++cpu) {
945                         if (cpumask_test_cpu(cpu, &unbound_cpus)) {
946                                 /*
947                                  * Compute metric, which is how much
948                                  * closer the cpu is to this memory
949                                  * controller than the others, shifted
950                                  * up, and then the number of
951                                  * neighbors already in the node as an
952                                  * epsilon adjustment to try to keep
953                                  * the nodes compact.
954                                  */
955                                 int d = distance[node][cpu] * num_nodes;
956                                 for_each_node_mask(i, default_nodes) {
957                                         if (i != node)
958                                                 d -= distance[i][cpu];
959                                 }
960                                 d *= 8;  /* allow space for epsilon */
961                                 d -= node_neighbors(node, cpu, &unbound_cpus);
962                                 if (d < best_distance) {
963                                         best_cpu = cpu;
964                                         best_distance = d;
965                                 }
966                         }
967                 }
968                 BUG_ON(best_cpu < 0);
969                 cpumask_set_cpu(best_cpu, &node_2_cpu_mask[node]);
970                 cpu_2_node[best_cpu] = node;
971                 cpumask_clear_cpu(best_cpu, &unbound_cpus);
972                 node = next_node(node, default_nodes);
973                 if (node == MAX_NUMNODES)
974                         node = first_node(default_nodes);
975         }
976
977         /* Print out node assignments and set defaults for disabled cpus */
978         cpu = 0;
979         for (y = 0; y < smp_height; ++y) {
980                 printk(KERN_DEBUG "NUMA cpu-to-node row %d:", y);
981                 for (x = 0; x < smp_width; ++x, ++cpu) {
982                         if (cpu_to_node(cpu) < 0) {
983                                 pr_cont(" -");
984                                 cpu_2_node[cpu] = first_node(default_nodes);
985                         } else {
986                                 pr_cont(" %d", cpu_to_node(cpu));
987                         }
988                 }
989                 pr_cont("\n");
990         }
991 }
992
993 static struct cpu cpu_devices[NR_CPUS];
994
995 static int __init topology_init(void)
996 {
997         int i;
998
999         for_each_online_node(i)
1000                 register_one_node(i);
1001
1002         for (i = 0; i < smp_height * smp_width; ++i)
1003                 register_cpu(&cpu_devices[i], i);
1004
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 subsys_initcall(topology_init);
1009
1010 #else /* !CONFIG_NUMA */
1011
1012 #define setup_numa_mapping() do { } while (0)
1013
1014 #endif /* CONFIG_NUMA */
1015
1016 /*
1017  * Initialize hugepage support on this cpu.  We do this on all cores
1018  * early in boot: before argument parsing for the boot cpu, and after
1019  * argument parsing but before the init functions run on the secondaries.
1020  * So the values we set up here in the hypervisor may be overridden on
1021  * the boot cpu as arguments are parsed.
1022  */
1023 static void init_super_pages(void)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_HUGETLB_SUPER_PAGES
1026         int i;
1027         for (i = 0; i < HUGE_SHIFT_ENTRIES; ++i)
1028                 hv_set_pte_super_shift(i, huge_shift[i]);
1029 #endif
1030 }
1031
1032 /**
1033  * setup_cpu() - Do all necessary per-cpu, tile-specific initialization.
1034  * @boot: Is this the boot cpu?
1035  *
1036  * Called from setup_arch() on the boot cpu, or online_secondary().
1037  */
1038 void setup_cpu(int boot)
1039 {
1040         /* The boot cpu sets up its permanent mappings much earlier. */
1041         if (!boot)
1042                 store_permanent_mappings();
1043
1044         /* Allow asynchronous TLB interrupts. */
1045 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
1046         arch_local_irq_unmask(INT_DMATLB_MISS);
1047         arch_local_irq_unmask(INT_DMATLB_ACCESS);
1048 #endif
1049 #ifdef __tilegx__
1050         arch_local_irq_unmask(INT_SINGLE_STEP_K);
1051 #endif
1052
1053         /*
1054          * Allow user access to many generic SPRs, like the cycle
1055          * counter, PASS/FAIL/DONE, INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, etc.
1056          */
1057         __insn_mtspr(SPR_MPL_WORLD_ACCESS_SET_0, 1);
1058
1059 #if CHIP_HAS_SN()
1060         /* Static network is not restricted. */
1061         __insn_mtspr(SPR_MPL_SN_ACCESS_SET_0, 1);
1062 #endif
1063
1064         /*
1065          * Set the MPL for interrupt control 0 & 1 to the corresponding
1066          * values.  This includes access to the SYSTEM_SAVE and EX_CONTEXT
1067          * SPRs, as well as the interrupt mask.
1068          */
1069         __insn_mtspr(SPR_MPL_INTCTRL_0_SET_0, 1);
1070         __insn_mtspr(SPR_MPL_INTCTRL_1_SET_1, 1);
1071
1072         /* Initialize IRQ support for this cpu. */
1073         setup_irq_regs();
1074
1075 #ifdef CONFIG_HARDWALL
1076         /* Reset the network state on this cpu. */
1077         reset_network_state();
1078 #endif
1079
1080         init_super_pages();
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
1084
1085 static int __initdata set_initramfs_file;
1086 static char __initdata initramfs_file[128] = "initramfs";
1087
1088 static int __init setup_initramfs_file(char *str)
1089 {
1090         if (str == NULL)
1091                 return -EINVAL;
1092         strncpy(initramfs_file, str, sizeof(initramfs_file) - 1);
1093         set_initramfs_file = 1;
1094
1095         return 0;
1096 }
1097 early_param("initramfs_file", setup_initramfs_file);
1098
1099 /*
1100  * We look for a file called "initramfs" in the hvfs.  If there is one, we
1101  * allocate some memory for it and it will be unpacked to the initramfs.
1102  * If it's compressed, the initd code will uncompress it first.
1103  */
1104 static void __init load_hv_initrd(void)
1105 {
1106         HV_FS_StatInfo stat;
1107         int fd, rc;
1108         void *initrd;
1109
1110         /* If initrd has already been set, skip initramfs file in hvfs. */
1111         if (initrd_start)
1112                 return;
1113
1114         fd = hv_fs_findfile((HV_VirtAddr) initramfs_file);
1115         if (fd == HV_ENOENT) {
1116                 if (set_initramfs_file) {
1117                         pr_warning("No such hvfs initramfs file '%s'\n",
1118                                    initramfs_file);
1119                         return;
1120                 } else {
1121                         /* Try old backwards-compatible name. */
1122                         fd = hv_fs_findfile((HV_VirtAddr)"initramfs.cpio.gz");
1123                         if (fd == HV_ENOENT)
1124                                 return;
1125                 }
1126         }
1127         BUG_ON(fd < 0);
1128         stat = hv_fs_fstat(fd);
1129         BUG_ON(stat.size < 0);
1130         if (stat.flags & HV_FS_ISDIR) {
1131                 pr_warning("Ignoring hvfs file '%s': it's a directory.\n",
1132                            initramfs_file);
1133                 return;
1134         }
1135         initrd = alloc_bootmem_pages(stat.size);
1136         rc = hv_fs_pread(fd, (HV_VirtAddr) initrd, stat.size, 0);
1137         if (rc != stat.size) {
1138                 pr_err("Error reading %d bytes from hvfs file '%s': %d\n",
1139                        stat.size, initramfs_file, rc);
1140                 free_initrd_mem((unsigned long) initrd, stat.size);
1141                 return;
1142         }
1143         initrd_start = (unsigned long) initrd;
1144         initrd_end = initrd_start + stat.size;
1145 }
1146
1147 void __init free_initrd_mem(unsigned long begin, unsigned long end)
1148 {
1149         free_bootmem(__pa(begin), end - begin);
1150 }
1151
1152 static int __init setup_initrd(char *str)
1153 {
1154         char *endp;
1155         unsigned long initrd_size;
1156
1157         initrd_size = str ? simple_strtoul(str, &endp, 0) : 0;
1158         if (initrd_size == 0 || *endp != '@')
1159                 return -EINVAL;
1160
1161         initrd_start = simple_strtoul(endp+1, &endp, 0);
1162         if (initrd_start == 0)
1163                 return -EINVAL;
1164
1165         initrd_end = initrd_start + initrd_size;
1166
1167         return 0;
1168 }
1169 early_param("initrd", setup_initrd);
1170
1171 #else
1172 static inline void load_hv_initrd(void) {}
1173 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
1174
1175 static void __init validate_hv(void)
1176 {
1177         /*
1178          * It may already be too late, but let's check our built-in
1179          * configuration against what the hypervisor is providing.
1180          */
1181         unsigned long glue_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_GLUE_SIZE);
1182         int hv_page_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_PAGE_SIZE_SMALL);
1183         int hv_hpage_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_PAGE_SIZE_LARGE);
1184         HV_ASIDRange asid_range;
1185
1186 #ifndef CONFIG_SMP
1187         HV_Topology topology = hv_inquire_topology();
1188         BUG_ON(topology.coord.x != 0 || topology.coord.y != 0);
1189         if (topology.width != 1 || topology.height != 1) {
1190                 pr_warning("Warning: booting UP kernel on %dx%d grid;"
1191                            " will ignore all but first tile.\n",
1192                            topology.width, topology.height);
1193         }
1194 #endif
1195
1196         if (PAGE_OFFSET + HV_GLUE_START_CPA + glue_size > (unsigned long)_text)
1197                 early_panic("Hypervisor glue size %ld is too big!\n",
1198                             glue_size);
1199         if (hv_page_size != PAGE_SIZE)
1200                 early_panic("Hypervisor page size %#x != our %#lx\n",
1201                             hv_page_size, PAGE_SIZE);
1202         if (hv_hpage_size != HPAGE_SIZE)
1203                 early_panic("Hypervisor huge page size %#x != our %#lx\n",
1204                             hv_hpage_size, HPAGE_SIZE);
1205
1206 #ifdef CONFIG_SMP
1207         /*
1208          * Some hypervisor APIs take a pointer to a bitmap array
1209          * whose size is at least the number of cpus on the chip.
1210          * We use a struct cpumask for this, so it must be big enough.
1211          */
1212         if ((smp_height * smp_width) > nr_cpu_ids)
1213                 early_panic("Hypervisor %d x %d grid too big for Linux"
1214                             " NR_CPUS %d\n", smp_height, smp_width,
1215                             nr_cpu_ids);
1216 #endif
1217
1218         /*
1219          * Check that we're using allowed ASIDs, and initialize the
1220          * various asid variables to their appropriate initial states.
1221          */
1222         asid_range = hv_inquire_asid(0);
1223         __get_cpu_var(current_asid) = min_asid = asid_range.start;
1224         max_asid = asid_range.start + asid_range.size - 1;
1225
1226         if (hv_confstr(HV_CONFSTR_CHIP_MODEL, (HV_VirtAddr)chip_model,
1227                        sizeof(chip_model)) < 0) {
1228                 pr_err("Warning: HV_CONFSTR_CHIP_MODEL not available\n");
1229                 strlcpy(chip_model, "unknown", sizeof(chip_model));
1230         }
1231 }
1232
1233 static void __init validate_va(void)
1234 {
1235 #ifndef __tilegx__   /* FIXME: GX: probably some validation relevant here */
1236         /*
1237          * Similarly, make sure we're only using allowed VAs.
1238          * We assume we can contiguously use MEM_USER_INTRPT .. MEM_HV_START,
1239          * and 0 .. KERNEL_HIGH_VADDR.
1240          * In addition, make sure we CAN'T use the end of memory, since
1241          * we use the last chunk of each pgd for the pgd_list.
1242          */
1243         int i, user_kernel_ok = 0;
1244         unsigned long max_va = 0;
1245         unsigned long list_va =
1246                 ((PGD_LIST_OFFSET / sizeof(pgd_t)) << PGDIR_SHIFT);
1247
1248         for (i = 0; ; ++i) {
1249                 HV_VirtAddrRange range = hv_inquire_virtual(i);
1250                 if (range.size == 0)
1251                         break;
1252                 if (range.start <= MEM_USER_INTRPT &&
1253                     range.start + range.size >= MEM_HV_START)
1254                         user_kernel_ok = 1;
1255                 if (range.start == 0)
1256                         max_va = range.size;
1257                 BUG_ON(range.start + range.size > list_va);
1258         }
1259         if (!user_kernel_ok)
1260                 early_panic("Hypervisor not configured for user/kernel VAs\n");
1261         if (max_va == 0)
1262                 early_panic("Hypervisor not configured for low VAs\n");
1263         if (max_va < KERNEL_HIGH_VADDR)
1264                 early_panic("Hypervisor max VA %#lx smaller than %#lx\n",
1265                             max_va, KERNEL_HIGH_VADDR);
1266
1267         /* Kernel PCs must have their high bit set; see intvec.S. */
1268         if ((long)VMALLOC_START >= 0)
1269                 early_panic(
1270                         "Linux VMALLOC region below the 2GB line (%#lx)!\n"
1271                         "Reconfigure the kernel with smaller VMALLOC_RESERVE.\n",
1272                         VMALLOC_START);
1273 #endif
1274 }
1275
1276 /*
1277  * cpu_lotar_map lists all the cpus that are valid for the supervisor
1278  * to cache data on at a page level, i.e. what cpus can be placed in
1279  * the LOTAR field of a PTE.  It is equivalent to the set of possible
1280  * cpus plus any other cpus that are willing to share their cache.
1281  * It is set by hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_LOTAR).
1282  */
1283 struct cpumask __write_once cpu_lotar_map;
1284 EXPORT_SYMBOL(cpu_lotar_map);
1285
1286 /*
1287  * hash_for_home_map lists all the tiles that hash-for-home data
1288  * will be cached on.  Note that this may includes tiles that are not
1289  * valid for this supervisor to use otherwise (e.g. if a hypervisor
1290  * device is being shared between multiple supervisors).
1291  * It is set by hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_HFH_CACHE).
1292  */
1293 struct cpumask hash_for_home_map;
1294 EXPORT_SYMBOL(hash_for_home_map);
1295
1296 /*
1297  * cpu_cacheable_map lists all the cpus whose caches the hypervisor can
1298  * flush on our behalf.  It is set to cpu_possible_mask OR'ed with
1299  * hash_for_home_map, and it is what should be passed to
1300  * hv_flush_remote() to flush all caches.  Note that if there are
1301  * dedicated hypervisor driver tiles that have authorized use of their
1302  * cache, those tiles will only appear in cpu_lotar_map, NOT in
1303  * cpu_cacheable_map, as they are a special case.
1304  */
1305 struct cpumask __write_once cpu_cacheable_map;
1306 EXPORT_SYMBOL(cpu_cacheable_map);
1307
1308 static __initdata struct cpumask disabled_map;
1309
1310 static int __init disabled_cpus(char *str)
1311 {
1312         int boot_cpu = smp_processor_id();
1313
1314         if (str == NULL || cpulist_parse_crop(str, &disabled_map) != 0)
1315                 return -EINVAL;
1316         if (cpumask_test_cpu(boot_cpu, &disabled_map)) {
1317                 pr_err("disabled_cpus: can't disable boot cpu %d\n", boot_cpu);
1318                 cpumask_clear_cpu(boot_cpu, &disabled_map);
1319         }
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 early_param("disabled_cpus", disabled_cpus);
1324
1325 void __init print_disabled_cpus(void)
1326 {
1327         if (!cpumask_empty(&disabled_map)) {
1328                 char buf[100];
1329                 cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), &disabled_map);
1330                 pr_info("CPUs not available for Linux: %s\n", buf);
1331         }
1332 }
1333
1334 static void __init setup_cpu_maps(void)
1335 {
1336         struct cpumask hv_disabled_map, cpu_possible_init;
1337         int boot_cpu = smp_processor_id();
1338         int cpus, i, rc;
1339
1340         /* Learn which cpus are allowed by the hypervisor. */
1341         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_AVAIL,
1342                               (HV_VirtAddr) cpumask_bits(&cpu_possible_init),
1343                               sizeof(cpu_cacheable_map));
1344         if (rc < 0)
1345                 early_panic("hv_inquire_tiles(AVAIL) failed: rc %d\n", rc);
1346         if (!cpumask_test_cpu(boot_cpu, &cpu_possible_init))
1347                 early_panic("Boot CPU %d disabled by hypervisor!\n", boot_cpu);
1348
1349         /* Compute the cpus disabled by the hvconfig file. */
1350         cpumask_complement(&hv_disabled_map, &cpu_possible_init);
1351
1352         /* Include them with the cpus disabled by "disabled_cpus". */
1353         cpumask_or(&disabled_map, &disabled_map, &hv_disabled_map);
1354
1355         /*
1356          * Disable every cpu after "setup_max_cpus".  But don't mark
1357          * as disabled the cpus that are outside of our initial rectangle,
1358          * since that turns out to be confusing.
1359          */
1360         cpus = 1;                          /* this cpu */
1361         cpumask_set_cpu(boot_cpu, &disabled_map);   /* ignore this cpu */
1362         for (i = 0; cpus < setup_max_cpus; ++i)
1363                 if (!cpumask_test_cpu(i, &disabled_map))
1364                         ++cpus;
1365         for (; i < smp_height * smp_width; ++i)
1366                 cpumask_set_cpu(i, &disabled_map);
1367         cpumask_clear_cpu(boot_cpu, &disabled_map); /* reset this cpu */
1368         for (i = smp_height * smp_width; i < NR_CPUS; ++i)
1369                 cpumask_clear_cpu(i, &disabled_map);
1370
1371         /*
1372          * Setup cpu_possible map as every cpu allocated to us, minus
1373          * the results of any "disabled_cpus" settings.
1374          */
1375         cpumask_andnot(&cpu_possible_init, &cpu_possible_init, &disabled_map);
1376         init_cpu_possible(&cpu_possible_init);
1377
1378         /* Learn which cpus are valid for LOTAR caching. */
1379         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_LOTAR,
1380                               (HV_VirtAddr) cpumask_bits(&cpu_lotar_map),
1381                               sizeof(cpu_lotar_map));
1382         if (rc < 0) {
1383                 pr_err("warning: no HV_INQ_TILES_LOTAR; using AVAIL\n");
1384                 cpu_lotar_map = *cpu_possible_mask;
1385         }
1386
1387         /* Retrieve set of CPUs used for hash-for-home caching */
1388         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_HFH_CACHE,
1389                               (HV_VirtAddr) hash_for_home_map.bits,
1390                               sizeof(hash_for_home_map));
1391         if (rc < 0)
1392                 early_panic("hv_inquire_tiles(HFH_CACHE) failed: rc %d\n", rc);
1393         cpumask_or(&cpu_cacheable_map, cpu_possible_mask, &hash_for_home_map);
1394 }
1395
1396
1397 static int __init dataplane(char *str)
1398 {
1399         pr_warning("WARNING: dataplane support disabled in this kernel\n");
1400         return 0;
1401 }
1402
1403 early_param("dataplane", dataplane);
1404
1405 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
1406 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
1407 #endif
1408
1409 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1410 {
1411         int len;
1412
1413 #if defined(CONFIG_CMDLINE_BOOL) && defined(CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE)
1414         len = hv_get_command_line((HV_VirtAddr) boot_command_line,
1415                                   COMMAND_LINE_SIZE);
1416         if (boot_command_line[0])
1417                 pr_warning("WARNING: ignoring dynamic command line \"%s\"\n",
1418                            boot_command_line);
1419         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
1420 #else
1421         char *hv_cmdline;
1422 #if defined(CONFIG_CMDLINE_BOOL)
1423         if (builtin_cmdline[0]) {
1424                 int builtin_len = strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline,
1425                                           COMMAND_LINE_SIZE);
1426                 if (builtin_len < COMMAND_LINE_SIZE-1)
1427                         boot_command_line[builtin_len++] = ' ';
1428                 hv_cmdline = &boot_command_line[builtin_len];
1429                 len = COMMAND_LINE_SIZE - builtin_len;
1430         } else
1431 #endif
1432         {
1433                 hv_cmdline = boot_command_line;
1434                 len = COMMAND_LINE_SIZE;
1435         }
1436         len = hv_get_command_line((HV_VirtAddr) hv_cmdline, len);
1437         if (len < 0 || len > COMMAND_LINE_SIZE)
1438                 early_panic("hv_get_command_line failed: %d\n", len);
1439 #endif
1440
1441         *cmdline_p = boot_command_line;
1442
1443         /* Set disabled_map and setup_max_cpus very early */
1444         parse_early_param();
1445
1446         /* Make sure the kernel is compatible with the hypervisor. */
1447         validate_hv();
1448         validate_va();
1449
1450         setup_cpu_maps();
1451
1452
1453 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1454         /*
1455          * Initialize the PCI structures.  This is done before memory
1456          * setup so that we know whether or not a pci_reserve region
1457          * is necessary.
1458          */
1459         if (tile_pci_init() == 0)
1460                 pci_reserve_mb = 0;
1461
1462         /* PCI systems reserve a region just below 4GB for mapping iomem. */
1463         pci_reserve_end_pfn  = (1 << (32 - PAGE_SHIFT));
1464         pci_reserve_start_pfn = pci_reserve_end_pfn -
1465                 (pci_reserve_mb << (20 - PAGE_SHIFT));
1466 #endif
1467
1468         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
1469         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
1470         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
1471         init_mm.brk = (unsigned long) _end;
1472
1473         setup_memory();
1474         store_permanent_mappings();
1475         setup_bootmem_allocator();
1476
1477         /*
1478          * NOTE: before this point _nobody_ is allowed to allocate
1479          * any memory using the bootmem allocator.
1480          */
1481
1482 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
1483         swiotlb_init(0);
1484 #endif
1485
1486         paging_init();
1487         setup_numa_mapping();
1488         zone_sizes_init();
1489         set_page_homes();
1490         setup_cpu(1);
1491         setup_clock();
1492         load_hv_initrd();
1493 }
1494
1495
1496 /*
1497  * Set up per-cpu memory.
1498  */
1499
1500 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __write_once;
1501 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
1502
1503 static size_t __initdata pfn_offset[MAX_NUMNODES] = { 0 };
1504 static unsigned long __initdata percpu_pfn[NR_CPUS] = { 0 };
1505
1506 /*
1507  * As the percpu code allocates pages, we return the pages from the
1508  * end of the node for the specified cpu.
1509  */
1510 static void *__init pcpu_fc_alloc(unsigned int cpu, size_t size, size_t align)
1511 {
1512         int nid = cpu_to_node(cpu);
1513         unsigned long pfn = node_percpu_pfn[nid] + pfn_offset[nid];
1514
1515         BUG_ON(size % PAGE_SIZE != 0);
1516         pfn_offset[nid] += size / PAGE_SIZE;
1517         BUG_ON(node_percpu[nid] < size);
1518         node_percpu[nid] -= size;
1519         if (percpu_pfn[cpu] == 0)
1520                 percpu_pfn[cpu] = pfn;
1521         return pfn_to_kaddr(pfn);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Pages reserved for percpu memory are not freeable, and in any case we are
1526  * on a short path to panic() in setup_per_cpu_area() at this point anyway.
1527  */
1528 static void __init pcpu_fc_free(void *ptr, size_t size)
1529 {
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Set up vmalloc page tables using bootmem for the percpu code.
1534  */
1535 static void __init pcpu_fc_populate_pte(unsigned long addr)
1536 {
1537         pgd_t *pgd;
1538         pud_t *pud;
1539         pmd_t *pmd;
1540         pte_t *pte;
1541
1542         BUG_ON(pgd_addr_invalid(addr));
1543         if (addr < VMALLOC_START || addr >= VMALLOC_END)
1544                 panic("PCPU addr %#lx outside vmalloc range %#lx..%#lx;"
1545                       " try increasing CONFIG_VMALLOC_RESERVE\n",
1546                       addr, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
1547
1548         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(addr);
1549         pud = pud_offset(pgd, addr);
1550         BUG_ON(!pud_present(*pud));
1551         pmd = pmd_offset(pud, addr);
1552         if (pmd_present(*pmd)) {
1553                 BUG_ON(pmd_huge_page(*pmd));
1554         } else {
1555                 pte = __alloc_bootmem(L2_KERNEL_PGTABLE_SIZE,
1556                                       HV_PAGE_TABLE_ALIGN, 0);
1557                 pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, pte);
1558         }
1559 }
1560
1561 void __init setup_per_cpu_areas(void)
1562 {
1563         struct page *pg;
1564         unsigned long delta, pfn, lowmem_va;
1565         unsigned long size = percpu_size();
1566         char *ptr;
1567         int rc, cpu, i;
1568
1569         rc = pcpu_page_first_chunk(PERCPU_MODULE_RESERVE, pcpu_fc_alloc,
1570                                    pcpu_fc_free, pcpu_fc_populate_pte);
1571         if (rc < 0)
1572                 panic("Cannot initialize percpu area (err=%d)", rc);
1573
1574         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
1575         for_each_possible_cpu(cpu) {
1576                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
1577
1578                 /* finv the copy out of cache so we can change homecache */
1579                 ptr = pcpu_base_addr + pcpu_unit_offsets[cpu];
1580                 __finv_buffer(ptr, size);
1581                 pfn = percpu_pfn[cpu];
1582
1583                 /* Rewrite the page tables to cache on that cpu */
1584                 pg = pfn_to_page(pfn);
1585                 for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE, ++pfn, ++pg) {
1586
1587                         /* Update the vmalloc mapping and page home. */
1588                         unsigned long addr = (unsigned long)ptr + i;
1589                         pte_t *ptep = virt_to_kpte(addr);
1590                         pte_t pte = *ptep;
1591                         BUG_ON(pfn != pte_pfn(pte));
1592                         pte = hv_pte_set_mode(pte, HV_PTE_MODE_CACHE_TILE_L3);
1593                         pte = set_remote_cache_cpu(pte, cpu);
1594                         set_pte_at(&init_mm, addr, ptep, pte);
1595
1596                         /* Update the lowmem mapping for consistency. */
1597                         lowmem_va = (unsigned long)pfn_to_kaddr(pfn);
1598                         ptep = virt_to_kpte(lowmem_va);
1599                         if (pte_huge(*ptep)) {
1600                                 printk(KERN_DEBUG "early shatter of huge page"
1601                                        " at %#lx\n", lowmem_va);
1602                                 shatter_pmd((pmd_t *)ptep);
1603                                 ptep = virt_to_kpte(lowmem_va);
1604                                 BUG_ON(pte_huge(*ptep));
1605                         }
1606                         BUG_ON(pfn != pte_pfn(*ptep));
1607                         set_pte_at(&init_mm, lowmem_va, ptep, pte);
1608                 }
1609         }
1610
1611         /* Set our thread pointer appropriately. */
1612         set_my_cpu_offset(__per_cpu_offset[smp_processor_id()]);
1613
1614         /* Make sure the finv's have completed. */
1615         mb_incoherent();
1616
1617         /* Flush the TLB so we reference it properly from here on out. */
1618         local_flush_tlb_all();
1619 }
1620
1621 static struct resource data_resource = {
1622         .name   = "Kernel data",
1623         .start  = 0,
1624         .end    = 0,
1625         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1626 };
1627
1628 static struct resource code_resource = {
1629         .name   = "Kernel code",
1630         .start  = 0,
1631         .end    = 0,
1632         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1633 };
1634
1635 /*
1636  * On Pro, we reserve all resources above 4GB so that PCI won't try to put
1637  * mappings above 4GB.
1638  */
1639 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1640 static struct resource* __init
1641 insert_non_bus_resource(void)
1642 {
1643         struct resource *res =
1644                 kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_ATOMIC);
1645         if (!res)
1646                 return NULL;
1647         res->name = "Non-Bus Physical Address Space";
1648         res->start = (1ULL << 32);
1649         res->end = -1LL;
1650         res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM;
1651         if (insert_resource(&iomem_resource, res)) {
1652                 kfree(res);
1653                 return NULL;
1654         }
1655         return res;
1656 }
1657 #endif
1658
1659 static struct resource* __init
1660 insert_ram_resource(u64 start_pfn, u64 end_pfn, bool reserved)
1661 {
1662         struct resource *res =
1663                 kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_ATOMIC);
1664         if (!res)
1665                 return NULL;
1666         res->name = reserved ? "Reserved" : "System RAM";
1667         res->start = start_pfn << PAGE_SHIFT;
1668         res->end = (end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1;
1669         res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM;
1670         if (insert_resource(&iomem_resource, res)) {
1671                 kfree(res);
1672                 return NULL;
1673         }
1674         return res;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Request address space for all standard resources
1679  *
1680  * If the system includes PCI root complex drivers, we need to create
1681  * a window just below 4GB where PCI BARs can be mapped.
1682  */
1683 static int __init request_standard_resources(void)
1684 {
1685         int i;
1686         enum { CODE_DELTA = MEM_SV_START - PAGE_OFFSET };
1687
1688 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1689         insert_non_bus_resource();
1690 #endif
1691
1692         for_each_online_node(i) {
1693                 u64 start_pfn = node_start_pfn[i];
1694                 u64 end_pfn = node_end_pfn[i];
1695
1696 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1697                 if (start_pfn <= pci_reserve_start_pfn &&
1698                     end_pfn > pci_reserve_start_pfn) {
1699                         if (end_pfn > pci_reserve_end_pfn)
1700                                 insert_ram_resource(pci_reserve_end_pfn,
1701                                                     end_pfn, 0);
1702                         end_pfn = pci_reserve_start_pfn;
1703                 }
1704 #endif
1705                 insert_ram_resource(start_pfn, end_pfn, 0);
1706         }
1707
1708         code_resource.start = __pa(_text - CODE_DELTA);
1709         code_resource.end = __pa(_etext - CODE_DELTA)-1;
1710         data_resource.start = __pa(_sdata);
1711         data_resource.end = __pa(_end)-1;
1712
1713         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1714         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1715
1716         /* Mark any "memmap" regions busy for the resource manager. */
1717         for (i = 0; i < memmap_nr; ++i) {
1718                 struct memmap_entry *m = &memmap_map[i];
1719                 insert_ram_resource(PFN_DOWN(m->addr),
1720                                     PFN_UP(m->addr + m->size - 1), 1);
1721         }
1722
1723 #ifdef CONFIG_KEXEC
1724         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1725 #endif
1726
1727         return 0;
1728 }
1729
1730 subsys_initcall(request_standard_resources);