3b379cddbc641cced14c4472a4d7838852a47935
[linux-2.6.git] / arch / unicore32 / mm / init.c
1 /*
2  *  linux/arch/unicore32/mm/init.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2010 GUAN Xue-tao
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/mman.h>
16 #include <linux/nodemask.h>
17 #include <linux/initrd.h>
18 #include <linux/highmem.h>
19 #include <linux/gfp.h>
20 #include <linux/memblock.h>
21 #include <linux/sort.h>
22 #include <linux/dma-mapping.h>
23 #include <linux/export.h>
24
25 #include <asm/sections.h>
26 #include <asm/setup.h>
27 #include <asm/sizes.h>
28 #include <asm/tlb.h>
29 #include <mach/map.h>
30
31 #include "mm.h"
32
33 static unsigned long phys_initrd_start __initdata = 0x01000000;
34 static unsigned long phys_initrd_size __initdata = SZ_8M;
35
36 static int __init early_initrd(char *p)
37 {
38         unsigned long start, size;
39         char *endp;
40
41         start = memparse(p, &endp);
42         if (*endp == ',') {
43                 size = memparse(endp + 1, NULL);
44
45                 phys_initrd_start = start;
46                 phys_initrd_size = size;
47         }
48         return 0;
49 }
50 early_param("initrd", early_initrd);
51
52 /*
53  * This keeps memory configuration data used by a couple memory
54  * initialization functions, as well as show_mem() for the skipping
55  * of holes in the memory map.  It is populated by uc32_add_memory().
56  */
57 struct meminfo meminfo;
58
59 void show_mem(unsigned int filter)
60 {
61         int free = 0, total = 0, reserved = 0;
62         int shared = 0, cached = 0, slab = 0, i;
63         struct meminfo *mi = &meminfo;
64
65         printk(KERN_DEFAULT "Mem-info:\n");
66         show_free_areas(filter);
67
68         for_each_bank(i, mi) {
69                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
70                 unsigned int pfn1, pfn2;
71                 struct page *page, *end;
72
73                 pfn1 = bank_pfn_start(bank);
74                 pfn2 = bank_pfn_end(bank);
75
76                 page = pfn_to_page(pfn1);
77                 end  = pfn_to_page(pfn2 - 1) + 1;
78
79                 do {
80                         total++;
81                         if (PageReserved(page))
82                                 reserved++;
83                         else if (PageSwapCache(page))
84                                 cached++;
85                         else if (PageSlab(page))
86                                 slab++;
87                         else if (!page_count(page))
88                                 free++;
89                         else
90                                 shared += page_count(page) - 1;
91                         page++;
92                 } while (page < end);
93         }
94
95         printk(KERN_DEFAULT "%d pages of RAM\n", total);
96         printk(KERN_DEFAULT "%d free pages\n", free);
97         printk(KERN_DEFAULT "%d reserved pages\n", reserved);
98         printk(KERN_DEFAULT "%d slab pages\n", slab);
99         printk(KERN_DEFAULT "%d pages shared\n", shared);
100         printk(KERN_DEFAULT "%d pages swap cached\n", cached);
101 }
102
103 static void __init find_limits(unsigned long *min, unsigned long *max_low,
104         unsigned long *max_high)
105 {
106         struct meminfo *mi = &meminfo;
107         int i;
108
109         *min = -1UL;
110         *max_low = *max_high = 0;
111
112         for_each_bank(i, mi) {
113                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
114                 unsigned long start, end;
115
116                 start = bank_pfn_start(bank);
117                 end = bank_pfn_end(bank);
118
119                 if (*min > start)
120                         *min = start;
121                 if (*max_high < end)
122                         *max_high = end;
123                 if (bank->highmem)
124                         continue;
125                 if (*max_low < end)
126                         *max_low = end;
127         }
128 }
129
130 static void __init uc32_bootmem_init(unsigned long start_pfn,
131         unsigned long end_pfn)
132 {
133         struct memblock_region *reg;
134         unsigned int boot_pages;
135         phys_addr_t bitmap;
136         pg_data_t *pgdat;
137
138         /*
139          * Allocate the bootmem bitmap page.  This must be in a region
140          * of memory which has already been mapped.
141          */
142         boot_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
143         bitmap = memblock_alloc_base(boot_pages << PAGE_SHIFT, L1_CACHE_BYTES,
144                                 __pfn_to_phys(end_pfn));
145
146         /*
147          * Initialise the bootmem allocator, handing the
148          * memory banks over to bootmem.
149          */
150         node_set_online(0);
151         pgdat = NODE_DATA(0);
152         init_bootmem_node(pgdat, __phys_to_pfn(bitmap), start_pfn, end_pfn);
153
154         /* Free the lowmem regions from memblock into bootmem. */
155         for_each_memblock(memory, reg) {
156                 unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
157                 unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
158
159                 if (end >= end_pfn)
160                         end = end_pfn;
161                 if (start >= end)
162                         break;
163
164                 free_bootmem(__pfn_to_phys(start), (end - start) << PAGE_SHIFT);
165         }
166
167         /* Reserve the lowmem memblock reserved regions in bootmem. */
168         for_each_memblock(reserved, reg) {
169                 unsigned long start = memblock_region_reserved_base_pfn(reg);
170                 unsigned long end = memblock_region_reserved_end_pfn(reg);
171
172                 if (end >= end_pfn)
173                         end = end_pfn;
174                 if (start >= end)
175                         break;
176
177                 reserve_bootmem(__pfn_to_phys(start),
178                         (end - start) << PAGE_SHIFT, BOOTMEM_DEFAULT);
179         }
180 }
181
182 static void __init uc32_bootmem_free(unsigned long min, unsigned long max_low,
183         unsigned long max_high)
184 {
185         unsigned long zone_size[MAX_NR_ZONES], zhole_size[MAX_NR_ZONES];
186         struct memblock_region *reg;
187
188         /*
189          * initialise the zones.
190          */
191         memset(zone_size, 0, sizeof(zone_size));
192
193         /*
194          * The memory size has already been determined.  If we need
195          * to do anything fancy with the allocation of this memory
196          * to the zones, now is the time to do it.
197          */
198         zone_size[0] = max_low - min;
199
200         /*
201          * Calculate the size of the holes.
202          *  holes = node_size - sum(bank_sizes)
203          */
204         memcpy(zhole_size, zone_size, sizeof(zhole_size));
205         for_each_memblock(memory, reg) {
206                 unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
207                 unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
208
209                 if (start < max_low) {
210                         unsigned long low_end = min(end, max_low);
211                         zhole_size[0] -= low_end - start;
212                 }
213         }
214
215         /*
216          * Adjust the sizes according to any special requirements for
217          * this machine type.
218          */
219         arch_adjust_zones(zone_size, zhole_size);
220
221         free_area_init_node(0, zone_size, min, zhole_size);
222 }
223
224 int pfn_valid(unsigned long pfn)
225 {
226         return memblock_is_memory(pfn << PAGE_SHIFT);
227 }
228 EXPORT_SYMBOL(pfn_valid);
229
230 static void uc32_memory_present(void)
231 {
232 }
233
234 static int __init meminfo_cmp(const void *_a, const void *_b)
235 {
236         const struct membank *a = _a, *b = _b;
237         long cmp = bank_pfn_start(a) - bank_pfn_start(b);
238         return cmp < 0 ? -1 : cmp > 0 ? 1 : 0;
239 }
240
241 void __init uc32_memblock_init(struct meminfo *mi)
242 {
243         int i;
244
245         sort(&meminfo.bank, meminfo.nr_banks, sizeof(meminfo.bank[0]),
246                 meminfo_cmp, NULL);
247
248         memblock_init();
249         for (i = 0; i < mi->nr_banks; i++)
250                 memblock_add(mi->bank[i].start, mi->bank[i].size);
251
252         /* Register the kernel text, kernel data and initrd with memblock. */
253         memblock_reserve(__pa(_text), _end - _text);
254
255 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
256         if (phys_initrd_size) {
257                 memblock_reserve(phys_initrd_start, phys_initrd_size);
258
259                 /* Now convert initrd to virtual addresses */
260                 initrd_start = __phys_to_virt(phys_initrd_start);
261                 initrd_end = initrd_start + phys_initrd_size;
262         }
263 #endif
264
265         uc32_mm_memblock_reserve();
266
267         memblock_analyze();
268         memblock_dump_all();
269 }
270
271 void __init bootmem_init(void)
272 {
273         unsigned long min, max_low, max_high;
274
275         max_low = max_high = 0;
276
277         find_limits(&min, &max_low, &max_high);
278
279         uc32_bootmem_init(min, max_low);
280
281 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
282         swiotlb_init(1);
283 #endif
284         /*
285          * Sparsemem tries to allocate bootmem in memory_present(),
286          * so must be done after the fixed reservations
287          */
288         uc32_memory_present();
289
290         /*
291          * sparse_init() needs the bootmem allocator up and running.
292          */
293         sparse_init();
294
295         /*
296          * Now free the memory - free_area_init_node needs
297          * the sparse mem_map arrays initialized by sparse_init()
298          * for memmap_init_zone(), otherwise all PFNs are invalid.
299          */
300         uc32_bootmem_free(min, max_low, max_high);
301
302         high_memory = __va((max_low << PAGE_SHIFT) - 1) + 1;
303
304         /*
305          * This doesn't seem to be used by the Linux memory manager any
306          * more, but is used by ll_rw_block.  If we can get rid of it, we
307          * also get rid of some of the stuff above as well.
308          *
309          * Note: max_low_pfn and max_pfn reflect the number of _pages_ in
310          * the system, not the maximum PFN.
311          */
312         max_low_pfn = max_low - PHYS_PFN_OFFSET;
313         max_pfn = max_high - PHYS_PFN_OFFSET;
314 }
315
316 static inline int free_area(unsigned long pfn, unsigned long end, char *s)
317 {
318         unsigned int pages = 0, size = (end - pfn) << (PAGE_SHIFT - 10);
319
320         for (; pfn < end; pfn++) {
321                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
322                 ClearPageReserved(page);
323                 init_page_count(page);
324                 __free_page(page);
325                 pages++;
326         }
327
328         if (size && s)
329                 printk(KERN_INFO "Freeing %s memory: %dK\n", s, size);
330
331         return pages;
332 }
333
334 static inline void
335 free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
336 {
337         struct page *start_pg, *end_pg;
338         unsigned long pg, pgend;
339
340         /*
341          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
342          */
343         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
344         end_pg = pfn_to_page(end_pfn);
345
346         /*
347          * Convert to physical addresses, and
348          * round start upwards and end downwards.
349          */
350         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
351         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
352
353         /*
354          * If there are free pages between these,
355          * free the section of the memmap array.
356          */
357         if (pg < pgend)
358                 free_bootmem(pg, pgend - pg);
359 }
360
361 /*
362  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
363  */
364 static void __init free_unused_memmap(struct meminfo *mi)
365 {
366         unsigned long bank_start, prev_bank_end = 0;
367         unsigned int i;
368
369         /*
370          * This relies on each bank being in address order.
371          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
372          */
373         for_each_bank(i, mi) {
374                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
375
376                 bank_start = bank_pfn_start(bank);
377
378                 /*
379                  * If we had a previous bank, and there is a space
380                  * between the current bank and the previous, free it.
381                  */
382                 if (prev_bank_end && prev_bank_end < bank_start)
383                         free_memmap(prev_bank_end, bank_start);
384
385                 /*
386                  * Align up here since the VM subsystem insists that the
387                  * memmap entries are valid from the bank end aligned to
388                  * MAX_ORDER_NR_PAGES.
389                  */
390                 prev_bank_end = ALIGN(bank_pfn_end(bank), MAX_ORDER_NR_PAGES);
391         }
392 }
393
394 /*
395  * mem_init() marks the free areas in the mem_map and tells us how much
396  * memory is free.  This is done after various parts of the system have
397  * claimed their memory after the kernel image.
398  */
399 void __init mem_init(void)
400 {
401         unsigned long reserved_pages, free_pages;
402         struct memblock_region *reg;
403         int i;
404
405         max_mapnr   = pfn_to_page(max_pfn + PHYS_PFN_OFFSET) - mem_map;
406
407         /* this will put all unused low memory onto the freelists */
408         free_unused_memmap(&meminfo);
409
410         totalram_pages += free_all_bootmem();
411
412         reserved_pages = free_pages = 0;
413
414         for_each_bank(i, &meminfo) {
415                 struct membank *bank = &meminfo.bank[i];
416                 unsigned int pfn1, pfn2;
417                 struct page *page, *end;
418
419                 pfn1 = bank_pfn_start(bank);
420                 pfn2 = bank_pfn_end(bank);
421
422                 page = pfn_to_page(pfn1);
423                 end  = pfn_to_page(pfn2 - 1) + 1;
424
425                 do {
426                         if (PageReserved(page))
427                                 reserved_pages++;
428                         else if (!page_count(page))
429                                 free_pages++;
430                         page++;
431                 } while (page < end);
432         }
433
434         /*
435          * Since our memory may not be contiguous, calculate the
436          * real number of pages we have in this system
437          */
438         printk(KERN_INFO "Memory:");
439         num_physpages = 0;
440         for_each_memblock(memory, reg) {
441                 unsigned long pages = memblock_region_memory_end_pfn(reg) -
442                         memblock_region_memory_base_pfn(reg);
443                 num_physpages += pages;
444                 printk(" %ldMB", pages >> (20 - PAGE_SHIFT));
445         }
446         printk(" = %luMB total\n", num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT));
447
448         printk(KERN_NOTICE "Memory: %luk/%luk available, %luk reserved, %luK highmem\n",
449                 nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
450                 free_pages << (PAGE_SHIFT-10),
451                 reserved_pages << (PAGE_SHIFT-10),
452                 totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10));
453
454         printk(KERN_NOTICE "Virtual kernel memory layout:\n"
455                 "    vector  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
456                 "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
457                 "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
458                 "    modules : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
459                 "      .init : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
460                 "      .text : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
461                 "      .data : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n",
462
463                 VECTORS_BASE, VECTORS_BASE + PAGE_SIZE,
464                 DIV_ROUND_UP(PAGE_SIZE, SZ_1K),
465                 VMALLOC_START, VMALLOC_END,
466                 DIV_ROUND_UP((VMALLOC_END - VMALLOC_START), SZ_1M),
467                 PAGE_OFFSET, (unsigned long)high_memory,
468                 DIV_ROUND_UP(((unsigned long)high_memory - PAGE_OFFSET), SZ_1M),
469                 MODULES_VADDR, MODULES_END,
470                 DIV_ROUND_UP((MODULES_END - MODULES_VADDR), SZ_1M),
471
472                 __init_begin, __init_end,
473                 DIV_ROUND_UP((__init_end - __init_begin), SZ_1K),
474                 _stext, _etext,
475                 DIV_ROUND_UP((_etext - _stext), SZ_1K),
476                 _sdata, _edata,
477                 DIV_ROUND_UP((_edata - _sdata), SZ_1K));
478
479         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE                          > MODULES_VADDR);
480         BUG_ON(TASK_SIZE                                > MODULES_VADDR);
481
482         if (PAGE_SIZE >= 16384 && num_physpages <= 128) {
483                 /*
484                  * On a machine this small we won't get
485                  * anywhere without overcommit, so turn
486                  * it on by default.
487                  */
488                 sysctl_overcommit_memory = OVERCOMMIT_ALWAYS;
489         }
490 }
491
492 void free_initmem(void)
493 {
494         totalram_pages += free_area(__phys_to_pfn(__pa(__init_begin)),
495                                     __phys_to_pfn(__pa(__init_end)),
496                                     "init");
497 }
498
499 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
500
501 static int keep_initrd;
502
503 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
504 {
505         if (!keep_initrd)
506                 totalram_pages += free_area(__phys_to_pfn(__pa(start)),
507                                             __phys_to_pfn(__pa(end)),
508                                             "initrd");
509 }
510
511 static int __init keepinitrd_setup(char *__unused)
512 {
513         keep_initrd = 1;
514         return 1;
515 }
516
517 __setup("keepinitrd", keepinitrd_setup);
518 #endif