arch/sh/mm/init.c

   1 /* $Id: init.c,v 1.19 2004/02/21 04:42:16 kkojima Exp $
   2  *
   3  *  linux/arch/sh/mm/init.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1999  Niibe Yutaka
   6  *  Copyright (C) 2002, 2004  Paul Mundt
   7  *
   8  *  Based on linux/arch/i386/mm/init.c:
   9  *   Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
  10  */
  11
  12 #include <linux/signal.h>
  13 #include <linux/sched.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/string.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/ptrace.h>
  19 #include <linux/mman.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/swap.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/bootmem.h>
  26 #include <linux/pagemap.h>
  27 #include <linux/proc_fs.h>
  28 #include <asm/processor.h>
  29 #include <asm/system.h>
  30 #include <asm/uaccess.h>
  31 #include <asm/pgtable.h>
  32 #include <asm/pgalloc.h>
  33 #include <asm/mmu_context.h>
  34 #include <asm/io.h>
  35 #include <asm/tlb.h>
  36 #include <asm/cacheflush.h>
  37 #include <asm/cache.h>
  38
  39 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  40 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
  41
  42 /*
  43  * Cache of MMU context last used.
  44  */
  45 unsigned long mmu_context_cache = NO_CONTEXT;
  46
  47 #ifdef CONFIG_MMU
  48 /* It'd be good if these lines were in the standard header file. */
  49 #define START_PFN       (NODE_DATA(0)->bdata->node_boot_start >> PAGE_SHIFT)
  50 #define MAX_LOW_PFN     (NODE_DATA(0)->bdata->node_low_pfn)
  51 #endif
  52
  53 void (*copy_page)(void *from, void *to);
  54 void (*clear_page)(void *to);
  55
  56 void show_mem(void)
  57 {
  58         int i, total = 0, reserved = 0;
  59         int shared = 0, cached = 0;
  60
  61         printk("Mem-info:\n");
  62         show_free_areas();
  63         printk("Free swap:       %6ldkB\n", nr_swap_pages<<(PAGE_SHIFT-10));
  64         i = max_mapnr;
  65         while (i-- > 0) {
  66                 total++;
  67                 if (PageReserved(mem_map+i))
  68                         reserved++;
  69                 else if (PageSwapCache(mem_map+i))
  70                         cached++;
  71                 else if (page_count(mem_map+i))
  72                         shared += page_count(mem_map+i) - 1;
  73         }
  74         printk("%d pages of RAM\n",total);
  75         printk("%d reserved pages\n",reserved);
  76         printk("%d pages shared\n",shared);
  77         printk("%d pages swap cached\n",cached);
  78 }
  79
  80 static void set_pte_phys(unsigned long addr, unsigned long phys, pgprot_t prot)
  81 {
  82         pgd_t *pgd;
  83         pud_t *pud;
  84         pmd_t *pmd;
  85         pte_t *pte;
  86
  87         pgd = pgd_offset_k(addr);
  88         if (pgd_none(*pgd)) {
  89                 pgd_ERROR(*pgd);
  90                 return;
  91         }
  92
  93         pud = pud_alloc(NULL, pgd, addr);
  94         if (unlikely(!pud)) {
  95                 pud_ERROR(*pud);
  96                 return;
  97         }
  98
  99         pmd = pmd_alloc(NULL, pud, addr);
 100         if (unlikely(!pmd)) {
 101                 pmd_ERROR(*pmd);
 102                 return;
 103         }
 104
 105         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 106         if (!pte_none(*pte)) {
 107                 pte_ERROR(*pte);
 108                 return;
 109         }
 110
 111         set_pte(pte, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 112
 113         __flush_tlb_page(get_asid(), addr);
 114 }
 115
 116 /*
 117  * As a performance optimization, other platforms preserve the fixmap mapping
 118  * across a context switch, we don't presently do this, but this could be done
 119  * in a similar fashion as to the wired TLB interface that sh64 uses (by way
 120  * of the memorry mapped UTLB configuration) -- this unfortunately forces us to
 121  * give up a TLB entry for each mapping we want to preserve. While this may be
 122  * viable for a small number of fixmaps, it's not particularly useful for
 123  * everything and needs to be carefully evaluated. (ie, we may want this for
 124  * the vsyscall page).
 125  *
 126  * XXX: Perhaps add a _PAGE_WIRED flag or something similar that we can pass
 127  * in at __set_fixmap() time to determine the appropriate behavior to follow.
 128  *
 129  *                                       -- PFM.
 130  */
 131 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, unsigned long phys, pgprot_t prot)
 132 {
 133         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
 134
 135         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
 136                 BUG();
 137                 return;
 138         }
 139
 140         set_pte_phys(address, phys, prot);
 141 }
 142
 143 /* References to section boundaries */
 144
 145 extern char _text, _etext, _edata, __bss_start, _end;
 146 extern char __init_begin, __init_end;
 147
 148 /*
 149  * paging_init() sets up the page tables
 150  */
 151 void __init paging_init(void)
 152 {
 153         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
 154
 155         /*
 156          * Setup some defaults for the zone sizes.. these should be safe
 157          * regardless of distcontiguous memory or MMU settings.
 158          */
 159         zones_size[ZONE_DMA] = 0 >> PAGE_SHIFT;
 160         zones_size[ZONE_NORMAL] = __MEMORY_SIZE >> PAGE_SHIFT;
 161 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 162         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = 0 >> PAGE_SHIFT;
 163 #endif
 164
 165 #ifdef CONFIG_MMU
 166         /*
 167          * If we have an MMU, and want to be using it .. we need to adjust
 168          * the zone sizes accordingly, in addition to turning it on.
 169          */
 170         {
 171                 unsigned long max_dma, low, start_pfn;
 172
 173                 /* We don't need to map the kernel through the TLB, as
 174                  * it is permanatly mapped using P1. So clear the
 175                  * entire pgd. */
 176                 memset(swapper_pg_dir, 0, sizeof(swapper_pg_dir));
 177
 178                 /* Turn on the MMU */
 179                 enable_mmu();
 180
 181                 /* Fixup the zone sizes */
 182                 start_pfn = START_PFN;
 183                 max_dma = virt_to_phys((char *)MAX_DMA_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT;
 184                 low = MAX_LOW_PFN;
 185
 186                 if (low < max_dma) {
 187                         zones_size[ZONE_DMA] = low - start_pfn;
 188                         zones_size[ZONE_NORMAL] = 0;
 189                 } else {
 190                         zones_size[ZONE_DMA] = max_dma - start_pfn;
 191                         zones_size[ZONE_NORMAL] = low - max_dma;
 192                 }
 193         }
 194
 195         /* Set an initial value for the MMU.TTB so we don't have to
 196          * check for a null value. */
 197         set_TTB(swapper_pg_dir);
 198
 199 #elif defined(CONFIG_CPU_SH3) || defined(CONFIG_CPU_SH4)
 200         /*
 201          * If we don't have CONFIG_MMU set and the processor in question
 202          * still has an MMU, care needs to be taken to make sure it doesn't
 203          * stay on.. Since the boot loader could have potentially already
 204          * turned it on, and we clearly don't want it, we simply turn it off.
 205          *
 206          * We don't need to do anything special for the zone sizes, since the
 207          * default values that were already configured up above should be
 208          * satisfactory.
 209          */
 210         disable_mmu();
 211 #endif
 212         NODE_DATA(0)->node_mem_map = NULL;
 213         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size, __MEMORY_START >> PAGE_SHIFT, 0);
 214 }
 215
 216 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 217
 218 void __init mem_init(void)
 219 {
 220         extern unsigned long empty_zero_page[1024];
 221         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 222         int tmp;
 223         extern unsigned long memory_start;
 224
 225 #ifdef CONFIG_MMU
 226         high_memory = (void *)__va(MAX_LOW_PFN * PAGE_SIZE);
 227 #else
 228         extern unsigned long memory_end;
 229
 230         high_memory = (void *)(memory_end & PAGE_MASK);
 231 #endif
 232
 233         max_mapnr = num_physpages = MAP_NR(high_memory) - MAP_NR(memory_start);
 234
 235         /* clear the zero-page */
 236         memset(empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);
 237         __flush_wback_region(empty_zero_page, PAGE_SIZE);
 238
 239         /*
 240          * Setup wrappers for copy/clear_page(), these will get overridden
 241          * later in the boot process if a better method is available.
 242          */
 243 #ifdef CONFIG_MMU
 244         copy_page = copy_page_slow;
 245         clear_page = clear_page_slow;
 246 #else
 247         copy_page = copy_page_nommu;
 248         clear_page = clear_page_nommu;
 249 #endif
 250
 251         /* this will put all low memory onto the freelists */
 252         totalram_pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(0));
 253         reservedpages = 0;
 254         for (tmp = 0; tmp < num_physpages; tmp++)
 255                 /*
 256                  * Only count reserved RAM pages
 257                  */
 258                 if (PageReserved(mem_map+tmp))
 259                         reservedpages++;
 260
 261         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 262         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 263         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 264
 265         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 266         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 267                    VMALLOC_END - VMALLOC_START);
 268
 269         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, "
 270                "%dk reserved, %dk data, %dk init)\n",
 271                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 272                 max_mapnr << (PAGE_SHIFT-10),
 273                 codesize >> 10,
 274                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 275                 datasize >> 10,
 276                 initsize >> 10);
 277
 278         p3_cache_init();
 279
 280         /* Initialize the vDSO */
 281         vsyscall_init();
 282 }
 283
 284 void free_initmem(void)
 285 {
 286         unsigned long addr;
 287
 288         addr = (unsigned long)(&__init_begin);
 289         for (; addr < (unsigned long)(&__init_end); addr += PAGE_SIZE) {
 290                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 291                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 292                 free_page(addr);
 293                 totalram_pages++;
 294         }
 295         printk ("Freeing unused kernel memory: %dk freed\n", (&__init_end - &__init_begin) >> 10);
 296 }
 297
 298 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 299 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 300 {
 301         unsigned long p;
 302         for (p = start; p < end; p += PAGE_SIZE) {
 303                 ClearPageReserved(virt_to_page(p));
 304                 init_page_count(virt_to_page(p));
 305                 free_page(p);
 306                 totalram_pages++;
 307         }
 308         printk ("Freeing initrd memory: %ldk freed\n", (end - start) >> 10);
 309 }
 310 #endif
 311