x86: introduce page pool in cpa
[linux-2.6.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/memory_hotplug.h>
31 #include <linux/initrd.h>
32 #include <linux/cpumask.h>
33
34 #include <asm/asm.h>
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/bugs.h>
44 #include <asm/tlb.h>
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/pgalloc.h>
47 #include <asm/sections.h>
48 #include <asm/paravirt.h>
49 #include <asm/setup.h>
50
51 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
52
53 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
54 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
55
56 static noinline int do_test_wp_bit(void);
57
58 /*
59  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
60  * given global directory entry. This only returns the gd entry
61  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
62  */
63 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
64 {
65         pud_t *pud;
66         pmd_t *pmd_table;
67
68 #ifdef CONFIG_X86_PAE
69         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
70                 pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
71
72                 paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(pmd_table) >> PAGE_SHIFT);
73                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
74                 pud = pud_offset(pgd, 0);
75                 BUG_ON(pmd_table != pmd_offset(pud, 0));
76         }
77 #endif
78         pud = pud_offset(pgd, 0);
79         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
80
81         return pmd_table;
82 }
83
84 /*
85  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
86  * directory entry:
87  */
88 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
89 {
90         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
91                 pte_t *page_table = NULL;
92
93 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
94                 page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
95 #endif
96                 if (!page_table) {
97                         page_table =
98                                 (pte_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
99                 }
100
101                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
102                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
103                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
104         }
105
106         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
107 }
108
109 /*
110  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
111  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
112  * the given range.
113  *
114  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
115  * so we can cache the place of the first one and move around without
116  * checking the pgd every time.
117  */
118 static void __init
119 page_table_range_init(unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
120 {
121         int pgd_idx, pmd_idx;
122         unsigned long vaddr;
123         pgd_t *pgd;
124         pmd_t *pmd;
125
126         vaddr = start;
127         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
128         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
129         pgd = pgd_base + pgd_idx;
130
131         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
132                 pmd = one_md_table_init(pgd);
133                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
134                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end);
135                                                         pmd++, pmd_idx++) {
136                         one_page_table_init(pmd);
137
138                         vaddr += PMD_SIZE;
139                 }
140                 pmd_idx = 0;
141         }
142 }
143
144 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
145 {
146         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
147                 return 1;
148         return 0;
149 }
150
151 /*
152  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
153  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
154  * PAGE_OFFSET:
155  */
156 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
157 {
158         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
159         unsigned long pfn;
160         pgd_t *pgd;
161         pmd_t *pmd;
162         pte_t *pte;
163
164         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
165         pgd = pgd_base + pgd_idx;
166         pfn = 0;
167
168         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
169                 pmd = one_md_table_init(pgd);
170                 if (pfn >= max_low_pfn)
171                         continue;
172
173                 for (pmd_idx = 0;
174                      pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn;
175                      pmd++, pmd_idx++) {
176                         unsigned int addr = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
177
178                         /*
179                          * Map with big pages if possible, otherwise
180                          * create normal page tables:
181                          */
182                         if (cpu_has_pse) {
183                                 unsigned int addr2;
184                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL_LARGE;
185
186                                 addr2 = (pfn + PTRS_PER_PTE-1) * PAGE_SIZE +
187                                         PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
188
189                                 if (is_kernel_text(addr) ||
190                                     is_kernel_text(addr2))
191                                         prot = PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC;
192
193                                 set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, prot));
194
195                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
196                                 continue;
197                         }
198                         pte = one_page_table_init(pmd);
199
200                         for (pte_ofs = 0;
201                              pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
202                              pte++, pfn++, pte_ofs++, addr += PAGE_SIZE) {
203                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
204
205                                 if (is_kernel_text(addr))
206                                         prot = PAGE_KERNEL_EXEC;
207
208                                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, prot));
209                         }
210                 }
211         }
212 }
213
214 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
215 {
216         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
217                 return 1;
218         return 0;
219 }
220
221 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
222 pte_t *kmap_pte;
223 pgprot_t kmap_prot;
224
225 static inline pte_t *kmap_get_fixmap_pte(unsigned long vaddr)
226 {
227         return pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr),
228                         vaddr), vaddr), vaddr);
229 }
230
231 static void __init kmap_init(void)
232 {
233         unsigned long kmap_vstart;
234
235         /*
236          * Cache the first kmap pte:
237          */
238         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
239         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
240
241         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
242 }
243
244 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
245 {
246         unsigned long vaddr;
247         pgd_t *pgd;
248         pud_t *pud;
249         pmd_t *pmd;
250         pte_t *pte;
251
252         vaddr = PKMAP_BASE;
253         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
254
255         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
256         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
257         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
258         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
259         pkmap_page_table = pte;
260 }
261
262 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
263 {
264         init_page_count(page);
265         __free_page(page);
266         totalhigh_pages++;
267 }
268
269 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
270 {
271         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
272                 ClearPageReserved(page);
273                 free_new_highpage(page);
274         } else
275                 SetPageReserved(page);
276 }
277
278 static int __meminit
279 add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
280 {
281         free_new_highpage(page);
282         totalram_pages++;
283 #ifdef CONFIG_FLATMEM
284         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
285 #endif
286         num_physpages++;
287
288         return 0;
289 }
290
291 /*
292  * Not currently handling the NUMA case.
293  * Assuming single node and all memory that
294  * has been added dynamically that would be
295  * onlined here is in HIGHMEM.
296  */
297 void __meminit online_page(struct page *page)
298 {
299         ClearPageReserved(page);
300         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
301 }
302
303 #ifndef CONFIG_NUMA
304 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
305 {
306         int pfn;
307
308         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
309                 /*
310                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
311                  */
312                 if (pfn_valid(pfn))
313                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
314         }
315         totalram_pages += totalhigh_pages;
316 }
317 #endif /* !CONFIG_NUMA */
318
319 #else
320 # define kmap_init()                            do { } while (0)
321 # define permanent_kmaps_init(pgd_base)         do { } while (0)
322 # define set_highmem_pages_init(bad_ppro)       do { } while (0)
323 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
324
325 pteval_t __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
326 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
327
328 pteval_t __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
329
330 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
331 {
332         unsigned long pfn, va;
333         pgd_t *pgd;
334         pud_t *pud;
335         pmd_t *pmd;
336         pte_t *pte;
337
338         /*
339          * Remove any mappings which extend past the end of physical
340          * memory from the boot time page table:
341          */
342         for (pfn = max_low_pfn + 1; pfn < 1<<(32-PAGE_SHIFT); pfn++) {
343                 va = PAGE_OFFSET + (pfn<<PAGE_SHIFT);
344                 pgd = base + pgd_index(va);
345                 if (!pgd_present(*pgd))
346                         break;
347
348                 pud = pud_offset(pgd, va);
349                 pmd = pmd_offset(pud, va);
350                 if (!pmd_present(*pmd))
351                         break;
352
353                 pte = pte_offset_kernel(pmd, va);
354                 if (!pte_present(*pte))
355                         break;
356
357                 pte_clear(NULL, va, pte);
358         }
359         paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(base) >> PAGE_SHIFT);
360 }
361
362 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
363 {
364 }
365
366 /*
367  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
368  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
369  * the boot process.
370  *
371  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
372  * constructed in arch/x86/kernel/head_32.S.  The root of the
373  * pagetable will be swapper_pg_dir.
374  *
375  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
376  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
377  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
378  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
379  * appropriately for the rest of the initialization to work.
380  *
381  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
382  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
383  * mappings.
384  */
385 static void __init pagetable_init(void)
386 {
387         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
388         unsigned long vaddr, end;
389
390         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
391
392         /* Enable PSE if available */
393         if (cpu_has_pse)
394                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
395
396         /* Enable PGE if available */
397         if (cpu_has_pge) {
398                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
399                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
400                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
401         }
402
403         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
404         remap_numa_kva();
405
406         /*
407          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
408          * created - mappings will be set by set_fixmap():
409          */
410         early_ioremap_clear();
411         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
412         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
413         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
414         early_ioremap_reset();
415
416         permanent_kmaps_init(pgd_base);
417
418         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
419 }
420
421 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
422 /*
423  * ACPI suspend needs this for resume, because things like the intel-agp
424  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
425  */
426 char swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
427         __attribute__ ((aligned(PAGE_SIZE)));
428
429 static inline void save_pg_dir(void)
430 {
431         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
432 }
433 #else /* !CONFIG_ACPI_SLEEP */
434 static inline void save_pg_dir(void)
435 {
436 }
437 #endif /* !CONFIG_ACPI_SLEEP */
438
439 void zap_low_mappings(void)
440 {
441         int i;
442
443         save_pg_dir();
444
445         /*
446          * Zap initial low-memory mappings.
447          *
448          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
449          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
450          */
451         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++) {
452 #ifdef CONFIG_X86_PAE
453                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
454 #else
455                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
456 #endif
457         }
458         flush_tlb_all();
459 }
460
461 int nx_enabled;
462
463 pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
464 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
465
466 #ifdef CONFIG_X86_PAE
467
468 static int disable_nx __initdata;
469
470 /*
471  * noexec = on|off
472  *
473  * Control non executable mappings.
474  *
475  * on      Enable
476  * off     Disable
477  */
478 static int __init noexec_setup(char *str)
479 {
480         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
481                 if (cpu_has_nx) {
482                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
483                         disable_nx = 0;
484                 }
485         } else {
486                 if (!strcmp(str, "off")) {
487                         disable_nx = 1;
488                         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
489                 } else {
490                         return -EINVAL;
491                 }
492         }
493
494         return 0;
495 }
496 early_param("noexec", noexec_setup);
497
498 static void __init set_nx(void)
499 {
500         unsigned int v[4], l, h;
501
502         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
503                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
504
505                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
506                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
507                         l |= EFER_NX;
508                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
509                         nx_enabled = 1;
510                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
511                 }
512         }
513 }
514 #endif
515
516 /*
517  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
518  * already mapped by head.S.
519  *
520  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
521  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
522  */
523 void __init paging_init(void)
524 {
525 #ifdef CONFIG_X86_PAE
526         set_nx();
527         if (nx_enabled)
528                 printk(KERN_INFO "NX (Execute Disable) protection: active\n");
529 #endif
530         pagetable_init();
531
532         load_cr3(swapper_pg_dir);
533
534         __flush_tlb_all();
535
536         kmap_init();
537 }
538
539 /*
540  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
541  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
542  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
543  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
544  */
545 static void __init test_wp_bit(void)
546 {
547         printk(KERN_INFO
548   "Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode...");
549
550         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
551         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
552         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
553         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
554
555         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
556                 printk(KERN_CONT "No.\n");
557 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
558                 panic(
559   "This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
560 #endif
561         } else {
562                 printk(KERN_CONT "Ok.\n");
563         }
564 }
565
566 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
567
568 void __init mem_init(void)
569 {
570         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
571         int tmp, bad_ppro;
572
573 #ifdef CONFIG_FLATMEM
574         BUG_ON(!mem_map);
575 #endif
576         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
577
578 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
579         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
580         if (PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
581                 printk(KERN_ERR
582                         "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
583                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
584                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
585                                 FIXADDR_START);
586                 BUG();
587         }
588 #endif
589         /* this will put all low memory onto the freelists */
590         totalram_pages += free_all_bootmem();
591
592         reservedpages = 0;
593         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
594                 /*
595                  * Only count reserved RAM pages:
596                  */
597                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
598                         reservedpages++;
599
600         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
601
602         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
603         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
604         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
605
606         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
607         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
608                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
609
610         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, "
611                         "%dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
612                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
613                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
614                 codesize >> 10,
615                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
616                 datasize >> 10,
617                 initsize >> 10,
618                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
619                );
620
621 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
622         printk(KERN_INFO "virtual kernel memory layout:\n"
623                 "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
624 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
625                 "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
626 #endif
627                 "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
628                 "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
629                 "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
630                 "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
631                 "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
632                 FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
633                 (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
634
635 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
636                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
637                 (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
638 #endif
639
640                 VMALLOC_START, VMALLOC_END,
641                 (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
642
643                 (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
644                 ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
645
646                 (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
647                 ((unsigned long)&__init_end -
648                  (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
649
650                 (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
651                 ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
652
653                 (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
654                 ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
655
656 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
657         BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE        > FIXADDR_START);
658         BUG_ON(VMALLOC_END                              > PKMAP_BASE);
659 #endif
660         BUG_ON(VMALLOC_START                            > VMALLOC_END);
661         BUG_ON((unsigned long)high_memory               > VMALLOC_START);
662 #endif /* double-sanity-check paranoia */
663
664         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
665                 test_wp_bit();
666
667         cpa_init();
668
669         /*
670          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
671          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
672          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
673          * the WP-bit has been tested.
674          */
675 #ifndef CONFIG_SMP
676         zap_low_mappings();
677 #endif
678 }
679
680 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
681 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
682 {
683         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
684         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
685         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
686         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
687
688         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
689 }
690 #endif
691
692 /*
693  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
694  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
695  */
696 static noinline int do_test_wp_bit(void)
697 {
698         char tmp_reg;
699         int flag;
700
701         __asm__ __volatile__(
702                 "       movb %0, %1     \n"
703                 "1:     movb %1, %0     \n"
704                 "       xorl %2, %2     \n"
705                 "2:                     \n"
706                 _ASM_EXTABLE(1b,2b)
707                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
708                  "=q" (tmp_reg),
709                  "=r" (flag)
710                 :"2" (1)
711                 :"memory");
712
713         return flag;
714 }
715
716 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
717 const int rodata_test_data = 0xC3;
718 EXPORT_SYMBOL_GPL(rodata_test_data);
719
720 void mark_rodata_ro(void)
721 {
722         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
723         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
724
725 #ifndef CONFIG_KPROBES
726 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
727         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
728         if (num_possible_cpus() <= 1)
729 #endif
730         {
731                 set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
732                 printk(KERN_INFO "Write protecting the kernel text: %luk\n",
733                         size >> 10);
734
735 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
736                 printk(KERN_INFO "Testing CPA: Reverting %lx-%lx\n",
737                         start, start+size);
738                 set_pages_rw(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT);
739
740                 printk(KERN_INFO "Testing CPA: write protecting again\n");
741                 set_pages_ro(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT);
742 #endif
743         }
744 #endif
745         start += size;
746         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
747         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
748         printk(KERN_INFO "Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
749                 size >> 10);
750         rodata_test();
751
752 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
753         printk(KERN_INFO "Testing CPA: undo %lx-%lx\n", start, start + size);
754         set_pages_rw(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
755
756         printk(KERN_INFO "Testing CPA: write protecting again\n");
757         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
758 #endif
759 }
760 #endif
761
762 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
763 {
764 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
765         /*
766          * If debugging page accesses then do not free this memory but
767          * mark them not present - any buggy init-section access will
768          * create a kernel page fault:
769          */
770         printk(KERN_INFO "debug: unmapping init memory %08lx..%08lx\n",
771                 begin, PAGE_ALIGN(end));
772         set_memory_np(begin, (end - begin) >> PAGE_SHIFT);
773 #else
774         unsigned long addr;
775
776         /*
777          * We just marked the kernel text read only above, now that
778          * we are going to free part of that, we need to make that
779          * writeable first.
780          */
781         set_memory_rw(begin, (end - begin) >> PAGE_SHIFT);
782
783         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
784                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
785                 init_page_count(virt_to_page(addr));
786                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
787                 free_page(addr);
788                 totalram_pages++;
789         }
790         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
791 #endif
792 }
793
794 void free_initmem(void)
795 {
796         free_init_pages("unused kernel memory",
797                         (unsigned long)(&__init_begin),
798                         (unsigned long)(&__init_end));
799 }
800
801 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
802 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
803 {
804         free_init_pages("initrd memory", start, end);
805 }
806 #endif