bf8bd026db55e5004f1dfc9efa49f91fa5bfa7c7
[linux-2.6.git] / arch / sh / mm / init.c
1 /*
2  * linux/arch/sh/mm/init.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1999  Niibe Yutaka
5  *  Copyright (C) 2002 - 2007  Paul Mundt
6  *
7  *  Based on linux/arch/i386/mm/init.c:
8  *   Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
9  */
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/bootmem.h>
14 #include <linux/proc_fs.h>
15 #include <linux/pagemap.h>
16 #include <linux/percpu.h>
17 #include <linux/io.h>
18 #include <asm/mmu_context.h>
19 #include <asm/tlb.h>
20 #include <asm/cacheflush.h>
21 #include <asm/sections.h>
22 #include <asm/cache.h>
23
24 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
25 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
26
27 #ifdef CONFIG_SUPERH32
28 /*
29  * Handle trivial transitions between cached and uncached
30  * segments, making use of the 1:1 mapping relationship in
31  * 512MB lowmem.
32  *
33  * This is the offset of the uncached section from its cached alias.
34  * Default value only valid in 29 bit mode, in 32bit mode will be
35  * overridden in pmb_init.
36  */
37 unsigned long cached_to_uncached = P2SEG - P1SEG;
38 #endif
39
40 #ifdef CONFIG_MMU
41 static void set_pte_phys(unsigned long addr, unsigned long phys, pgprot_t prot)
42 {
43         pgd_t *pgd;
44         pud_t *pud;
45         pmd_t *pmd;
46         pte_t *pte;
47
48         pgd = pgd_offset_k(addr);
49         if (pgd_none(*pgd)) {
50                 pgd_ERROR(*pgd);
51                 return;
52         }
53
54         pud = pud_alloc(NULL, pgd, addr);
55         if (unlikely(!pud)) {
56                 pud_ERROR(*pud);
57                 return;
58         }
59
60         pmd = pmd_alloc(NULL, pud, addr);
61         if (unlikely(!pmd)) {
62                 pmd_ERROR(*pmd);
63                 return;
64         }
65
66         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
67         if (!pte_none(*pte)) {
68                 pte_ERROR(*pte);
69                 return;
70         }
71
72         set_pte(pte, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
73         local_flush_tlb_one(get_asid(), addr);
74 }
75
76 /*
77  * As a performance optimization, other platforms preserve the fixmap mapping
78  * across a context switch, we don't presently do this, but this could be done
79  * in a similar fashion as to the wired TLB interface that sh64 uses (by way
80  * of the memory mapped UTLB configuration) -- this unfortunately forces us to
81  * give up a TLB entry for each mapping we want to preserve. While this may be
82  * viable for a small number of fixmaps, it's not particularly useful for
83  * everything and needs to be carefully evaluated. (ie, we may want this for
84  * the vsyscall page).
85  *
86  * XXX: Perhaps add a _PAGE_WIRED flag or something similar that we can pass
87  * in at __set_fixmap() time to determine the appropriate behavior to follow.
88  *
89  *                                       -- PFM.
90  */
91 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, unsigned long phys, pgprot_t prot)
92 {
93         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
94
95         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
96                 BUG();
97                 return;
98         }
99
100         set_pte_phys(address, phys, prot);
101 }
102
103 void __init page_table_range_init(unsigned long start, unsigned long end,
104                                          pgd_t *pgd_base)
105 {
106         pgd_t *pgd;
107         pud_t *pud;
108         pmd_t *pmd;
109         pte_t *pte;
110         int i, j, k;
111         unsigned long vaddr;
112
113         vaddr = start;
114         i = __pgd_offset(vaddr);
115         j = __pud_offset(vaddr);
116         k = __pmd_offset(vaddr);
117         pgd = pgd_base + i;
118
119         for ( ; (i < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, i++) {
120                 pud = (pud_t *)pgd;
121                 for ( ; (j < PTRS_PER_PUD) && (vaddr != end); pud++, j++) {
122                         pmd = (pmd_t *)pud;
123                         for (; (k < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, k++) {
124                                 if (pmd_none(*pmd)) {
125                                         pte = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
126                                         pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, pte);
127                                         BUG_ON(pte != pte_offset_kernel(pmd, 0));
128                                 }
129                                 vaddr += PMD_SIZE;
130                         }
131                         k = 0;
132                 }
133                 j = 0;
134         }
135 }
136 #endif  /* CONFIG_MMU */
137
138 /*
139  * paging_init() sets up the page tables
140  */
141 void __init paging_init(void)
142 {
143         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
144         unsigned long vaddr, end;
145         int nid;
146
147         /* We don't need to map the kernel through the TLB, as
148          * it is permanatly mapped using P1. So clear the
149          * entire pgd. */
150         memset(swapper_pg_dir, 0, sizeof(swapper_pg_dir));
151
152         /* Set an initial value for the MMU.TTB so we don't have to
153          * check for a null value. */
154         set_TTB(swapper_pg_dir);
155
156         /*
157          * Populate the relevant portions of swapper_pg_dir so that
158          * we can use the fixmap entries without calling kmalloc.
159          * pte's will be filled in by __set_fixmap().
160          */
161         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
162         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
163         page_table_range_init(vaddr, end, swapper_pg_dir);
164
165         kmap_coherent_init();
166
167         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
168
169         for_each_online_node(nid) {
170                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
171                 unsigned long low, start_pfn;
172
173                 start_pfn = pgdat->bdata->node_min_pfn;
174                 low = pgdat->bdata->node_low_pfn;
175
176                 if (max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] < low)
177                         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = low;
178
179                 printk("Node %u: start_pfn = 0x%lx, low = 0x%lx\n",
180                        nid, start_pfn, low);
181         }
182
183         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
184
185         /* Set up the uncached fixmap */
186         set_fixmap_nocache(FIX_UNCACHED, __pa(&__uncached_start));
187 }
188
189 static struct kcore_list kcore_mem;
190
191 void __init mem_init(void)
192 {
193         int codesize, datasize, initsize;
194         int nid;
195
196         num_physpages = 0;
197         high_memory = NULL;
198
199         for_each_online_node(nid) {
200                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
201                 unsigned long node_pages = 0;
202                 void *node_high_memory;
203
204                 num_physpages += pgdat->node_present_pages;
205
206                 if (pgdat->node_spanned_pages)
207                         node_pages = free_all_bootmem_node(pgdat);
208
209                 totalram_pages += node_pages;
210
211                 node_high_memory = (void *)__va((pgdat->node_start_pfn +
212                                                  pgdat->node_spanned_pages) <<
213                                                  PAGE_SHIFT);
214                 if (node_high_memory > high_memory)
215                         high_memory = node_high_memory;
216         }
217
218         /* Set this up early, so we can take care of the zero page */
219         cpu_cache_init();
220
221         /* clear the zero-page */
222         memset(empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);
223         __flush_wback_region(empty_zero_page, PAGE_SIZE);
224
225         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
226         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
227         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
228
229         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT, KCORE_RAM);
230
231         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, "
232                "%dk data, %dk init)\n",
233                 nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
234                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
235                 codesize >> 10,
236                 datasize >> 10,
237                 initsize >> 10);
238
239         /* Initialize the vDSO */
240         vsyscall_init();
241 }
242
243 void free_initmem(void)
244 {
245         unsigned long addr;
246
247         addr = (unsigned long)(&__init_begin);
248         for (; addr < (unsigned long)(&__init_end); addr += PAGE_SIZE) {
249                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
250                 init_page_count(virt_to_page(addr));
251                 free_page(addr);
252                 totalram_pages++;
253         }
254         printk("Freeing unused kernel memory: %ldk freed\n",
255                ((unsigned long)&__init_end -
256                 (unsigned long)&__init_begin) >> 10);
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
260 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
261 {
262         unsigned long p;
263         for (p = start; p < end; p += PAGE_SIZE) {
264                 ClearPageReserved(virt_to_page(p));
265                 init_page_count(virt_to_page(p));
266                 free_page(p);
267                 totalram_pages++;
268         }
269         printk("Freeing initrd memory: %ldk freed\n", (end - start) >> 10);
270 }
271 #endif
272
273 #if THREAD_SHIFT < PAGE_SHIFT
274 static struct kmem_cache *thread_info_cache;
275
276 struct thread_info *alloc_thread_info(struct task_struct *tsk)
277 {
278         struct thread_info *ti;
279
280         ti = kmem_cache_alloc(thread_info_cache, GFP_KERNEL);
281         if (unlikely(ti == NULL))
282                 return NULL;
283 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
284         memset(ti, 0, THREAD_SIZE);
285 #endif
286         return ti;
287 }
288
289 void free_thread_info(struct thread_info *ti)
290 {
291         kmem_cache_free(thread_info_cache, ti);
292 }
293
294 void thread_info_cache_init(void)
295 {
296         thread_info_cache = kmem_cache_create("thread_info", THREAD_SIZE,
297                                               THREAD_SIZE, 0, NULL);
298         BUG_ON(thread_info_cache == NULL);
299 }
300 #endif /* THREAD_SHIFT < PAGE_SHIFT */
301
302 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
303 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
304 {
305         pg_data_t *pgdat;
306         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
307         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
308         int ret;
309
310         pgdat = NODE_DATA(nid);
311
312         /* We only have ZONE_NORMAL, so this is easy.. */
313         ret = __add_pages(nid, pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL,
314                                 start_pfn, nr_pages);
315         if (unlikely(ret))
316                 printk("%s: Failed, __add_pages() == %d\n", __func__, ret);
317
318         return ret;
319 }
320 EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_add_memory);
321
322 #ifdef CONFIG_NUMA
323 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 addr)
324 {
325         /* Node 0 for now.. */
326         return 0;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_add_physaddr_to_nid);
329 #endif
330 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */