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