Merge branch 'for-linus' of git://git.monstr.eu/linux-2.6-microblaze
[linux-2.6.git] / arch / microblaze / mm / init.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007-2008 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
3  * Copyright (C) 2006 Atmark Techno, Inc.
4  *
5  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
6  * License. See the file "COPYING" in the main directory of this archive
7  * for more details.
8  */
9
10 #include <linux/bootmem.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/lmb.h>
14 #include <linux/mm.h> /* mem_init */
15 #include <linux/initrd.h>
16 #include <linux/pagemap.h>
17 #include <linux/pfn.h>
18 #include <linux/swap.h>
19
20 #include <asm/page.h>
21 #include <asm/mmu_context.h>
22 #include <asm/pgalloc.h>
23 #include <asm/sections.h>
24 #include <asm/tlb.h>
25
26 #ifndef CONFIG_MMU
27 unsigned int __page_offset;
28 EXPORT_SYMBOL(__page_offset);
29
30 #else
31 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
32
33 int mem_init_done;
34 static int init_bootmem_done;
35 #endif /* CONFIG_MMU */
36
37 char *klimit = _end;
38
39 /*
40  * Initialize the bootmem system and give it all the memory we
41  * have available.
42  */
43 unsigned long memory_start;
44 unsigned long memory_end; /* due to mm/nommu.c */
45 unsigned long memory_size;
46
47 /*
48  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
49  */
50 static void __init paging_init(void)
51 {
52         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
53
54         /* Clean every zones */
55         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
56
57         /*
58          * old: we can DMA to/from any address.put all page into ZONE_DMA
59          * We use only ZONE_NORMAL
60          */
61         zones_size[ZONE_NORMAL] = max_mapnr;
62
63         free_area_init(zones_size);
64 }
65
66 void __init setup_memory(void)
67 {
68         int i;
69         unsigned long map_size;
70 #ifndef CONFIG_MMU
71         u32 kernel_align_start, kernel_align_size;
72
73         /* Find main memory where is the kernel */
74         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
75                 memory_start = (u32) lmb.memory.region[i].base;
76                 memory_end = (u32) lmb.memory.region[i].base
77                                 + (u32) lmb.memory.region[i].size;
78                 if ((memory_start <= (u32)_text) &&
79                                         ((u32)_text <= memory_end)) {
80                         memory_size = memory_end - memory_start;
81                         PAGE_OFFSET = memory_start;
82                         printk(KERN_INFO "%s: Main mem: 0x%x-0x%x, "
83                                 "size 0x%08x\n", __func__, (u32) memory_start,
84                                         (u32) memory_end, (u32) memory_size);
85                         break;
86                 }
87         }
88
89         if (!memory_start || !memory_end) {
90                 panic("%s: Missing memory setting 0x%08x-0x%08x\n",
91                         __func__, (u32) memory_start, (u32) memory_end);
92         }
93
94         /* reservation of region where is the kernel */
95         kernel_align_start = PAGE_DOWN((u32)_text);
96         /* ALIGN can be remove because _end in vmlinux.lds.S is align */
97         kernel_align_size = PAGE_UP((u32)klimit) - kernel_align_start;
98         lmb_reserve(kernel_align_start, kernel_align_size);
99         printk(KERN_INFO "%s: kernel addr=0x%08x-0x%08x size=0x%08x\n",
100                 __func__, kernel_align_start, kernel_align_start
101                         + kernel_align_size, kernel_align_size);
102
103 #endif
104         /*
105          * Kernel:
106          * start: base phys address of kernel - page align
107          * end: base phys address of kernel - page align
108          *
109          * min_low_pfn - the first page (mm/bootmem.c - node_boot_start)
110          * max_low_pfn
111          * max_mapnr - the first unused page (mm/bootmem.c - node_low_pfn)
112          * num_physpages - number of all pages
113          */
114
115         /* memory start is from the kernel end (aligned) to higher addr */
116         min_low_pfn = memory_start >> PAGE_SHIFT; /* minimum for allocation */
117         /* RAM is assumed contiguous */
118         num_physpages = max_mapnr = memory_size >> PAGE_SHIFT;
119         max_pfn = max_low_pfn = memory_end >> PAGE_SHIFT;
120
121         printk(KERN_INFO "%s: max_mapnr: %#lx\n", __func__, max_mapnr);
122         printk(KERN_INFO "%s: min_low_pfn: %#lx\n", __func__, min_low_pfn);
123         printk(KERN_INFO "%s: max_low_pfn: %#lx\n", __func__, max_low_pfn);
124
125         /*
126          * Find an area to use for the bootmem bitmap.
127          * We look for the first area which is at least
128          * 128kB in length (128kB is enough for a bitmap
129          * for 4GB of memory, using 4kB pages), plus 1 page
130          * (in case the address isn't page-aligned).
131          */
132 #ifndef CONFIG_MMU
133         map_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(0), PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)),
134                                         min_low_pfn, max_low_pfn);
135 #else
136         map_size = init_bootmem_node(&contig_page_data,
137                 PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)), min_low_pfn, max_low_pfn);
138 #endif
139         lmb_reserve(PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)) << PAGE_SHIFT, map_size);
140
141         /* free bootmem is whole main memory */
142         free_bootmem(memory_start, memory_size);
143
144         /* reserve allocate blocks */
145         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
146                 pr_debug("reserved %d - 0x%08x-0x%08x\n", i,
147                         (u32) lmb.reserved.region[i].base,
148                         (u32) lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i));
149                 reserve_bootmem(lmb.reserved.region[i].base,
150                         lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i) - 1, BOOTMEM_DEFAULT);
151         }
152 #ifdef CONFIG_MMU
153         init_bootmem_done = 1;
154 #endif
155         paging_init();
156 }
157
158 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
159 {
160         unsigned long addr;
161
162         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
163                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
164                 init_page_count(virt_to_page(addr));
165                 memset((void *)addr, 0xcc, PAGE_SIZE);
166                 free_page(addr);
167                 totalram_pages++;
168         }
169         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
170 }
171
172 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
173 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
174 {
175         int pages = 0;
176         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
177                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
178                 init_page_count(virt_to_page(start));
179                 free_page(start);
180                 totalram_pages++;
181                 pages++;
182         }
183         printk(KERN_NOTICE "Freeing initrd memory: %dk freed\n",
184                                         (int)(pages * (PAGE_SIZE / 1024)));
185 }
186 #endif
187
188 void free_initmem(void)
189 {
190         free_init_pages("unused kernel memory",
191                         (unsigned long)(&__init_begin),
192                         (unsigned long)(&__init_end));
193 }
194
195 /* FIXME from arch/powerpc/mm/mem.c*/
196 void show_mem(void)
197 {
198         printk(KERN_NOTICE "%s\n", __func__);
199 }
200
201 void __init mem_init(void)
202 {
203         high_memory = (void *)__va(memory_end);
204         /* this will put all memory onto the freelists */
205         totalram_pages += free_all_bootmem();
206
207         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available\n",
208                nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
209                num_physpages << (PAGE_SHIFT-10));
210 #ifdef CONFIG_MMU
211         mem_init_done = 1;
212 #endif
213 }
214
215 #ifndef CONFIG_MMU
216 /* Check against bounds of physical memory */
217 int ___range_ok(unsigned long addr, unsigned long size)
218 {
219         return ((addr < memory_start) ||
220                 ((addr + size) > memory_end));
221 }
222 EXPORT_SYMBOL(___range_ok);
223
224 #else
225 int page_is_ram(unsigned long pfn)
226 {
227         return pfn < max_low_pfn;
228 }
229
230 /*
231  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
232  */
233 static void mm_cmdline_setup(void)
234 {
235         unsigned long maxmem = 0;
236         char *p = cmd_line;
237
238         /* Look for mem= option on command line */
239         p = strstr(cmd_line, "mem=");
240         if (p) {
241                 p += 4;
242                 maxmem = memparse(p, &p);
243                 if (maxmem && memory_size > maxmem) {
244                         memory_size = maxmem;
245                         memory_end = memory_start + memory_size;
246                         lmb.memory.region[0].size = memory_size;
247                 }
248         }
249 }
250
251 /*
252  * MMU_init_hw does the chip-specific initialization of the MMU hardware.
253  */
254 static void __init mmu_init_hw(void)
255 {
256         /*
257          * The Zone Protection Register (ZPR) defines how protection will
258          * be applied to every page which is a member of a given zone. At
259          * present, we utilize only two of the zones.
260          * The zone index bits (of ZSEL) in the PTE are used for software
261          * indicators, except the LSB.  For user access, zone 1 is used,
262          * for kernel access, zone 0 is used.  We set all but zone 1
263          * to zero, allowing only kernel access as indicated in the PTE.
264          * For zone 1, we set a 01 binary (a value of 10 will not work)
265          * to allow user access as indicated in the PTE.  This also allows
266          * kernel access as indicated in the PTE.
267          */
268         __asm__ __volatile__ ("ori r11, r0, 0x10000000;" \
269                         "mts rzpr, r11;"
270                         : : : "r11");
271 }
272
273 /*
274  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
275  * including both RAM and possibly some I/O regions,
276  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
277  */
278
279 /* called from head.S */
280 asmlinkage void __init mmu_init(void)
281 {
282         unsigned int kstart, ksize;
283
284         if (!lmb.reserved.cnt) {
285                 printk(KERN_EMERG "Error memory count\n");
286                 machine_restart(NULL);
287         }
288
289         if ((u32) lmb.memory.region[0].size < 0x1000000) {
290                 printk(KERN_EMERG "Memory must be greater than 16MB\n");
291                 machine_restart(NULL);
292         }
293         /* Find main memory where the kernel is */
294         memory_start = (u32) lmb.memory.region[0].base;
295         memory_end = (u32) lmb.memory.region[0].base +
296                                 (u32) lmb.memory.region[0].size;
297         memory_size = memory_end - memory_start;
298
299         mm_cmdline_setup(); /* FIXME parse args from command line - not used */
300
301         /*
302          * Map out the kernel text/data/bss from the available physical
303          * memory.
304          */
305         kstart = __pa(CONFIG_KERNEL_START); /* kernel start */
306         /* kernel size */
307         ksize = PAGE_ALIGN(((u32)_end - (u32)CONFIG_KERNEL_START));
308         lmb_reserve(kstart, ksize);
309
310 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
311         /* Remove the init RAM disk from the available memory. */
312 /*      if (initrd_start) {
313                 mem_pieces_remove(&phys_avail, __pa(initrd_start),
314                                   initrd_end - initrd_start, 1);
315         }*/
316 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
317
318         /* Initialize the MMU hardware */
319         mmu_init_hw();
320
321         /* Map in all of RAM starting at CONFIG_KERNEL_START */
322         mapin_ram();
323
324 #ifdef HIGHMEM_START_BOOL
325         ioremap_base = HIGHMEM_START;
326 #else
327         ioremap_base = 0xfe000000UL;    /* for now, could be 0xfffff000 */
328 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
329         ioremap_bot = ioremap_base;
330
331         /* Initialize the context management stuff */
332         mmu_context_init();
333 }
334
335 /* This is only called until mem_init is done. */
336 void __init *early_get_page(void)
337 {
338         void *p;
339         if (init_bootmem_done) {
340                 p = alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
341         } else {
342                 /*
343                  * Mem start + 32MB -> here is limit
344                  * because of mem mapping from head.S
345                  */
346                 p = __va(lmb_alloc_base(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
347                                         memory_start + 0x2000000));
348         }
349         return p;
350 }
351 #endif /* CONFIG_MMU */