1608e2e1a44abcb553a82b73b18d6bacef94556f
[linux-2.6.git] / arch / microblaze / mm / init.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007-2008 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
3  * Copyright (C) 2006 Atmark Techno, Inc.
4  *
5  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
6  * License. See the file "COPYING" in the main directory of this archive
7  * for more details.
8  */
9
10 #include <linux/bootmem.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/lmb.h>
14 #include <linux/mm.h> /* mem_init */
15 #include <linux/initrd.h>
16 #include <linux/pagemap.h>
17 #include <linux/pfn.h>
18 #include <linux/swap.h>
19
20 #include <asm/page.h>
21 #include <asm/mmu_context.h>
22 #include <asm/pgalloc.h>
23 #include <asm/sections.h>
24 #include <asm/tlb.h>
25
26 /* Use for MMU and noMMU because of PCI generic code */
27 int mem_init_done;
28
29 #ifndef CONFIG_MMU
30 unsigned int __page_offset;
31 EXPORT_SYMBOL(__page_offset);
32
33 #else
34 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
35
36 static int init_bootmem_done;
37 #endif /* CONFIG_MMU */
38
39 char *klimit = _end;
40
41 /*
42  * Initialize the bootmem system and give it all the memory we
43  * have available.
44  */
45 unsigned long memory_start;
46 EXPORT_SYMBOL(memory_start);
47 unsigned long memory_end; /* due to mm/nommu.c */
48 unsigned long memory_size;
49
50 /*
51  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
52  */
53 static void __init paging_init(void)
54 {
55         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
56
57         /* Clean every zones */
58         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
59
60         /*
61          * old: we can DMA to/from any address.put all page into ZONE_DMA
62          * We use only ZONE_NORMAL
63          */
64         zones_size[ZONE_NORMAL] = max_mapnr;
65
66         free_area_init(zones_size);
67 }
68
69 void __init setup_memory(void)
70 {
71         int i;
72         unsigned long map_size;
73 #ifndef CONFIG_MMU
74         u32 kernel_align_start, kernel_align_size;
75
76         /* Find main memory where is the kernel */
77         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
78                 memory_start = (u32) lmb.memory.region[i].base;
79                 memory_end = (u32) lmb.memory.region[i].base
80                                 + (u32) lmb.memory.region[i].size;
81                 if ((memory_start <= (u32)_text) &&
82                                         ((u32)_text <= memory_end)) {
83                         memory_size = memory_end - memory_start;
84                         PAGE_OFFSET = memory_start;
85                         printk(KERN_INFO "%s: Main mem: 0x%x-0x%x, "
86                                 "size 0x%08x\n", __func__, (u32) memory_start,
87                                         (u32) memory_end, (u32) memory_size);
88                         break;
89                 }
90         }
91
92         if (!memory_start || !memory_end) {
93                 panic("%s: Missing memory setting 0x%08x-0x%08x\n",
94                         __func__, (u32) memory_start, (u32) memory_end);
95         }
96
97         /* reservation of region where is the kernel */
98         kernel_align_start = PAGE_DOWN((u32)_text);
99         /* ALIGN can be remove because _end in vmlinux.lds.S is align */
100         kernel_align_size = PAGE_UP((u32)klimit) - kernel_align_start;
101         lmb_reserve(kernel_align_start, kernel_align_size);
102         printk(KERN_INFO "%s: kernel addr=0x%08x-0x%08x size=0x%08x\n",
103                 __func__, kernel_align_start, kernel_align_start
104                         + kernel_align_size, kernel_align_size);
105
106 #endif
107         /*
108          * Kernel:
109          * start: base phys address of kernel - page align
110          * end: base phys address of kernel - page align
111          *
112          * min_low_pfn - the first page (mm/bootmem.c - node_boot_start)
113          * max_low_pfn
114          * max_mapnr - the first unused page (mm/bootmem.c - node_low_pfn)
115          * num_physpages - number of all pages
116          */
117
118         /* memory start is from the kernel end (aligned) to higher addr */
119         min_low_pfn = memory_start >> PAGE_SHIFT; /* minimum for allocation */
120         /* RAM is assumed contiguous */
121         num_physpages = max_mapnr = memory_size >> PAGE_SHIFT;
122         max_pfn = max_low_pfn = memory_end >> PAGE_SHIFT;
123
124         printk(KERN_INFO "%s: max_mapnr: %#lx\n", __func__, max_mapnr);
125         printk(KERN_INFO "%s: min_low_pfn: %#lx\n", __func__, min_low_pfn);
126         printk(KERN_INFO "%s: max_low_pfn: %#lx\n", __func__, max_low_pfn);
127
128         /*
129          * Find an area to use for the bootmem bitmap.
130          * We look for the first area which is at least
131          * 128kB in length (128kB is enough for a bitmap
132          * for 4GB of memory, using 4kB pages), plus 1 page
133          * (in case the address isn't page-aligned).
134          */
135 #ifndef CONFIG_MMU
136         map_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(0), PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)),
137                                         min_low_pfn, max_low_pfn);
138 #else
139         map_size = init_bootmem_node(&contig_page_data,
140                 PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)), min_low_pfn, max_low_pfn);
141 #endif
142         lmb_reserve(PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)) << PAGE_SHIFT, map_size);
143
144         /* free bootmem is whole main memory */
145         free_bootmem(memory_start, memory_size);
146
147         /* reserve allocate blocks */
148         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
149                 pr_debug("reserved %d - 0x%08x-0x%08x\n", i,
150                         (u32) lmb.reserved.region[i].base,
151                         (u32) lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i));
152                 reserve_bootmem(lmb.reserved.region[i].base,
153                         lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i) - 1, BOOTMEM_DEFAULT);
154         }
155 #ifdef CONFIG_MMU
156         init_bootmem_done = 1;
157 #endif
158         paging_init();
159 }
160
161 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
162 {
163         unsigned long addr;
164
165         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
166                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
167                 init_page_count(virt_to_page(addr));
168                 memset((void *)addr, 0xcc, PAGE_SIZE);
169                 free_page(addr);
170                 totalram_pages++;
171         }
172         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
173 }
174
175 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
176 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
177 {
178         int pages = 0;
179         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
180                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
181                 init_page_count(virt_to_page(start));
182                 free_page(start);
183                 totalram_pages++;
184                 pages++;
185         }
186         printk(KERN_NOTICE "Freeing initrd memory: %dk freed\n",
187                                         (int)(pages * (PAGE_SIZE / 1024)));
188 }
189 #endif
190
191 void free_initmem(void)
192 {
193         free_init_pages("unused kernel memory",
194                         (unsigned long)(&__init_begin),
195                         (unsigned long)(&__init_end));
196 }
197
198 void __init mem_init(void)
199 {
200         high_memory = (void *)__va(memory_end);
201         /* this will put all memory onto the freelists */
202         totalram_pages += free_all_bootmem();
203
204         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available\n",
205                nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
206                num_physpages << (PAGE_SHIFT-10));
207         mem_init_done = 1;
208 }
209
210 #ifndef CONFIG_MMU
211 /* Check against bounds of physical memory */
212 int ___range_ok(unsigned long addr, unsigned long size)
213 {
214         return ((addr < memory_start) ||
215                 ((addr + size) > memory_end));
216 }
217 EXPORT_SYMBOL(___range_ok);
218
219 int page_is_ram(unsigned long pfn)
220 {
221         return __range_ok(pfn, 0);
222 }
223 #else
224 int page_is_ram(unsigned long pfn)
225 {
226         return pfn < max_low_pfn;
227 }
228
229 /*
230  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
231  */
232 static void mm_cmdline_setup(void)
233 {
234         unsigned long maxmem = 0;
235         char *p = cmd_line;
236
237         /* Look for mem= option on command line */
238         p = strstr(cmd_line, "mem=");
239         if (p) {
240                 p += 4;
241                 maxmem = memparse(p, &p);
242                 if (maxmem && memory_size > maxmem) {
243                         memory_size = maxmem;
244                         memory_end = memory_start + memory_size;
245                         lmb.memory.region[0].size = memory_size;
246                 }
247         }
248 }
249
250 /*
251  * MMU_init_hw does the chip-specific initialization of the MMU hardware.
252  */
253 static void __init mmu_init_hw(void)
254 {
255         /*
256          * The Zone Protection Register (ZPR) defines how protection will
257          * be applied to every page which is a member of a given zone. At
258          * present, we utilize only two of the zones.
259          * The zone index bits (of ZSEL) in the PTE are used for software
260          * indicators, except the LSB.  For user access, zone 1 is used,
261          * for kernel access, zone 0 is used.  We set all but zone 1
262          * to zero, allowing only kernel access as indicated in the PTE.
263          * For zone 1, we set a 01 binary (a value of 10 will not work)
264          * to allow user access as indicated in the PTE.  This also allows
265          * kernel access as indicated in the PTE.
266          */
267         __asm__ __volatile__ ("ori r11, r0, 0x10000000;" \
268                         "mts rzpr, r11;"
269                         : : : "r11");
270 }
271
272 /*
273  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
274  * including both RAM and possibly some I/O regions,
275  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
276  */
277
278 /* called from head.S */
279 asmlinkage void __init mmu_init(void)
280 {
281         unsigned int kstart, ksize;
282
283         if (!lmb.reserved.cnt) {
284                 printk(KERN_EMERG "Error memory count\n");
285                 machine_restart(NULL);
286         }
287
288         if ((u32) lmb.memory.region[0].size < 0x1000000) {
289                 printk(KERN_EMERG "Memory must be greater than 16MB\n");
290                 machine_restart(NULL);
291         }
292         /* Find main memory where the kernel is */
293         memory_start = (u32) lmb.memory.region[0].base;
294         memory_end = (u32) lmb.memory.region[0].base +
295                                 (u32) lmb.memory.region[0].size;
296         memory_size = memory_end - memory_start;
297
298         mm_cmdline_setup(); /* FIXME parse args from command line - not used */
299
300         /*
301          * Map out the kernel text/data/bss from the available physical
302          * memory.
303          */
304         kstart = __pa(CONFIG_KERNEL_START); /* kernel start */
305         /* kernel size */
306         ksize = PAGE_ALIGN(((u32)_end - (u32)CONFIG_KERNEL_START));
307         lmb_reserve(kstart, ksize);
308
309 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
310         /* Remove the init RAM disk from the available memory. */
311 /*      if (initrd_start) {
312                 mem_pieces_remove(&phys_avail, __pa(initrd_start),
313                                   initrd_end - initrd_start, 1);
314         }*/
315 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
316
317         /* Initialize the MMU hardware */
318         mmu_init_hw();
319
320         /* Map in all of RAM starting at CONFIG_KERNEL_START */
321         mapin_ram();
322
323 #ifdef HIGHMEM_START_BOOL
324         ioremap_base = HIGHMEM_START;
325 #else
326         ioremap_base = 0xfe000000UL;    /* for now, could be 0xfffff000 */
327 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
328         ioremap_bot = ioremap_base;
329
330         /* Initialize the context management stuff */
331         mmu_context_init();
332 }
333
334 /* This is only called until mem_init is done. */
335 void __init *early_get_page(void)
336 {
337         void *p;
338         if (init_bootmem_done) {
339                 p = alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
340         } else {
341                 /*
342                  * Mem start + 32MB -> here is limit
343                  * because of mem mapping from head.S
344                  */
345                 p = __va(lmb_alloc_base(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
346                                         memory_start + 0x2000000));
347         }
348         return p;
349 }
350
351 #endif /* CONFIG_MMU */
352
353 void * __init_refok alloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
354 {
355         if (mem_init_done)
356                 return kmalloc(size, mask);
357         else
358                 return alloc_bootmem(size);
359 }
360
361 void * __init_refok zalloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
362 {
363         void *p;
364
365         if (mem_init_done)
366                 p = kzalloc(size, mask);
367         else {
368                 p = alloc_bootmem(size);
369                 if (p)
370                         memset(p, 0, size);
371         }
372         return p;
373 }