arch/arm/mm/mmu.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/mmu.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/module.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/bootmem.h>
  15 #include <linux/mman.h>
  16 #include <linux/nodemask.h>
  17
  18 #include <asm/mach-types.h>
  19 #include <asm/setup.h>
  20 #include <asm/sizes.h>
  21 #include <asm/tlb.h>
  22
  23 #include <asm/mach/arch.h>
  24 #include <asm/mach/map.h>
  25
  26 #include "mm.h"
  27
  28 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  29
  30 extern void _stext, _etext, __data_start, _end;
  31 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
  32
  33 /*
  34  * empty_zero_page is a special page that is used for
  35  * zero-initialized data and COW.
  36  */
  37 struct page *empty_zero_page;
  38
  39 /*
  40  * The pmd table for the upper-most set of pages.
  41  */
  42 pmd_t *top_pmd;
  43
  44 #define CPOLICY_UNCACHED        0
  45 #define CPOLICY_BUFFERED        1
  46 #define CPOLICY_WRITETHROUGH    2
  47 #define CPOLICY_WRITEBACK       3
  48 #define CPOLICY_WRITEALLOC      4
  49
  50 static unsigned int cachepolicy __initdata = CPOLICY_WRITEBACK;
  51 static unsigned int ecc_mask __initdata = 0;
  52 pgprot_t pgprot_user;
  53 pgprot_t pgprot_kernel;
  54
  55 EXPORT_SYMBOL(pgprot_user);
  56 EXPORT_SYMBOL(pgprot_kernel);
  57
  58 struct cachepolicy {
  59         const char      policy[16];
  60         unsigned int    cr_mask;
  61         unsigned int    pmd;
  62         unsigned int    pte;
  63 };
  64
  65 static struct cachepolicy cache_policies[] __initdata = {
  66         {
  67                 .policy         = "uncached",
  68                 .cr_mask        = CR_W|CR_C,
  69                 .pmd            = PMD_SECT_UNCACHED,
  70                 .pte            = 0,
  71         }, {
  72                 .policy         = "buffered",
  73                 .cr_mask        = CR_C,
  74                 .pmd            = PMD_SECT_BUFFERED,
  75                 .pte            = PTE_BUFFERABLE,
  76         }, {
  77                 .policy         = "writethrough",
  78                 .cr_mask        = 0,
  79                 .pmd            = PMD_SECT_WT,
  80                 .pte            = PTE_CACHEABLE,
  81         }, {
  82                 .policy         = "writeback",
  83                 .cr_mask        = 0,
  84                 .pmd            = PMD_SECT_WB,
  85                 .pte            = PTE_BUFFERABLE|PTE_CACHEABLE,
  86         }, {
  87                 .policy         = "writealloc",
  88                 .cr_mask        = 0,
  89                 .pmd            = PMD_SECT_WBWA,
  90                 .pte            = PTE_BUFFERABLE|PTE_CACHEABLE,
  91         }
  92 };
  93
  94 /*
  95  * These are useful for identifying cache coherency
  96  * problems by allowing the cache or the cache and
  97  * writebuffer to be turned off.  (Note: the write
  98  * buffer should not be on and the cache off).
  99  */
 100 static void __init early_cachepolicy(char **p)
 101 {
 102         int i;
 103
 104         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_policies); i++) {
 105                 int len = strlen(cache_policies[i].policy);
 106
 107                 if (memcmp(*p, cache_policies[i].policy, len) == 0) {
 108                         cachepolicy = i;
 109                         cr_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 110                         cr_no_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 111                         *p += len;
 112                         break;
 113                 }
 114         }
 115         if (i == ARRAY_SIZE(cache_policies))
 116                 printk(KERN_ERR "ERROR: unknown or unsupported cache policy\n");
 117         if (cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6) {
 118                 printk(KERN_WARNING "Only cachepolicy=writeback supported on ARMv6 and later\n");
 119                 cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 120         }
 121         flush_cache_all();
 122         set_cr(cr_alignment);
 123 }
 124 __early_param("cachepolicy=", early_cachepolicy);
 125
 126 static void __init early_nocache(char **__unused)
 127 {
 128         char *p = "buffered";
 129         printk(KERN_WARNING "nocache is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 130         early_cachepolicy(&p);
 131 }
 132 __early_param("nocache", early_nocache);
 133
 134 static void __init early_nowrite(char **__unused)
 135 {
 136         char *p = "uncached";
 137         printk(KERN_WARNING "nowb is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 138         early_cachepolicy(&p);
 139 }
 140 __early_param("nowb", early_nowrite);
 141
 142 static void __init early_ecc(char **p)
 143 {
 144         if (memcmp(*p, "on", 2) == 0) {
 145                 ecc_mask = PMD_PROTECTION;
 146                 *p += 2;
 147         } else if (memcmp(*p, "off", 3) == 0) {
 148                 ecc_mask = 0;
 149                 *p += 3;
 150         }
 151 }
 152 __early_param("ecc=", early_ecc);
 153
 154 static int __init noalign_setup(char *__unused)
 155 {
 156         cr_alignment &= ~CR_A;
 157         cr_no_alignment &= ~CR_A;
 158         set_cr(cr_alignment);
 159         return 1;
 160 }
 161 __setup("noalign", noalign_setup);
 162
 163 #ifndef CONFIG_SMP
 164 void adjust_cr(unsigned long mask, unsigned long set)
 165 {
 166         unsigned long flags;
 167
 168         mask &= ~CR_A;
 169
 170         set &= mask;
 171
 172         local_irq_save(flags);
 173
 174         cr_no_alignment = (cr_no_alignment & ~mask) | set;
 175         cr_alignment = (cr_alignment & ~mask) | set;
 176
 177         set_cr((get_cr() & ~mask) | set);
 178
 179         local_irq_restore(flags);
 180 }
 181 #endif
 182
 183 #define PROT_PTE_DEVICE         L_PTE_PRESENT|L_PTE_YOUNG|L_PTE_DIRTY|L_PTE_WRITE
 184 #define PROT_SECT_DEVICE        PMD_TYPE_SECT|PMD_SECT_XN|PMD_SECT_AP_WRITE
 185
 186 static struct mem_type mem_types[] = {
 187         [MT_DEVICE] = {           /* Strongly ordered / ARMv6 shared device */
 188                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 189                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 190                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_UNCACHED,
 191                 .domain         = DOMAIN_IO,
 192         },
 193         [MT_DEVICE_NONSHARED] = { /* ARMv6 non-shared device */
 194                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 195                 .prot_pte_ext   = PTE_EXT_TEX(2),
 196                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 197                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_TEX(2),
 198                 .domain         = DOMAIN_IO,
 199         },
 200         [MT_DEVICE_CACHED] = {    /* ioremap_cached */
 201                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE | L_PTE_CACHEABLE | L_PTE_BUFFERABLE,
 202                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 203                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_WB,
 204                 .domain         = DOMAIN_IO,
 205         },
 206         [MT_DEVICE_IXP2000] = {   /* IXP2400 requires XCB=101 for on-chip I/O */
 207                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 208                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 209                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_BUFFERABLE |
 210                                   PMD_SECT_TEX(1),
 211                 .domain         = DOMAIN_IO,
 212         },
 213         [MT_CACHECLEAN] = {
 214                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN,
 215                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 216         },
 217         [MT_MINICLEAN] = {
 218                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN | PMD_SECT_MINICACHE,
 219                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 220         },
 221         [MT_LOW_VECTORS] = {
 222                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 223                                 L_PTE_EXEC,
 224                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 225                 .domain    = DOMAIN_USER,
 226         },
 227         [MT_HIGH_VECTORS] = {
 228                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 229                                 L_PTE_USER | L_PTE_EXEC,
 230                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 231                 .domain    = DOMAIN_USER,
 232         },
 233         [MT_MEMORY] = {
 234                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AP_WRITE,
 235                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 236         },
 237         [MT_ROM] = {
 238                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT,
 239                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 240         },
 241 };
 242
 243 const struct mem_type *get_mem_type(unsigned int type)
 244 {
 245         return type < ARRAY_SIZE(mem_types) ? &mem_types[type] : NULL;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Adjust the PMD section entries according to the CPU in use.
 250  */
 251 static void __init build_mem_type_table(void)
 252 {
 253         struct cachepolicy *cp;
 254         unsigned int cr = get_cr();
 255         unsigned int user_pgprot, kern_pgprot;
 256         int cpu_arch = cpu_architecture();
 257         int i;
 258
 259         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6) {
 260 #if defined(CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE)
 261                 if (cachepolicy > CPOLICY_BUFFERED)
 262                         cachepolicy = CPOLICY_BUFFERED;
 263 #elif defined(CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH)
 264                 if (cachepolicy > CPOLICY_WRITETHROUGH)
 265                         cachepolicy = CPOLICY_WRITETHROUGH;
 266 #endif
 267         }
 268         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv5) {
 269                 if (cachepolicy >= CPOLICY_WRITEALLOC)
 270                         cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 271                 ecc_mask = 0;
 272         }
 273
 274         /*
 275          * ARMv5 and lower, bit 4 must be set for page tables.
 276          * (was: cache "update-able on write" bit on ARM610)
 277          * However, Xscale cores require this bit to be cleared.
 278          */
 279         if (cpu_is_xscale()) {
 280                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 281                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_BIT4;
 282                         mem_types[i].prot_l1 &= ~PMD_BIT4;
 283                 }
 284         } else if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6) {
 285                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 286                         if (mem_types[i].prot_l1)
 287                                 mem_types[i].prot_l1 |= PMD_BIT4;
 288                         if (mem_types[i].prot_sect)
 289                                 mem_types[i].prot_sect |= PMD_BIT4;
 290                 }
 291         }
 292
 293         cp = &cache_policies[cachepolicy];
 294         kern_pgprot = user_pgprot = cp->pte;
 295
 296         /*
 297          * Enable CPU-specific coherency if supported.
 298          * (Only available on XSC3 at the moment.)
 299          */
 300         if (arch_is_coherent()) {
 301                 if (cpu_is_xsc3()) {
 302                         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 303                         mem_types[MT_MEMORY].prot_pte |= L_PTE_SHARED;
 304                 }
 305         }
 306
 307         /*
 308          * ARMv6 and above have extended page tables.
 309          */
 310         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr & CR_XP)) {
 311                 /*
 312                  * Mark cache clean areas and XIP ROM read only
 313                  * from SVC mode and no access from userspace.
 314                  */
 315                 mem_types[MT_ROM].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 316                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 317                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 318
 319                 /*
 320                  * Mark the device area as "shared device"
 321                  */
 322                 mem_types[MT_DEVICE].prot_pte |= L_PTE_BUFFERABLE;
 323                 mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERED;
 324
 325 #ifdef CONFIG_SMP
 326                 /*
 327                  * Mark memory with the "shared" attribute for SMP systems
 328                  */
 329                 user_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 330                 kern_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 331                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 332 #endif
 333         }
 334
 335         for (i = 0; i < 16; i++) {
 336                 unsigned long v = pgprot_val(protection_map[i]);
 337                 v = (v & ~(L_PTE_BUFFERABLE|L_PTE_CACHEABLE)) | user_pgprot;
 338                 protection_map[i] = __pgprot(v);
 339         }
 340
 341         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 342         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 343
 344         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv5) {
 345 #ifndef CONFIG_SMP
 346                 /*
 347                  * Only use write-through for non-SMP systems
 348                  */
 349                 mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 350                 mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 351 #endif
 352         } else {
 353                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect &= ~PMD_SECT_TEX(1);
 354         }
 355
 356         pgprot_user   = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | user_pgprot);
 357         pgprot_kernel = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG |
 358                                  L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE |
 359                                  L_PTE_EXEC | kern_pgprot);
 360
 361         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 362         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 363         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= ecc_mask | cp->pmd;
 364         mem_types[MT_ROM].prot_sect |= cp->pmd;
 365
 366         switch (cp->pmd) {
 367         case PMD_SECT_WT:
 368                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WT;
 369                 break;
 370         case PMD_SECT_WB:
 371         case PMD_SECT_WBWA:
 372                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WB;
 373                 break;
 374         }
 375         printk("Memory policy: ECC %sabled, Data cache %s\n",
 376                 ecc_mask ? "en" : "dis", cp->policy);
 377
 378         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 379                 struct mem_type *t = &mem_types[i];
 380                 if (t->prot_l1)
 381                         t->prot_l1 |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 382                 if (t->prot_sect)
 383                         t->prot_sect |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 384         }
 385 }
 386
 387 #define vectors_base()  (vectors_high() ? 0xffff0000 : 0)
 388
 389 static void __init alloc_init_pte(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 390                                   unsigned long end, unsigned long pfn,
 391                                   const struct mem_type *type)
 392 {
 393         pte_t *pte;
 394
 395         if (pmd_none(*pmd)) {
 396                 pte = alloc_bootmem_low_pages(2 * PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t));
 397                 __pmd_populate(pmd, __pa(pte) | type->prot_l1);
 398         }
 399
 400         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 401         do {
 402                 set_pte_ext(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(type->prot_pte)),
 403                             type->prot_pte_ext);
 404                 pfn++;
 405         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 406 }
 407
 408 static void __init alloc_init_section(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 409                                       unsigned long end, unsigned long phys,
 410                                       const struct mem_type *type)
 411 {
 412         pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 413
 414         /*
 415          * Try a section mapping - end, addr and phys must all be aligned
 416          * to a section boundary.  Note that PMDs refer to the individual
 417          * L1 entries, whereas PGDs refer to a group of L1 entries making
 418          * up one logical pointer to an L2 table.
 419          */
 420         if (((addr | end | phys) & ~SECTION_MASK) == 0) {
 421                 pmd_t *p = pmd;
 422
 423                 if (addr & SECTION_SIZE)
 424                         pmd++;
 425
 426                 do {
 427                         *pmd = __pmd(phys | type->prot_sect);
 428                         phys += SECTION_SIZE;
 429                 } while (pmd++, addr += SECTION_SIZE, addr != end);
 430
 431                 flush_pmd_entry(p);
 432         } else {
 433                 /*
 434                  * No need to loop; pte's aren't interested in the
 435                  * individual L1 entries.
 436                  */
 437                 alloc_init_pte(pmd, addr, end, __phys_to_pfn(phys), type);
 438         }
 439 }
 440
 441 static void __init create_36bit_mapping(struct map_desc *md,
 442                                         const struct mem_type *type)
 443 {
 444         unsigned long phys, addr, length, end;
 445         pgd_t *pgd;
 446
 447         addr = md->virtual;
 448         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 449         length = PAGE_ALIGN(md->length);
 450
 451         if (!(cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6 || cpu_is_xsc3())) {
 452                 printk(KERN_ERR "MM: CPU does not support supersection "
 453                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 454                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 455                 return;
 456         }
 457
 458         /* N.B. ARMv6 supersections are only defined to work with domain 0.
 459          *      Since domain assignments can in fact be arbitrary, the
 460          *      'domain == 0' check below is required to insure that ARMv6
 461          *      supersections are only allocated for domain 0 regardless
 462          *      of the actual domain assignments in use.
 463          */
 464         if (type->domain) {
 465                 printk(KERN_ERR "MM: invalid domain in supersection "
 466                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 467                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 468                 return;
 469         }
 470
 471         if ((addr | length | __pfn_to_phys(md->pfn)) & ~SUPERSECTION_MASK) {
 472                 printk(KERN_ERR "MM: cannot create mapping for "
 473                        "0x%08llx at 0x%08lx invalid alignment\n",
 474                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 475                 return;
 476         }
 477
 478         /*
 479          * Shift bits [35:32] of address into bits [23:20] of PMD
 480          * (See ARMv6 spec).
 481          */
 482         phys |= (((md->pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xF) << 20);
 483
 484         pgd = pgd_offset_k(addr);
 485         end = addr + length;
 486         do {
 487                 pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 488                 int i;
 489
 490                 for (i = 0; i < 16; i++)
 491                         *pmd++ = __pmd(phys | type->prot_sect | PMD_SECT_SUPER);
 492
 493                 addr += SUPERSECTION_SIZE;
 494                 phys += SUPERSECTION_SIZE;
 495                 pgd += SUPERSECTION_SIZE >> PGDIR_SHIFT;
 496         } while (addr != end);
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Create the page directory entries and any necessary
 501  * page tables for the mapping specified by `md'.  We
 502  * are able to cope here with varying sizes and address
 503  * offsets, and we take full advantage of sections and
 504  * supersections.
 505  */
 506 void __init create_mapping(struct map_desc *md)
 507 {
 508         unsigned long phys, addr, length, end;
 509         const struct mem_type *type;
 510         pgd_t *pgd;
 511
 512         if (md->virtual != vectors_base() && md->virtual < TASK_SIZE) {
 513                 printk(KERN_WARNING "BUG: not creating mapping for "
 514                        "0x%08llx at 0x%08lx in user region\n",
 515                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 516                 return;
 517         }
 518
 519         if ((md->type == MT_DEVICE || md->type == MT_ROM) &&
 520             md->virtual >= PAGE_OFFSET && md->virtual < VMALLOC_END) {
 521                 printk(KERN_WARNING "BUG: mapping for 0x%08llx at 0x%08lx "
 522                        "overlaps vmalloc space\n",
 523                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 524         }
 525
 526         type = &mem_types[md->type];
 527
 528         /*
 529          * Catch 36-bit addresses
 530          */
 531         if (md->pfn >= 0x100000) {
 532                 create_36bit_mapping(md, type);
 533                 return;
 534         }
 535
 536         addr = md->virtual & PAGE_MASK;
 537         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 538         length = PAGE_ALIGN(md->length + (md->virtual & ~PAGE_MASK));
 539
 540         if (type->prot_l1 == 0 && ((addr | phys | length) & ~SECTION_MASK)) {
 541                 printk(KERN_WARNING "BUG: map for 0x%08lx at 0x%08lx can not "
 542                        "be mapped using pages, ignoring.\n",
 543                        __pfn_to_phys(md->pfn), addr);
 544                 return;
 545         }
 546
 547         pgd = pgd_offset_k(addr);
 548         end = addr + length;
 549         do {
 550                 unsigned long next = pgd_addr_end(addr, end);
 551
 552                 alloc_init_section(pgd, addr, next, phys, type);
 553
 554                 phys += next - addr;
 555                 addr = next;
 556         } while (pgd++, addr != end);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Create the architecture specific mappings
 561  */
 562 void __init iotable_init(struct map_desc *io_desc, int nr)
 563 {
 564         int i;
 565
 566         for (i = 0; i < nr; i++)
 567                 create_mapping(io_desc + i);
 568 }
 569
 570 static inline void prepare_page_table(struct meminfo *mi)
 571 {
 572         unsigned long addr;
 573
 574         /*
 575          * Clear out all the mappings below the kernel image.
 576          */
 577         for (addr = 0; addr < MODULE_START; addr += PGDIR_SIZE)
 578                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 579
 580 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 581         /* The XIP kernel is mapped in the module area -- skip over it */
 582         addr = ((unsigned long)&_etext + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
 583 #endif
 584         for ( ; addr < PAGE_OFFSET; addr += PGDIR_SIZE)
 585                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 586
 587         /*
 588          * Clear out all the kernel space mappings, except for the first
 589          * memory bank, up to the end of the vmalloc region.
 590          */
 591         for (addr = __phys_to_virt(mi->bank[0].start + mi->bank[0].size);
 592              addr < VMALLOC_END; addr += PGDIR_SIZE)
 593                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 594 }
 595
 596 /*
 597  * Reserve the various regions of node 0
 598  */
 599 void __init reserve_node_zero(pg_data_t *pgdat)
 600 {
 601         unsigned long res_size = 0;
 602
 603         /*
 604          * Register the kernel text and data with bootmem.
 605          * Note that this can only be in node 0.
 606          */
 607 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 608         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&__data_start), &_end - &__data_start);
 609 #else
 610         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&_stext), &_end - &_stext);
 611 #endif
 612
 613         /*
 614          * Reserve the page tables.  These are already in use,
 615          * and can only be in node 0.
 616          */
 617         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(swapper_pg_dir),
 618                              PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
 619
 620         /*
 621          * Hmm... This should go elsewhere, but we really really need to
 622          * stop things allocating the low memory; ideally we need a better
 623          * implementation of GFP_DMA which does not assume that DMA-able
 624          * memory starts at zero.
 625          */
 626         if (machine_is_integrator() || machine_is_cintegrator())
 627                 res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 628
 629         /*
 630          * These should likewise go elsewhere.  They pre-reserve the
 631          * screen memory region at the start of main system memory.
 632          */
 633         if (machine_is_edb7211())
 634                 res_size = 0x00020000;
 635         if (machine_is_p720t())
 636                 res_size = 0x00014000;
 637
 638         /* H1940 and RX3715 need to reserve this for suspend */
 639
 640         if (machine_is_h1940() || machine_is_rx3715()) {
 641                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30003000, 0x1000);
 642                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30081000, 0x1000);
 643         }
 644
 645 #ifdef CONFIG_SA1111
 646         /*
 647          * Because of the SA1111 DMA bug, we want to preserve our
 648          * precious DMA-able memory...
 649          */
 650         res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 651 #endif
 652         if (res_size)
 653                 reserve_bootmem_node(pgdat, PHYS_OFFSET, res_size);
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Set up device the mappings.  Since we clear out the page tables for all
 658  * mappings above VMALLOC_END, we will remove any debug device mappings.
 659  * This means you have to be careful how you debug this function, or any
 660  * called function.  This means you can't use any function or debugging
 661  * method which may touch any device, otherwise the kernel _will_ crash.
 662  */
 663 static void __init devicemaps_init(struct machine_desc *mdesc)
 664 {
 665         struct map_desc map;
 666         unsigned long addr;
 667         void *vectors;
 668
 669         /*
 670          * Allocate the vector page early.
 671          */
 672         vectors = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 673         BUG_ON(!vectors);
 674
 675         for (addr = VMALLOC_END; addr; addr += PGDIR_SIZE)
 676                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 677
 678         /*
 679          * Map the kernel if it is XIP.
 680          * It is always first in the modulearea.
 681          */
 682 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 683         map.pfn = __phys_to_pfn(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR & SECTION_MASK);
 684         map.virtual = MODULE_START;
 685         map.length = ((unsigned long)&_etext - map.virtual + ~SECTION_MASK) & SECTION_MASK;
 686         map.type = MT_ROM;
 687         create_mapping(&map);
 688 #endif
 689
 690         /*
 691          * Map the cache flushing regions.
 692          */
 693 #ifdef FLUSH_BASE
 694         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS);
 695         map.virtual = FLUSH_BASE;
 696         map.length = SZ_1M;
 697         map.type = MT_CACHECLEAN;
 698         create_mapping(&map);
 699 #endif
 700 #ifdef FLUSH_BASE_MINICACHE
 701         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS + SZ_1M);
 702         map.virtual = FLUSH_BASE_MINICACHE;
 703         map.length = SZ_1M;
 704         map.type = MT_MINICLEAN;
 705         create_mapping(&map);
 706 #endif
 707
 708         /*
 709          * Create a mapping for the machine vectors at the high-vectors
 710          * location (0xffff0000).  If we aren't using high-vectors, also
 711          * create a mapping at the low-vectors virtual address.
 712          */
 713         map.pfn = __phys_to_pfn(virt_to_phys(vectors));
 714         map.virtual = 0xffff0000;
 715         map.length = PAGE_SIZE;
 716         map.type = MT_HIGH_VECTORS;
 717         create_mapping(&map);
 718
 719         if (!vectors_high()) {
 720                 map.virtual = 0;
 721                 map.type = MT_LOW_VECTORS;
 722                 create_mapping(&map);
 723         }
 724
 725         /*
 726          * Ask the machine support to map in the statically mapped devices.
 727          */
 728         if (mdesc->map_io)
 729                 mdesc->map_io();
 730
 731         /*
 732          * Finally flush the caches and tlb to ensure that we're in a
 733          * consistent state wrt the writebuffer.  This also ensures that
 734          * any write-allocated cache lines in the vector page are written
 735          * back.  After this point, we can start to touch devices again.
 736          */
 737         local_flush_tlb_all();
 738         flush_cache_all();
 739 }
 740
 741 /*
 742  * paging_init() sets up the page tables, initialises the zone memory
 743  * maps, and sets up the zero page, bad page and bad page tables.
 744  */
 745 void __init paging_init(struct meminfo *mi, struct machine_desc *mdesc)
 746 {
 747         void *zero_page;
 748
 749         build_mem_type_table();
 750         prepare_page_table(mi);
 751         bootmem_init(mi);
 752         devicemaps_init(mdesc);
 753
 754         top_pmd = pmd_off_k(0xffff0000);
 755
 756         /*
 757          * allocate the zero page.  Note that we count on this going ok.
 758          */
 759         zero_page = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 760         memzero(zero_page, PAGE_SIZE);
 761         empty_zero_page = virt_to_page(zero_page);
 762         flush_dcache_page(empty_zero_page);
 763 }
 764
 765 /*
 766  * In order to soft-boot, we need to insert a 1:1 mapping in place of
 767  * the user-mode pages.  This will then ensure that we have predictable
 768  * results when turning the mmu off
 769  */
 770 void setup_mm_for_reboot(char mode)
 771 {
 772         unsigned long base_pmdval;
 773         pgd_t *pgd;
 774         int i;
 775
 776         if (current->mm && current->mm->pgd)
 777                 pgd = current->mm->pgd;
 778         else
 779                 pgd = init_mm.pgd;
 780
 781         base_pmdval = PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_AP_READ | PMD_TYPE_SECT;
 782         if (cpu_architecture() <= CPU_ARCH_ARMv5TEJ && !cpu_is_xscale())
 783                 base_pmdval |= PMD_BIT4;
 784
 785         for (i = 0; i < FIRST_USER_PGD_NR + USER_PTRS_PER_PGD; i++, pgd++) {
 786                 unsigned long pmdval = (i << PGDIR_SHIFT) | base_pmdval;
 787                 pmd_t *pmd;
 788
 789                 pmd = pmd_off(pgd, i << PGDIR_SHIFT);
 790                 pmd[0] = __pmd(pmdval);
 791                 pmd[1] = __pmd(pmdval + (1 << (PGDIR_SHIFT - 1)));
 792                 flush_pmd_entry(pmd);
 793         }
 794 }