lib, arch: add filter argument to show_mem and fix private implementations
[linux-2.6.git] / arch / unicore32 / mm / init.c
1 /*
2  *  linux/arch/unicore32/mm/init.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2010 GUAN Xue-tao
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/mman.h>
16 #include <linux/nodemask.h>
17 #include <linux/initrd.h>
18 #include <linux/highmem.h>
19 #include <linux/gfp.h>
20 #include <linux/memblock.h>
21 #include <linux/sort.h>
22 #include <linux/dma-mapping.h>
23
24 #include <asm/sections.h>
25 #include <asm/setup.h>
26 #include <asm/sizes.h>
27 #include <asm/tlb.h>
28 #include <mach/map.h>
29
30 #include "mm.h"
31
32 static unsigned long phys_initrd_start __initdata = 0x01000000;
33 static unsigned long phys_initrd_size __initdata = SZ_8M;
34
35 static int __init early_initrd(char *p)
36 {
37         unsigned long start, size;
38         char *endp;
39
40         start = memparse(p, &endp);
41         if (*endp == ',') {
42                 size = memparse(endp + 1, NULL);
43
44                 phys_initrd_start = start;
45                 phys_initrd_size = size;
46         }
47         return 0;
48 }
49 early_param("initrd", early_initrd);
50
51 /*
52  * This keeps memory configuration data used by a couple memory
53  * initialization functions, as well as show_mem() for the skipping
54  * of holes in the memory map.  It is populated by uc32_add_memory().
55  */
56 struct meminfo meminfo;
57
58 void show_mem(unsigned int filter)
59 {
60         int free = 0, total = 0, reserved = 0;
61         int shared = 0, cached = 0, slab = 0, i;
62         struct meminfo *mi = &meminfo;
63
64         printk(KERN_DEFAULT "Mem-info:\n");
65         show_free_areas();
66
67         for_each_bank(i, mi) {
68                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
69                 unsigned int pfn1, pfn2;
70                 struct page *page, *end;
71
72                 pfn1 = bank_pfn_start(bank);
73                 pfn2 = bank_pfn_end(bank);
74
75                 page = pfn_to_page(pfn1);
76                 end  = pfn_to_page(pfn2 - 1) + 1;
77
78                 do {
79                         total++;
80                         if (PageReserved(page))
81                                 reserved++;
82                         else if (PageSwapCache(page))
83                                 cached++;
84                         else if (PageSlab(page))
85                                 slab++;
86                         else if (!page_count(page))
87                                 free++;
88                         else
89                                 shared += page_count(page) - 1;
90                         page++;
91                 } while (page < end);
92         }
93
94         printk(KERN_DEFAULT "%d pages of RAM\n", total);
95         printk(KERN_DEFAULT "%d free pages\n", free);
96         printk(KERN_DEFAULT "%d reserved pages\n", reserved);
97         printk(KERN_DEFAULT "%d slab pages\n", slab);
98         printk(KERN_DEFAULT "%d pages shared\n", shared);
99         printk(KERN_DEFAULT "%d pages swap cached\n", cached);
100 }
101
102 static void __init find_limits(unsigned long *min, unsigned long *max_low,
103         unsigned long *max_high)
104 {
105         struct meminfo *mi = &meminfo;
106         int i;
107
108         *min = -1UL;
109         *max_low = *max_high = 0;
110
111         for_each_bank(i, mi) {
112                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
113                 unsigned long start, end;
114
115                 start = bank_pfn_start(bank);
116                 end = bank_pfn_end(bank);
117
118                 if (*min > start)
119                         *min = start;
120                 if (*max_high < end)
121                         *max_high = end;
122                 if (bank->highmem)
123                         continue;
124                 if (*max_low < end)
125                         *max_low = end;
126         }
127 }
128
129 static void __init uc32_bootmem_init(unsigned long start_pfn,
130         unsigned long end_pfn)
131 {
132         struct memblock_region *reg;
133         unsigned int boot_pages;
134         phys_addr_t bitmap;
135         pg_data_t *pgdat;
136
137         /*
138          * Allocate the bootmem bitmap page.  This must be in a region
139          * of memory which has already been mapped.
140          */
141         boot_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
142         bitmap = memblock_alloc_base(boot_pages << PAGE_SHIFT, L1_CACHE_BYTES,
143                                 __pfn_to_phys(end_pfn));
144
145         /*
146          * Initialise the bootmem allocator, handing the
147          * memory banks over to bootmem.
148          */
149         node_set_online(0);
150         pgdat = NODE_DATA(0);
151         init_bootmem_node(pgdat, __phys_to_pfn(bitmap), start_pfn, end_pfn);
152
153         /* Free the lowmem regions from memblock into bootmem. */
154         for_each_memblock(memory, reg) {
155                 unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
156                 unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
157
158                 if (end >= end_pfn)
159                         end = end_pfn;
160                 if (start >= end)
161                         break;
162
163                 free_bootmem(__pfn_to_phys(start), (end - start) << PAGE_SHIFT);
164         }
165
166         /* Reserve the lowmem memblock reserved regions in bootmem. */
167         for_each_memblock(reserved, reg) {
168                 unsigned long start = memblock_region_reserved_base_pfn(reg);
169                 unsigned long end = memblock_region_reserved_end_pfn(reg);
170
171                 if (end >= end_pfn)
172                         end = end_pfn;
173                 if (start >= end)
174                         break;
175
176                 reserve_bootmem(__pfn_to_phys(start),
177                         (end - start) << PAGE_SHIFT, BOOTMEM_DEFAULT);
178         }
179 }
180
181 static void __init uc32_bootmem_free(unsigned long min, unsigned long max_low,
182         unsigned long max_high)
183 {
184         unsigned long zone_size[MAX_NR_ZONES], zhole_size[MAX_NR_ZONES];
185         struct memblock_region *reg;
186
187         /*
188          * initialise the zones.
189          */
190         memset(zone_size, 0, sizeof(zone_size));
191
192         /*
193          * The memory size has already been determined.  If we need
194          * to do anything fancy with the allocation of this memory
195          * to the zones, now is the time to do it.
196          */
197         zone_size[0] = max_low - min;
198
199         /*
200          * Calculate the size of the holes.
201          *  holes = node_size - sum(bank_sizes)
202          */
203         memcpy(zhole_size, zone_size, sizeof(zhole_size));
204         for_each_memblock(memory, reg) {
205                 unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
206                 unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
207
208                 if (start < max_low) {
209                         unsigned long low_end = min(end, max_low);
210                         zhole_size[0] -= low_end - start;
211                 }
212         }
213
214         /*
215          * Adjust the sizes according to any special requirements for
216          * this machine type.
217          */
218         arch_adjust_zones(zone_size, zhole_size);
219
220         free_area_init_node(0, zone_size, min, zhole_size);
221 }
222
223 int pfn_valid(unsigned long pfn)
224 {
225         return memblock_is_memory(pfn << PAGE_SHIFT);
226 }
227 EXPORT_SYMBOL(pfn_valid);
228
229 static void uc32_memory_present(void)
230 {
231 }
232
233 static int __init meminfo_cmp(const void *_a, const void *_b)
234 {
235         const struct membank *a = _a, *b = _b;
236         long cmp = bank_pfn_start(a) - bank_pfn_start(b);
237         return cmp < 0 ? -1 : cmp > 0 ? 1 : 0;
238 }
239
240 void __init uc32_memblock_init(struct meminfo *mi)
241 {
242         int i;
243
244         sort(&meminfo.bank, meminfo.nr_banks, sizeof(meminfo.bank[0]),
245                 meminfo_cmp, NULL);
246
247         memblock_init();
248         for (i = 0; i < mi->nr_banks; i++)
249                 memblock_add(mi->bank[i].start, mi->bank[i].size);
250
251         /* Register the kernel text, kernel data and initrd with memblock. */
252         memblock_reserve(__pa(_text), _end - _text);
253
254 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
255         if (phys_initrd_size) {
256                 memblock_reserve(phys_initrd_start, phys_initrd_size);
257
258                 /* Now convert initrd to virtual addresses */
259                 initrd_start = __phys_to_virt(phys_initrd_start);
260                 initrd_end = initrd_start + phys_initrd_size;
261         }
262 #endif
263
264         uc32_mm_memblock_reserve();
265
266         memblock_analyze();
267         memblock_dump_all();
268 }
269
270 void __init bootmem_init(void)
271 {
272         unsigned long min, max_low, max_high;
273
274         max_low = max_high = 0;
275
276         find_limits(&min, &max_low, &max_high);
277
278         uc32_bootmem_init(min, max_low);
279
280 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
281         swiotlb_init(1);
282 #endif
283         /*
284          * Sparsemem tries to allocate bootmem in memory_present(),
285          * so must be done after the fixed reservations
286          */
287         uc32_memory_present();
288
289         /*
290          * sparse_init() needs the bootmem allocator up and running.
291          */
292         sparse_init();
293
294         /*
295          * Now free the memory - free_area_init_node needs
296          * the sparse mem_map arrays initialized by sparse_init()
297          * for memmap_init_zone(), otherwise all PFNs are invalid.
298          */
299         uc32_bootmem_free(min, max_low, max_high);
300
301         high_memory = __va((max_low << PAGE_SHIFT) - 1) + 1;
302
303         /*
304          * This doesn't seem to be used by the Linux memory manager any
305          * more, but is used by ll_rw_block.  If we can get rid of it, we
306          * also get rid of some of the stuff above as well.
307          *
308          * Note: max_low_pfn and max_pfn reflect the number of _pages_ in
309          * the system, not the maximum PFN.
310          */
311         max_low_pfn = max_low - PHYS_PFN_OFFSET;
312         max_pfn = max_high - PHYS_PFN_OFFSET;
313 }
314
315 static inline int free_area(unsigned long pfn, unsigned long end, char *s)
316 {
317         unsigned int pages = 0, size = (end - pfn) << (PAGE_SHIFT - 10);
318
319         for (; pfn < end; pfn++) {
320                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
321                 ClearPageReserved(page);
322                 init_page_count(page);
323                 __free_page(page);
324                 pages++;
325         }
326
327         if (size && s)
328                 printk(KERN_INFO "Freeing %s memory: %dK\n", s, size);
329
330         return pages;
331 }
332
333 static inline void
334 free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
335 {
336         struct page *start_pg, *end_pg;
337         unsigned long pg, pgend;
338
339         /*
340          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
341          */
342         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
343         end_pg = pfn_to_page(end_pfn);
344
345         /*
346          * Convert to physical addresses, and
347          * round start upwards and end downwards.
348          */
349         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
350         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
351
352         /*
353          * If there are free pages between these,
354          * free the section of the memmap array.
355          */
356         if (pg < pgend)
357                 free_bootmem(pg, pgend - pg);
358 }
359
360 /*
361  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
362  */
363 static void __init free_unused_memmap(struct meminfo *mi)
364 {
365         unsigned long bank_start, prev_bank_end = 0;
366         unsigned int i;
367
368         /*
369          * This relies on each bank being in address order.
370          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
371          */
372         for_each_bank(i, mi) {
373                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
374
375                 bank_start = bank_pfn_start(bank);
376
377                 /*
378                  * If we had a previous bank, and there is a space
379                  * between the current bank and the previous, free it.
380                  */
381                 if (prev_bank_end && prev_bank_end < bank_start)
382                         free_memmap(prev_bank_end, bank_start);
383
384                 /*
385                  * Align up here since the VM subsystem insists that the
386                  * memmap entries are valid from the bank end aligned to
387                  * MAX_ORDER_NR_PAGES.
388                  */
389                 prev_bank_end = ALIGN(bank_pfn_end(bank), MAX_ORDER_NR_PAGES);
390         }
391 }
392
393 /*
394  * mem_init() marks the free areas in the mem_map and tells us how much
395  * memory is free.  This is done after various parts of the system have
396  * claimed their memory after the kernel image.
397  */
398 void __init mem_init(void)
399 {
400         unsigned long reserved_pages, free_pages;
401         struct memblock_region *reg;
402         int i;
403
404         max_mapnr   = pfn_to_page(max_pfn + PHYS_PFN_OFFSET) - mem_map;
405
406         /* this will put all unused low memory onto the freelists */
407         free_unused_memmap(&meminfo);
408
409         totalram_pages += free_all_bootmem();
410
411         reserved_pages = free_pages = 0;
412
413         for_each_bank(i, &meminfo) {
414                 struct membank *bank = &meminfo.bank[i];
415                 unsigned int pfn1, pfn2;
416                 struct page *page, *end;
417
418                 pfn1 = bank_pfn_start(bank);
419                 pfn2 = bank_pfn_end(bank);
420
421                 page = pfn_to_page(pfn1);
422                 end  = pfn_to_page(pfn2 - 1) + 1;
423
424                 do {
425                         if (PageReserved(page))
426                                 reserved_pages++;
427                         else if (!page_count(page))
428                                 free_pages++;
429                         page++;
430                 } while (page < end);
431         }
432
433         /*
434          * Since our memory may not be contiguous, calculate the
435          * real number of pages we have in this system
436          */
437         printk(KERN_INFO "Memory:");
438         num_physpages = 0;
439         for_each_memblock(memory, reg) {
440                 unsigned long pages = memblock_region_memory_end_pfn(reg) -
441                         memblock_region_memory_base_pfn(reg);
442                 num_physpages += pages;
443                 printk(" %ldMB", pages >> (20 - PAGE_SHIFT));
444         }
445         printk(" = %luMB total\n", num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT));
446
447         printk(KERN_NOTICE "Memory: %luk/%luk available, %luk reserved, %luK highmem\n",
448                 nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
449                 free_pages << (PAGE_SHIFT-10),
450                 reserved_pages << (PAGE_SHIFT-10),
451                 totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10));
452
453         printk(KERN_NOTICE "Virtual kernel memory layout:\n"
454                 "    vector  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
455                 "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
456                 "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
457                 "    modules : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
458                 "      .init : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
459                 "      .text : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
460                 "      .data : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n",
461
462                 VECTORS_BASE, VECTORS_BASE + PAGE_SIZE,
463                 DIV_ROUND_UP(PAGE_SIZE, SZ_1K),
464                 VMALLOC_START, VMALLOC_END,
465                 DIV_ROUND_UP((VMALLOC_END - VMALLOC_START), SZ_1M),
466                 PAGE_OFFSET, (unsigned long)high_memory,
467                 DIV_ROUND_UP(((unsigned long)high_memory - PAGE_OFFSET), SZ_1M),
468                 MODULES_VADDR, MODULES_END,
469                 DIV_ROUND_UP((MODULES_END - MODULES_VADDR), SZ_1M),
470
471                 __init_begin, __init_end,
472                 DIV_ROUND_UP((__init_end - __init_begin), SZ_1K),
473                 _stext, _etext,
474                 DIV_ROUND_UP((_etext - _stext), SZ_1K),
475                 _sdata, _edata,
476                 DIV_ROUND_UP((_edata - _sdata), SZ_1K));
477
478         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE                          > MODULES_VADDR);
479         BUG_ON(TASK_SIZE                                > MODULES_VADDR);
480
481         if (PAGE_SIZE >= 16384 && num_physpages <= 128) {
482                 /*
483                  * On a machine this small we won't get
484                  * anywhere without overcommit, so turn
485                  * it on by default.
486                  */
487                 sysctl_overcommit_memory = OVERCOMMIT_ALWAYS;
488         }
489 }
490
491 void free_initmem(void)
492 {
493         totalram_pages += free_area(__phys_to_pfn(__pa(__init_begin)),
494                                     __phys_to_pfn(__pa(__init_end)),
495                                     "init");
496 }
497
498 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
499
500 static int keep_initrd;
501
502 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
503 {
504         if (!keep_initrd)
505                 totalram_pages += free_area(__phys_to_pfn(__pa(start)),
506                                             __phys_to_pfn(__pa(end)),
507                                             "initrd");
508 }
509
510 static int __init keepinitrd_setup(char *__unused)
511 {
512         keep_initrd = 1;
513         return 1;
514 }
515
516 __setup("keepinitrd", keepinitrd_setup);
517 #endif