e00c1d7128b1a29a2d01c9a10628231220e2a4f9
[linux-2.6.git] / arch / x86 / mm / init_32.c
1 /*
2  *  linux/arch/i386/mm/init.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
5  *
6  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
7  */
8
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/signal.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/string.h>
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/ptrace.h>
17 #include <linux/mman.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/hugetlb.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/smp.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/pagemap.h>
25 #include <linux/pfn.h>
26 #include <linux/poison.h>
27 #include <linux/bootmem.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/proc_fs.h>
30 #include <linux/memory_hotplug.h>
31 #include <linux/initrd.h>
32 #include <linux/cpumask.h>
33
34 #include <asm/processor.h>
35 #include <asm/system.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/pgtable.h>
38 #include <asm/dma.h>
39 #include <asm/fixmap.h>
40 #include <asm/e820.h>
41 #include <asm/apic.h>
42 #include <asm/tlb.h>
43 #include <asm/tlbflush.h>
44 #include <asm/pgalloc.h>
45 #include <asm/sections.h>
46 #include <asm/paravirt.h>
47
48 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
49
50 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
51 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
52
53 static int noinline do_test_wp_bit(void);
54
55 /*
56  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
57  * given global directory entry. This only returns the gd entry
58  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
59  */
60 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
61 {
62         pud_t *pud;
63         pmd_t *pmd_table;
64                 
65 #ifdef CONFIG_X86_PAE
66         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
67                 pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
68
69                 paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(pmd_table) >> PAGE_SHIFT);
70                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
71                 pud = pud_offset(pgd, 0);
72                 if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
73                         BUG();
74         }
75 #endif
76         pud = pud_offset(pgd, 0);
77         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
78         return pmd_table;
79 }
80
81 /*
82  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
83  * directory entry.
84  */
85 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
86 {
87         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
88                 pte_t *page_table = NULL;
89
90 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
91                 page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
92 #endif
93                 if (!page_table)
94                         page_table =
95                                 (pte_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
96
97                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
98                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
99                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
100         }
101
102         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
103 }
104
105 /*
106  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory 
107  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
108  * the given range.
109  */
110
111 /*
112  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space 
113  * so we can cache the place of the first one and move around without 
114  * checking the pgd every time.
115  */
116 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
117 {
118         pgd_t *pgd;
119         pmd_t *pmd;
120         int pgd_idx, pmd_idx;
121         unsigned long vaddr;
122
123         vaddr = start;
124         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
125         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
126         pgd = pgd_base + pgd_idx;
127
128         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
129                 pmd = one_md_table_init(pgd);
130                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
131                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
132                         one_page_table_init(pmd);
133
134                         vaddr += PMD_SIZE;
135                 }
136                 pmd_idx = 0;
137         }
138 }
139
140 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
141 {
142         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
143                 return 1;
144         return 0;
145 }
146
147 /*
148  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total 
149  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address 
150  * PAGE_OFFSET.
151  */
152 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
153 {
154         unsigned long pfn;
155         pgd_t *pgd;
156         pmd_t *pmd;
157         pte_t *pte;
158         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
159
160         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
161         pgd = pgd_base + pgd_idx;
162         pfn = 0;
163
164         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
165                 pmd = one_md_table_init(pgd);
166                 if (pfn >= max_low_pfn)
167                         continue;
168                 for (pmd_idx = 0;
169                      pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn;
170                      pmd++, pmd_idx++) {
171                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
172
173                         /* Map with big pages if possible, otherwise
174                            create normal page tables. */
175                         if (cpu_has_pse) {
176                                 unsigned int address2;
177                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL_LARGE;
178
179                                 address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE +
180                                         PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
181
182                                 if (is_kernel_text(address) ||
183                                     is_kernel_text(address2))
184                                         prot = PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC;
185
186                                 set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, prot));
187
188                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
189                         } else {
190                                 pte = one_page_table_init(pmd);
191
192                                 for (pte_ofs = 0;
193                                      pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
194                                      pte++, pfn++, pte_ofs++, address += PAGE_SIZE) {
195                                         pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
196
197                                         if (is_kernel_text(address))
198                                                 prot = PAGE_KERNEL_EXEC;
199
200                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, prot));
201                                 }
202                         }
203                 }
204         }
205 }
206
207 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
208 {
209         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
210                 return 1;
211         return 0;
212 }
213
214 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
215 {
216         int i;
217         unsigned long addr, end;
218
219         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
220
221                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
222                         continue;
223                 /*
224                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
225                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
226                  *      check here.
227                  */
228                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
229                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
230                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
231                         return 1;
232         }
233         return 0;
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
237 pte_t *kmap_pte;
238 pgprot_t kmap_prot;
239
240 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
241         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
242
243 static void __init kmap_init(void)
244 {
245         unsigned long kmap_vstart;
246
247         /* cache the first kmap pte */
248         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
249         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
250
251         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
252 }
253
254 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
255 {
256         pgd_t *pgd;
257         pud_t *pud;
258         pmd_t *pmd;
259         pte_t *pte;
260         unsigned long vaddr;
261
262         vaddr = PKMAP_BASE;
263         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
264
265         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
266         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
267         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
268         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
269         pkmap_page_table = pte; 
270 }
271
272 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
273 {
274         init_page_count(page);
275         __free_page(page);
276         totalhigh_pages++;
277 }
278
279 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
280 {
281         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
282                 ClearPageReserved(page);
283                 free_new_highpage(page);
284         } else
285                 SetPageReserved(page);
286 }
287
288 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
289 {
290         free_new_highpage(page);
291         totalram_pages++;
292 #ifdef CONFIG_FLATMEM
293         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
294 #endif
295         num_physpages++;
296         return 0;
297 }
298
299 /*
300  * Not currently handling the NUMA case.
301  * Assuming single node and all memory that
302  * has been added dynamically that would be
303  * onlined here is in HIGHMEM
304  */
305 void __meminit online_page(struct page *page)
306 {
307         ClearPageReserved(page);
308         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
309 }
310
311
312 #ifdef CONFIG_NUMA
313 extern void set_highmem_pages_init(int);
314 #else
315 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
316 {
317         int pfn;
318         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
319                 /*
320                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
321                  */
322                 if (pfn_valid(pfn))
323                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
324         }
325         totalram_pages += totalhigh_pages;
326 }
327 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
328
329 #else
330 #define kmap_init() do { } while (0)
331 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
332 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
333 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
334
335 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
336 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
337 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
338
339 #ifdef CONFIG_NUMA
340 extern void __init remap_numa_kva(void);
341 #else
342 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
343 #endif
344
345 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
346 {
347 #ifdef CONFIG_X86_PAE
348         int i;
349
350         /*
351          * Init entries of the first-level page table to the
352          * zero page, if they haven't already been set up.
353          *
354          * In a normal native boot, we'll be running on a
355          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
356          * mode, so this will end up clobbering the mappings
357          * for the lower 24Mbytes of the address space,
358          * without affecting the kernel address space.
359          */
360         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
361                 set_pgd(&base[i],
362                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
363
364         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
365            will be allocated for it. */
366         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
367                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
368 #else
369         paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(base) >> PAGE_SHIFT);
370 #endif
371 }
372
373 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
374 {
375 #ifdef CONFIG_X86_PAE
376         /*
377          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
378          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
379          * case we already have these mappings through head.S.
380          * All user-space mappings are explicitly cleared after
381          * SMP startup.
382          */
383         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
384 #endif
385 }
386
387 /*
388  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
389  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
390  * the boot process.
391  *
392  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
393  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
394  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
395  * will be swapper_pg_dir.
396  *
397  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
398  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
399  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
400  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
401  * appropriately for the rest of the initialization to work.
402  *
403  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
404  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
405  * mappings.
406  */
407 static void __init pagetable_init (void)
408 {
409         unsigned long vaddr, end;
410         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
411
412         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
413
414         /* Enable PSE if available */
415         if (cpu_has_pse)
416                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
417
418         /* Enable PGE if available */
419         if (cpu_has_pge) {
420                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
421                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
422                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
423         }
424
425         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
426         remap_numa_kva();
427
428         /*
429          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
430          * created - mappings will be set by set_fixmap():
431          */
432         early_ioremap_clear();
433         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
434         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
435         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
436         early_ioremap_reset();
437
438         permanent_kmaps_init(pgd_base);
439
440         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
441 }
442
443 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
444 /*
445  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
446  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
447  */
448 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
449         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
450
451 static inline void save_pg_dir(void)
452 {
453         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
454 }
455 #else
456 static inline void save_pg_dir(void)
457 {
458 }
459 #endif
460
461 void zap_low_mappings (void)
462 {
463         int i;
464
465         save_pg_dir();
466
467         /*
468          * Zap initial low-memory mappings.
469          *
470          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
471          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
472          */
473         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
474 #ifdef CONFIG_X86_PAE
475                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
476 #else
477                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
478 #endif
479         flush_tlb_all();
480 }
481
482 int nx_enabled = 0;
483
484 pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
485 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
486
487 #ifdef CONFIG_X86_PAE
488
489 static int disable_nx __initdata = 0;
490
491 /*
492  * noexec = on|off
493  *
494  * Control non executable mappings.
495  *
496  * on      Enable
497  * off     Disable
498  */
499 static int __init noexec_setup(char *str)
500 {
501         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
502                 if (cpu_has_nx) {
503                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
504                         disable_nx = 0;
505                 }
506         } else if (!strcmp(str,"off")) {
507                 disable_nx = 1;
508                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
509         } else
510                 return -EINVAL;
511
512         return 0;
513 }
514 early_param("noexec", noexec_setup);
515
516 static void __init set_nx(void)
517 {
518         unsigned int v[4], l, h;
519
520         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
521                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
522                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
523                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
524                         l |= EFER_NX;
525                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
526                         nx_enabled = 1;
527                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
528                 }
529         }
530 }
531
532 /*
533  * Enables/disables executability of a given kernel page and
534  * returns the previous setting.
535  */
536 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
537 {
538         pte_t *pte;
539         int ret = 1;
540         int level;
541
542         if (!nx_enabled)
543                 goto out;
544
545         pte = lookup_address(vaddr, &level);
546         BUG_ON(!pte);
547
548         if (!pte_exec(*pte))
549                 ret = 0;
550
551         if (enable)
552                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
553         else
554                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
555         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
556         __flush_tlb_all();
557 out:
558         return ret;
559 }
560
561 #endif
562
563 /*
564  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
565  * already mapped by head.S.
566  *
567  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
568  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
569  */
570 void __init paging_init(void)
571 {
572 #ifdef CONFIG_X86_PAE
573         set_nx();
574         if (nx_enabled)
575                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
576 #endif
577
578         pagetable_init();
579
580         load_cr3(swapper_pg_dir);
581
582 #ifdef CONFIG_X86_PAE
583         /*
584          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
585          * the user would just see a hanging kernel.
586          */
587         if (cpu_has_pae)
588                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
589 #endif
590         __flush_tlb_all();
591
592         kmap_init();
593 }
594
595 /*
596  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
597  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
598  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
599  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
600  */
601
602 static void __init test_wp_bit(void)
603 {
604         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
605
606         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
607         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
608         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
609         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
610
611         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
612                 printk("No.\n");
613 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
614                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
615 #endif
616         } else {
617                 printk("Ok.\n");
618         }
619 }
620
621 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc; 
622
623 void __init mem_init(void)
624 {
625         extern int ppro_with_ram_bug(void);
626         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
627         int tmp;
628         int bad_ppro;
629
630 #ifdef CONFIG_FLATMEM
631         BUG_ON(!mem_map);
632 #endif
633         
634         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
635
636 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
637         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
638         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
639                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
640                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
641                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
642                 BUG();
643         }
644 #endif
645  
646         /* this will put all low memory onto the freelists */
647         totalram_pages += free_all_bootmem();
648
649         reservedpages = 0;
650         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
651                 /*
652                  * Only count reserved RAM pages
653                  */
654                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
655                         reservedpages++;
656
657         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
658
659         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
660         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
661         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
662
663         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT); 
664         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START, 
665                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
666
667         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
668                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
669                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
670                 codesize >> 10,
671                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
672                 datasize >> 10,
673                 initsize >> 10,
674                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
675                );
676
677 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
678         printk("virtual kernel memory layout:\n"
679                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
680 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
681                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
682 #endif
683                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
684                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
685                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
686                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
687                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
688                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
689                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
690
691 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
692                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
693                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
694 #endif
695
696                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
697                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
698
699                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
700                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
701
702                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
703                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
704
705                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
706                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
707
708                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
709                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
710
711 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
712         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
713         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
714 #endif
715         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
716         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
717 #endif /* double-sanity-check paranoia */
718
719 #ifdef CONFIG_X86_PAE
720         if (!cpu_has_pae)
721                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
722 #endif
723         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
724                 test_wp_bit();
725
726         /*
727          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
728          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
729          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
730          * the WP-bit has been tested.
731          */
732 #ifndef CONFIG_SMP
733         zap_low_mappings();
734 #endif
735 }
736
737 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
738 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
739 {
740         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
741         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
742         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
743         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
744
745         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
746 }
747
748 #endif
749
750 struct kmem_cache *pmd_cache;
751
752 void __init pgtable_cache_init(void)
753 {
754         if (PTRS_PER_PMD > 1)
755                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
756                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
757                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
758                                               SLAB_PANIC,
759                                               pmd_ctor);
760 }
761
762 /*
763  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
764  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
765  */
766 static int noinline do_test_wp_bit(void)
767 {
768         char tmp_reg;
769         int flag;
770
771         __asm__ __volatile__(
772                 "       movb %0,%1      \n"
773                 "1:     movb %1,%0      \n"
774                 "       xorl %2,%2      \n"
775                 "2:                     \n"
776                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
777                 "       .align 4        \n"
778                 "       .long 1b,2b     \n"
779                 ".previous              \n"
780                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
781                  "=q" (tmp_reg),
782                  "=r" (flag)
783                 :"2" (1)
784                 :"memory");
785         
786         return flag;
787 }
788
789 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
790
791 void mark_rodata_ro(void)
792 {
793         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
794         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
795
796 #ifndef CONFIG_KPROBES
797 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
798         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
799         if (num_possible_cpus() <= 1)
800 #endif
801         {
802                 change_page_attr(virt_to_page(start),
803                                  size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RX);
804                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
805
806 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
807                 global_flush_tlb();
808
809                 printk("Testing CPA: Reverting %lx-%lx\n", start, start+size);
810                 change_page_attr(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT,
811                                  PAGE_KERNEL_EXEC);
812                 global_flush_tlb();
813
814                 printk("Testing CPA: write protecting again\n");
815                 change_page_attr(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT,
816                                 PAGE_KERNEL_RX);
817                 global_flush_tlb();
818 #endif
819         }
820 #endif
821         start += size;
822         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
823         change_page_attr(virt_to_page(start),
824                          size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RO);
825         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
826                size >> 10);
827
828         /*
829          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
830          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
831          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
832          * of who is the culprit.
833          */
834         global_flush_tlb();
835
836 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
837         printk("Testing CPA: undo %lx-%lx\n", start, start + size);
838         change_page_attr(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT,
839                                 PAGE_KERNEL);
840         global_flush_tlb();
841
842         printk("Testing CPA: write protecting again\n");
843         change_page_attr(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT,
844                                 PAGE_KERNEL_RO);
845         global_flush_tlb();
846 #endif
847 }
848 #endif
849
850 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
851 {
852         unsigned long addr;
853
854         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
855                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
856                 init_page_count(virt_to_page(addr));
857                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
858                 free_page(addr);
859                 totalram_pages++;
860         }
861         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
862 }
863
864 void free_initmem(void)
865 {
866         free_init_pages("unused kernel memory",
867                         (unsigned long)(&__init_begin),
868                         (unsigned long)(&__init_end));
869 }
870
871 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
872 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
873 {
874         free_init_pages("initrd memory", start, end);
875 }
876 #endif
877