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 #ifdef CONFIG_MMU
  81 static void set_pte_phys(unsigned long addr, unsigned long phys, pgprot_t prot)
  82 {
  83         pgd_t *pgd;
  84         pud_t *pud;
  85         pmd_t *pmd;
  86         pte_t *pte;
  87
  88         pgd = pgd_offset_k(addr);
  89         if (pgd_none(*pgd)) {
  90                 pgd_ERROR(*pgd);
  91                 return;
  92         }
  93
  94         pud = pud_alloc(NULL, pgd, addr);
  95         if (unlikely(!pud)) {
  96                 pud_ERROR(*pud);
  97                 return;
  98         }
  99
 100         pmd = pmd_alloc(NULL, pud, addr);
 101         if (unlikely(!pmd)) {
 102                 pmd_ERROR(*pmd);
 103                 return;
 104         }
 105
 106         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 107         if (!pte_none(*pte)) {
 108                 pte_ERROR(*pte);
 109                 return;
 110         }
 111
 112         set_pte(pte, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 113
 114         __flush_tlb_page(get_asid(), addr);
 115 }
 116
 117 /*
 118  * As a performance optimization, other platforms preserve the fixmap mapping
 119  * across a context switch, we don't presently do this, but this could be done
 120  * in a similar fashion as to the wired TLB interface that sh64 uses (by way
 121  * of the memorry mapped UTLB configuration) -- this unfortunately forces us to
 122  * give up a TLB entry for each mapping we want to preserve. While this may be
 123  * viable for a small number of fixmaps, it's not particularly useful for
 124  * everything and needs to be carefully evaluated. (ie, we may want this for
 125  * the vsyscall page).
 126  *
 127  * XXX: Perhaps add a _PAGE_WIRED flag or something similar that we can pass
 128  * in at __set_fixmap() time to determine the appropriate behavior to follow.
 129  *
 130  *                                       -- PFM.
 131  */
 132 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, unsigned long phys, pgprot_t prot)
 133 {
 134         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
 135
 136         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
 137                 BUG();
 138                 return;
 139         }
 140
 141         set_pte_phys(address, phys, prot);
 142 }
 143 #endif  /* CONFIG_MMU */
 144
 145 /* References to section boundaries */
 146
 147 extern char _text, _etext, _edata, __bss_start, _end;
 148 extern char __init_begin, __init_end;
 149
 150 /*
 151  * paging_init() sets up the page tables
 152  */
 153 void __init paging_init(void)
 154 {
 155         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
 156
 157         /*
 158          * Setup some defaults for the zone sizes.. these should be safe
 159          * regardless of distcontiguous memory or MMU settings.
 160          */
 161         zones_size[ZONE_DMA] = 0 >> PAGE_SHIFT;
 162         zones_size[ZONE_NORMAL] = __MEMORY_SIZE >> PAGE_SHIFT;
 163 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 164         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = 0 >> PAGE_SHIFT;
 165 #endif
 166
 167 #ifdef CONFIG_MMU
 168         /*
 169          * If we have an MMU, and want to be using it .. we need to adjust
 170          * the zone sizes accordingly, in addition to turning it on.
 171          */
 172         {
 173                 unsigned long max_dma, low, start_pfn;
 174
 175                 /* We don't need to map the kernel through the TLB, as
 176                  * it is permanatly mapped using P1. So clear the
 177                  * entire pgd. */
 178                 memset(swapper_pg_dir, 0, sizeof(swapper_pg_dir));
 179
 180                 /* Turn on the MMU */
 181                 enable_mmu();
 182
 183                 /* Fixup the zone sizes */
 184                 start_pfn = START_PFN;
 185                 max_dma = virt_to_phys((char *)MAX_DMA_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT;
 186                 low = MAX_LOW_PFN;
 187
 188                 if (low < max_dma) {
 189                         zones_size[ZONE_DMA] = low - start_pfn;
 190                         zones_size[ZONE_NORMAL] = 0;
 191                 } else {
 192                         zones_size[ZONE_DMA] = max_dma - start_pfn;
 193                         zones_size[ZONE_NORMAL] = low - max_dma;
 194                 }
 195         }
 196
 197         /* Set an initial value for the MMU.TTB so we don't have to
 198          * check for a null value. */
 199         set_TTB(swapper_pg_dir);
 200
 201 #elif defined(CONFIG_CPU_SH3) || defined(CONFIG_CPU_SH4)
 202         /*
 203          * If we don't have CONFIG_MMU set and the processor in question
 204          * still has an MMU, care needs to be taken to make sure it doesn't
 205          * stay on.. Since the boot loader could have potentially already
 206          * turned it on, and we clearly don't want it, we simply turn it off.
 207          *
 208          * We don't need to do anything special for the zone sizes, since the
 209          * default values that were already configured up above should be
 210          * satisfactory.
 211          */
 212         disable_mmu();
 213 #endif
 214         NODE_DATA(0)->node_mem_map = NULL;
 215         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size, __MEMORY_START >> PAGE_SHIFT, 0);
 216 }
 217
 218 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 219
 220 void __init mem_init(void)
 221 {
 222         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 223         int tmp;
 224         extern unsigned long memory_start;
 225
 226 #ifdef CONFIG_MMU
 227         high_memory = (void *)__va(MAX_LOW_PFN * PAGE_SIZE);
 228 #else
 229         extern unsigned long memory_end;
 230
 231         high_memory = (void *)(memory_end & PAGE_MASK);
 232 #endif
 233
 234         max_mapnr = num_physpages = MAP_NR(high_memory) - MAP_NR(memory_start);
 235
 236         /* clear the zero-page */
 237         memset(empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);
 238         __flush_wback_region(empty_zero_page, PAGE_SIZE);
 239
 240         /*
 241          * Setup wrappers for copy/clear_page(), these will get overridden
 242          * later in the boot process if a better method is available.
 243          */
 244 #ifdef CONFIG_MMU
 245         copy_page = copy_page_slow;
 246         clear_page = clear_page_slow;
 247 #else
 248         copy_page = copy_page_nommu;
 249         clear_page = clear_page_nommu;
 250 #endif
 251
 252         /* this will put all low memory onto the freelists */
 253         totalram_pages += free_all_bootmem_node(NODE_DATA(0));
 254         reservedpages = 0;
 255         for (tmp = 0; tmp < num_physpages; tmp++)
 256                 /*
 257                  * Only count reserved RAM pages
 258                  */
 259                 if (PageReserved(mem_map+tmp))
 260                         reservedpages++;
 261
 262         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 263         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 264         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 265
 266         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 267         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 268                    VMALLOC_END - VMALLOC_START);
 269
 270         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, "
 271                "%dk reserved, %dk data, %dk init)\n",
 272                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 273                 max_mapnr << (PAGE_SHIFT-10),
 274                 codesize >> 10,
 275                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 276                 datasize >> 10,
 277                 initsize >> 10);
 278
 279         p3_cache_init();
 280
 281         /* Initialize the vDSO */
 282         vsyscall_init();
 283 }
 284
 285 void free_initmem(void)
 286 {
 287         unsigned long addr;
 288
 289         addr = (unsigned long)(&__init_begin);
 290         for (; addr < (unsigned long)(&__init_end); addr += PAGE_SIZE) {
 291                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 292                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 293                 free_page(addr);
 294                 totalram_pages++;
 295         }
 296         printk ("Freeing unused kernel memory: %dk freed\n", (&__init_end - &__init_begin) >> 10);
 297 }
 298
 299 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 300 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 301 {
 302         unsigned long p;
 303         for (p = start; p < end; p += PAGE_SIZE) {
 304                 ClearPageReserved(virt_to_page(p));
 305                 init_page_count(virt_to_page(p));
 306                 free_page(p);
 307                 totalram_pages++;
 308         }
 309         printk ("Freeing initrd memory: %ldk freed\n", (end - start) >> 10);
 310 }
 311 #endif
 312