Merge commit 'v2.6.36-rc3' into x86/memblock
[linux-3.10.git] / arch / powerpc / mm / init_64.c
index 698bd00..6374b21 100644 (file)
@@ -19,6 +19,8 @@
  *
  */
 
+#undef DEBUG
+
 #include <linux/signal.h>
 #include <linux/sched.h>
 #include <linux/kernel.h>
@@ -38,7 +40,9 @@
 #include <linux/nodemask.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/poison.h>
-#include <linux/lmb.h>
+#include <linux/memblock.h>
+#include <linux/hugetlb.h>
+#include <linux/slab.h>
 
 #include <asm/pgalloc.h>
 #include <asm/page.h>
@@ -64,6 +68,7 @@
 
 #include "mmu_decl.h"
 
+#ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
 #if PGTABLE_RANGE > USER_VSID_RANGE
 #warning Limited user VSID range means pagetable space is wasted
 #endif
 #if (TASK_SIZE_USER64 < PGTABLE_RANGE) && (TASK_SIZE_USER64 < USER_VSID_RANGE)
 #warning TASK_SIZE is smaller than it needs to be.
 #endif
+#endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
 
-phys_addr_t memstart_addr;
+phys_addr_t memstart_addr = ~0;
+EXPORT_SYMBOL_GPL(memstart_addr);
+phys_addr_t kernstart_addr;
+EXPORT_SYMBOL_GPL(kernstart_addr);
 
 void free_initmem(void)
 {
@@ -104,75 +113,73 @@ void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 }
 #endif
 
-#ifdef CONFIG_PROC_KCORE
-static struct kcore_list kcore_vmem;
-
-static int __init setup_kcore(void)
+static void pgd_ctor(void *addr)
 {
-       int i;
-
-       for (i=0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
-               unsigned long base, size;
-               struct kcore_list *kcore_mem;
-
-               base = lmb.memory.region[i].base;
-               size = lmb.memory.region[i].size;
-
-               /* GFP_ATOMIC to avoid might_sleep warnings during boot */
-               kcore_mem = kmalloc(sizeof(struct kcore_list), GFP_ATOMIC);
-               if (!kcore_mem)
-                       panic("%s: kmalloc failed\n", __func__);
-
-               kclist_add(kcore_mem, __va(base), size);
-       }
-
-       kclist_add(&kcore_vmem, (void *)VMALLOC_START, VMALLOC_END-VMALLOC_START);
+       memset(addr, 0, PGD_TABLE_SIZE);
+}
 
-       return 0;
+static void pmd_ctor(void *addr)
+{
+       memset(addr, 0, PMD_TABLE_SIZE);
 }
-module_init(setup_kcore);
-#endif
 
-static void zero_ctor(struct kmem_cache *cache, void *addr)
+struct kmem_cache *pgtable_cache[MAX_PGTABLE_INDEX_SIZE];
+
+/*
+ * Create a kmem_cache() for pagetables.  This is not used for PTE
+ * pages - they're linked to struct page, come from the normal free
+ * pages pool and have a different entry size (see real_pte_t) to
+ * everything else.  Caches created by this function are used for all
+ * the higher level pagetables, and for hugepage pagetables.
+ */
+void pgtable_cache_add(unsigned shift, void (*ctor)(void *))
 {
-       memset(addr, 0, kmem_cache_size(cache));
+       char *name;
+       unsigned long table_size = sizeof(void *) << shift;
+       unsigned long align = table_size;
+
+       /* When batching pgtable pointers for RCU freeing, we store
+        * the index size in the low bits.  Table alignment must be
+        * big enough to fit it.
+        *
+        * Likewise, hugeapge pagetable pointers contain a (different)
+        * shift value in the low bits.  All tables must be aligned so
+        * as to leave enough 0 bits in the address to contain it. */
+       unsigned long minalign = max(MAX_PGTABLE_INDEX_SIZE + 1,
+                                    HUGEPD_SHIFT_MASK + 1);
+       struct kmem_cache *new;
+
+       /* It would be nice if this was a BUILD_BUG_ON(), but at the
+        * moment, gcc doesn't seem to recognize is_power_of_2 as a
+        * constant expression, so so much for that. */
+       BUG_ON(!is_power_of_2(minalign));
+       BUG_ON((shift < 1) || (shift > MAX_PGTABLE_INDEX_SIZE));
+
+       if (PGT_CACHE(shift))
+               return; /* Already have a cache of this size */
+
+       align = max_t(unsigned long, align, minalign);
+       name = kasprintf(GFP_KERNEL, "pgtable-2^%d", shift);
+       new = kmem_cache_create(name, table_size, align, 0, ctor);
+       PGT_CACHE(shift) = new;
+
+       pr_debug("Allocated pgtable cache for order %d\n", shift);
 }
 
-static const unsigned int pgtable_cache_size[2] = {
-       PGD_TABLE_SIZE, PMD_TABLE_SIZE
-};
-static const char *pgtable_cache_name[ARRAY_SIZE(pgtable_cache_size)] = {
-#ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
-       "pgd_cache", "pmd_cache",
-#else
-       "pgd_cache", "pud_pmd_cache",
-#endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
-};
-
-#ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
-/* Hugepages need one extra cache, initialized in hugetlbpage.c.  We
- * can't put into the tables above, because HPAGE_SHIFT is not compile
- * time constant. */
-struct kmem_cache *pgtable_cache[ARRAY_SIZE(pgtable_cache_size)+1];
-#else
-struct kmem_cache *pgtable_cache[ARRAY_SIZE(pgtable_cache_size)];
-#endif
 
 void pgtable_cache_init(void)
 {
-       int i;
-
-       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pgtable_cache_size); i++) {
-               int size = pgtable_cache_size[i];
-               const char *name = pgtable_cache_name[i];
-
-               pr_debug("Allocating page table cache %s (#%d) "
-                       "for size: %08x...\n", name, i, size);
-               pgtable_cache[i] = kmem_cache_create(name,
-                                                    size, size,
-                                                    SLAB_PANIC,
-                                                    zero_ctor);
-       }
+       pgtable_cache_add(PGD_INDEX_SIZE, pgd_ctor);
+       pgtable_cache_add(PMD_INDEX_SIZE, pmd_ctor);
+       if (!PGT_CACHE(PGD_INDEX_SIZE) || !PGT_CACHE(PMD_INDEX_SIZE))
+               panic("Couldn't allocate pgtable caches");
+
+       /* In all current configs, when the PUD index exists it's the
+        * same size as either the pgd or pmd index.  Verify that the
+        * initialization above has also created a PUD cache.  This
+        * will need re-examiniation if we add new possibilities for
+        * the pagetable layout. */
+       BUG_ON(PUD_INDEX_SIZE && !PGT_CACHE(PUD_INDEX_SIZE));
 }
 
 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
@@ -182,7 +189,7 @@ void pgtable_cache_init(void)
  * do this by hand as the proffered address may not be correctly aligned.
  * Subtraction of non-aligned pointers produces undefined results.
  */
-unsigned long __meminit vmemmap_section_start(unsigned long page)
+static unsigned long __meminit vmemmap_section_start(unsigned long page)
 {
        unsigned long offset = page - ((unsigned long)(vmemmap));
 
@@ -195,7 +202,7 @@ unsigned long __meminit vmemmap_section_start(unsigned long page)
  * which overlaps this vmemmap page is initialised then this page is
  * initialised already.
  */
-int __meminit vmemmap_populated(unsigned long start, int page_size)
+static int __meminit vmemmap_populated(unsigned long start, int page_size)
 {
        unsigned long end = start + page_size;
 
@@ -206,21 +213,103 @@ int __meminit vmemmap_populated(unsigned long start, int page_size)
        return 0;
 }
 
+/* On hash-based CPUs, the vmemmap is bolted in the hash table.
+ *
+ * On Book3E CPUs, the vmemmap is currently mapped in the top half of
+ * the vmalloc space using normal page tables, though the size of
+ * pages encoded in the PTEs can be different
+ */
+
+#ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
+static void __meminit vmemmap_create_mapping(unsigned long start,
+                                            unsigned long page_size,
+                                            unsigned long phys)
+{
+       /* Create a PTE encoding without page size */
+       unsigned long i, flags = _PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED |
+               _PAGE_KERNEL_RW;
+
+       /* PTEs only contain page size encodings up to 32M */
+       BUG_ON(mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].enc > 0xf);
+
+       /* Encode the size in the PTE */
+       flags |= mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].enc << 8;
+
+       /* For each PTE for that area, map things. Note that we don't
+        * increment phys because all PTEs are of the large size and
+        * thus must have the low bits clear
+        */
+       for (i = 0; i < page_size; i += PAGE_SIZE)
+               BUG_ON(map_kernel_page(start + i, phys, flags));
+}
+#else /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
+static void __meminit vmemmap_create_mapping(unsigned long start,
+                                            unsigned long page_size,
+                                            unsigned long phys)
+{
+       int  mapped = htab_bolt_mapping(start, start + page_size, phys,
+                                       PAGE_KERNEL, mmu_vmemmap_psize,
+                                       mmu_kernel_ssize);
+       BUG_ON(mapped < 0);
+}
+#endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
+
+struct vmemmap_backing *vmemmap_list;
+
+static __meminit struct vmemmap_backing * vmemmap_list_alloc(int node)
+{
+       static struct vmemmap_backing *next;
+       static int num_left;
+
+       /* allocate a page when required and hand out chunks */
+       if (!next || !num_left) {
+               next = vmemmap_alloc_block(PAGE_SIZE, node);
+               if (unlikely(!next)) {
+                       WARN_ON(1);
+                       return NULL;
+               }
+               num_left = PAGE_SIZE / sizeof(struct vmemmap_backing);
+       }
+
+       num_left--;
+
+       return next++;
+}
+
+static __meminit void vmemmap_list_populate(unsigned long phys,
+                                           unsigned long start,
+                                           int node)
+{
+       struct vmemmap_backing *vmem_back;
+
+       vmem_back = vmemmap_list_alloc(node);
+       if (unlikely(!vmem_back)) {
+               WARN_ON(1);
+               return;
+       }
+
+       vmem_back->phys = phys;
+       vmem_back->virt_addr = start;
+       vmem_back->list = vmemmap_list;
+
+       vmemmap_list = vmem_back;
+}
+
 int __meminit vmemmap_populate(struct page *start_page,
-                                       unsigned long nr_pages, int node)
+                              unsigned long nr_pages, int node)
 {
-       unsigned long mode_rw;
        unsigned long start = (unsigned long)start_page;
        unsigned long end = (unsigned long)(start_page + nr_pages);
-       unsigned long page_size = 1 << mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].shift;
-
-       mode_rw = _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | _PAGE_COHERENT | PP_RWXX;
+       unsigned long page_size = 1 << mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].shift;
 
        /* Align to the page size of the linear mapping. */
        start = _ALIGN_DOWN(start, page_size);
 
+       pr_debug("vmemmap_populate page %p, %ld pages, node %d\n",
+                start_page, nr_pages, node);
+       pr_debug(" -> map %lx..%lx\n", start, end);
+
        for (; start < end; start += page_size) {
-               int mapped;
                void *p;
 
                if (vmemmap_populated(start, page_size))
@@ -230,15 +319,15 @@ int __meminit vmemmap_populate(struct page *start_page,
                if (!p)
                        return -ENOMEM;
 
-               pr_debug("vmemmap %08lx allocated at %p, physical %08lx.\n",
-                       start, p, __pa(p));
+               vmemmap_list_populate(__pa(p), start, node);
 
-               mapped = htab_bolt_mapping(start, start + page_size,
-                                       __pa(p), mode_rw, mmu_linear_psize,
-                                       mmu_kernel_ssize);
-               BUG_ON(mapped < 0);
+               pr_debug("      * %016lx..%016lx allocated at %p\n",
+                        start, start + page_size, p);
+
+               vmemmap_create_mapping(start, page_size, __pa(p));
        }
 
        return 0;
 }
-#endif
+#endif /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
+