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