359dcb20fe85770b00f920b81eb047eaff1c243f
[linux-3.10.git] / arch / openrisc / mm / init.c
1 /*
2  * OpenRISC idle.c
3  *
4  * Linux architectural port borrowing liberally from similar works of
5  * others.  All original copyrights apply as per the original source
6  * declaration.
7  *
8  * Modifications for the OpenRISC architecture:
9  * Copyright (C) 2003 Matjaz Breskvar <phoenix@bsemi.com>
10  * Copyright (C) 2010-2011 Jonas Bonn <jonas@southpole.se>
11  *
12  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
13  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
14  *      as published by the Free Software Foundation; either version
15  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
16  */
17
18 #include <linux/signal.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/errno.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/ptrace.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/smp.h>
29 #include <linux/bootmem.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/blkdev.h>       /* for initrd_* */
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/memblock.h>
35
36 #include <asm/system.h>
37 #include <asm/segment.h>
38 #include <asm/pgalloc.h>
39 #include <asm/pgtable.h>
40 #include <asm/dma.h>
41 #include <asm/io.h>
42 #include <asm/tlb.h>
43 #include <asm/mmu_context.h>
44 #include <asm/kmap_types.h>
45 #include <asm/fixmap.h>
46 #include <asm/tlbflush.h>
47
48 int mem_init_done;
49
50 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
51
52 static void __init zone_sizes_init(void)
53 {
54         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
55
56         /* Clear the zone sizes */
57         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
58
59         /*
60          * We use only ZONE_NORMAL
61          */
62         zones_size[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
63
64         free_area_init(zones_size);
65 }
66
67 extern const char _s_kernel_ro[], _e_kernel_ro[];
68
69 /*
70  * Map all physical memory into kernel's address space.
71  *
72  * This is explicitly coded for two-level page tables, so if you need
73  * something else then this needs to change.
74  */
75 static void __init map_ram(void)
76 {
77         unsigned long v, p, e;
78         pgprot_t prot;
79         pgd_t *pge;
80         pud_t *pue;
81         pmd_t *pme;
82         pte_t *pte;
83         /* These mark extents of read-only kernel pages...
84          * ...from vmlinux.lds.S
85          */
86         struct memblock_region *region;
87
88         v = PAGE_OFFSET;
89
90         for_each_memblock(memory, region) {
91                 p = (u32) region->base & PAGE_MASK;
92                 e = p + (u32) region->size;
93
94                 v = (u32) __va(p);
95                 pge = pgd_offset_k(v);
96
97                 while (p < e) {
98                         int j;
99                         pue = pud_offset(pge, v);
100                         pme = pmd_offset(pue, v);
101
102                         if ((u32) pue != (u32) pge || (u32) pme != (u32) pge) {
103                                 panic("%s: OR1K kernel hardcoded for "
104                                       "two-level page tables",
105                                      __func__);
106                         }
107
108                         /* Alloc one page for holding PTE's... */
109                         pte = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
110                         set_pmd(pme, __pmd(_KERNPG_TABLE + __pa(pte)));
111
112                         /* Fill the newly allocated page with PTE'S */
113                         for (j = 0; p < e && j < PTRS_PER_PGD;
114                              v += PAGE_SIZE, p += PAGE_SIZE, j++, pte++) {
115                                 if (v >= (u32) _e_kernel_ro ||
116                                     v < (u32) _s_kernel_ro)
117                                         prot = PAGE_KERNEL;
118                                 else
119                                         prot = PAGE_KERNEL_RO;
120
121                                 set_pte(pte, mk_pte_phys(p, prot));
122                         }
123
124                         pge++;
125                 }
126
127                 printk(KERN_INFO "%s: Memory: 0x%x-0x%x\n", __func__,
128                        region->base, region->base + region->size);
129         }
130 }
131
132 void __init paging_init(void)
133 {
134         extern void tlb_init(void);
135
136         unsigned long end;
137         int i;
138
139         printk(KERN_INFO "Setting up paging and PTEs.\n");
140
141         /* clear out the init_mm.pgd that will contain the kernel's mappings */
142
143         for (i = 0; i < PTRS_PER_PGD; i++)
144                 swapper_pg_dir[i] = __pgd(0);
145
146         /* make sure the current pgd table points to something sane
147          * (even if it is most probably not used until the next
148          *  switch_mm)
149          */
150         current_pgd = init_mm.pgd;
151
152         end = (unsigned long)__va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
153
154         map_ram();
155
156         zone_sizes_init();
157
158         /* self modifying code ;) */
159         /* Since the old TLB miss handler has been running up until now,
160          * the kernel pages are still all RW, so we can still modify the
161          * text directly... after this change and a TLB flush, the kernel
162          * pages will become RO.
163          */
164         {
165                 extern unsigned long dtlb_miss_handler;
166                 extern unsigned long itlb_miss_handler;
167
168                 unsigned long *dtlb_vector = __va(0x900);
169                 unsigned long *itlb_vector = __va(0xa00);
170
171                 printk(KERN_INFO "dtlb_miss_handler %p\n", &dtlb_miss_handler);
172                 *dtlb_vector = ((unsigned long)&dtlb_miss_handler -
173                                 (unsigned long)dtlb_vector) >> 2;
174
175                 printk(KERN_INFO "itlb_miss_handler %p\n", &itlb_miss_handler);
176                 *itlb_vector = ((unsigned long)&itlb_miss_handler -
177                                 (unsigned long)itlb_vector) >> 2;
178         }
179
180         /* Invalidate instruction caches after code modification */
181         mtspr(SPR_ICBIR, 0x900);
182         mtspr(SPR_ICBIR, 0xa00);
183
184         /* New TLB miss handlers and kernel page tables are in now place.
185          * Make sure that page flags get updated for all pages in TLB by
186          * flushing the TLB and forcing all TLB entries to be recreated
187          * from their page table flags.
188          */
189         flush_tlb_all();
190 }
191
192 /* References to section boundaries */
193
194 extern char _stext, _etext, _edata, __bss_start, _end;
195 extern char __init_begin, __init_end;
196
197 static int __init free_pages_init(void)
198 {
199         int reservedpages, pfn;
200
201         /* this will put all low memory onto the freelists */
202         totalram_pages = free_all_bootmem();
203
204         reservedpages = 0;
205         for (pfn = 0; pfn < max_low_pfn; pfn++) {
206                 /*
207                  * Only count reserved RAM pages
208                  */
209                 if (PageReserved(mem_map + pfn))
210                         reservedpages++;
211         }
212
213         return reservedpages;
214 }
215
216 static void __init set_max_mapnr_init(void)
217 {
218         max_mapnr = num_physpages = max_low_pfn;
219 }
220
221 void __init mem_init(void)
222 {
223         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
224
225         if (!mem_map)
226                 BUG();
227
228         set_max_mapnr_init();
229
230         high_memory = (void *)__va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
231
232         /* clear the zero-page */
233         memset((void *)empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);
234
235         reservedpages = free_pages_init();
236
237         codesize = (unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_stext;
238         datasize = (unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext;
239         initsize = (unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin;
240
241         printk(KERN_INFO
242                "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
243                (unsigned long)nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT - 10),
244                max_mapnr << (PAGE_SHIFT - 10), codesize >> 10,
245                reservedpages << (PAGE_SHIFT - 10), datasize >> 10,
246                initsize >> 10, (unsigned long)(0 << (PAGE_SHIFT - 10))
247             );
248
249         printk("mem_init_done ...........................................\n");
250         mem_init_done = 1;
251         return;
252 }
253
254 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
255 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
256 {
257         printk(KERN_INFO "Freeing initrd memory: %ldk freed\n",
258                (end - start) >> 10);
259
260         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
261                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
262                 init_page_count(virt_to_page(start));
263                 free_page(start);
264                 totalram_pages++;
265         }
266 }
267 #endif
268
269 void free_initmem(void)
270 {
271         unsigned long addr;
272
273         addr = (unsigned long)(&__init_begin);
274         for (; addr < (unsigned long)(&__init_end); addr += PAGE_SIZE) {
275                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
276                 init_page_count(virt_to_page(addr));
277                 free_page(addr);
278                 totalram_pages++;
279         }
280         printk(KERN_INFO "Freeing unused kernel memory: %luk freed\n",
281                ((unsigned long)&__init_end -
282                 (unsigned long)&__init_begin) >> 10);
283 }