drivers/acpi/numa.c

   1 /*
   2  *  acpi_numa.c - ACPI NUMA support
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2002 Takayoshi Kochi <t-kochi@bq.jp.nec.com>
   5  *
   6  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *  (at your option) any later version.
  12  *
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *  GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  19  *
  20  */
  21
  22 #define pr_fmt(fmt) "ACPI: " fmt
  23
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/errno.h>
  29 #include <linux/acpi.h>
  30 #include <linux/bootmem.h>
  31 #include <linux/memblock.h>
  32 #include <linux/numa.h>
  33 #include <linux/nodemask.h>
  34 #include <linux/topology.h>
  35
  36 static nodemask_t nodes_found_map = NODE_MASK_NONE;
  37
  38 /* maps to convert between proximity domain and logical node ID */
  39 static int pxm_to_node_map[MAX_PXM_DOMAINS]
  40                         = { [0 ... MAX_PXM_DOMAINS - 1] = NUMA_NO_NODE };
  41 static int node_to_pxm_map[MAX_NUMNODES]
  42                         = { [0 ... MAX_NUMNODES - 1] = PXM_INVAL };
  43
  44 unsigned char acpi_srat_revision __initdata;
  45 int acpi_numa __initdata;
  46
  47 int pxm_to_node(int pxm)
  48 {
  49         if (pxm < 0)
  50                 return NUMA_NO_NODE;
  51         return pxm_to_node_map[pxm];
  52 }
  53
  54 int node_to_pxm(int node)
  55 {
  56         if (node < 0)
  57                 return PXM_INVAL;
  58         return node_to_pxm_map[node];
  59 }
  60
  61 static void __acpi_map_pxm_to_node(int pxm, int node)
  62 {
  63         if (pxm_to_node_map[pxm] == NUMA_NO_NODE || node < pxm_to_node_map[pxm])
  64                 pxm_to_node_map[pxm] = node;
  65         if (node_to_pxm_map[node] == PXM_INVAL || pxm < node_to_pxm_map[node])
  66                 node_to_pxm_map[node] = pxm;
  67 }
  68
  69 int acpi_map_pxm_to_node(int pxm)
  70 {
  71         int node;
  72
  73         if (pxm < 0 || pxm >= MAX_PXM_DOMAINS)
  74                 return NUMA_NO_NODE;
  75
  76         node = pxm_to_node_map[pxm];
  77
  78         if (node == NUMA_NO_NODE) {
  79                 if (nodes_weight(nodes_found_map) >= MAX_NUMNODES)
  80                         return NUMA_NO_NODE;
  81                 node = first_unset_node(nodes_found_map);
  82                 __acpi_map_pxm_to_node(pxm, node);
  83                 node_set(node, nodes_found_map);
  84         }
  85
  86         return node;
  87 }
  88
  89 /**
  90  * acpi_map_pxm_to_online_node - Map proximity ID to online node
  91  * @pxm: ACPI proximity ID
  92  *
  93  * This is similar to acpi_map_pxm_to_node(), but always returns an online
  94  * node.  When the mapped node from a given proximity ID is offline, it
  95  * looks up the node distance table and returns the nearest online node.
  96  *
  97  * ACPI device drivers, which are called after the NUMA initialization has
  98  * completed in the kernel, can call this interface to obtain their device
  99  * NUMA topology from ACPI tables.  Such drivers do not have to deal with
 100  * offline nodes.  A node may be offline when a device proximity ID is
 101  * unique, SRAT memory entry does not exist, or NUMA is disabled, ex.
 102  * "numa=off" on x86.
 103  */
 104 int acpi_map_pxm_to_online_node(int pxm)
 105 {
 106         int node, n, dist, min_dist;
 107
 108         node = acpi_map_pxm_to_node(pxm);
 109
 110         if (node == NUMA_NO_NODE)
 111                 node = 0;
 112
 113         if (!node_online(node)) {
 114                 min_dist = INT_MAX;
 115                 for_each_online_node(n) {
 116                         dist = node_distance(node, n);
 117                         if (dist < min_dist) {
 118                                 min_dist = dist;
 119                                 node = n;
 120                         }
 121                 }
 122         }
 123
 124         return node;
 125 }
 126 EXPORT_SYMBOL(acpi_map_pxm_to_online_node);
 127
 128 static void __init
 129 acpi_table_print_srat_entry(struct acpi_subtable_header *header)
 130 {
 131         switch (header->type) {
 132         case ACPI_SRAT_TYPE_CPU_AFFINITY:
 133                 {
 134                         struct acpi_srat_cpu_affinity *p =
 135                             (struct acpi_srat_cpu_affinity *)header;
 136                         pr_debug("SRAT Processor (id[0x%02x] eid[0x%02x]) in proximity domain %d %s\n",
 137                                  p->apic_id, p->local_sapic_eid,
 138                                  p->proximity_domain_lo,
 139                                  (p->flags & ACPI_SRAT_CPU_ENABLED) ?
 140                                  "enabled" : "disabled");
 141                 }
 142                 break;
 143
 144         case ACPI_SRAT_TYPE_MEMORY_AFFINITY:
 145                 {
 146                         struct acpi_srat_mem_affinity *p =
 147                             (struct acpi_srat_mem_affinity *)header;
 148                         pr_debug("SRAT Memory (0x%lx length 0x%lx) in proximity domain %d %s%s%s\n",
 149                                  (unsigned long)p->base_address,
 150                                  (unsigned long)p->length,
 151                                  p->proximity_domain,
 152                                  (p->flags & ACPI_SRAT_MEM_ENABLED) ?
 153                                  "enabled" : "disabled",
 154                                  (p->flags & ACPI_SRAT_MEM_HOT_PLUGGABLE) ?
 155                                  " hot-pluggable" : "",
 156                                  (p->flags & ACPI_SRAT_MEM_NON_VOLATILE) ?
 157                                  " non-volatile" : "");
 158                 }
 159                 break;
 160
 161         case ACPI_SRAT_TYPE_X2APIC_CPU_AFFINITY:
 162                 {
 163                         struct acpi_srat_x2apic_cpu_affinity *p =
 164                             (struct acpi_srat_x2apic_cpu_affinity *)header;
 165                         pr_debug("SRAT Processor (x2apicid[0x%08x]) in proximity domain %d %s\n",
 166                                  p->apic_id,
 167                                  p->proximity_domain,
 168                                  (p->flags & ACPI_SRAT_CPU_ENABLED) ?
 169                                  "enabled" : "disabled");
 170                 }
 171                 break;
 172
 173         default:
 174                 pr_warn("Found unsupported SRAT entry (type = 0x%x)\n",
 175                         header->type);
 176                 break;
 177         }
 178 }
 179
 180 /*
 181  * A lot of BIOS fill in 10 (= no distance) everywhere. This messes
 182  * up the NUMA heuristics which wants the local node to have a smaller
 183  * distance than the others.
 184  * Do some quick checks here and only use the SLIT if it passes.
 185  */
 186 static int __init slit_valid(struct acpi_table_slit *slit)
 187 {
 188         int i, j;
 189         int d = slit->locality_count;
 190         for (i = 0; i < d; i++) {
 191                 for (j = 0; j < d; j++)  {
 192                         u8 val = slit->entry[d*i + j];
 193                         if (i == j) {
 194                                 if (val != LOCAL_DISTANCE)
 195                                         return 0;
 196                         } else if (val <= LOCAL_DISTANCE)
 197                                 return 0;
 198                 }
 199         }
 200         return 1;
 201 }
 202
 203 void __init bad_srat(void)
 204 {
 205         pr_err("SRAT: SRAT not used.\n");
 206         acpi_numa = -1;
 207 }
 208
 209 int __init srat_disabled(void)
 210 {
 211         return acpi_numa < 0;
 212 }
 213
 214 #if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_ARM64)
 215 /*
 216  * Callback for SLIT parsing.  pxm_to_node() returns NUMA_NO_NODE for
 217  * I/O localities since SRAT does not list them.  I/O localities are
 218  * not supported at this point.
 219  */
 220 void __init acpi_numa_slit_init(struct acpi_table_slit *slit)
 221 {
 222         int i, j;
 223
 224         for (i = 0; i < slit->locality_count; i++) {
 225                 const int from_node = pxm_to_node(i);
 226
 227                 if (from_node == NUMA_NO_NODE)
 228                         continue;
 229
 230                 for (j = 0; j < slit->locality_count; j++) {
 231                         const int to_node = pxm_to_node(j);
 232
 233                         if (to_node == NUMA_NO_NODE)
 234                                 continue;
 235
 236                         numa_set_distance(from_node, to_node,
 237                                 slit->entry[slit->locality_count * i + j]);
 238                 }
 239         }
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Default callback for parsing of the Proximity Domain <-> Memory
 244  * Area mappings
 245  */
 246 int __init
 247 acpi_numa_memory_affinity_init(struct acpi_srat_mem_affinity *ma)
 248 {
 249         u64 start, end;
 250         u32 hotpluggable;
 251         int node, pxm;
 252
 253         if (srat_disabled())
 254                 goto out_err;
 255         if (ma->header.length < sizeof(struct acpi_srat_mem_affinity)) {
 256                 pr_err("SRAT: Unexpected header length: %d\n",
 257                        ma->header.length);
 258                 goto out_err_bad_srat;
 259         }
 260         if ((ma->flags & ACPI_SRAT_MEM_ENABLED) == 0)
 261                 goto out_err;
 262         hotpluggable = ma->flags & ACPI_SRAT_MEM_HOT_PLUGGABLE;
 263         if (hotpluggable && !IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG))
 264                 goto out_err;
 265
 266         start = ma->base_address;
 267         end = start + ma->length;
 268         pxm = ma->proximity_domain;
 269         if (acpi_srat_revision <= 1)
 270                 pxm &= 0xff;
 271
 272         node = acpi_map_pxm_to_node(pxm);
 273         if (node == NUMA_NO_NODE || node >= MAX_NUMNODES) {
 274                 pr_err("SRAT: Too many proximity domains.\n");
 275                 goto out_err_bad_srat;
 276         }
 277
 278         if (numa_add_memblk(node, start, end) < 0) {
 279                 pr_err("SRAT: Failed to add memblk to node %u [mem %#010Lx-%#010Lx]\n",
 280                        node, (unsigned long long) start,
 281                        (unsigned long long) end - 1);
 282                 goto out_err_bad_srat;
 283         }
 284
 285         node_set(node, numa_nodes_parsed);
 286
 287         pr_info("SRAT: Node %u PXM %u [mem %#010Lx-%#010Lx]%s%s\n",
 288                 node, pxm,
 289                 (unsigned long long) start, (unsigned long long) end - 1,
 290                 hotpluggable ? " hotplug" : "",
 291                 ma->flags & ACPI_SRAT_MEM_NON_VOLATILE ? " non-volatile" : "");
 292
 293         /* Mark hotplug range in memblock. */
 294         if (hotpluggable && memblock_mark_hotplug(start, ma->length))
 295                 pr_warn("SRAT: Failed to mark hotplug range [mem %#010Lx-%#010Lx] in memblock\n",
 296                         (unsigned long long)start, (unsigned long long)end - 1);
 297
 298         max_possible_pfn = max(max_possible_pfn, PFN_UP(end - 1));
 299
 300         return 0;
 301 out_err_bad_srat:
 302         bad_srat();
 303 out_err:
 304         return -EINVAL;
 305 }
 306 #endif /* defined(CONFIG_X86) || defined (CONFIG_ARM64) */
 307
 308 static int __init acpi_parse_slit(struct acpi_table_header *table)
 309 {
 310         struct acpi_table_slit *slit = (struct acpi_table_slit *)table;
 311
 312         if (!slit_valid(slit)) {
 313                 pr_info("SLIT table looks invalid. Not used.\n");
 314                 return -EINVAL;
 315         }
 316         acpi_numa_slit_init(slit);
 317
 318         return 0;
 319 }
 320
 321 void __init __weak
 322 acpi_numa_x2apic_affinity_init(struct acpi_srat_x2apic_cpu_affinity *pa)
 323 {
 324         pr_warn("Found unsupported x2apic [0x%08x] SRAT entry\n", pa->apic_id);
 325 }
 326
 327 static int __init
 328 acpi_parse_x2apic_affinity(struct acpi_subtable_header *header,
 329                            const unsigned long end)
 330 {
 331         struct acpi_srat_x2apic_cpu_affinity *processor_affinity;
 332
 333         processor_affinity = (struct acpi_srat_x2apic_cpu_affinity *)header;
 334         if (!processor_affinity)
 335                 return -EINVAL;
 336
 337         acpi_table_print_srat_entry(header);
 338
 339         /* let architecture-dependent part to do it */
 340         acpi_numa_x2apic_affinity_init(processor_affinity);
 341
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 static int __init
 346 acpi_parse_processor_affinity(struct acpi_subtable_header *header,
 347                               const unsigned long end)
 348 {
 349         struct acpi_srat_cpu_affinity *processor_affinity;
 350
 351         processor_affinity = (struct acpi_srat_cpu_affinity *)header;
 352         if (!processor_affinity)
 353                 return -EINVAL;
 354
 355         acpi_table_print_srat_entry(header);
 356
 357         /* let architecture-dependent part to do it */
 358         acpi_numa_processor_affinity_init(processor_affinity);
 359
 360         return 0;
 361 }
 362
 363 static int __initdata parsed_numa_memblks;
 364
 365 static int __init
 366 acpi_parse_memory_affinity(struct acpi_subtable_header * header,
 367                            const unsigned long end)
 368 {
 369         struct acpi_srat_mem_affinity *memory_affinity;
 370
 371         memory_affinity = (struct acpi_srat_mem_affinity *)header;
 372         if (!memory_affinity)
 373                 return -EINVAL;
 374
 375         acpi_table_print_srat_entry(header);
 376
 377         /* let architecture-dependent part to do it */
 378         if (!acpi_numa_memory_affinity_init(memory_affinity))
 379                 parsed_numa_memblks++;
 380         return 0;
 381 }
 382
 383 static int __init acpi_parse_srat(struct acpi_table_header *table)
 384 {
 385         struct acpi_table_srat *srat = (struct acpi_table_srat *)table;
 386
 387         acpi_srat_revision = srat->header.revision;
 388
 389         /* Real work done in acpi_table_parse_srat below. */
 390
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 static int __init
 395 acpi_table_parse_srat(enum acpi_srat_type id,
 396                       acpi_tbl_entry_handler handler, unsigned int max_entries)
 397 {
 398         return acpi_table_parse_entries(ACPI_SIG_SRAT,
 399                                             sizeof(struct acpi_table_srat), id,
 400                                             handler, max_entries);
 401 }
 402
 403 int __init acpi_numa_init(void)
 404 {
 405         int cnt = 0;
 406
 407         /*
 408          * Should not limit number with cpu num that is from NR_CPUS or nr_cpus=
 409          * SRAT cpu entries could have different order with that in MADT.
 410          * So go over all cpu entries in SRAT to get apicid to node mapping.
 411          */
 412
 413         /* SRAT: Static Resource Affinity Table */
 414         if (!acpi_table_parse(ACPI_SIG_SRAT, acpi_parse_srat)) {
 415                 struct acpi_subtable_proc srat_proc[2];
 416
 417                 memset(srat_proc, 0, sizeof(srat_proc));
 418                 srat_proc[0].id = ACPI_SRAT_TYPE_CPU_AFFINITY;
 419                 srat_proc[0].handler = acpi_parse_processor_affinity;
 420                 srat_proc[1].id = ACPI_SRAT_TYPE_X2APIC_CPU_AFFINITY;
 421                 srat_proc[1].handler = acpi_parse_x2apic_affinity;
 422
 423                 acpi_table_parse_entries_array(ACPI_SIG_SRAT,
 424                                         sizeof(struct acpi_table_srat),
 425                                         srat_proc, ARRAY_SIZE(srat_proc), 0);
 426
 427                 cnt = acpi_table_parse_srat(ACPI_SRAT_TYPE_MEMORY_AFFINITY,
 428                                             acpi_parse_memory_affinity,
 429                                             NR_NODE_MEMBLKS);
 430         }
 431
 432         /* SLIT: System Locality Information Table */
 433         acpi_table_parse(ACPI_SIG_SLIT, acpi_parse_slit);
 434
 435         if (cnt < 0)
 436                 return cnt;
 437         else if (!parsed_numa_memblks)
 438                 return -ENOENT;
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static int acpi_get_pxm(acpi_handle h)
 443 {
 444         unsigned long long pxm;
 445         acpi_status status;
 446         acpi_handle handle;
 447         acpi_handle phandle = h;
 448
 449         do {
 450                 handle = phandle;
 451                 status = acpi_evaluate_integer(handle, "_PXM", NULL, &pxm);
 452                 if (ACPI_SUCCESS(status))
 453                         return pxm;
 454                 status = acpi_get_parent(handle, &phandle);
 455         } while (ACPI_SUCCESS(status));
 456         return -1;
 457 }
 458
 459 int acpi_get_node(acpi_handle handle)
 460 {
 461         int pxm;
 462
 463         pxm = acpi_get_pxm(handle);
 464
 465         return acpi_map_pxm_to_node(pxm);
 466 }
 467 EXPORT_SYMBOL(acpi_get_node);