Merge branch 'xen-upstream' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jeremy/xen
[linux-3.10.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/efi.h>
31 #include <linux/memory_hotplug.h>
32 #include <linux/initrd.h>
33 #include <linux/cpumask.h>
34
35 #include <asm/processor.h>
36 #include <asm/system.h>
37 #include <asm/uaccess.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/dma.h>
40 #include <asm/fixmap.h>
41 #include <asm/e820.h>
42 #include <asm/apic.h>
43 #include <asm/tlb.h>
44 #include <asm/tlbflush.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(__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 = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
89
90                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
91                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
92                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
93         }
94         
95         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
96 }
97
98 /*
99  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory 
100  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
101  * the given range.
102  */
103
104 /*
105  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space 
106  * so we can cache the place of the first one and move around without 
107  * checking the pgd every time.
108  */
109 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
110 {
111         pgd_t *pgd;
112         pmd_t *pmd;
113         int pgd_idx, pmd_idx;
114         unsigned long vaddr;
115
116         vaddr = start;
117         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
118         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
119         pgd = pgd_base + pgd_idx;
120
121         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
122                 pmd = one_md_table_init(pgd);
123                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
124                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
125                         one_page_table_init(pmd);
126
127                         vaddr += PMD_SIZE;
128                 }
129                 pmd_idx = 0;
130         }
131 }
132
133 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
134 {
135         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
136                 return 1;
137         return 0;
138 }
139
140 /*
141  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total 
142  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address 
143  * PAGE_OFFSET.
144  */
145 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
146 {
147         unsigned long pfn;
148         pgd_t *pgd;
149         pmd_t *pmd;
150         pte_t *pte;
151         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
152
153         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
154         pgd = pgd_base + pgd_idx;
155         pfn = 0;
156
157         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
158                 pmd = one_md_table_init(pgd);
159                 if (pfn >= max_low_pfn)
160                         continue;
161                 for (pmd_idx = 0; pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn; pmd++, pmd_idx++) {
162                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
163
164                         /* Map with big pages if possible, otherwise create normal page tables. */
165                         if (cpu_has_pse) {
166                                 unsigned int address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
167                                 if (is_kernel_text(address) || is_kernel_text(address2))
168                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC));
169                                 else
170                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE));
171
172                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
173                         } else {
174                                 pte = one_page_table_init(pmd);
175
176                                 for (pte_ofs = 0;
177                                      pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
178                                      pte++, pfn++, pte_ofs++, address += PAGE_SIZE) {
179                                         if (is_kernel_text(address))
180                                                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC));
181                                         else
182                                                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL));
183                                 }
184                         }
185                 }
186         }
187 }
188
189 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
190 {
191         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
192                 return 1;
193         return 0;
194 }
195
196 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
197 {
198         int i;
199         unsigned long addr, end;
200
201         if (efi_enabled) {
202                 efi_memory_desc_t *md;
203                 void *p;
204
205                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
206                         md = p;
207                         if (!is_available_memory(md))
208                                 continue;
209                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
210                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
211
212                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
213                                 return 1;
214                 }
215                 return 0;
216         }
217
218         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
219
220                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
221                         continue;
222                 /*
223                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
224                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
225                  *      check here.
226                  */
227                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
228                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
229                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
230                         return 1;
231         }
232         return 0;
233 }
234
235 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
236 pte_t *kmap_pte;
237 pgprot_t kmap_prot;
238
239 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
240         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
241
242 static void __init kmap_init(void)
243 {
244         unsigned long kmap_vstart;
245
246         /* cache the first kmap pte */
247         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
248         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
249
250         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
251 }
252
253 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
254 {
255         pgd_t *pgd;
256         pud_t *pud;
257         pmd_t *pmd;
258         pte_t *pte;
259         unsigned long vaddr;
260
261         vaddr = PKMAP_BASE;
262         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
263
264         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
265         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
266         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
267         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
268         pkmap_page_table = pte; 
269 }
270
271 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
272 {
273         init_page_count(page);
274         __free_page(page);
275         totalhigh_pages++;
276 }
277
278 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
279 {
280         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
281                 ClearPageReserved(page);
282                 free_new_highpage(page);
283         } else
284                 SetPageReserved(page);
285 }
286
287 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
288 {
289         free_new_highpage(page);
290         totalram_pages++;
291 #ifdef CONFIG_FLATMEM
292         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
293 #endif
294         num_physpages++;
295         return 0;
296 }
297
298 /*
299  * Not currently handling the NUMA case.
300  * Assuming single node and all memory that
301  * has been added dynamically that would be
302  * onlined here is in HIGHMEM
303  */
304 void __meminit online_page(struct page *page)
305 {
306         ClearPageReserved(page);
307         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
308 }
309
310
311 #ifdef CONFIG_NUMA
312 extern void set_highmem_pages_init(int);
313 #else
314 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
315 {
316         int pfn;
317         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++)
318                 add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
319         totalram_pages += totalhigh_pages;
320 }
321 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
322
323 #else
324 #define kmap_init() do { } while (0)
325 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
326 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
327 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
328
329 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
330 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
331 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
332
333 #ifdef CONFIG_NUMA
334 extern void __init remap_numa_kva(void);
335 #else
336 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
337 #endif
338
339 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
340 {
341 #ifdef CONFIG_X86_PAE
342         int i;
343
344         /*
345          * Init entries of the first-level page table to the
346          * zero page, if they haven't already been set up.
347          *
348          * In a normal native boot, we'll be running on a
349          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
350          * mode, so this will end up clobbering the mappings
351          * for the lower 24Mbytes of the address space,
352          * without affecting the kernel address space.
353          */
354         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
355                 set_pgd(&base[i],
356                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
357
358         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
359            will be allocated for it. */
360         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
361                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
362 #else
363         paravirt_alloc_pd(__pa(swapper_pg_dir) >> PAGE_SHIFT);
364 #endif
365 }
366
367 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
368 {
369 #ifdef CONFIG_X86_PAE
370         /*
371          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
372          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
373          * case we already have these mappings through head.S.
374          * All user-space mappings are explicitly cleared after
375          * SMP startup.
376          */
377         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
378 #endif
379 }
380
381 /*
382  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
383  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
384  * the boot process.
385  *
386  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
387  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
388  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
389  * will be swapper_pg_dir.
390  *
391  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
392  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
393  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
394  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
395  * appropriately for the rest of the initialization to work.
396  *
397  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
398  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
399  * mappings.
400  */
401 static void __init pagetable_init (void)
402 {
403         unsigned long vaddr, end;
404         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
405
406         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
407
408         /* Enable PSE if available */
409         if (cpu_has_pse)
410                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
411
412         /* Enable PGE if available */
413         if (cpu_has_pge) {
414                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
415                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
416                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
417         }
418
419         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
420         remap_numa_kva();
421
422         /*
423          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
424          * created - mappings will be set by set_fixmap():
425          */
426         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
427         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
428         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
429
430         permanent_kmaps_init(pgd_base);
431
432         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
433 }
434
435 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
436 /*
437  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
438  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
439  */
440 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
441         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
442
443 static inline void save_pg_dir(void)
444 {
445         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
446 }
447 #else
448 static inline void save_pg_dir(void)
449 {
450 }
451 #endif
452
453 void zap_low_mappings (void)
454 {
455         int i;
456
457         save_pg_dir();
458
459         /*
460          * Zap initial low-memory mappings.
461          *
462          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
463          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
464          */
465         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
466 #ifdef CONFIG_X86_PAE
467                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
468 #else
469                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
470 #endif
471         flush_tlb_all();
472 }
473
474 int nx_enabled = 0;
475
476 #ifdef CONFIG_X86_PAE
477
478 static int disable_nx __initdata = 0;
479 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
480 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
481
482 /*
483  * noexec = on|off
484  *
485  * Control non executable mappings.
486  *
487  * on      Enable
488  * off     Disable
489  */
490 static int __init noexec_setup(char *str)
491 {
492         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
493                 if (cpu_has_nx) {
494                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
495                         disable_nx = 0;
496                 }
497         } else if (!strcmp(str,"off")) {
498                 disable_nx = 1;
499                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
500         } else
501                 return -EINVAL;
502
503         return 0;
504 }
505 early_param("noexec", noexec_setup);
506
507 static void __init set_nx(void)
508 {
509         unsigned int v[4], l, h;
510
511         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
512                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
513                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
514                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
515                         l |= EFER_NX;
516                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
517                         nx_enabled = 1;
518                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
519                 }
520         }
521 }
522
523 /*
524  * Enables/disables executability of a given kernel page and
525  * returns the previous setting.
526  */
527 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
528 {
529         pte_t *pte;
530         int ret = 1;
531
532         if (!nx_enabled)
533                 goto out;
534
535         pte = lookup_address(vaddr);
536         BUG_ON(!pte);
537
538         if (!pte_exec_kernel(*pte))
539                 ret = 0;
540
541         if (enable)
542                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
543         else
544                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
545         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
546         __flush_tlb_all();
547 out:
548         return ret;
549 }
550
551 #endif
552
553 /*
554  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
555  * already mapped by head.S.
556  *
557  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
558  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
559  */
560 void __init paging_init(void)
561 {
562 #ifdef CONFIG_X86_PAE
563         set_nx();
564         if (nx_enabled)
565                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
566 #endif
567
568         pagetable_init();
569
570         load_cr3(swapper_pg_dir);
571
572 #ifdef CONFIG_X86_PAE
573         /*
574          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
575          * the user would just see a hanging kernel.
576          */
577         if (cpu_has_pae)
578                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
579 #endif
580         __flush_tlb_all();
581
582         kmap_init();
583 }
584
585 /*
586  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
587  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
588  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
589  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
590  */
591
592 static void __init test_wp_bit(void)
593 {
594         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
595
596         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
597         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
598         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
599         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
600
601         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
602                 printk("No.\n");
603 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
604                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
605 #endif
606         } else {
607                 printk("Ok.\n");
608         }
609 }
610
611 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc; 
612
613 void __init mem_init(void)
614 {
615         extern int ppro_with_ram_bug(void);
616         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
617         int tmp;
618         int bad_ppro;
619
620 #ifdef CONFIG_FLATMEM
621         BUG_ON(!mem_map);
622 #endif
623         
624         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
625
626 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
627         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
628         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
629                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
630                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
631                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
632                 BUG();
633         }
634 #endif
635  
636         /* this will put all low memory onto the freelists */
637         totalram_pages += free_all_bootmem();
638
639         reservedpages = 0;
640         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
641                 /*
642                  * Only count reserved RAM pages
643                  */
644                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
645                         reservedpages++;
646
647         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
648
649         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
650         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
651         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
652
653         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT); 
654         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START, 
655                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
656
657         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
658                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
659                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
660                 codesize >> 10,
661                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
662                 datasize >> 10,
663                 initsize >> 10,
664                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
665                );
666
667 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
668         printk("virtual kernel memory layout:\n"
669                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
670 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
671                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
672 #endif
673                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
674                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
675                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
676                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
677                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
678                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
679                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
680
681 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
682                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
683                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
684 #endif
685
686                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
687                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
688
689                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
690                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
691
692                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
693                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
694
695                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
696                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
697
698                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
699                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
700
701 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
702         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
703         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
704 #endif
705         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
706         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
707 #endif /* double-sanity-check paranoia */
708
709 #ifdef CONFIG_X86_PAE
710         if (!cpu_has_pae)
711                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
712 #endif
713         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
714                 test_wp_bit();
715
716         /*
717          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
718          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
719          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
720          * the WP-bit has been tested.
721          */
722 #ifndef CONFIG_SMP
723         zap_low_mappings();
724 #endif
725 }
726
727 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
728 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
729 {
730         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
731         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
732         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
733         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
734
735         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
736 }
737
738 #endif
739
740 struct kmem_cache *pmd_cache;
741
742 void __init pgtable_cache_init(void)
743 {
744         if (PTRS_PER_PMD > 1)
745                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
746                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
747                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
748                                               SLAB_PANIC,
749                                               pmd_ctor);
750 }
751
752 /*
753  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
754  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
755  */
756 static int noinline do_test_wp_bit(void)
757 {
758         char tmp_reg;
759         int flag;
760
761         __asm__ __volatile__(
762                 "       movb %0,%1      \n"
763                 "1:     movb %1,%0      \n"
764                 "       xorl %2,%2      \n"
765                 "2:                     \n"
766                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
767                 "       .align 4        \n"
768                 "       .long 1b,2b     \n"
769                 ".previous              \n"
770                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
771                  "=q" (tmp_reg),
772                  "=r" (flag)
773                 :"2" (1)
774                 :"memory");
775         
776         return flag;
777 }
778
779 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
780
781 void mark_rodata_ro(void)
782 {
783         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
784         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
785
786 #ifndef CONFIG_KPROBES
787 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
788         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
789         if (num_possible_cpus() <= 1)
790 #endif
791         {
792                 change_page_attr(virt_to_page(start),
793                                  size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RX);
794                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
795         }
796 #endif
797         start += size;
798         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
799         change_page_attr(virt_to_page(start),
800                          size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RO);
801         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
802                size >> 10);
803
804         /*
805          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
806          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
807          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
808          * of who is the culprit.
809          */
810         global_flush_tlb();
811 }
812 #endif
813
814 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
815 {
816         unsigned long addr;
817
818         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
819                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
820                 init_page_count(virt_to_page(addr));
821                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
822                 free_page(addr);
823                 totalram_pages++;
824         }
825         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
826 }
827
828 void free_initmem(void)
829 {
830         free_init_pages("unused kernel memory",
831                         (unsigned long)(&__init_begin),
832                         (unsigned long)(&__init_end));
833 }
834
835 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
836 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
837 {
838         free_init_pages("initrd memory", start, end);
839 }
840 #endif
841