arch/microblaze/mm/init.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007-2008 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
   3  * Copyright (C) 2006 Atmark Techno, Inc.
   4  *
   5  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   6  * License. See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   7  * for more details.
   8  */
   9
  10 #include <linux/bootmem.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/lmb.h>
  14 #include <linux/mm.h> /* mem_init */
  15 #include <linux/initrd.h>
  16 #include <linux/pagemap.h>
  17 #include <linux/pfn.h>
  18 #include <linux/swap.h>
  19
  20 #include <asm/page.h>
  21 #include <asm/mmu_context.h>
  22 #include <asm/pgalloc.h>
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <asm/tlb.h>
  25
  26 /* Use for MMU and noMMU because of PCI generic code */
  27 int mem_init_done;
  28
  29 #ifndef CONFIG_MMU
  30 unsigned int __page_offset;
  31 EXPORT_SYMBOL(__page_offset);
  32
  33 #else
  34 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  35
  36 static int init_bootmem_done;
  37 #endif /* CONFIG_MMU */
  38
  39 char *klimit = _end;
  40
  41 /*
  42  * Initialize the bootmem system and give it all the memory we
  43  * have available.
  44  */
  45 unsigned long memory_start;
  46 EXPORT_SYMBOL(memory_start);
  47 unsigned long memory_end; /* due to mm/nommu.c */
  48 unsigned long memory_size;
  49
  50 /*
  51  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
  52  */
  53 static void __init paging_init(void)
  54 {
  55         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
  56
  57         /* Clean every zones */
  58         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
  59
  60         /*
  61          * old: we can DMA to/from any address.put all page into ZONE_DMA
  62          * We use only ZONE_NORMAL
  63          */
  64         zones_size[ZONE_NORMAL] = max_mapnr;
  65
  66         free_area_init(zones_size);
  67 }
  68
  69 void __init setup_memory(void)
  70 {
  71         int i;
  72         unsigned long map_size;
  73 #ifndef CONFIG_MMU
  74         u32 kernel_align_start, kernel_align_size;
  75
  76         /* Find main memory where is the kernel */
  77         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
  78                 memory_start = (u32) lmb.memory.region[i].base;
  79                 memory_end = (u32) lmb.memory.region[i].base
  80                                 + (u32) lmb.memory.region[i].size;
  81                 if ((memory_start <= (u32)_text) &&
  82                                         ((u32)_text <= memory_end)) {
  83                         memory_size = memory_end - memory_start;
  84                         PAGE_OFFSET = memory_start;
  85                         printk(KERN_INFO "%s: Main mem: 0x%x-0x%x, "
  86                                 "size 0x%08x\n", __func__, (u32) memory_start,
  87                                         (u32) memory_end, (u32) memory_size);
  88                         break;
  89                 }
  90         }
  91
  92         if (!memory_start || !memory_end) {
  93                 panic("%s: Missing memory setting 0x%08x-0x%08x\n",
  94                         __func__, (u32) memory_start, (u32) memory_end);
  95         }
  96
  97         /* reservation of region where is the kernel */
  98         kernel_align_start = PAGE_DOWN((u32)_text);
  99         /* ALIGN can be remove because _end in vmlinux.lds.S is align */
 100         kernel_align_size = PAGE_UP((u32)klimit) - kernel_align_start;
 101         lmb_reserve(kernel_align_start, kernel_align_size);
 102         printk(KERN_INFO "%s: kernel addr=0x%08x-0x%08x size=0x%08x\n",
 103                 __func__, kernel_align_start, kernel_align_start
 104                         + kernel_align_size, kernel_align_size);
 105
 106 #endif
 107         /*
 108          * Kernel:
 109          * start: base phys address of kernel - page align
 110          * end: base phys address of kernel - page align
 111          *
 112          * min_low_pfn - the first page (mm/bootmem.c - node_boot_start)
 113          * max_low_pfn
 114          * max_mapnr - the first unused page (mm/bootmem.c - node_low_pfn)
 115          * num_physpages - number of all pages
 116          */
 117
 118         /* memory start is from the kernel end (aligned) to higher addr */
 119         min_low_pfn = memory_start >> PAGE_SHIFT; /* minimum for allocation */
 120         /* RAM is assumed contiguous */
 121         num_physpages = max_mapnr = memory_size >> PAGE_SHIFT;
 122         max_pfn = max_low_pfn = memory_end >> PAGE_SHIFT;
 123
 124         printk(KERN_INFO "%s: max_mapnr: %#lx\n", __func__, max_mapnr);
 125         printk(KERN_INFO "%s: min_low_pfn: %#lx\n", __func__, min_low_pfn);
 126         printk(KERN_INFO "%s: max_low_pfn: %#lx\n", __func__, max_low_pfn);
 127
 128         /*
 129          * Find an area to use for the bootmem bitmap.
 130          * We look for the first area which is at least
 131          * 128kB in length (128kB is enough for a bitmap
 132          * for 4GB of memory, using 4kB pages), plus 1 page
 133          * (in case the address isn't page-aligned).
 134          */
 135 #ifndef CONFIG_MMU
 136         map_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(0), PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)),
 137                                         min_low_pfn, max_low_pfn);
 138 #else
 139         map_size = init_bootmem_node(&contig_page_data,
 140                 PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)), min_low_pfn, max_low_pfn);
 141 #endif
 142         lmb_reserve(PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)) << PAGE_SHIFT, map_size);
 143
 144         /* free bootmem is whole main memory */
 145         free_bootmem(memory_start, memory_size);
 146
 147         /* reserve allocate blocks */
 148         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 149                 pr_debug("reserved %d - 0x%08x-0x%08x\n", i,
 150                         (u32) lmb.reserved.region[i].base,
 151                         (u32) lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i));
 152                 reserve_bootmem(lmb.reserved.region[i].base,
 153                         lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i) - 1, BOOTMEM_DEFAULT);
 154         }
 155 #ifdef CONFIG_MMU
 156         init_bootmem_done = 1;
 157 #endif
 158         paging_init();
 159 }
 160
 161 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 162 {
 163         unsigned long addr;
 164
 165         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 166                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 167                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 168                 free_page(addr);
 169                 totalram_pages++;
 170         }
 171         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 172 }
 173
 174 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 175 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 176 {
 177         int pages = 0;
 178         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
 179                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
 180                 init_page_count(virt_to_page(start));
 181                 free_page(start);
 182                 totalram_pages++;
 183                 pages++;
 184         }
 185         printk(KERN_NOTICE "Freeing initrd memory: %dk freed\n",
 186                                         (int)(pages * (PAGE_SIZE / 1024)));
 187 }
 188 #endif
 189
 190 void free_initmem(void)
 191 {
 192         free_init_pages("unused kernel memory",
 193                         (unsigned long)(&__init_begin),
 194                         (unsigned long)(&__init_end));
 195 }
 196
 197 void __init mem_init(void)
 198 {
 199         high_memory = (void *)__va(memory_end);
 200         /* this will put all memory onto the freelists */
 201         totalram_pages += free_all_bootmem();
 202
 203         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available\n",
 204                nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 205                num_physpages << (PAGE_SHIFT-10));
 206         mem_init_done = 1;
 207 }
 208
 209 #ifndef CONFIG_MMU
 210 int page_is_ram(unsigned long pfn)
 211 {
 212         return __range_ok(pfn, 0);
 213 }
 214 #else
 215 int page_is_ram(unsigned long pfn)
 216 {
 217         return pfn < max_low_pfn;
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
 222  */
 223 static void mm_cmdline_setup(void)
 224 {
 225         unsigned long maxmem = 0;
 226         char *p = cmd_line;
 227
 228         /* Look for mem= option on command line */
 229         p = strstr(cmd_line, "mem=");
 230         if (p) {
 231                 p += 4;
 232                 maxmem = memparse(p, &p);
 233                 if (maxmem && memory_size > maxmem) {
 234                         memory_size = maxmem;
 235                         memory_end = memory_start + memory_size;
 236                         lmb.memory.region[0].size = memory_size;
 237                 }
 238         }
 239 }
 240
 241 /*
 242  * MMU_init_hw does the chip-specific initialization of the MMU hardware.
 243  */
 244 static void __init mmu_init_hw(void)
 245 {
 246         /*
 247          * The Zone Protection Register (ZPR) defines how protection will
 248          * be applied to every page which is a member of a given zone. At
 249          * present, we utilize only two of the zones.
 250          * The zone index bits (of ZSEL) in the PTE are used for software
 251          * indicators, except the LSB.  For user access, zone 1 is used,
 252          * for kernel access, zone 0 is used.  We set all but zone 1
 253          * to zero, allowing only kernel access as indicated in the PTE.
 254          * For zone 1, we set a 01 binary (a value of 10 will not work)
 255          * to allow user access as indicated in the PTE.  This also allows
 256          * kernel access as indicated in the PTE.
 257          */
 258         __asm__ __volatile__ ("ori r11, r0, 0x10000000;" \
 259                         "mts rzpr, r11;"
 260                         : : : "r11");
 261 }
 262
 263 /*
 264  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
 265  * including both RAM and possibly some I/O regions,
 266  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
 267  */
 268
 269 /* called from head.S */
 270 asmlinkage void __init mmu_init(void)
 271 {
 272         unsigned int kstart, ksize;
 273
 274         if (!lmb.reserved.cnt) {
 275                 printk(KERN_EMERG "Error memory count\n");
 276                 machine_restart(NULL);
 277         }
 278
 279         if ((u32) lmb.memory.region[0].size < 0x1000000) {
 280                 printk(KERN_EMERG "Memory must be greater than 16MB\n");
 281                 machine_restart(NULL);
 282         }
 283         /* Find main memory where the kernel is */
 284         memory_start = (u32) lmb.memory.region[0].base;
 285         memory_end = (u32) lmb.memory.region[0].base +
 286                                 (u32) lmb.memory.region[0].size;
 287         memory_size = memory_end - memory_start;
 288
 289         mm_cmdline_setup(); /* FIXME parse args from command line - not used */
 290
 291         /*
 292          * Map out the kernel text/data/bss from the available physical
 293          * memory.
 294          */
 295         kstart = __pa(CONFIG_KERNEL_START); /* kernel start */
 296         /* kernel size */
 297         ksize = PAGE_ALIGN(((u32)_end - (u32)CONFIG_KERNEL_START));
 298         lmb_reserve(kstart, ksize);
 299
 300 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
 301         /* Remove the init RAM disk from the available memory. */
 302 /*      if (initrd_start) {
 303                 mem_pieces_remove(&phys_avail, __pa(initrd_start),
 304                                   initrd_end - initrd_start, 1);
 305         }*/
 306 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 307
 308         /* Initialize the MMU hardware */
 309         mmu_init_hw();
 310
 311         /* Map in all of RAM starting at CONFIG_KERNEL_START */
 312         mapin_ram();
 313
 314 #ifdef HIGHMEM_START_BOOL
 315         ioremap_base = HIGHMEM_START;
 316 #else
 317         ioremap_base = 0xfe000000UL;    /* for now, could be 0xfffff000 */
 318 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 319         ioremap_bot = ioremap_base;
 320
 321         /* Initialize the context management stuff */
 322         mmu_context_init();
 323 }
 324
 325 /* This is only called until mem_init is done. */
 326 void __init *early_get_page(void)
 327 {
 328         void *p;
 329         if (init_bootmem_done) {
 330                 p = alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 331         } else {
 332                 /*
 333                  * Mem start + 32MB -> here is limit
 334                  * because of mem mapping from head.S
 335                  */
 336                 p = __va(lmb_alloc_base(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
 337                                         memory_start + 0x2000000));
 338         }
 339         return p;
 340 }
 341
 342 #endif /* CONFIG_MMU */
 343
 344 void * __init_refok alloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
 345 {
 346         if (mem_init_done)
 347                 return kmalloc(size, mask);
 348         else
 349                 return alloc_bootmem(size);
 350 }
 351
 352 void * __init_refok zalloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
 353 {
 354         void *p;
 355
 356         if (mem_init_done)
 357                 p = kzalloc(size, mask);
 358         else {
 359                 p = alloc_bootmem(size);
 360                 if (p)
 361                         memset(p, 0, size);
 362         }
 363         return p;
 364 }