arch/arm/mm/init.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/init.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2005 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/errno.h>
  12 #include <linux/swap.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/bootmem.h>
  15 #include <linux/mman.h>
  16 #include <linux/nodemask.h>
  17 #include <linux/initrd.h>
  18
  19 #include <asm/mach-types.h>
  20 #include <asm/setup.h>
  21 #include <asm/sizes.h>
  22 #include <asm/tlb.h>
  23
  24 #include <asm/mach/arch.h>
  25 #include <asm/mach/map.h>
  26
  27 #include "mm.h"
  28
  29 static unsigned long phys_initrd_start __initdata = 0;
  30 static unsigned long phys_initrd_size __initdata = 0;
  31
  32 static void __init early_initrd(char **p)
  33 {
  34         unsigned long start, size;
  35
  36         start = memparse(*p, p);
  37         if (**p == ',') {
  38                 size = memparse((*p) + 1, p);
  39
  40                 phys_initrd_start = start;
  41                 phys_initrd_size = size;
  42         }
  43 }
  44 __early_param("initrd=", early_initrd);
  45
  46 static int __init parse_tag_initrd(const struct tag *tag)
  47 {
  48         printk(KERN_WARNING "ATAG_INITRD is deprecated; "
  49                 "please update your bootloader.\n");
  50         phys_initrd_start = __virt_to_phys(tag->u.initrd.start);
  51         phys_initrd_size = tag->u.initrd.size;
  52         return 0;
  53 }
  54
  55 __tagtable(ATAG_INITRD, parse_tag_initrd);
  56
  57 static int __init parse_tag_initrd2(const struct tag *tag)
  58 {
  59         phys_initrd_start = tag->u.initrd.start;
  60         phys_initrd_size = tag->u.initrd.size;
  61         return 0;
  62 }
  63
  64 __tagtable(ATAG_INITRD2, parse_tag_initrd2);
  65
  66 /*
  67  * This is used to pass memory configuration data from paging_init
  68  * to mem_init, and by show_mem() to skip holes in the memory map.
  69  */
  70 static struct meminfo meminfo = { 0, };
  71
  72 #define for_each_nodebank(iter,mi,no)                   \
  73         for (iter = 0; iter < mi->nr_banks; iter++)     \
  74                 if (mi->bank[iter].node == no)
  75
  76 void show_mem(void)
  77 {
  78         int free = 0, total = 0, reserved = 0;
  79         int shared = 0, cached = 0, slab = 0, node, i;
  80         struct meminfo * mi = &meminfo;
  81
  82         printk("Mem-info:\n");
  83         show_free_areas();
  84         for_each_online_node(node) {
  85                 pg_data_t *n = NODE_DATA(node);
  86                 struct page *map = n->node_mem_map - n->node_start_pfn;
  87
  88                 for_each_nodebank (i,mi,node) {
  89                         unsigned int pfn1, pfn2;
  90                         struct page *page, *end;
  91
  92                         pfn1 = __phys_to_pfn(mi->bank[i].start);
  93                         pfn2 = __phys_to_pfn(mi->bank[i].size + mi->bank[i].start);
  94
  95                         page = map + pfn1;
  96                         end  = map + pfn2;
  97
  98                         do {
  99                                 total++;
 100                                 if (PageReserved(page))
 101                                         reserved++;
 102                                 else if (PageSwapCache(page))
 103                                         cached++;
 104                                 else if (PageSlab(page))
 105                                         slab++;
 106                                 else if (!page_count(page))
 107                                         free++;
 108                                 else
 109                                         shared += page_count(page) - 1;
 110                                 page++;
 111                         } while (page < end);
 112                 }
 113         }
 114
 115         printk("%d pages of RAM\n", total);
 116         printk("%d free pages\n", free);
 117         printk("%d reserved pages\n", reserved);
 118         printk("%d slab pages\n", slab);
 119         printk("%d pages shared\n", shared);
 120         printk("%d pages swap cached\n", cached);
 121 }
 122
 123 /*
 124  * FIXME: We really want to avoid allocating the bootmap bitmap
 125  * over the top of the initrd.  Hopefully, this is located towards
 126  * the start of a bank, so if we allocate the bootmap bitmap at
 127  * the end, we won't clash.
 128  */
 129 static unsigned int __init
 130 find_bootmap_pfn(int node, struct meminfo *mi, unsigned int bootmap_pages)
 131 {
 132         unsigned int start_pfn, bank, bootmap_pfn;
 133
 134         start_pfn   = PAGE_ALIGN(__pa(&_end)) >> PAGE_SHIFT;
 135         bootmap_pfn = 0;
 136
 137         for_each_nodebank(bank, mi, node) {
 138                 unsigned int start, end;
 139
 140                 start = mi->bank[bank].start >> PAGE_SHIFT;
 141                 end   = (mi->bank[bank].size +
 142                          mi->bank[bank].start) >> PAGE_SHIFT;
 143
 144                 if (end < start_pfn)
 145                         continue;
 146
 147                 if (start < start_pfn)
 148                         start = start_pfn;
 149
 150                 if (end <= start)
 151                         continue;
 152
 153                 if (end - start >= bootmap_pages) {
 154                         bootmap_pfn = start;
 155                         break;
 156                 }
 157         }
 158
 159         if (bootmap_pfn == 0)
 160                 BUG();
 161
 162         return bootmap_pfn;
 163 }
 164
 165 static int __init check_initrd(struct meminfo *mi)
 166 {
 167         int initrd_node = -2;
 168 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 169         unsigned long end = phys_initrd_start + phys_initrd_size;
 170
 171         /*
 172          * Make sure that the initrd is within a valid area of
 173          * memory.
 174          */
 175         if (phys_initrd_size) {
 176                 unsigned int i;
 177
 178                 initrd_node = -1;
 179
 180                 for (i = 0; i < mi->nr_banks; i++) {
 181                         unsigned long bank_end;
 182
 183                         bank_end = mi->bank[i].start + mi->bank[i].size;
 184
 185                         if (mi->bank[i].start <= phys_initrd_start &&
 186                             end <= bank_end)
 187                                 initrd_node = mi->bank[i].node;
 188                 }
 189         }
 190
 191         if (initrd_node == -1) {
 192                 printk(KERN_ERR "INITRD: 0x%08lx+0x%08lx extends beyond "
 193                        "physical memory - disabling initrd\n",
 194                        phys_initrd_start, phys_initrd_size);
 195                 phys_initrd_start = phys_initrd_size = 0;
 196         }
 197 #endif
 198
 199         return initrd_node;
 200 }
 201
 202 static inline void map_memory_bank(struct membank *bank)
 203 {
 204 #ifdef CONFIG_MMU
 205         struct map_desc map;
 206
 207         map.pfn = __phys_to_pfn(bank->start);
 208         map.virtual = __phys_to_virt(bank->start);
 209         map.length = bank->size;
 210         map.type = MT_MEMORY;
 211
 212         create_mapping(&map);
 213 #endif
 214 }
 215
 216 static unsigned long __init
 217 bootmem_init_node(int node, int initrd_node, struct meminfo *mi)
 218 {
 219         unsigned long zone_size[MAX_NR_ZONES], zhole_size[MAX_NR_ZONES];
 220         unsigned long start_pfn, end_pfn, boot_pfn;
 221         unsigned int boot_pages;
 222         pg_data_t *pgdat;
 223         int i;
 224
 225         start_pfn = -1UL;
 226         end_pfn = 0;
 227
 228         /*
 229          * Calculate the pfn range, and map the memory banks for this node.
 230          */
 231         for_each_nodebank(i, mi, node) {
 232                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
 233                 unsigned long start, end;
 234
 235                 start = bank->start >> PAGE_SHIFT;
 236                 end = (bank->start + bank->size) >> PAGE_SHIFT;
 237
 238                 if (start_pfn > start)
 239                         start_pfn = start;
 240                 if (end_pfn < end)
 241                         end_pfn = end;
 242
 243                 map_memory_bank(bank);
 244         }
 245
 246         /*
 247          * If there is no memory in this node, ignore it.
 248          */
 249         if (end_pfn == 0)
 250                 return end_pfn;
 251
 252         /*
 253          * Allocate the bootmem bitmap page.
 254          */
 255         boot_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
 256         boot_pfn = find_bootmap_pfn(node, mi, boot_pages);
 257
 258         /*
 259          * Initialise the bootmem allocator for this node, handing the
 260          * memory banks over to bootmem.
 261          */
 262         node_set_online(node);
 263         pgdat = NODE_DATA(node);
 264         init_bootmem_node(pgdat, boot_pfn, start_pfn, end_pfn);
 265
 266         for_each_nodebank(i, mi, node)
 267                 free_bootmem_node(pgdat, mi->bank[i].start, mi->bank[i].size);
 268
 269         /*
 270          * Reserve the bootmem bitmap for this node.
 271          */
 272         reserve_bootmem_node(pgdat, boot_pfn << PAGE_SHIFT,
 273                              boot_pages << PAGE_SHIFT, BOOTMEM_DEFAULT);
 274
 275         /*
 276          * Reserve any special node zero regions.
 277          */
 278         if (node == 0)
 279                 reserve_node_zero(pgdat);
 280
 281 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 282         /*
 283          * If the initrd is in this node, reserve its memory.
 284          */
 285         if (node == initrd_node) {
 286                 int res = reserve_bootmem_node(pgdat, phys_initrd_start,
 287                                      phys_initrd_size, BOOTMEM_EXCLUSIVE);
 288
 289                 if (res == 0) {
 290                         initrd_start = __phys_to_virt(phys_initrd_start);
 291                         initrd_end = initrd_start + phys_initrd_size;
 292                 } else {
 293                         printk(KERN_ERR
 294                                 "INITRD: 0x%08lx+0x%08lx overlaps in-use "
 295                                 "memory region - disabling initrd\n",
 296                                 phys_initrd_start, phys_initrd_size);
 297                 }
 298         }
 299 #endif
 300
 301         /*
 302          * initialise the zones within this node.
 303          */
 304         memset(zone_size, 0, sizeof(zone_size));
 305         memset(zhole_size, 0, sizeof(zhole_size));
 306
 307         /*
 308          * The size of this node has already been determined.  If we need
 309          * to do anything fancy with the allocation of this memory to the
 310          * zones, now is the time to do it.
 311          */
 312         zone_size[0] = end_pfn - start_pfn;
 313
 314         /*
 315          * For each bank in this node, calculate the size of the holes.
 316          *  holes = node_size - sum(bank_sizes_in_node)
 317          */
 318         zhole_size[0] = zone_size[0];
 319         for_each_nodebank(i, mi, node)
 320                 zhole_size[0] -= mi->bank[i].size >> PAGE_SHIFT;
 321
 322         /*
 323          * Adjust the sizes according to any special requirements for
 324          * this machine type.
 325          */
 326         arch_adjust_zones(node, zone_size, zhole_size);
 327
 328         free_area_init_node(node, zone_size, start_pfn, zhole_size);
 329
 330         return end_pfn;
 331 }
 332
 333 void __init bootmem_init(struct meminfo *mi)
 334 {
 335         unsigned long memend_pfn = 0;
 336         int node, initrd_node;
 337
 338         memcpy(&meminfo, mi, sizeof(meminfo));
 339
 340         /*
 341          * Locate which node contains the ramdisk image, if any.
 342          */
 343         initrd_node = check_initrd(mi);
 344
 345         /*
 346          * Run through each node initialising the bootmem allocator.
 347          */
 348         for_each_node(node) {
 349                 unsigned long end_pfn;
 350
 351                 end_pfn = bootmem_init_node(node, initrd_node, mi);
 352
 353                 /*
 354                  * Remember the highest memory PFN.
 355                  */
 356                 if (end_pfn > memend_pfn)
 357                         memend_pfn = end_pfn;
 358         }
 359
 360         high_memory = __va(memend_pfn << PAGE_SHIFT);
 361
 362         /*
 363          * This doesn't seem to be used by the Linux memory manager any
 364          * more, but is used by ll_rw_block.  If we can get rid of it, we
 365          * also get rid of some of the stuff above as well.
 366          *
 367          * Note: max_low_pfn and max_pfn reflect the number of _pages_ in
 368          * the system, not the maximum PFN.
 369          */
 370         max_pfn = max_low_pfn = memend_pfn - PHYS_PFN_OFFSET;
 371 }
 372
 373 static inline void free_area(unsigned long addr, unsigned long end, char *s)
 374 {
 375         unsigned int size = (end - addr) >> 10;
 376
 377         for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 378                 struct page *page = virt_to_page(addr);
 379                 ClearPageReserved(page);
 380                 init_page_count(page);
 381                 free_page(addr);
 382                 totalram_pages++;
 383         }
 384
 385         if (size && s)
 386                 printk(KERN_INFO "Freeing %s memory: %dK\n", s, size);
 387 }
 388
 389 static inline void
 390 free_memmap(int node, unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 391 {
 392         struct page *start_pg, *end_pg;
 393         unsigned long pg, pgend;
 394
 395         /*
 396          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
 397          */
 398         start_pg = pfn_to_page(start_pfn);
 399         end_pg = pfn_to_page(end_pfn);
 400
 401         /*
 402          * Convert to physical addresses, and
 403          * round start upwards and end downwards.
 404          */
 405         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
 406         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
 407
 408         /*
 409          * If there are free pages between these,
 410          * free the section of the memmap array.
 411          */
 412         if (pg < pgend)
 413                 free_bootmem_node(NODE_DATA(node), pg, pgend - pg);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
 418  */
 419 static void __init free_unused_memmap_node(int node, struct meminfo *mi)
 420 {
 421         unsigned long bank_start, prev_bank_end = 0;
 422         unsigned int i;
 423
 424         /*
 425          * [FIXME] This relies on each bank being in address order.  This
 426          * may not be the case, especially if the user has provided the
 427          * information on the command line.
 428          */
 429         for_each_nodebank(i, mi, node) {
 430                 bank_start = mi->bank[i].start >> PAGE_SHIFT;
 431                 if (bank_start < prev_bank_end) {
 432                         printk(KERN_ERR "MEM: unordered memory banks.  "
 433                                 "Not freeing memmap.\n");
 434                         break;
 435                 }
 436
 437                 /*
 438                  * If we had a previous bank, and there is a space
 439                  * between the current bank and the previous, free it.
 440                  */
 441                 if (prev_bank_end && prev_bank_end != bank_start)
 442                         free_memmap(node, prev_bank_end, bank_start);
 443
 444                 prev_bank_end = (mi->bank[i].start +
 445                                  mi->bank[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 446         }
 447 }
 448
 449 /*
 450  * mem_init() marks the free areas in the mem_map and tells us how much
 451  * memory is free.  This is done after various parts of the system have
 452  * claimed their memory after the kernel image.
 453  */
 454 void __init mem_init(void)
 455 {
 456         unsigned int codepages, datapages, initpages;
 457         int i, node;
 458
 459         codepages = &_etext - &_text;
 460         datapages = &_end - &__data_start;
 461         initpages = &__init_end - &__init_begin;
 462
 463 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 464         max_mapnr   = virt_to_page(high_memory) - mem_map;
 465 #endif
 466
 467         /* this will put all unused low memory onto the freelists */
 468         for_each_online_node(node) {
 469                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
 470
 471                 free_unused_memmap_node(node, &meminfo);
 472
 473                 if (pgdat->node_spanned_pages != 0)
 474                         totalram_pages += free_all_bootmem_node(pgdat);
 475         }
 476
 477 #ifdef CONFIG_SA1111
 478         /* now that our DMA memory is actually so designated, we can free it */
 479         free_area(PAGE_OFFSET, (unsigned long)swapper_pg_dir, NULL);
 480 #endif
 481
 482         /*
 483          * Since our memory may not be contiguous, calculate the
 484          * real number of pages we have in this system
 485          */
 486         printk(KERN_INFO "Memory:");
 487
 488         num_physpages = 0;
 489         for (i = 0; i < meminfo.nr_banks; i++) {
 490                 num_physpages += meminfo.bank[i].size >> PAGE_SHIFT;
 491                 printk(" %ldMB", meminfo.bank[i].size >> 20);
 492         }
 493
 494         printk(" = %luMB total\n", num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT));
 495         printk(KERN_NOTICE "Memory: %luKB available (%dK code, "
 496                 "%dK data, %dK init)\n",
 497                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 498                 codepages >> 10, datapages >> 10, initpages >> 10);
 499
 500         if (PAGE_SIZE >= 16384 && num_physpages <= 128) {
 501                 extern int sysctl_overcommit_memory;
 502                 /*
 503                  * On a machine this small we won't get
 504                  * anywhere without overcommit, so turn
 505                  * it on by default.
 506                  */
 507                 sysctl_overcommit_memory = OVERCOMMIT_ALWAYS;
 508         }
 509 }
 510
 511 void free_initmem(void)
 512 {
 513         if (!machine_is_integrator() && !machine_is_cintegrator()) {
 514                 free_area((unsigned long)(&__init_begin),
 515                           (unsigned long)(&__init_end),
 516                           "init");
 517         }
 518 }
 519
 520 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 521
 522 static int keep_initrd;
 523
 524 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 525 {
 526         if (!keep_initrd)
 527                 free_area(start, end, "initrd");
 528 }
 529
 530 static int __init keepinitrd_setup(char *__unused)
 531 {
 532         keep_initrd = 1;
 533         return 1;
 534 }
 535
 536 __setup("keepinitrd", keepinitrd_setup);
 537 #endif