arch/x86/mm/init_32.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/mm/init.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   7  */
   8
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <linux/signal.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/types.h>
  16 #include <linux/ptrace.h>
  17 #include <linux/mman.h>
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/hugetlb.h>
  20 #include <linux/swap.h>
  21 #include <linux/smp.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/pagemap.h>
  25 #include <linux/pfn.h>
  26 #include <linux/poison.h>
  27 #include <linux/bootmem.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/proc_fs.h>
  30 #include <linux/efi.h>
  31 #include <linux/memory_hotplug.h>
  32 #include <linux/initrd.h>
  33 #include <linux/cpumask.h>
  34
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/uaccess.h>
  38 #include <asm/pgtable.h>
  39 #include <asm/dma.h>
  40 #include <asm/fixmap.h>
  41 #include <asm/e820.h>
  42 #include <asm/apic.h>
  43 #include <asm/tlb.h>
  44 #include <asm/tlbflush.h>
  45 #include <asm/sections.h>
  46 #include <asm/paravirt.h>
  47
  48 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
  49
  50 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  51 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  52
  53 static int noinline do_test_wp_bit(void);
  54
  55 /*
  56  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  57  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  58  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  59  */
  60 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  61 {
  62         pud_t *pud;
  63         pmd_t *pmd_table;
  64
  65 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  66         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
  67                 pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  68
  69                 paravirt_alloc_pd(__pa(pmd_table) >> PAGE_SHIFT);
  70                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  71                 pud = pud_offset(pgd, 0);
  72                 if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
  73                         BUG();
  74         }
  75 #endif
  76         pud = pud_offset(pgd, 0);
  77         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
  78         return pmd_table;
  79 }
  80
  81 /*
  82  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  83  * directory entry.
  84  */
  85 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  86 {
  87         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
  88                 pte_t *page_table = NULL;
  89
  90 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
  91                 page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
  92 #endif
  93                 if (!page_table)
  94                         page_table =
  95                                 (pte_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  96
  97                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
  98                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
  99                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
 100         }
 101
 102         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
 103 }
 104
 105 /*
 106  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
 107  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
 108  * the given range.
 109  */
 110
 111 /*
 112  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
 113  * so we can cache the place of the first one and move around without
 114  * checking the pgd every time.
 115  */
 116 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 117 {
 118         pgd_t *pgd;
 119         pmd_t *pmd;
 120         int pgd_idx, pmd_idx;
 121         unsigned long vaddr;
 122
 123         vaddr = start;
 124         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 125         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 126         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 127
 128         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 129                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 130                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
 131                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
 132                         one_page_table_init(pmd);
 133
 134                         vaddr += PMD_SIZE;
 135                 }
 136                 pmd_idx = 0;
 137         }
 138 }
 139
 140 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
 141 {
 142         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
 143                 return 1;
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 /*
 148  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 149  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 150  * PAGE_OFFSET.
 151  */
 152 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
 153 {
 154         unsigned long pfn;
 155         pgd_t *pgd;
 156         pmd_t *pmd;
 157         pte_t *pte;
 158         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 159
 160         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 161         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 162         pfn = 0;
 163
 164         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 165                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 166                 if (pfn >= max_low_pfn)
 167                         continue;
 168                 for (pmd_idx = 0; pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn; pmd++, pmd_idx++) {
 169                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 170
 171                         /* Map with big pages if possible, otherwise create normal page tables. */
 172                         if (cpu_has_pse) {
 173                                 unsigned int address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 174                                 if (is_kernel_text(address) || is_kernel_text(address2))
 175                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC));
 176                                 else
 177                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE));
 178
 179                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 180                         } else {
 181                                 pte = one_page_table_init(pmd);
 182
 183                                 for (pte_ofs = 0;
 184                                      pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
 185                                      pte++, pfn++, pte_ofs++, address += PAGE_SIZE) {
 186                                         if (is_kernel_text(address))
 187                                                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC));
 188                                         else
 189                                                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL));
 190                                 }
 191                         }
 192                 }
 193         }
 194 }
 195
 196 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
 197 {
 198         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
 199                 return 1;
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
 204 {
 205         int i;
 206         unsigned long addr, end;
 207
 208         if (efi_enabled) {
 209                 efi_memory_desc_t *md;
 210                 void *p;
 211
 212                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
 213                         md = p;
 214                         if (!is_available_memory(md))
 215                                 continue;
 216                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 217                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 218
 219                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 220                                 return 1;
 221                 }
 222                 return 0;
 223         }
 224
 225         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 226
 227                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 228                         continue;
 229                 /*
 230                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 231                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 232                  *      check here.
 233                  */
 234                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 235                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 236                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 237                         return 1;
 238         }
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 243 pte_t *kmap_pte;
 244 pgprot_t kmap_prot;
 245
 246 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
 247         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
 248
 249 static void __init kmap_init(void)
 250 {
 251         unsigned long kmap_vstart;
 252
 253         /* cache the first kmap pte */
 254         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 255         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
 256
 257         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
 258 }
 259
 260 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 261 {
 262         pgd_t *pgd;
 263         pud_t *pud;
 264         pmd_t *pmd;
 265         pte_t *pte;
 266         unsigned long vaddr;
 267
 268         vaddr = PKMAP_BASE;
 269         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 270
 271         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 272         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 273         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 274         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 275         pkmap_page_table = pte;
 276 }
 277
 278 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
 279 {
 280         init_page_count(page);
 281         __free_page(page);
 282         totalhigh_pages++;
 283 }
 284
 285 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 286 {
 287         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 288                 ClearPageReserved(page);
 289                 free_new_highpage(page);
 290         } else
 291                 SetPageReserved(page);
 292 }
 293
 294 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
 295 {
 296         free_new_highpage(page);
 297         totalram_pages++;
 298 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 299         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
 300 #endif
 301         num_physpages++;
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 /*
 306  * Not currently handling the NUMA case.
 307  * Assuming single node and all memory that
 308  * has been added dynamically that would be
 309  * onlined here is in HIGHMEM
 310  */
 311 void __meminit online_page(struct page *page)
 312 {
 313         ClearPageReserved(page);
 314         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
 315 }
 316
 317
 318 #ifdef CONFIG_NUMA
 319 extern void set_highmem_pages_init(int);
 320 #else
 321 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 322 {
 323         int pfn;
 324         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
 325                 /*
 326                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
 327                  */
 328                 if (pfn_valid(pfn))
 329                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 330         }
 331         totalram_pages += totalhigh_pages;
 332 }
 333 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 334
 335 #else
 336 #define kmap_init() do { } while (0)
 337 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
 338 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
 339 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 340
 341 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 342 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
 343 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 344
 345 #ifdef CONFIG_NUMA
 346 extern void __init remap_numa_kva(void);
 347 #else
 348 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
 349 #endif
 350
 351 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
 352 {
 353 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 354         int i;
 355
 356         /*
 357          * Init entries of the first-level page table to the
 358          * zero page, if they haven't already been set up.
 359          *
 360          * In a normal native boot, we'll be running on a
 361          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
 362          * mode, so this will end up clobbering the mappings
 363          * for the lower 24Mbytes of the address space,
 364          * without affecting the kernel address space.
 365          */
 366         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 367                 set_pgd(&base[i],
 368                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
 369
 370         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
 371            will be allocated for it. */
 372         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
 373                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
 374 #else
 375         paravirt_alloc_pd(__pa(swapper_pg_dir) >> PAGE_SHIFT);
 376 #endif
 377 }
 378
 379 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
 380 {
 381 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 382         /*
 383          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
 384          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
 385          * case we already have these mappings through head.S.
 386          * All user-space mappings are explicitly cleared after
 387          * SMP startup.
 388          */
 389         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
 390 #endif
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
 395  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
 396  * the boot process.
 397  *
 398  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
 399  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
 400  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
 401  * will be swapper_pg_dir.
 402  *
 403  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
 404  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
 405  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
 406  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
 407  * appropriately for the rest of the initialization to work.
 408  *
 409  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
 410  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
 411  * mappings.
 412  */
 413 static void __init pagetable_init (void)
 414 {
 415         unsigned long vaddr, end;
 416         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 417
 418         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
 419
 420         /* Enable PSE if available */
 421         if (cpu_has_pse)
 422                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 423
 424         /* Enable PGE if available */
 425         if (cpu_has_pge) {
 426                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 427                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 428                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 429         }
 430
 431         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 432         remap_numa_kva();
 433
 434         /*
 435          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 436          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 437          */
 438         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 439         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 440         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
 441
 442         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 443
 444         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
 445 }
 446
 447 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
 448 /*
 449  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
 450  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 451  */
 452 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 453         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
 454
 455 static inline void save_pg_dir(void)
 456 {
 457         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 458 }
 459 #else
 460 static inline void save_pg_dir(void)
 461 {
 462 }
 463 #endif
 464
 465 void zap_low_mappings (void)
 466 {
 467         int i;
 468
 469         save_pg_dir();
 470
 471         /*
 472          * Zap initial low-memory mappings.
 473          *
 474          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 475          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 476          */
 477         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 478 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 479                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 480 #else
 481                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 482 #endif
 483         flush_tlb_all();
 484 }
 485
 486 int nx_enabled = 0;
 487
 488 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 489
 490 static int disable_nx __initdata = 0;
 491 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
 492 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
 493
 494 /*
 495  * noexec = on|off
 496  *
 497  * Control non executable mappings.
 498  *
 499  * on      Enable
 500  * off     Disable
 501  */
 502 static int __init noexec_setup(char *str)
 503 {
 504         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
 505                 if (cpu_has_nx) {
 506                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 507                         disable_nx = 0;
 508                 }
 509         } else if (!strcmp(str,"off")) {
 510                 disable_nx = 1;
 511                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 512         } else
 513                 return -EINVAL;
 514
 515         return 0;
 516 }
 517 early_param("noexec", noexec_setup);
 518
 519 static void __init set_nx(void)
 520 {
 521         unsigned int v[4], l, h;
 522
 523         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 524                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 525                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 526                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 527                         l |= EFER_NX;
 528                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 529                         nx_enabled = 1;
 530                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 531                 }
 532         }
 533 }
 534
 535 /*
 536  * Enables/disables executability of a given kernel page and
 537  * returns the previous setting.
 538  */
 539 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
 540 {
 541         pte_t *pte;
 542         int ret = 1;
 543
 544         if (!nx_enabled)
 545                 goto out;
 546
 547         pte = lookup_address(vaddr);
 548         BUG_ON(!pte);
 549
 550         if (!pte_exec_kernel(*pte))
 551                 ret = 0;
 552
 553         if (enable)
 554                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
 555         else
 556                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
 557         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
 558         __flush_tlb_all();
 559 out:
 560         return ret;
 561 }
 562
 563 #endif
 564
 565 /*
 566  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 567  * already mapped by head.S.
 568  *
 569  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 570  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 571  */
 572 void __init paging_init(void)
 573 {
 574 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 575         set_nx();
 576         if (nx_enabled)
 577                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
 578 #endif
 579
 580         pagetable_init();
 581
 582         load_cr3(swapper_pg_dir);
 583
 584 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 585         /*
 586          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 587          * the user would just see a hanging kernel.
 588          */
 589         if (cpu_has_pae)
 590                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 591 #endif
 592         __flush_tlb_all();
 593
 594         kmap_init();
 595 }
 596
 597 /*
 598  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 599  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 600  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 601  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 602  */
 603
 604 static void __init test_wp_bit(void)
 605 {
 606         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
 607
 608         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 609         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 610         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 611         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 612
 613         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 614                 printk("No.\n");
 615 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 616                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 617 #endif
 618         } else {
 619                 printk("Ok.\n");
 620         }
 621 }
 622
 623 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 624
 625 void __init mem_init(void)
 626 {
 627         extern int ppro_with_ram_bug(void);
 628         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 629         int tmp;
 630         int bad_ppro;
 631
 632 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 633         BUG_ON(!mem_map);
 634 #endif
 635
 636         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 637
 638 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 639         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 640         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 641                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 642                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 643                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
 644                 BUG();
 645         }
 646 #endif
 647
 648         /* this will put all low memory onto the freelists */
 649         totalram_pages += free_all_bootmem();
 650
 651         reservedpages = 0;
 652         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 653                 /*
 654                  * Only count reserved RAM pages
 655                  */
 656                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 657                         reservedpages++;
 658
 659         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 660
 661         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 662         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 663         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 664
 665         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 666         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 667                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 668
 669         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 670                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 671                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 672                 codesize >> 10,
 673                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 674                 datasize >> 10,
 675                 initsize >> 10,
 676                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 677                );
 678
 679 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
 680         printk("virtual kernel memory layout:\n"
 681                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 682 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 683                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 684 #endif
 685                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 686                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 687                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 688                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 689                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
 690                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
 691                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
 692
 693 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 694                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
 695                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
 696 #endif
 697
 698                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 699                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
 700
 701                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
 702                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
 703
 704                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
 705                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
 706
 707                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
 708                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
 709
 710                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
 711                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
 712
 713 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 714         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
 715         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
 716 #endif
 717         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
 718         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
 719 #endif /* double-sanity-check paranoia */
 720
 721 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 722         if (!cpu_has_pae)
 723                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 724 #endif
 725         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 726                 test_wp_bit();
 727
 728         /*
 729          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 730          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 731          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 732          * the WP-bit has been tested.
 733          */
 734 #ifndef CONFIG_SMP
 735         zap_low_mappings();
 736 #endif
 737 }
 738
 739 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 740 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 741 {
 742         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
 743         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
 744         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 745         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 746
 747         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
 748 }
 749
 750 #endif
 751
 752 struct kmem_cache *pmd_cache;
 753
 754 void __init pgtable_cache_init(void)
 755 {
 756         if (PTRS_PER_PMD > 1)
 757                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
 758                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 759                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 760                                               SLAB_PANIC,
 761                                               pmd_ctor);
 762 }
 763
 764 /*
 765  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
 766  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
 767  */
 768 static int noinline do_test_wp_bit(void)
 769 {
 770         char tmp_reg;
 771         int flag;
 772
 773         __asm__ __volatile__(
 774                 "       movb %0,%1      \n"
 775                 "1:     movb %1,%0      \n"
 776                 "       xorl %2,%2      \n"
 777                 "2:                     \n"
 778                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
 779                 "       .align 4        \n"
 780                 "       .long 1b,2b     \n"
 781                 ".previous              \n"
 782                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
 783                  "=q" (tmp_reg),
 784                  "=r" (flag)
 785                 :"2" (1)
 786                 :"memory");
 787
 788         return flag;
 789 }
 790
 791 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
 792
 793 void mark_rodata_ro(void)
 794 {
 795         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
 796         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
 797
 798 #ifndef CONFIG_KPROBES
 799 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 800         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
 801         if (num_possible_cpus() <= 1)
 802 #endif
 803         {
 804                 change_page_attr(virt_to_page(start),
 805                                  size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RX);
 806                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
 807         }
 808 #endif
 809         start += size;
 810         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
 811         change_page_attr(virt_to_page(start),
 812                          size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RO);
 813         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
 814                size >> 10);
 815
 816         /*
 817          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
 818          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
 819          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
 820          * of who is the culprit.
 821          */
 822         global_flush_tlb();
 823 }
 824 #endif
 825
 826 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 827 {
 828         unsigned long addr;
 829
 830         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 831                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 832                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 833                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
 834                 free_page(addr);
 835                 totalram_pages++;
 836         }
 837         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 838 }
 839
 840 void free_initmem(void)
 841 {
 842         free_init_pages("unused kernel memory",
 843                         (unsigned long)(&__init_begin),
 844                         (unsigned long)(&__init_end));
 845 }
 846
 847 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 848 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 849 {
 850         free_init_pages("initrd memory", start, end);
 851 }
 852 #endif
 853