powerpc/32: Add the ability for a classic ppc kernel to be loaded at 32M
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / init_32.c
1 /*
2  *  PowerPC version
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
4  *
5  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
6  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
7  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
8  *  PPC44x/36-bit changes by Matt Porter (mporter@mvista.com)
9  *
10  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
11  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
12  *
13  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
14  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
15  *  as published by the Free Software Foundation; either version
16  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
17  *
18  */
19
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/sched.h>
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/errno.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/types.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/stddef.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/bootmem.h>
30 #include <linux/highmem.h>
31 #include <linux/initrd.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/lmb.h>
34
35 #include <asm/pgalloc.h>
36 #include <asm/prom.h>
37 #include <asm/io.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/mmu.h>
40 #include <asm/smp.h>
41 #include <asm/machdep.h>
42 #include <asm/btext.h>
43 #include <asm/tlb.h>
44 #include <asm/sections.h>
45 #include <asm/system.h>
46
47 #include "mmu_decl.h"
48
49 #if defined(CONFIG_KERNEL_START_BOOL) || defined(CONFIG_LOWMEM_SIZE_BOOL)
50 /* The ammount of lowmem must be within 0xF0000000 - KERNELBASE. */
51 #if (CONFIG_LOWMEM_SIZE > (0xF0000000 - PAGE_OFFSET))
52 #error "You must adjust CONFIG_LOWMEM_SIZE or CONFIG_START_KERNEL"
53 #endif
54 #endif
55 #define MAX_LOW_MEM     CONFIG_LOWMEM_SIZE
56
57 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
58
59 phys_addr_t total_memory;
60 phys_addr_t total_lowmem;
61
62 phys_addr_t memstart_addr = (phys_addr_t)~0ull;
63 EXPORT_SYMBOL(memstart_addr);
64 phys_addr_t kernstart_addr;
65 EXPORT_SYMBOL(kernstart_addr);
66 phys_addr_t lowmem_end_addr;
67
68 int boot_mapsize;
69 #ifdef CONFIG_PPC_PMAC
70 unsigned long agp_special_page;
71 EXPORT_SYMBOL(agp_special_page);
72 #endif
73
74 void MMU_init(void);
75
76 /* XXX should be in current.h  -- paulus */
77 extern struct task_struct *current_set[NR_CPUS];
78
79 /*
80  * this tells the system to map all of ram with the segregs
81  * (i.e. page tables) instead of the bats.
82  * -- Cort
83  */
84 int __map_without_bats;
85 int __map_without_ltlbs;
86
87 /* max amount of low RAM to map in */
88 unsigned long __max_low_memory = MAX_LOW_MEM;
89
90 /*
91  * address of the limit of what is accessible with initial MMU setup -
92  * 256MB usually, but only 16MB on 601.
93  */
94 phys_addr_t __initial_memory_limit_addr = (phys_addr_t)0x10000000;
95
96 /*
97  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
98  */
99 void MMU_setup(void)
100 {
101         /* Check for nobats option (used in mapin_ram). */
102         if (strstr(cmd_line, "nobats")) {
103                 __map_without_bats = 1;
104         }
105
106         if (strstr(cmd_line, "noltlbs")) {
107                 __map_without_ltlbs = 1;
108         }
109 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
110         __map_without_bats = 1;
111         __map_without_ltlbs = 1;
112 #endif
113 }
114
115 /*
116  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
117  * including both RAM and possibly some I/O regions,
118  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
119  */
120 void __init MMU_init(void)
121 {
122         if (ppc_md.progress)
123                 ppc_md.progress("MMU:enter", 0x111);
124
125         /* 601 can only access 16MB at the moment */
126         if (PVR_VER(mfspr(SPRN_PVR)) == 1)
127                 __initial_memory_limit_addr = 0x01000000;
128         /* 8xx can only access 8MB at the moment */
129         if (PVR_VER(mfspr(SPRN_PVR)) == 0x50)
130                 __initial_memory_limit_addr = 0x00800000;
131
132         /* parse args from command line */
133         MMU_setup();
134
135         if (lmb.memory.cnt > 1) {
136                 lmb.memory.cnt = 1;
137                 lmb_analyze();
138                 printk(KERN_WARNING "Only using first contiguous memory region");
139         }
140
141         total_lowmem = total_memory = lmb_end_of_DRAM() - memstart_addr;
142         lowmem_end_addr = memstart_addr + total_lowmem;
143
144 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
145         /* Freescale Book-E parts expect lowmem to be mapped by fixed TLB
146          * entries, so we need to adjust lowmem to match the amount we can map
147          * in the fixed entries */
148         adjust_total_lowmem();
149 #endif /* CONFIG_FSL_BOOKE */
150
151         if (total_lowmem > __max_low_memory) {
152                 total_lowmem = __max_low_memory;
153                 lowmem_end_addr = memstart_addr + total_lowmem;
154 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
155                 total_memory = total_lowmem;
156                 lmb_enforce_memory_limit(lowmem_end_addr);
157                 lmb_analyze();
158 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
159         }
160
161         /* Initialize the MMU hardware */
162         if (ppc_md.progress)
163                 ppc_md.progress("MMU:hw init", 0x300);
164         MMU_init_hw();
165
166         /* Map in all of RAM starting at KERNELBASE */
167         if (ppc_md.progress)
168                 ppc_md.progress("MMU:mapin", 0x301);
169         mapin_ram();
170
171 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
172         ioremap_base = PKMAP_BASE;
173 #else
174         ioremap_base = 0xfe000000UL;    /* for now, could be 0xfffff000 */
175 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
176         ioremap_bot = ioremap_base;
177
178         /* Map in I/O resources */
179         if (ppc_md.progress)
180                 ppc_md.progress("MMU:setio", 0x302);
181
182         if (ppc_md.progress)
183                 ppc_md.progress("MMU:exit", 0x211);
184
185         /* From now on, btext is no longer BAT mapped if it was at all */
186 #ifdef CONFIG_BOOTX_TEXT
187         btext_unmap();
188 #endif
189 }
190
191 /* This is only called until mem_init is done. */
192 void __init *early_get_page(void)
193 {
194         void *p;
195
196         if (init_bootmem_done) {
197                 p = alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
198         } else {
199                 p = __va(lmb_alloc_base(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
200                                         __initial_memory_limit_addr));
201         }
202         return p;
203 }
204
205 /* Free up now-unused memory */
206 static void free_sec(unsigned long start, unsigned long end, const char *name)
207 {
208         unsigned long cnt = 0;
209
210         while (start < end) {
211                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
212                 init_page_count(virt_to_page(start));
213                 free_page(start);
214                 cnt++;
215                 start += PAGE_SIZE;
216         }
217         if (cnt) {
218                 printk(" %ldk %s", cnt << (PAGE_SHIFT - 10), name);
219                 totalram_pages += cnt;
220         }
221 }
222
223 void free_initmem(void)
224 {
225 #define FREESEC(TYPE) \
226         free_sec((unsigned long)(&__ ## TYPE ## _begin), \
227                  (unsigned long)(&__ ## TYPE ## _end), \
228                  #TYPE);
229
230         printk ("Freeing unused kernel memory:");
231         FREESEC(init);
232         printk("\n");
233         ppc_md.progress = NULL;
234 #undef FREESEC
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
238 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
239 {
240         if (start < end)
241                 printk ("Freeing initrd memory: %ldk freed\n", (end - start) >> 10);
242         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
243                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
244                 init_page_count(virt_to_page(start));
245                 free_page(start);
246                 totalram_pages++;
247         }
248 }
249 #endif
250
251 #ifdef CONFIG_PROC_KCORE
252 static struct kcore_list kcore_vmem;
253
254 static int __init setup_kcore(void)
255 {
256         int i;
257
258         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
259                 unsigned long base;
260                 unsigned long size;
261                 struct kcore_list *kcore_mem;
262
263                 base = lmb.memory.region[i].base;
264                 size = lmb.memory.region[i].size;
265
266                 kcore_mem = kmalloc(sizeof(struct kcore_list), GFP_ATOMIC);
267                 if (!kcore_mem)
268                         panic("%s: kmalloc failed\n", __func__);
269
270                 /* must stay under 32 bits */
271                 if ( 0xfffffffful - (unsigned long)__va(base) < size) {
272                         size = 0xfffffffful - (unsigned long)(__va(base));
273                         printk(KERN_DEBUG "setup_kcore: restrict size=%lx\n",
274                                                 size);
275                 }
276
277                 kclist_add(kcore_mem, __va(base), size);
278         }
279
280         kclist_add(&kcore_vmem, (void *)VMALLOC_START,
281                 VMALLOC_END-VMALLOC_START);
282
283         return 0;
284 }
285 module_init(setup_kcore);
286 #endif