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 __cpuinitdata node_start_pfn[MAX_NUMNODES];
  62 unsigned long __cpuinitdata 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 __cpuinitdata 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 static int __init setup_isolnodes(char *str)
 158 {
 159         char buf[MAX_NUMNODES * 5];
 160         if (str == NULL || nodelist_parse(str, isolnodes) != 0)
 161                 return -EINVAL;
 162
 163         nodelist_scnprintf(buf, sizeof(buf), isolnodes);
 164         pr_info("Set isolnodes value to '%s'\n", buf);
 165         return 0;
 166 }
 167 early_param("isolnodes", setup_isolnodes);
 168
 169 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
 170 static int __init setup_pci_reserve(char* str)
 171 {
 172         unsigned long mb;
 173
 174         if (str == NULL || strict_strtoul(str, 0, &mb) != 0 ||
 175             mb > 3 * 1024)
 176                 return -EINVAL;
 177
 178         pci_reserve_mb = mb;
 179         pr_info("Reserving %dMB for PCIE root complex mappings\n",
 180                 pci_reserve_mb);
 181         return 0;
 182 }
 183 early_param("pci_reserve", setup_pci_reserve);
 184 #endif
 185
 186 #ifndef __tilegx__
 187 /*
 188  * vmalloc=size forces the vmalloc area to be exactly 'size' bytes.
 189  * This can be used to increase (or decrease) the vmalloc area.
 190  */
 191 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
 192 {
 193         if (!arg)
 194                 return -EINVAL;
 195
 196         VMALLOC_RESERVE = (memparse(arg, &arg) + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
 197
 198         /* See validate_va() for more on this test. */
 199         if ((long)_VMALLOC_START >= 0)
 200                 early_panic("\"vmalloc=%#lx\" value too large: maximum %#lx\n",
 201                             VMALLOC_RESERVE, _VMALLOC_END - 0x80000000UL);
 202
 203         return 0;
 204 }
 205 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
 206 #endif
 207
 208 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 209 /*
 210  * Determine for each controller where its lowmem is mapped and how much of
 211  * it is mapped there.  On controller zero, the first few megabytes are
 212  * already mapped in as code at MEM_SV_INTRPT, so in principle we could
 213  * start our data mappings higher up, but for now we don't bother, to avoid
 214  * additional confusion.
 215  *
 216  * One question is whether, on systems with more than 768 Mb and
 217  * controllers of different sizes, to map in a proportionate amount of
 218  * each one, or to try to map the same amount from each controller.
 219  * (E.g. if we have three controllers with 256MB, 1GB, and 256MB
 220  * respectively, do we map 256MB from each, or do we map 128 MB, 512
 221  * MB, and 128 MB respectively?)  For now we use a proportionate
 222  * solution like the latter.
 223  *
 224  * The VA/PA mapping demands that we align our decisions at 16 MB
 225  * boundaries so that we can rapidly convert VA to PA.
 226  */
 227 static void *__init setup_pa_va_mapping(void)
 228 {
 229         unsigned long curr_pages = 0;
 230         unsigned long vaddr = PAGE_OFFSET;
 231         nodemask_t highonlynodes = isolnodes;
 232         int i, j;
 233
 234         memset(pbase_map, -1, sizeof(pbase_map));
 235         memset(vbase_map, -1, sizeof(vbase_map));
 236
 237         /* Node zero cannot be isolated for LOWMEM purposes. */
 238         node_clear(0, highonlynodes);
 239
 240         /* Count up the number of pages on non-highonlynodes controllers. */
 241         mappable_physpages = 0;
 242         for_each_online_node(i) {
 243                 if (!node_isset(i, highonlynodes))
 244                         mappable_physpages +=
 245                                 node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
 246         }
 247
 248         for_each_online_node(i) {
 249                 unsigned long start = node_start_pfn[i];
 250                 unsigned long end = node_end_pfn[i];
 251                 unsigned long size = end - start;
 252                 unsigned long vaddr_end;
 253
 254                 if (node_isset(i, highonlynodes)) {
 255                         /* Mark this controller as having no lowmem. */
 256                         node_lowmem_end_pfn[i] = start;
 257                         continue;
 258                 }
 259
 260                 curr_pages += size;
 261                 if (mappable_physpages > MAXMEM_PFN) {
 262                         vaddr_end = PAGE_OFFSET +
 263                                 (((u64)curr_pages * MAXMEM_PFN /
 264                                   mappable_physpages)
 265                                  << PAGE_SHIFT);
 266                 } else {
 267                         vaddr_end = PAGE_OFFSET + (curr_pages << PAGE_SHIFT);
 268                 }
 269                 for (j = 0; vaddr < vaddr_end; vaddr += HPAGE_SIZE, ++j) {
 270                         unsigned long this_pfn =
 271                                 start + (j << HUGETLB_PAGE_ORDER);
 272                         pbase_map[vaddr >> HPAGE_SHIFT] = this_pfn;
 273                         if (vbase_map[__pfn_to_highbits(this_pfn)] ==
 274                             (void *)-1)
 275                                 vbase_map[__pfn_to_highbits(this_pfn)] =
 276                                         (void *)(vaddr & HPAGE_MASK);
 277                 }
 278                 node_lowmem_end_pfn[i] = start + (j << HUGETLB_PAGE_ORDER);
 279                 BUG_ON(node_lowmem_end_pfn[i] > end);
 280         }
 281
 282         /* Return highest address of any mapped memory. */
 283         return (void *)vaddr;
 284 }
 285 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 286
 287 /*
 288  * Register our most important memory mappings with the debug stub.
 289  *
 290  * This is up to 4 mappings for lowmem, one mapping per memory
 291  * controller, plus one for our text segment.
 292  */
 293 static void __cpuinit store_permanent_mappings(void)
 294 {
 295         int i;
 296
 297         for_each_online_node(i) {
 298                 HV_PhysAddr pa = ((HV_PhysAddr)node_start_pfn[i]) << PAGE_SHIFT;
 299 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 300                 HV_PhysAddr high_mapped_pa = node_lowmem_end_pfn[i];
 301 #else
 302                 HV_PhysAddr high_mapped_pa = node_end_pfn[i];
 303 #endif
 304
 305                 unsigned long pages = high_mapped_pa - node_start_pfn[i];
 306                 HV_VirtAddr addr = (HV_VirtAddr) __va(pa);
 307                 hv_store_mapping(addr, pages << PAGE_SHIFT, pa);
 308         }
 309
 310         hv_store_mapping((HV_VirtAddr)_text,
 311                          (uint32_t)(_einittext - _text), 0);
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Use hv_inquire_physical() to populate node_{start,end}_pfn[]
 316  * and node_online_map, doing suitable sanity-checking.
 317  * Also set min_low_pfn, max_low_pfn, and max_pfn.
 318  */
 319 static void __init setup_memory(void)
 320 {
 321         int i, j;
 322         int highbits_seen[NR_PA_HIGHBIT_VALUES] = { 0 };
 323 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 324         long highmem_pages;
 325 #endif
 326 #ifndef __tilegx__
 327         int cap;
 328 #endif
 329 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) || defined(__tilegx__)
 330         long lowmem_pages;
 331 #endif
 332         unsigned long physpages = 0;
 333
 334         /* We are using a char to hold the cpu_2_node[] mapping */
 335         BUILD_BUG_ON(MAX_NUMNODES > 127);
 336
 337         /* Discover the ranges of memory available to us */
 338         for (i = 0; ; ++i) {
 339                 unsigned long start, size, end, highbits;
 340                 HV_PhysAddrRange range = hv_inquire_physical(i);
 341                 if (range.size == 0)
 342                         break;
 343 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 344                 if (i > 0) {
 345                         pr_err("Can't use discontiguous PAs: %#llx..%#llx\n",
 346                                range.size, range.start + range.size);
 347                         continue;
 348                 }
 349 #endif
 350 #ifndef __tilegx__
 351                 if ((unsigned long)range.start) {
 352                         pr_err("Range not at 4GB multiple: %#llx..%#llx\n",
 353                                range.start, range.start + range.size);
 354                         continue;
 355                 }
 356 #endif
 357                 if ((range.start & (HPAGE_SIZE-1)) != 0 ||
 358                     (range.size & (HPAGE_SIZE-1)) != 0) {
 359                         unsigned long long start_pa = range.start;
 360                         unsigned long long orig_size = range.size;
 361                         range.start = (start_pa + HPAGE_SIZE - 1) & HPAGE_MASK;
 362                         range.size -= (range.start - start_pa);
 363                         range.size &= HPAGE_MASK;
 364                         pr_err("Range not hugepage-aligned: %#llx..%#llx:"
 365                                " now %#llx-%#llx\n",
 366                                start_pa, start_pa + orig_size,
 367                                range.start, range.start + range.size);
 368                 }
 369                 highbits = __pa_to_highbits(range.start);
 370                 if (highbits >= NR_PA_HIGHBIT_VALUES) {
 371                         pr_err("PA high bits too high: %#llx..%#llx\n",
 372                                range.start, range.start + range.size);
 373                         continue;
 374                 }
 375                 if (highbits_seen[highbits]) {
 376                         pr_err("Range overlaps in high bits: %#llx..%#llx\n",
 377                                range.start, range.start + range.size);
 378                         continue;
 379                 }
 380                 highbits_seen[highbits] = 1;
 381                 if (PFN_DOWN(range.size) > maxnodemem_pfn[i]) {
 382                         int max_size = maxnodemem_pfn[i];
 383                         if (max_size > 0) {
 384                                 pr_err("Maxnodemem reduced node %d to"
 385                                        " %d pages\n", i, max_size);
 386                                 range.size = PFN_PHYS(max_size);
 387                         } else {
 388                                 pr_err("Maxnodemem disabled node %d\n", i);
 389                                 continue;
 390                         }
 391                 }
 392                 if (physpages + PFN_DOWN(range.size) > maxmem_pfn) {
 393                         int max_size = maxmem_pfn - physpages;
 394                         if (max_size > 0) {
 395                                 pr_err("Maxmem reduced node %d to %d pages\n",
 396                                        i, max_size);
 397                                 range.size = PFN_PHYS(max_size);
 398                         } else {
 399                                 pr_err("Maxmem disabled node %d\n", i);
 400                                 continue;
 401                         }
 402                 }
 403                 if (i >= MAX_NUMNODES) {
 404                         pr_err("Too many PA nodes (#%d): %#llx...%#llx\n",
 405                                i, range.size, range.size + range.start);
 406                         continue;
 407                 }
 408
 409                 start = range.start >> PAGE_SHIFT;
 410                 size = range.size >> PAGE_SHIFT;
 411                 end = start + size;
 412
 413 #ifndef __tilegx__
 414                 if (((HV_PhysAddr)end << PAGE_SHIFT) !=
 415                     (range.start + range.size)) {
 416                         pr_err("PAs too high to represent: %#llx..%#llx\n",
 417                                range.start, range.start + range.size);
 418                         continue;
 419                 }
 420 #endif
 421 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
 422                 /*
 423                  * Blocks that overlap the pci reserved region must
 424                  * have enough space to hold the maximum percpu data
 425                  * region at the top of the range.  If there isn't
 426                  * enough space above the reserved region, just
 427                  * truncate the node.
 428                  */
 429                 if (start <= pci_reserve_start_pfn &&
 430                     end > pci_reserve_start_pfn) {
 431                         unsigned int per_cpu_size =
 432                                 __per_cpu_end - __per_cpu_start;
 433                         unsigned int percpu_pages =
 434                                 NR_CPUS * (PFN_UP(per_cpu_size) >> PAGE_SHIFT);
 435                         if (end < pci_reserve_end_pfn + percpu_pages) {
 436                                 end = pci_reserve_start_pfn;
 437                                 pr_err("PCI mapping region reduced node %d to"
 438                                        " %ld pages\n", i, end - start);
 439                         }
 440                 }
 441 #endif
 442
 443                 for (j = __pfn_to_highbits(start);
 444                      j <= __pfn_to_highbits(end - 1); j++)
 445                         highbits_to_node[j] = i;
 446
 447                 node_start_pfn[i] = start;
 448                 node_end_pfn[i] = end;
 449                 node_controller[i] = range.controller;
 450                 physpages += size;
 451                 max_pfn = end;
 452
 453                 /* Mark node as online */
 454                 node_set(i, node_online_map);
 455                 node_set(i, node_possible_map);
 456         }
 457
 458 #ifndef __tilegx__
 459         /*
 460          * For 4KB pages, mem_map "struct page" data is 1% of the size
 461          * of the physical memory, so can be quite big (640 MB for
 462          * four 16G zones).  These structures must be mapped in
 463          * lowmem, and since we currently cap out at about 768 MB,
 464          * it's impractical to try to use this much address space.
 465          * For now, arbitrarily cap the amount of physical memory
 466          * we're willing to use at 8 million pages (32GB of 4KB pages).
 467          */
 468         cap = 8 * 1024 * 1024;  /* 8 million pages */
 469         if (physpages > cap) {
 470                 int num_nodes = num_online_nodes();
 471                 int cap_each = cap / num_nodes;
 472                 unsigned long dropped_pages = 0;
 473                 for (i = 0; i < num_nodes; ++i) {
 474                         int size = node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
 475                         if (size > cap_each) {
 476                                 dropped_pages += (size - cap_each);
 477                                 node_end_pfn[i] = node_start_pfn[i] + cap_each;
 478                         }
 479                 }
 480                 physpages -= dropped_pages;
 481                 pr_warning("Only using %ldMB memory;"
 482                        " ignoring %ldMB.\n",
 483                        physpages >> (20 - PAGE_SHIFT),
 484                        dropped_pages >> (20 - PAGE_SHIFT));
 485                 pr_warning("Consider using a larger page size.\n");
 486         }
 487 #endif
 488
 489         /* Heap starts just above the last loaded address. */
 490         min_low_pfn = PFN_UP((unsigned long)_end - PAGE_OFFSET);
 491
 492 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 493         /* Find where we map lowmem from each controller. */
 494         high_memory = setup_pa_va_mapping();
 495
 496         /* Set max_low_pfn based on what node 0 can directly address. */
 497         max_low_pfn = node_lowmem_end_pfn[0];
 498
 499         lowmem_pages = (mappable_physpages > MAXMEM_PFN) ?
 500                 MAXMEM_PFN : mappable_physpages;
 501         highmem_pages = (long) (physpages - lowmem_pages);
 502
 503         pr_notice("%ldMB HIGHMEM available.\n",
 504                pages_to_mb(highmem_pages > 0 ? highmem_pages : 0));
 505         pr_notice("%ldMB LOWMEM available.\n",
 506                         pages_to_mb(lowmem_pages));
 507 #else
 508         /* Set max_low_pfn based on what node 0 can directly address. */
 509         max_low_pfn = node_end_pfn[0];
 510
 511 #ifndef __tilegx__
 512         if (node_end_pfn[0] > MAXMEM_PFN) {
 513                 pr_warning("Only using %ldMB LOWMEM.\n",
 514                        MAXMEM>>20);
 515                 pr_warning("Use a HIGHMEM enabled kernel.\n");
 516                 max_low_pfn = MAXMEM_PFN;
 517                 max_pfn = MAXMEM_PFN;
 518                 node_end_pfn[0] = MAXMEM_PFN;
 519         } else {
 520                 pr_notice("%ldMB memory available.\n",
 521                        pages_to_mb(node_end_pfn[0]));
 522         }
 523         for (i = 1; i < MAX_NUMNODES; ++i) {
 524                 node_start_pfn[i] = 0;
 525                 node_end_pfn[i] = 0;
 526         }
 527         high_memory = __va(node_end_pfn[0]);
 528 #else
 529         lowmem_pages = 0;
 530         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; ++i) {
 531                 int pages = node_end_pfn[i] - node_start_pfn[i];
 532                 lowmem_pages += pages;
 533                 if (pages)
 534                         high_memory = pfn_to_kaddr(node_end_pfn[i]);
 535         }
 536         pr_notice("%ldMB memory available.\n",
 537                pages_to_mb(lowmem_pages));
 538 #endif
 539 #endif
 540 }
 541
 542 /*
 543  * On 32-bit machines, we only put bootmem on the low controller,
 544  * since PAs > 4GB can't be used in bootmem.  In principle one could
 545  * imagine, e.g., multiple 1 GB controllers all of which could support
 546  * bootmem, but in practice using controllers this small isn't a
 547  * particularly interesting scenario, so we just keep it simple and
 548  * use only the first controller for bootmem on 32-bit machines.
 549  */
 550 static inline int node_has_bootmem(int nid)
 551 {
 552 #ifdef CONFIG_64BIT
 553         return 1;
 554 #else
 555         return nid == 0;
 556 #endif
 557 }
 558
 559 static inline unsigned long alloc_bootmem_pfn(int nid,
 560                                               unsigned long size,
 561                                               unsigned long goal)
 562 {
 563         void *kva = __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(nid), size,
 564                                          PAGE_SIZE, goal);
 565         unsigned long pfn = kaddr_to_pfn(kva);
 566         BUG_ON(goal && PFN_PHYS(pfn) != goal);
 567         return pfn;
 568 }
 569
 570 static void __init setup_bootmem_allocator_node(int i)
 571 {
 572         unsigned long start, end, mapsize, mapstart;
 573
 574         if (node_has_bootmem(i)) {
 575                 NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[i];
 576         } else {
 577                 /* Share controller zero's bdata for now. */
 578                 NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[0];
 579                 return;
 580         }
 581
 582         /* Skip up to after the bss in node 0. */
 583         start = (i == 0) ? min_low_pfn : node_start_pfn[i];
 584
 585         /* Only lowmem, if we're a HIGHMEM build. */
 586 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 587         end = node_lowmem_end_pfn[i];
 588 #else
 589         end = node_end_pfn[i];
 590 #endif
 591
 592         /* No memory here. */
 593         if (end == start)
 594                 return;
 595
 596         /* Figure out where the bootmem bitmap is located. */
 597         mapsize = bootmem_bootmap_pages(end - start);
 598         if (i == 0) {
 599                 /* Use some space right before the heap on node 0. */
 600                 mapstart = start;
 601                 start += mapsize;
 602         } else {
 603                 /* Allocate bitmap on node 0 to avoid page table issues. */
 604                 mapstart = alloc_bootmem_pfn(0, PFN_PHYS(mapsize), 0);
 605         }
 606
 607         /* Initialize a node. */
 608         init_bootmem_node(NODE_DATA(i), mapstart, start, end);
 609
 610         /* Free all the space back into the allocator. */
 611         free_bootmem(PFN_PHYS(start), PFN_PHYS(end - start));
 612
 613 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
 614         /*
 615          * Throw away any memory aliased by the PCI region.
 616          */
 617         if (pci_reserve_start_pfn < end && pci_reserve_end_pfn > start)
 618                 reserve_bootmem(PFN_PHYS(pci_reserve_start_pfn),
 619                                 PFN_PHYS(pci_reserve_end_pfn -
 620                                          pci_reserve_start_pfn),
 621                                 BOOTMEM_EXCLUSIVE);
 622 #endif
 623 }
 624
 625 static void __init setup_bootmem_allocator(void)
 626 {
 627         int i;
 628         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; ++i)
 629                 setup_bootmem_allocator_node(i);
 630
 631 #ifdef CONFIG_KEXEC
 632         if (crashk_res.start != crashk_res.end)
 633                 reserve_bootmem(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res), 0);
 634 #endif
 635 }
 636
 637 void *__init alloc_remap(int nid, unsigned long size)
 638 {
 639         int pages = node_end_pfn[nid] - node_start_pfn[nid];
 640         void *map = pfn_to_kaddr(node_memmap_pfn[nid]);
 641         BUG_ON(size != pages * sizeof(struct page));
 642         memset(map, 0, size);
 643         return map;
 644 }
 645
 646 static int __init percpu_size(void)
 647 {
 648         int size = __per_cpu_end - __per_cpu_start;
 649         size += PERCPU_MODULE_RESERVE;
 650         size += PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE;
 651         if (size < PCPU_MIN_UNIT_SIZE)
 652                 size = PCPU_MIN_UNIT_SIZE;
 653         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
 654
 655         /* In several places we assume the per-cpu data fits on a huge page. */
 656         BUG_ON(kdata_huge && size > HPAGE_SIZE);
 657         return size;
 658 }
 659
 660 static void __init zone_sizes_init(void)
 661 {
 662         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
 663         int size = percpu_size();
 664         int num_cpus = smp_height * smp_width;
 665         const unsigned long dma_end = (1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 666
 667         int i;
 668
 669         for (i = 0; i < num_cpus; ++i)
 670                 node_percpu[cpu_to_node(i)] += size;
 671
 672         for_each_online_node(i) {
 673                 unsigned long start = node_start_pfn[i];
 674                 unsigned long end = node_end_pfn[i];
 675 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 676                 unsigned long lowmem_end = node_lowmem_end_pfn[i];
 677 #else
 678                 unsigned long lowmem_end = end;
 679 #endif
 680                 int memmap_size = (end - start) * sizeof(struct page);
 681                 node_free_pfn[i] = start;
 682
 683                 /*
 684                  * Set aside pages for per-cpu data and the mem_map array.
 685                  *
 686                  * Since the per-cpu data requires special homecaching,
 687                  * if we are in kdata_huge mode, we put it at the end of
 688                  * the lowmem region.  If we're not in kdata_huge mode,
 689                  * we take the per-cpu pages from the bottom of the
 690                  * controller, since that avoids fragmenting a huge page
 691                  * that users might want.  We always take the memmap
 692                  * from the bottom of the controller, since with
 693                  * kdata_huge that lets it be under a huge TLB entry.
 694                  *
 695                  * If the user has requested isolnodes for a controller,
 696                  * though, there'll be no lowmem, so we just alloc_bootmem
 697                  * the memmap.  There will be no percpu memory either.
 698                  */
 699                 if (i != 0 && cpu_isset(i, isolnodes)) {
 700                         node_memmap_pfn[i] =
 701                                 alloc_bootmem_pfn(0, memmap_size, 0);
 702                         BUG_ON(node_percpu[i] != 0);
 703                 } else if (node_has_bootmem(start)) {
 704                         unsigned long goal = 0;
 705                         node_memmap_pfn[i] =
 706                                 alloc_bootmem_pfn(i, memmap_size, 0);
 707                         if (kdata_huge)
 708                                 goal = PFN_PHYS(lowmem_end) - node_percpu[i];
 709                         if (node_percpu[i])
 710                                 node_percpu_pfn[i] =
 711                                         alloc_bootmem_pfn(i, node_percpu[i],
 712                                                           goal);
 713                 } else {
 714                         /* In non-bootmem zones, just reserve some pages. */
 715                         node_memmap_pfn[i] = node_free_pfn[i];
 716                         node_free_pfn[i] += PFN_UP(memmap_size);
 717                         if (!kdata_huge) {
 718                                 node_percpu_pfn[i] = node_free_pfn[i];
 719                                 node_free_pfn[i] += PFN_UP(node_percpu[i]);
 720                         } else {
 721                                 node_percpu_pfn[i] =
 722                                         lowmem_end - PFN_UP(node_percpu[i]);
 723                         }
 724                 }
 725
 726 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 727                 if (start > lowmem_end) {
 728                         zones_size[ZONE_NORMAL] = 0;
 729                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = end - start;
 730                 } else {
 731                         zones_size[ZONE_NORMAL] = lowmem_end - start;
 732                         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = end - lowmem_end;
 733                 }
 734 #else
 735                 zones_size[ZONE_NORMAL] = end - start;
 736 #endif
 737
 738                 if (start < dma_end) {
 739                         zones_size[ZONE_DMA] = min(zones_size[ZONE_NORMAL],
 740                                                    dma_end - start);
 741                         zones_size[ZONE_NORMAL] -= zones_size[ZONE_DMA];
 742                 } else {
 743                         zones_size[ZONE_DMA] = 0;
 744                 }
 745
 746                 /* Take zone metadata from controller 0 if we're isolnode. */
 747                 if (node_isset(i, isolnodes))
 748                         NODE_DATA(i)->bdata = &bootmem_node_data[0];
 749
 750                 free_area_init_node(i, zones_size, start, NULL);
 751                 printk(KERN_DEBUG "  Normal zone: %ld per-cpu pages\n",
 752                        PFN_UP(node_percpu[i]));
 753
 754                 /* Track the type of memory on each node */
 755                 if (zones_size[ZONE_NORMAL] || zones_size[ZONE_DMA])
 756                         node_set_state(i, N_NORMAL_MEMORY);
 757 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 758                 if (end != start)
 759                         node_set_state(i, N_HIGH_MEMORY);
 760 #endif
 761
 762                 node_set_online(i);
 763         }
 764 }
 765
 766 #ifdef CONFIG_NUMA
 767
 768 /* which logical CPUs are on which nodes */
 769 struct cpumask node_2_cpu_mask[MAX_NUMNODES] __write_once;
 770 EXPORT_SYMBOL(node_2_cpu_mask);
 771
 772 /* which node each logical CPU is on */
 773 char cpu_2_node[NR_CPUS] __write_once __attribute__((aligned(L2_CACHE_BYTES)));
 774 EXPORT_SYMBOL(cpu_2_node);
 775
 776 /* Return cpu_to_node() except for cpus not yet assigned, which return -1 */
 777 static int __init cpu_to_bound_node(int cpu, struct cpumask* unbound_cpus)
 778 {
 779         if (!cpu_possible(cpu) || cpumask_test_cpu(cpu, unbound_cpus))
 780                 return -1;
 781         else
 782                 return cpu_to_node(cpu);
 783 }
 784
 785 /* Return number of immediately-adjacent tiles sharing the same NUMA node. */
 786 static int __init node_neighbors(int node, int cpu,
 787                                  struct cpumask *unbound_cpus)
 788 {
 789         int neighbors = 0;
 790         int w = smp_width;
 791         int h = smp_height;
 792         int x = cpu % w;
 793         int y = cpu / w;
 794         if (x > 0 && cpu_to_bound_node(cpu-1, unbound_cpus) == node)
 795                 ++neighbors;
 796         if (x < w-1 && cpu_to_bound_node(cpu+1, unbound_cpus) == node)
 797                 ++neighbors;
 798         if (y > 0 && cpu_to_bound_node(cpu-w, unbound_cpus) == node)
 799                 ++neighbors;
 800         if (y < h-1 && cpu_to_bound_node(cpu+w, unbound_cpus) == node)
 801                 ++neighbors;
 802         return neighbors;
 803 }
 804
 805 static void __init setup_numa_mapping(void)
 806 {
 807         int distance[MAX_NUMNODES][NR_CPUS];
 808         HV_Coord coord;
 809         int cpu, node, cpus, i, x, y;
 810         int num_nodes = num_online_nodes();
 811         struct cpumask unbound_cpus;
 812         nodemask_t default_nodes;
 813
 814         cpumask_clear(&unbound_cpus);
 815
 816         /* Get set of nodes we will use for defaults */
 817         nodes_andnot(default_nodes, node_online_map, isolnodes);
 818         if (nodes_empty(default_nodes)) {
 819                 BUG_ON(!node_isset(0, node_online_map));
 820                 pr_err("Forcing NUMA node zero available as a default node\n");
 821                 node_set(0, default_nodes);
 822         }
 823
 824         /* Populate the distance[] array */
 825         memset(distance, -1, sizeof(distance));
 826         cpu = 0;
 827         for (coord.y = 0; coord.y < smp_height; ++coord.y) {
 828                 for (coord.x = 0; coord.x < smp_width;
 829                      ++coord.x, ++cpu) {
 830                         BUG_ON(cpu >= nr_cpu_ids);
 831                         if (!cpu_possible(cpu)) {
 832                                 cpu_2_node[cpu] = -1;
 833                                 continue;
 834                         }
 835                         for_each_node_mask(node, default_nodes) {
 836                                 HV_MemoryControllerInfo info =
 837                                         hv_inquire_memory_controller(
 838                                                 coord, node_controller[node]);
 839                                 distance[node][cpu] =
 840                                         ABS(info.coord.x) + ABS(info.coord.y);
 841                         }
 842                         cpumask_set_cpu(cpu, &unbound_cpus);
 843                 }
 844         }
 845         cpus = cpu;
 846
 847         /*
 848          * Round-robin through the NUMA nodes until all the cpus are
 849          * assigned.  We could be more clever here (e.g. create four
 850          * sorted linked lists on the same set of cpu nodes, and pull
 851          * off them in round-robin sequence, removing from all four
 852          * lists each time) but given the relatively small numbers
 853          * involved, O(n^2) seem OK for a one-time cost.
 854          */
 855         node = first_node(default_nodes);
 856         while (!cpumask_empty(&unbound_cpus)) {
 857                 int best_cpu = -1;
 858                 int best_distance = INT_MAX;
 859                 for (cpu = 0; cpu < cpus; ++cpu) {
 860                         if (cpumask_test_cpu(cpu, &unbound_cpus)) {
 861                                 /*
 862                                  * Compute metric, which is how much
 863                                  * closer the cpu is to this memory
 864                                  * controller than the others, shifted
 865                                  * up, and then the number of
 866                                  * neighbors already in the node as an
 867                                  * epsilon adjustment to try to keep
 868                                  * the nodes compact.
 869                                  */
 870                                 int d = distance[node][cpu] * num_nodes;
 871                                 for_each_node_mask(i, default_nodes) {
 872                                         if (i != node)
 873                                                 d -= distance[i][cpu];
 874                                 }
 875                                 d *= 8;  /* allow space for epsilon */
 876                                 d -= node_neighbors(node, cpu, &unbound_cpus);
 877                                 if (d < best_distance) {
 878                                         best_cpu = cpu;
 879                                         best_distance = d;
 880                                 }
 881                         }
 882                 }
 883                 BUG_ON(best_cpu < 0);
 884                 cpumask_set_cpu(best_cpu, &node_2_cpu_mask[node]);
 885                 cpu_2_node[best_cpu] = node;
 886                 cpumask_clear_cpu(best_cpu, &unbound_cpus);
 887                 node = next_node(node, default_nodes);
 888                 if (node == MAX_NUMNODES)
 889                         node = first_node(default_nodes);
 890         }
 891
 892         /* Print out node assignments and set defaults for disabled cpus */
 893         cpu = 0;
 894         for (y = 0; y < smp_height; ++y) {
 895                 printk(KERN_DEBUG "NUMA cpu-to-node row %d:", y);
 896                 for (x = 0; x < smp_width; ++x, ++cpu) {
 897                         if (cpu_to_node(cpu) < 0) {
 898                                 pr_cont(" -");
 899                                 cpu_2_node[cpu] = first_node(default_nodes);
 900                         } else {
 901                                 pr_cont(" %d", cpu_to_node(cpu));
 902                         }
 903                 }
 904                 pr_cont("\n");
 905         }
 906 }
 907
 908 static struct cpu cpu_devices[NR_CPUS];
 909
 910 static int __init topology_init(void)
 911 {
 912         int i;
 913
 914         for_each_online_node(i)
 915                 register_one_node(i);
 916
 917         for (i = 0; i < smp_height * smp_width; ++i)
 918                 register_cpu(&cpu_devices[i], i);
 919
 920         return 0;
 921 }
 922
 923 subsys_initcall(topology_init);
 924
 925 #else /* !CONFIG_NUMA */
 926
 927 #define setup_numa_mapping() do { } while (0)
 928
 929 #endif /* CONFIG_NUMA */
 930
 931 /*
 932  * Initialize hugepage support on this cpu.  We do this on all cores
 933  * early in boot: before argument parsing for the boot cpu, and after
 934  * argument parsing but before the init functions run on the secondaries.
 935  * So the values we set up here in the hypervisor may be overridden on
 936  * the boot cpu as arguments are parsed.
 937  */
 938 static __cpuinit void init_super_pages(void)
 939 {
 940 #ifdef CONFIG_HUGETLB_SUPER_PAGES
 941         int i;
 942         for (i = 0; i < HUGE_SHIFT_ENTRIES; ++i)
 943                 hv_set_pte_super_shift(i, huge_shift[i]);
 944 #endif
 945 }
 946
 947 /**
 948  * setup_cpu() - Do all necessary per-cpu, tile-specific initialization.
 949  * @boot: Is this the boot cpu?
 950  *
 951  * Called from setup_arch() on the boot cpu, or online_secondary().
 952  */
 953 void __cpuinit setup_cpu(int boot)
 954 {
 955         /* The boot cpu sets up its permanent mappings much earlier. */
 956         if (!boot)
 957                 store_permanent_mappings();
 958
 959         /* Allow asynchronous TLB interrupts. */
 960 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 961         arch_local_irq_unmask(INT_DMATLB_MISS);
 962         arch_local_irq_unmask(INT_DMATLB_ACCESS);
 963 #endif
 964 #if CHIP_HAS_SN_PROC()
 965         arch_local_irq_unmask(INT_SNITLB_MISS);
 966 #endif
 967 #ifdef __tilegx__
 968         arch_local_irq_unmask(INT_SINGLE_STEP_K);
 969 #endif
 970
 971         /*
 972          * Allow user access to many generic SPRs, like the cycle
 973          * counter, PASS/FAIL/DONE, INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, etc.
 974          */
 975         __insn_mtspr(SPR_MPL_WORLD_ACCESS_SET_0, 1);
 976
 977 #if CHIP_HAS_SN()
 978         /* Static network is not restricted. */
 979         __insn_mtspr(SPR_MPL_SN_ACCESS_SET_0, 1);
 980 #endif
 981 #if CHIP_HAS_SN_PROC()
 982         __insn_mtspr(SPR_MPL_SN_NOTIFY_SET_0, 1);
 983         __insn_mtspr(SPR_MPL_SN_CPL_SET_0, 1);
 984 #endif
 985
 986         /*
 987          * Set the MPL for interrupt control 0 & 1 to the corresponding
 988          * values.  This includes access to the SYSTEM_SAVE and EX_CONTEXT
 989          * SPRs, as well as the interrupt mask.
 990          */
 991         __insn_mtspr(SPR_MPL_INTCTRL_0_SET_0, 1);
 992         __insn_mtspr(SPR_MPL_INTCTRL_1_SET_1, 1);
 993
 994         /* Initialize IRQ support for this cpu. */
 995         setup_irq_regs();
 996
 997 #ifdef CONFIG_HARDWALL
 998         /* Reset the network state on this cpu. */
 999         reset_network_state();
1000 #endif
1001
1002         init_super_pages();
1003 }
1004
1005 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
1006
1007 static int __initdata set_initramfs_file;
1008 static char __initdata initramfs_file[128] = "initramfs";
1009
1010 static int __init setup_initramfs_file(char *str)
1011 {
1012         if (str == NULL)
1013                 return -EINVAL;
1014         strncpy(initramfs_file, str, sizeof(initramfs_file) - 1);
1015         set_initramfs_file = 1;
1016
1017         return 0;
1018 }
1019 early_param("initramfs_file", setup_initramfs_file);
1020
1021 /*
1022  * We look for a file called "initramfs" in the hvfs.  If there is one, we
1023  * allocate some memory for it and it will be unpacked to the initramfs.
1024  * If it's compressed, the initd code will uncompress it first.
1025  */
1026 static void __init load_hv_initrd(void)
1027 {
1028         HV_FS_StatInfo stat;
1029         int fd, rc;
1030         void *initrd;
1031
1032         fd = hv_fs_findfile((HV_VirtAddr) initramfs_file);
1033         if (fd == HV_ENOENT) {
1034                 if (set_initramfs_file) {
1035                         pr_warning("No such hvfs initramfs file '%s'\n",
1036                                    initramfs_file);
1037                         return;
1038                 } else {
1039                         /* Try old backwards-compatible name. */
1040                         fd = hv_fs_findfile((HV_VirtAddr)"initramfs.cpio.gz");
1041                         if (fd == HV_ENOENT)
1042                                 return;
1043                 }
1044         }
1045         BUG_ON(fd < 0);
1046         stat = hv_fs_fstat(fd);
1047         BUG_ON(stat.size < 0);
1048         if (stat.flags & HV_FS_ISDIR) {
1049                 pr_warning("Ignoring hvfs file '%s': it's a directory.\n",
1050                            initramfs_file);
1051                 return;
1052         }
1053         initrd = alloc_bootmem_pages(stat.size);
1054         rc = hv_fs_pread(fd, (HV_VirtAddr) initrd, stat.size, 0);
1055         if (rc != stat.size) {
1056                 pr_err("Error reading %d bytes from hvfs file '%s': %d\n",
1057                        stat.size, initramfs_file, rc);
1058                 free_initrd_mem((unsigned long) initrd, stat.size);
1059                 return;
1060         }
1061         initrd_start = (unsigned long) initrd;
1062         initrd_end = initrd_start + stat.size;
1063 }
1064
1065 void __init free_initrd_mem(unsigned long begin, unsigned long end)
1066 {
1067         free_bootmem(__pa(begin), end - begin);
1068 }
1069
1070 #else
1071 static inline void load_hv_initrd(void) {}
1072 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
1073
1074 static void __init validate_hv(void)
1075 {
1076         /*
1077          * It may already be too late, but let's check our built-in
1078          * configuration against what the hypervisor is providing.
1079          */
1080         unsigned long glue_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_GLUE_SIZE);
1081         int hv_page_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_PAGE_SIZE_SMALL);
1082         int hv_hpage_size = hv_sysconf(HV_SYSCONF_PAGE_SIZE_LARGE);
1083         HV_ASIDRange asid_range;
1084
1085 #ifndef CONFIG_SMP
1086         HV_Topology topology = hv_inquire_topology();
1087         BUG_ON(topology.coord.x != 0 || topology.coord.y != 0);
1088         if (topology.width != 1 || topology.height != 1) {
1089                 pr_warning("Warning: booting UP kernel on %dx%d grid;"
1090                            " will ignore all but first tile.\n",
1091                            topology.width, topology.height);
1092         }
1093 #endif
1094
1095         if (PAGE_OFFSET + HV_GLUE_START_CPA + glue_size > (unsigned long)_text)
1096                 early_panic("Hypervisor glue size %ld is too big!\n",
1097                             glue_size);
1098         if (hv_page_size != PAGE_SIZE)
1099                 early_panic("Hypervisor page size %#x != our %#lx\n",
1100                             hv_page_size, PAGE_SIZE);
1101         if (hv_hpage_size != HPAGE_SIZE)
1102                 early_panic("Hypervisor huge page size %#x != our %#lx\n",
1103                             hv_hpage_size, HPAGE_SIZE);
1104
1105 #ifdef CONFIG_SMP
1106         /*
1107          * Some hypervisor APIs take a pointer to a bitmap array
1108          * whose size is at least the number of cpus on the chip.
1109          * We use a struct cpumask for this, so it must be big enough.
1110          */
1111         if ((smp_height * smp_width) > nr_cpu_ids)
1112                 early_panic("Hypervisor %d x %d grid too big for Linux"
1113                             " NR_CPUS %d\n", smp_height, smp_width,
1114                             nr_cpu_ids);
1115 #endif
1116
1117         /*
1118          * Check that we're using allowed ASIDs, and initialize the
1119          * various asid variables to their appropriate initial states.
1120          */
1121         asid_range = hv_inquire_asid(0);
1122         __get_cpu_var(current_asid) = min_asid = asid_range.start;
1123         max_asid = asid_range.start + asid_range.size - 1;
1124
1125         if (hv_confstr(HV_CONFSTR_CHIP_MODEL, (HV_VirtAddr)chip_model,
1126                        sizeof(chip_model)) < 0) {
1127                 pr_err("Warning: HV_CONFSTR_CHIP_MODEL not available\n");
1128                 strlcpy(chip_model, "unknown", sizeof(chip_model));
1129         }
1130 }
1131
1132 static void __init validate_va(void)
1133 {
1134 #ifndef __tilegx__   /* FIXME: GX: probably some validation relevant here */
1135         /*
1136          * Similarly, make sure we're only using allowed VAs.
1137          * We assume we can contiguously use MEM_USER_INTRPT .. MEM_HV_INTRPT,
1138          * and 0 .. KERNEL_HIGH_VADDR.
1139          * In addition, make sure we CAN'T use the end of memory, since
1140          * we use the last chunk of each pgd for the pgd_list.
1141          */
1142         int i, user_kernel_ok = 0;
1143         unsigned long max_va = 0;
1144         unsigned long list_va =
1145                 ((PGD_LIST_OFFSET / sizeof(pgd_t)) << PGDIR_SHIFT);
1146
1147         for (i = 0; ; ++i) {
1148                 HV_VirtAddrRange range = hv_inquire_virtual(i);
1149                 if (range.size == 0)
1150                         break;
1151                 if (range.start <= MEM_USER_INTRPT &&
1152                     range.start + range.size >= MEM_HV_INTRPT)
1153                         user_kernel_ok = 1;
1154                 if (range.start == 0)
1155                         max_va = range.size;
1156                 BUG_ON(range.start + range.size > list_va);
1157         }
1158         if (!user_kernel_ok)
1159                 early_panic("Hypervisor not configured for user/kernel VAs\n");
1160         if (max_va == 0)
1161                 early_panic("Hypervisor not configured for low VAs\n");
1162         if (max_va < KERNEL_HIGH_VADDR)
1163                 early_panic("Hypervisor max VA %#lx smaller than %#lx\n",
1164                             max_va, KERNEL_HIGH_VADDR);
1165
1166         /* Kernel PCs must have their high bit set; see intvec.S. */
1167         if ((long)VMALLOC_START >= 0)
1168                 early_panic(
1169                         "Linux VMALLOC region below the 2GB line (%#lx)!\n"
1170                         "Reconfigure the kernel with fewer NR_HUGE_VMAPS\n"
1171                         "or smaller VMALLOC_RESERVE.\n",
1172                         VMALLOC_START);
1173 #endif
1174 }
1175
1176 /*
1177  * cpu_lotar_map lists all the cpus that are valid for the supervisor
1178  * to cache data on at a page level, i.e. what cpus can be placed in
1179  * the LOTAR field of a PTE.  It is equivalent to the set of possible
1180  * cpus plus any other cpus that are willing to share their cache.
1181  * It is set by hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_LOTAR).
1182  */
1183 struct cpumask __write_once cpu_lotar_map;
1184 EXPORT_SYMBOL(cpu_lotar_map);
1185
1186 #if CHIP_HAS_CBOX_HOME_MAP()
1187 /*
1188  * hash_for_home_map lists all the tiles that hash-for-home data
1189  * will be cached on.  Note that this may includes tiles that are not
1190  * valid for this supervisor to use otherwise (e.g. if a hypervisor
1191  * device is being shared between multiple supervisors).
1192  * It is set by hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_HFH_CACHE).
1193  */
1194 struct cpumask hash_for_home_map;
1195 EXPORT_SYMBOL(hash_for_home_map);
1196 #endif
1197
1198 /*
1199  * cpu_cacheable_map lists all the cpus whose caches the hypervisor can
1200  * flush on our behalf.  It is set to cpu_possible_mask OR'ed with
1201  * hash_for_home_map, and it is what should be passed to
1202  * hv_flush_remote() to flush all caches.  Note that if there are
1203  * dedicated hypervisor driver tiles that have authorized use of their
1204  * cache, those tiles will only appear in cpu_lotar_map, NOT in
1205  * cpu_cacheable_map, as they are a special case.
1206  */
1207 struct cpumask __write_once cpu_cacheable_map;
1208 EXPORT_SYMBOL(cpu_cacheable_map);
1209
1210 static __initdata struct cpumask disabled_map;
1211
1212 static int __init disabled_cpus(char *str)
1213 {
1214         int boot_cpu = smp_processor_id();
1215
1216         if (str == NULL || cpulist_parse_crop(str, &disabled_map) != 0)
1217                 return -EINVAL;
1218         if (cpumask_test_cpu(boot_cpu, &disabled_map)) {
1219                 pr_err("disabled_cpus: can't disable boot cpu %d\n", boot_cpu);
1220                 cpumask_clear_cpu(boot_cpu, &disabled_map);
1221         }
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 early_param("disabled_cpus", disabled_cpus);
1226
1227 void __init print_disabled_cpus(void)
1228 {
1229         if (!cpumask_empty(&disabled_map)) {
1230                 char buf[100];
1231                 cpulist_scnprintf(buf, sizeof(buf), &disabled_map);
1232                 pr_info("CPUs not available for Linux: %s\n", buf);
1233         }
1234 }
1235
1236 static void __init setup_cpu_maps(void)
1237 {
1238         struct cpumask hv_disabled_map, cpu_possible_init;
1239         int boot_cpu = smp_processor_id();
1240         int cpus, i, rc;
1241
1242         /* Learn which cpus are allowed by the hypervisor. */
1243         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_AVAIL,
1244                               (HV_VirtAddr) cpumask_bits(&cpu_possible_init),
1245                               sizeof(cpu_cacheable_map));
1246         if (rc < 0)
1247                 early_panic("hv_inquire_tiles(AVAIL) failed: rc %d\n", rc);
1248         if (!cpumask_test_cpu(boot_cpu, &cpu_possible_init))
1249                 early_panic("Boot CPU %d disabled by hypervisor!\n", boot_cpu);
1250
1251         /* Compute the cpus disabled by the hvconfig file. */
1252         cpumask_complement(&hv_disabled_map, &cpu_possible_init);
1253
1254         /* Include them with the cpus disabled by "disabled_cpus". */
1255         cpumask_or(&disabled_map, &disabled_map, &hv_disabled_map);
1256
1257         /*
1258          * Disable every cpu after "setup_max_cpus".  But don't mark
1259          * as disabled the cpus that are outside of our initial rectangle,
1260          * since that turns out to be confusing.
1261          */
1262         cpus = 1;                          /* this cpu */
1263         cpumask_set_cpu(boot_cpu, &disabled_map);   /* ignore this cpu */
1264         for (i = 0; cpus < setup_max_cpus; ++i)
1265                 if (!cpumask_test_cpu(i, &disabled_map))
1266                         ++cpus;
1267         for (; i < smp_height * smp_width; ++i)
1268                 cpumask_set_cpu(i, &disabled_map);
1269         cpumask_clear_cpu(boot_cpu, &disabled_map); /* reset this cpu */
1270         for (i = smp_height * smp_width; i < NR_CPUS; ++i)
1271                 cpumask_clear_cpu(i, &disabled_map);
1272
1273         /*
1274          * Setup cpu_possible map as every cpu allocated to us, minus
1275          * the results of any "disabled_cpus" settings.
1276          */
1277         cpumask_andnot(&cpu_possible_init, &cpu_possible_init, &disabled_map);
1278         init_cpu_possible(&cpu_possible_init);
1279
1280         /* Learn which cpus are valid for LOTAR caching. */
1281         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_LOTAR,
1282                               (HV_VirtAddr) cpumask_bits(&cpu_lotar_map),
1283                               sizeof(cpu_lotar_map));
1284         if (rc < 0) {
1285                 pr_err("warning: no HV_INQ_TILES_LOTAR; using AVAIL\n");
1286                 cpu_lotar_map = *cpu_possible_mask;
1287         }
1288
1289 #if CHIP_HAS_CBOX_HOME_MAP()
1290         /* Retrieve set of CPUs used for hash-for-home caching */
1291         rc = hv_inquire_tiles(HV_INQ_TILES_HFH_CACHE,
1292                               (HV_VirtAddr) hash_for_home_map.bits,
1293                               sizeof(hash_for_home_map));
1294         if (rc < 0)
1295                 early_panic("hv_inquire_tiles(HFH_CACHE) failed: rc %d\n", rc);
1296         cpumask_or(&cpu_cacheable_map, cpu_possible_mask, &hash_for_home_map);
1297 #else
1298         cpu_cacheable_map = *cpu_possible_mask;
1299 #endif
1300 }
1301
1302
1303 static int __init dataplane(char *str)
1304 {
1305         pr_warning("WARNING: dataplane support disabled in this kernel\n");
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 early_param("dataplane", dataplane);
1310
1311 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
1312 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
1313 #endif
1314
1315 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1316 {
1317         int len;
1318
1319 #if defined(CONFIG_CMDLINE_BOOL) && defined(CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE)
1320         len = hv_get_command_line((HV_VirtAddr) boot_command_line,
1321                                   COMMAND_LINE_SIZE);
1322         if (boot_command_line[0])
1323                 pr_warning("WARNING: ignoring dynamic command line \"%s\"\n",
1324                            boot_command_line);
1325         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
1326 #else
1327         char *hv_cmdline;
1328 #if defined(CONFIG_CMDLINE_BOOL)
1329         if (builtin_cmdline[0]) {
1330                 int builtin_len = strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline,
1331                                           COMMAND_LINE_SIZE);
1332                 if (builtin_len < COMMAND_LINE_SIZE-1)
1333                         boot_command_line[builtin_len++] = ' ';
1334                 hv_cmdline = &boot_command_line[builtin_len];
1335                 len = COMMAND_LINE_SIZE - builtin_len;
1336         } else
1337 #endif
1338         {
1339                 hv_cmdline = boot_command_line;
1340                 len = COMMAND_LINE_SIZE;
1341         }
1342         len = hv_get_command_line((HV_VirtAddr) hv_cmdline, len);
1343         if (len < 0 || len > COMMAND_LINE_SIZE)
1344                 early_panic("hv_get_command_line failed: %d\n", len);
1345 #endif
1346
1347         *cmdline_p = boot_command_line;
1348
1349         /* Set disabled_map and setup_max_cpus very early */
1350         parse_early_param();
1351
1352         /* Make sure the kernel is compatible with the hypervisor. */
1353         validate_hv();
1354         validate_va();
1355
1356         setup_cpu_maps();
1357
1358
1359 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1360         /*
1361          * Initialize the PCI structures.  This is done before memory
1362          * setup so that we know whether or not a pci_reserve region
1363          * is necessary.
1364          */
1365         if (tile_pci_init() == 0)
1366                 pci_reserve_mb = 0;
1367
1368         /* PCI systems reserve a region just below 4GB for mapping iomem. */
1369         pci_reserve_end_pfn  = (1 << (32 - PAGE_SHIFT));
1370         pci_reserve_start_pfn = pci_reserve_end_pfn -
1371                 (pci_reserve_mb << (20 - PAGE_SHIFT));
1372 #endif
1373
1374         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
1375         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
1376         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
1377         init_mm.brk = (unsigned long) _end;
1378
1379         setup_memory();
1380         store_permanent_mappings();
1381         setup_bootmem_allocator();
1382
1383         /*
1384          * NOTE: before this point _nobody_ is allowed to allocate
1385          * any memory using the bootmem allocator.
1386          */
1387
1388 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
1389         swiotlb_init(0);
1390 #endif
1391
1392         paging_init();
1393         setup_numa_mapping();
1394         zone_sizes_init();
1395         set_page_homes();
1396         setup_cpu(1);
1397         setup_clock();
1398         load_hv_initrd();
1399 }
1400
1401
1402 /*
1403  * Set up per-cpu memory.
1404  */
1405
1406 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __write_once;
1407 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
1408
1409 static size_t __initdata pfn_offset[MAX_NUMNODES] = { 0 };
1410 static unsigned long __initdata percpu_pfn[NR_CPUS] = { 0 };
1411
1412 /*
1413  * As the percpu code allocates pages, we return the pages from the
1414  * end of the node for the specified cpu.
1415  */
1416 static void *__init pcpu_fc_alloc(unsigned int cpu, size_t size, size_t align)
1417 {
1418         int nid = cpu_to_node(cpu);
1419         unsigned long pfn = node_percpu_pfn[nid] + pfn_offset[nid];
1420
1421         BUG_ON(size % PAGE_SIZE != 0);
1422         pfn_offset[nid] += size / PAGE_SIZE;
1423         BUG_ON(node_percpu[nid] < size);
1424         node_percpu[nid] -= size;
1425         if (percpu_pfn[cpu] == 0)
1426                 percpu_pfn[cpu] = pfn;
1427         return pfn_to_kaddr(pfn);
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Pages reserved for percpu memory are not freeable, and in any case we are
1432  * on a short path to panic() in setup_per_cpu_area() at this point anyway.
1433  */
1434 static void __init pcpu_fc_free(void *ptr, size_t size)
1435 {
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Set up vmalloc page tables using bootmem for the percpu code.
1440  */
1441 static void __init pcpu_fc_populate_pte(unsigned long addr)
1442 {
1443         pgd_t *pgd;
1444         pud_t *pud;
1445         pmd_t *pmd;
1446         pte_t *pte;
1447
1448         BUG_ON(pgd_addr_invalid(addr));
1449         if (addr < VMALLOC_START || addr >= VMALLOC_END)
1450                 panic("PCPU addr %#lx outside vmalloc range %#lx..%#lx;"
1451                       " try increasing CONFIG_VMALLOC_RESERVE\n",
1452                       addr, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
1453
1454         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(addr);
1455         pud = pud_offset(pgd, addr);
1456         BUG_ON(!pud_present(*pud));
1457         pmd = pmd_offset(pud, addr);
1458         if (pmd_present(*pmd)) {
1459                 BUG_ON(pmd_huge_page(*pmd));
1460         } else {
1461                 pte = __alloc_bootmem(L2_KERNEL_PGTABLE_SIZE,
1462                                       HV_PAGE_TABLE_ALIGN, 0);
1463                 pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, pte);
1464         }
1465 }
1466
1467 void __init setup_per_cpu_areas(void)
1468 {
1469         struct page *pg;
1470         unsigned long delta, pfn, lowmem_va;
1471         unsigned long size = percpu_size();
1472         char *ptr;
1473         int rc, cpu, i;
1474
1475         rc = pcpu_page_first_chunk(PERCPU_MODULE_RESERVE, pcpu_fc_alloc,
1476                                    pcpu_fc_free, pcpu_fc_populate_pte);
1477         if (rc < 0)
1478                 panic("Cannot initialize percpu area (err=%d)", rc);
1479
1480         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
1481         for_each_possible_cpu(cpu) {
1482                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
1483
1484                 /* finv the copy out of cache so we can change homecache */
1485                 ptr = pcpu_base_addr + pcpu_unit_offsets[cpu];
1486                 __finv_buffer(ptr, size);
1487                 pfn = percpu_pfn[cpu];
1488
1489                 /* Rewrite the page tables to cache on that cpu */
1490                 pg = pfn_to_page(pfn);
1491                 for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE, ++pfn, ++pg) {
1492
1493                         /* Update the vmalloc mapping and page home. */
1494                         unsigned long addr = (unsigned long)ptr + i;
1495                         pte_t *ptep = virt_to_pte(NULL, addr);
1496                         pte_t pte = *ptep;
1497                         BUG_ON(pfn != pte_pfn(pte));
1498                         pte = hv_pte_set_mode(pte, HV_PTE_MODE_CACHE_TILE_L3);
1499                         pte = set_remote_cache_cpu(pte, cpu);
1500                         set_pte_at(&init_mm, addr, ptep, pte);
1501
1502                         /* Update the lowmem mapping for consistency. */
1503                         lowmem_va = (unsigned long)pfn_to_kaddr(pfn);
1504                         ptep = virt_to_pte(NULL, lowmem_va);
1505                         if (pte_huge(*ptep)) {
1506                                 printk(KERN_DEBUG "early shatter of huge page"
1507                                        " at %#lx\n", lowmem_va);
1508                                 shatter_pmd((pmd_t *)ptep);
1509                                 ptep = virt_to_pte(NULL, lowmem_va);
1510                                 BUG_ON(pte_huge(*ptep));
1511                         }
1512                         BUG_ON(pfn != pte_pfn(*ptep));
1513                         set_pte_at(&init_mm, lowmem_va, ptep, pte);
1514                 }
1515         }
1516
1517         /* Set our thread pointer appropriately. */
1518         set_my_cpu_offset(__per_cpu_offset[smp_processor_id()]);
1519
1520         /* Make sure the finv's have completed. */
1521         mb_incoherent();
1522
1523         /* Flush the TLB so we reference it properly from here on out. */
1524         local_flush_tlb_all();
1525 }
1526
1527 static struct resource data_resource = {
1528         .name   = "Kernel data",
1529         .start  = 0,
1530         .end    = 0,
1531         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1532 };
1533
1534 static struct resource code_resource = {
1535         .name   = "Kernel code",
1536         .start  = 0,
1537         .end    = 0,
1538         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1539 };
1540
1541 /*
1542  * On Pro, we reserve all resources above 4GB so that PCI won't try to put
1543  * mappings above 4GB.
1544  */
1545 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1546 static struct resource* __init
1547 insert_non_bus_resource(void)
1548 {
1549         struct resource *res =
1550                 kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_ATOMIC);
1551         res->name = "Non-Bus Physical Address Space";
1552         res->start = (1ULL << 32);
1553         res->end = -1LL;
1554         res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM;
1555         if (insert_resource(&iomem_resource, res)) {
1556                 kfree(res);
1557                 return NULL;
1558         }
1559         return res;
1560 }
1561 #endif
1562
1563 static struct resource* __init
1564 insert_ram_resource(u64 start_pfn, u64 end_pfn)
1565 {
1566         struct resource *res =
1567                 kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_ATOMIC);
1568         res->name = "System RAM";
1569         res->start = start_pfn << PAGE_SHIFT;
1570         res->end = (end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1;
1571         res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM;
1572         if (insert_resource(&iomem_resource, res)) {
1573                 kfree(res);
1574                 return NULL;
1575         }
1576         return res;
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Request address space for all standard resources
1581  *
1582  * If the system includes PCI root complex drivers, we need to create
1583  * a window just below 4GB where PCI BARs can be mapped.
1584  */
1585 static int __init request_standard_resources(void)
1586 {
1587         int i;
1588         enum { CODE_DELTA = MEM_SV_INTRPT - PAGE_OFFSET };
1589
1590 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1591         insert_non_bus_resource();
1592 #endif
1593
1594         for_each_online_node(i) {
1595                 u64 start_pfn = node_start_pfn[i];
1596                 u64 end_pfn = node_end_pfn[i];
1597
1598 #if defined(CONFIG_PCI) && !defined(__tilegx__)
1599                 if (start_pfn <= pci_reserve_start_pfn &&
1600                     end_pfn > pci_reserve_start_pfn) {
1601                         if (end_pfn > pci_reserve_end_pfn)
1602                                 insert_ram_resource(pci_reserve_end_pfn,
1603                                                      end_pfn);
1604                         end_pfn = pci_reserve_start_pfn;
1605                 }
1606 #endif
1607                 insert_ram_resource(start_pfn, end_pfn);
1608         }
1609
1610         code_resource.start = __pa(_text - CODE_DELTA);
1611         code_resource.end = __pa(_etext - CODE_DELTA)-1;
1612         data_resource.start = __pa(_sdata);
1613         data_resource.end = __pa(_end)-1;
1614
1615         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1616         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1617
1618 #ifdef CONFIG_KEXEC
1619         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1620 #endif
1621
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 subsys_initcall(request_standard_resources);