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/memory_hotplug.h>
  31 #include <linux/initrd.h>
  32 #include <linux/cpumask.h>
  33
  34 #include <asm/asm.h>
  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/bugs.h>
  44 #include <asm/tlb.h>
  45 #include <asm/tlbflush.h>
  46 #include <asm/pgalloc.h>
  47 #include <asm/sections.h>
  48 #include <asm/paravirt.h>
  49
  50 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
  51
  52 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  53 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  54
  55 static noinline int do_test_wp_bit(void);
  56
  57 /*
  58  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  59  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  60  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  61  */
  62 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  63 {
  64         pud_t *pud;
  65         pmd_t *pmd_table;
  66
  67 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  68         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
  69                 pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  70
  71                 paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(pmd_table) >> PAGE_SHIFT);
  72                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  73                 pud = pud_offset(pgd, 0);
  74                 BUG_ON(pmd_table != pmd_offset(pud, 0));
  75         }
  76 #endif
  77         pud = pud_offset(pgd, 0);
  78         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
  79
  80         return pmd_table;
  81 }
  82
  83 /*
  84  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  85  * directory entry:
  86  */
  87 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  88 {
  89         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
  90                 pte_t *page_table = NULL;
  91
  92 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
  93                 page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
  94 #endif
  95                 if (!page_table) {
  96                         page_table =
  97                                 (pte_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  98                 }
  99
 100                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
 101                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
 102                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
 103         }
 104
 105         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
 106 }
 107
 108 /*
 109  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
 110  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
 111  * the given range.
 112  *
 113  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
 114  * so we can cache the place of the first one and move around without
 115  * checking the pgd every time.
 116  */
 117 static void __init
 118 page_table_range_init(unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 119 {
 120         int pgd_idx, pmd_idx;
 121         unsigned long vaddr;
 122         pgd_t *pgd;
 123         pmd_t *pmd;
 124
 125         vaddr = start;
 126         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 127         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 128         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 129
 130         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 131                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 132                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
 133                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end);
 134                                                         pmd++, pmd_idx++) {
 135                         one_page_table_init(pmd);
 136
 137                         vaddr += PMD_SIZE;
 138                 }
 139                 pmd_idx = 0;
 140         }
 141 }
 142
 143 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
 144 {
 145         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
 146                 return 1;
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 152  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 153  * PAGE_OFFSET:
 154  */
 155 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
 156 {
 157         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 158         unsigned long pfn;
 159         pgd_t *pgd;
 160         pmd_t *pmd;
 161         pte_t *pte;
 162
 163         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 164         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 165         pfn = 0;
 166
 167         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 168                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 169                 if (pfn >= max_low_pfn)
 170                         continue;
 171
 172                 for (pmd_idx = 0;
 173                      pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn;
 174                      pmd++, pmd_idx++) {
 175                         unsigned int addr = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 176
 177                         /*
 178                          * Map with big pages if possible, otherwise
 179                          * create normal page tables:
 180                          */
 181                         if (cpu_has_pse) {
 182                                 unsigned int addr2;
 183                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL_LARGE;
 184
 185                                 addr2 = (pfn + PTRS_PER_PTE-1) * PAGE_SIZE +
 186                                         PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 187
 188                                 if (is_kernel_text(addr) ||
 189                                     is_kernel_text(addr2))
 190                                         prot = PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC;
 191
 192                                 set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, prot));
 193
 194                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 195                                 continue;
 196                         }
 197                         pte = one_page_table_init(pmd);
 198
 199                         for (pte_ofs = 0;
 200                              pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
 201                              pte++, pfn++, pte_ofs++, addr += PAGE_SIZE) {
 202                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
 203
 204                                 if (is_kernel_text(addr))
 205                                         prot = PAGE_KERNEL_EXEC;
 206
 207                                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, prot));
 208                         }
 209                 }
 210         }
 211 }
 212
 213 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
 214 {
 215         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
 216                 return 1;
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 221 pte_t *kmap_pte;
 222 pgprot_t kmap_prot;
 223
 224 static inline pte_t *kmap_get_fixmap_pte(unsigned long vaddr)
 225 {
 226         return pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr),
 227                         vaddr), vaddr), vaddr);
 228 }
 229
 230 static void __init kmap_init(void)
 231 {
 232         unsigned long kmap_vstart;
 233
 234         /*
 235          * Cache the first kmap pte:
 236          */
 237         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 238         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
 239
 240         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
 241 }
 242
 243 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 244 {
 245         unsigned long vaddr;
 246         pgd_t *pgd;
 247         pud_t *pud;
 248         pmd_t *pmd;
 249         pte_t *pte;
 250
 251         vaddr = PKMAP_BASE;
 252         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 253
 254         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 255         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 256         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 257         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 258         pkmap_page_table = pte;
 259 }
 260
 261 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
 262 {
 263         init_page_count(page);
 264         __free_page(page);
 265         totalhigh_pages++;
 266 }
 267
 268 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 269 {
 270         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 271                 ClearPageReserved(page);
 272                 free_new_highpage(page);
 273         } else
 274                 SetPageReserved(page);
 275 }
 276
 277 static int __meminit
 278 add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
 279 {
 280         free_new_highpage(page);
 281         totalram_pages++;
 282 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 283         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
 284 #endif
 285         num_physpages++;
 286
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Not currently handling the NUMA case.
 292  * Assuming single node and all memory that
 293  * has been added dynamically that would be
 294  * onlined here is in HIGHMEM.
 295  */
 296 void __meminit online_page(struct page *page)
 297 {
 298         ClearPageReserved(page);
 299         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
 300 }
 301
 302 #ifndef CONFIG_NUMA
 303 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 304 {
 305         int pfn;
 306
 307         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
 308                 /*
 309                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
 310                  */
 311                 if (pfn_valid(pfn))
 312                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 313         }
 314         totalram_pages += totalhigh_pages;
 315 }
 316 #endif /* !CONFIG_NUMA */
 317
 318 #else
 319 # define kmap_init()                            do { } while (0)
 320 # define permanent_kmaps_init(pgd_base)         do { } while (0)
 321 # define set_highmem_pages_init(bad_ppro)       do { } while (0)
 322 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 323
 324 pteval_t __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 325 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
 326
 327 pteval_t __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 328
 329 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
 330 {
 331 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 332         int i;
 333
 334         /*
 335          * Init entries of the first-level page table to the
 336          * zero page, if they haven't already been set up.
 337          *
 338          * In a normal native boot, we'll be running on a
 339          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
 340          * mode, so this will end up clobbering the mappings
 341          * for the lower 24Mbytes of the address space,
 342          * without affecting the kernel address space.
 343          */
 344         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 345                 set_pgd(&base[i],
 346                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
 347
 348         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
 349            will be allocated for it. */
 350         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
 351                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
 352 #else
 353         paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(base) >> PAGE_SHIFT);
 354 #endif
 355 }
 356
 357 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
 358 {
 359 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 360         /*
 361          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
 362          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
 363          * case we already have these mappings through head.S.
 364          * All user-space mappings are explicitly cleared after
 365          * SMP startup.
 366          */
 367         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
 368 #endif
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
 373  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
 374  * the boot process.
 375  *
 376  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
 377  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
 378  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
 379  * will be swapper_pg_dir.
 380  *
 381  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
 382  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
 383  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
 384  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
 385  * appropriately for the rest of the initialization to work.
 386  *
 387  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
 388  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
 389  * mappings.
 390  */
 391 static void __init pagetable_init(void)
 392 {
 393         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 394         unsigned long vaddr, end;
 395
 396         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
 397
 398         /* Enable PSE if available */
 399         if (cpu_has_pse)
 400                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 401
 402         /* Enable PGE if available */
 403         if (cpu_has_pge) {
 404                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 405                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 406                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 407         }
 408
 409         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 410         remap_numa_kva();
 411
 412         /*
 413          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 414          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 415          */
 416         early_ioremap_clear();
 417         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 418         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 419         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
 420         early_ioremap_reset();
 421
 422         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 423
 424         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
 425 }
 426
 427 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
 428 /*
 429  * ACPI suspend needs this for resume, because things like the intel-agp
 430  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 431  */
 432 char swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 433         __attribute__ ((aligned(PAGE_SIZE)));
 434
 435 static inline void save_pg_dir(void)
 436 {
 437         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 438 }
 439 #else /* !CONFIG_ACPI_SLEEP */
 440 static inline void save_pg_dir(void)
 441 {
 442 }
 443 #endif /* !CONFIG_ACPI_SLEEP */
 444
 445 void zap_low_mappings(void)
 446 {
 447         int i;
 448
 449         save_pg_dir();
 450
 451         /*
 452          * Zap initial low-memory mappings.
 453          *
 454          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 455          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 456          */
 457         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++) {
 458 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 459                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 460 #else
 461                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 462 #endif
 463         }
 464         flush_tlb_all();
 465 }
 466
 467 int nx_enabled;
 468
 469 pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
 470 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
 471
 472 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 473
 474 static int disable_nx __initdata;
 475
 476 /*
 477  * noexec = on|off
 478  *
 479  * Control non executable mappings.
 480  *
 481  * on      Enable
 482  * off     Disable
 483  */
 484 static int __init noexec_setup(char *str)
 485 {
 486         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
 487                 if (cpu_has_nx) {
 488                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 489                         disable_nx = 0;
 490                 }
 491         } else {
 492                 if (!strcmp(str, "off")) {
 493                         disable_nx = 1;
 494                         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 495                 } else {
 496                         return -EINVAL;
 497                 }
 498         }
 499
 500         return 0;
 501 }
 502 early_param("noexec", noexec_setup);
 503
 504 static void __init set_nx(void)
 505 {
 506         unsigned int v[4], l, h;
 507
 508         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 509                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 510
 511                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 512                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 513                         l |= EFER_NX;
 514                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 515                         nx_enabled = 1;
 516                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 517                 }
 518         }
 519 }
 520 #endif
 521
 522 /*
 523  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 524  * already mapped by head.S.
 525  *
 526  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 527  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 528  */
 529 void __init paging_init(void)
 530 {
 531 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 532         set_nx();
 533         if (nx_enabled)
 534                 printk(KERN_INFO "NX (Execute Disable) protection: active\n");
 535 #endif
 536         pagetable_init();
 537
 538         load_cr3(swapper_pg_dir);
 539
 540 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 541         /*
 542          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 543          * the user would just see a hanging kernel.
 544          */
 545         if (cpu_has_pae)
 546                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 547 #endif
 548         __flush_tlb_all();
 549
 550         kmap_init();
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 555  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 556  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 557  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 558  */
 559 static void __init test_wp_bit(void)
 560 {
 561         printk(KERN_INFO
 562   "Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode...");
 563
 564         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 565         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 566         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 567         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 568
 569         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 570                 printk(KERN_CONT "No.\n");
 571 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 572                 panic(
 573   "This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 574 #endif
 575         } else {
 576                 printk(KERN_CONT "Ok.\n");
 577         }
 578 }
 579
 580 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 581
 582 void __init mem_init(void)
 583 {
 584         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 585         int tmp, bad_ppro;
 586
 587 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 588         BUG_ON(!mem_map);
 589 #endif
 590         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 591
 592 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 593         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 594         if (PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 595                 printk(KERN_ERR
 596                         "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 597                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 598                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
 599                                 FIXADDR_START);
 600                 BUG();
 601         }
 602 #endif
 603         /* this will put all low memory onto the freelists */
 604         totalram_pages += free_all_bootmem();
 605
 606         reservedpages = 0;
 607         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 608                 /*
 609                  * Only count reserved RAM pages:
 610                  */
 611                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 612                         reservedpages++;
 613
 614         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 615
 616         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 617         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 618         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 619
 620         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 621         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 622                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 623
 624         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, "
 625                         "%dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 626                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 627                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 628                 codesize >> 10,
 629                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 630                 datasize >> 10,
 631                 initsize >> 10,
 632                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 633                );
 634
 635 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
 636         printk(KERN_INFO "virtual kernel memory layout:\n"
 637                 "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 638 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 639                 "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 640 #endif
 641                 "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 642                 "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 643                 "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 644                 "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 645                 "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
 646                 FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
 647                 (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
 648
 649 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 650                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
 651                 (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
 652 #endif
 653
 654                 VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 655                 (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
 656
 657                 (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
 658                 ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
 659
 660                 (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
 661                 ((unsigned long)&__init_end -
 662                  (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
 663
 664                 (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
 665                 ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
 666
 667                 (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
 668                 ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
 669
 670 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 671         BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE        > FIXADDR_START);
 672         BUG_ON(VMALLOC_END                              > PKMAP_BASE);
 673 #endif
 674         BUG_ON(VMALLOC_START                            > VMALLOC_END);
 675         BUG_ON((unsigned long)high_memory               > VMALLOC_START);
 676 #endif /* double-sanity-check paranoia */
 677
 678 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 679         if (!cpu_has_pae)
 680                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 681 #endif
 682         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 683                 test_wp_bit();
 684
 685         /*
 686          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 687          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 688          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 689          * the WP-bit has been tested.
 690          */
 691 #ifndef CONFIG_SMP
 692         zap_low_mappings();
 693 #endif
 694 }
 695
 696 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 697 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 698 {
 699         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
 700         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
 701         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 702         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 703
 704         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
 705 }
 706 #endif
 707
 708 /*
 709  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
 710  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
 711  */
 712 static noinline int do_test_wp_bit(void)
 713 {
 714         char tmp_reg;
 715         int flag;
 716
 717         __asm__ __volatile__(
 718                 "       movb %0, %1     \n"
 719                 "1:     movb %1, %0     \n"
 720                 "       xorl %2, %2     \n"
 721                 "2:                     \n"
 722                 _ASM_EXTABLE(1b,2b)
 723                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
 724                  "=q" (tmp_reg),
 725                  "=r" (flag)
 726                 :"2" (1)
 727                 :"memory");
 728
 729         return flag;
 730 }
 731
 732 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
 733 const int rodata_test_data = 0xC3;
 734 EXPORT_SYMBOL_GPL(rodata_test_data);
 735
 736 void mark_rodata_ro(void)
 737 {
 738         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
 739         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
 740
 741 #ifndef CONFIG_KPROBES
 742 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 743         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
 744         if (num_possible_cpus() <= 1)
 745 #endif
 746         {
 747                 set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 748                 printk(KERN_INFO "Write protecting the kernel text: %luk\n",
 749                         size >> 10);
 750
 751 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
 752                 printk(KERN_INFO "Testing CPA: Reverting %lx-%lx\n",
 753                         start, start+size);
 754                 set_pages_rw(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT);
 755
 756                 printk(KERN_INFO "Testing CPA: write protecting again\n");
 757                 set_pages_ro(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT);
 758 #endif
 759         }
 760 #endif
 761         start += size;
 762         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
 763         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 764         printk(KERN_INFO "Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
 765                 size >> 10);
 766         rodata_test();
 767
 768 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
 769         printk(KERN_INFO "Testing CPA: undo %lx-%lx\n", start, start + size);
 770         set_pages_rw(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 771
 772         printk(KERN_INFO "Testing CPA: write protecting again\n");
 773         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 774 #endif
 775 }
 776 #endif
 777
 778 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 779 {
 780 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 781         /*
 782          * If debugging page accesses then do not free this memory but
 783          * mark them not present - any buggy init-section access will
 784          * create a kernel page fault:
 785          */
 786         printk(KERN_INFO "debug: unmapping init memory %08lx..%08lx\n",
 787                 begin, PAGE_ALIGN(end));
 788         set_memory_np(begin, (end - begin) >> PAGE_SHIFT);
 789 #else
 790         unsigned long addr;
 791
 792         /*
 793          * We just marked the kernel text read only above, now that
 794          * we are going to free part of that, we need to make that
 795          * writeable first.
 796          */
 797         set_memory_rw(begin, (end - begin) >> PAGE_SHIFT);
 798
 799         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 800                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 801                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 802                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
 803                 free_page(addr);
 804                 totalram_pages++;
 805         }
 806         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 807 #endif
 808 }
 809
 810 void free_initmem(void)
 811 {
 812         free_init_pages("unused kernel memory",
 813                         (unsigned long)(&__init_begin),
 814                         (unsigned long)(&__init_end));
 815 }
 816
 817 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 818 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 819 {
 820         free_init_pages("initrd memory", start, end);
 821 }
 822 #endif