[PATCH] mm: split highorder pages
[linux-2.6.git] / arch / mips / mm / init.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (C) 1994 - 2000 Ralf Baechle
7  * Copyright (C) 1999, 2000 Silicon Graphics, Inc.
8  * Kevin D. Kissell, kevink@mips.com and Carsten Langgaard, carstenl@mips.com
9  * Copyright (C) 2000 MIPS Technologies, Inc.  All rights reserved.
10  */
11 #include <linux/config.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/types.h>
20 #include <linux/pagemap.h>
21 #include <linux/ptrace.h>
22 #include <linux/mman.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/bootmem.h>
25 #include <linux/highmem.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/proc_fs.h>
28
29 #include <asm/bootinfo.h>
30 #include <asm/cachectl.h>
31 #include <asm/cpu.h>
32 #include <asm/dma.h>
33 #include <asm/mmu_context.h>
34 #include <asm/sections.h>
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/pgalloc.h>
37 #include <asm/tlb.h>
38
39 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
40
41 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
42
43 /*
44  * We have up to 8 empty zeroed pages so we can map one of the right colour
45  * when needed.  This is necessary only on R4000 / R4400 SC and MC versions
46  * where we have to avoid VCED / VECI exceptions for good performance at
47  * any price.  Since page is never written to after the initialization we
48  * don't have to care about aliases on other CPUs.
49  */
50 unsigned long empty_zero_page, zero_page_mask;
51
52 /*
53  * Not static inline because used by IP27 special magic initialization code
54  */
55 unsigned long setup_zero_pages(void)
56 {
57         unsigned int order;
58         unsigned long size;
59         struct page *page;
60
61         if (cpu_has_vce)
62                 order = 3;
63         else
64                 order = 0;
65
66         empty_zero_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
67         if (!empty_zero_page)
68                 panic("Oh boy, that early out of memory?");
69
70         page = virt_to_page(empty_zero_page);
71         split_page(page, order);
72         while (page < virt_to_page(empty_zero_page + (PAGE_SIZE << order))) {
73                 SetPageReserved(page);
74                 page++;
75         }
76
77         size = PAGE_SIZE << order;
78         zero_page_mask = (size - 1) & PAGE_MASK;
79
80         return 1UL << order;
81 }
82
83 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
84 pte_t *kmap_pte;
85 pgprot_t kmap_prot;
86
87 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
88         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), (vaddr)), (vaddr)), (vaddr))
89
90 static void __init kmap_init(void)
91 {
92         unsigned long kmap_vstart;
93
94         /* cache the first kmap pte */
95         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
96         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
97
98         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
99 }
100
101 #ifdef CONFIG_32BIT
102 void __init fixrange_init(unsigned long start, unsigned long end,
103         pgd_t *pgd_base)
104 {
105         pgd_t *pgd;
106         pud_t *pud;
107         pmd_t *pmd;
108         pte_t *pte;
109         int i, j, k;
110         unsigned long vaddr;
111
112         vaddr = start;
113         i = __pgd_offset(vaddr);
114         j = __pud_offset(vaddr);
115         k = __pmd_offset(vaddr);
116         pgd = pgd_base + i;
117
118         for ( ; (i < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, i++) {
119                 pud = (pud_t *)pgd;
120                 for ( ; (j < PTRS_PER_PUD) && (vaddr != end); pud++, j++) {
121                         pmd = (pmd_t *)pud;
122                         for (; (k < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, k++) {
123                                 if (pmd_none(*pmd)) {
124                                         pte = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
125                                         set_pmd(pmd, __pmd(pte));
126                                         if (pte != pte_offset_kernel(pmd, 0))
127                                                 BUG();
128                                 }
129                                 vaddr += PMD_SIZE;
130                         }
131                         k = 0;
132                 }
133                 j = 0;
134         }
135 }
136 #endif /* CONFIG_32BIT */
137 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
138
139 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
140 extern void pagetable_init(void);
141
142 void __init paging_init(void)
143 {
144         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0, 0, 0};
145         unsigned long max_dma, high, low;
146
147         pagetable_init();
148
149 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
150         kmap_init();
151 #endif
152
153         max_dma = virt_to_phys((char *)MAX_DMA_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT;
154         low = max_low_pfn;
155         high = highend_pfn;
156
157 #ifdef CONFIG_ISA
158         if (low < max_dma)
159                 zones_size[ZONE_DMA] = low;
160         else {
161                 zones_size[ZONE_DMA] = max_dma;
162                 zones_size[ZONE_NORMAL] = low - max_dma;
163         }
164 #else
165         zones_size[ZONE_DMA] = low;
166 #endif
167 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
168         if (cpu_has_dc_aliases) {
169                 printk(KERN_WARNING "This processor doesn't support highmem.");
170                 if (high - low)
171                         printk(" %ldk highmem ignored", high - low);
172                 printk("\n");
173         } else
174                 zones_size[ZONE_HIGHMEM] = high - low;
175 #endif
176
177         free_area_init(zones_size);
178 }
179
180 #define PFN_UP(x)       (((x) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT)
181 #define PFN_DOWN(x)     ((x) >> PAGE_SHIFT)
182
183 static inline int page_is_ram(unsigned long pagenr)
184 {
185         int i;
186
187         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
188                 unsigned long addr, end;
189
190                 if (boot_mem_map.map[i].type != BOOT_MEM_RAM)
191                         /* not usable memory */
192                         continue;
193
194                 addr = PFN_UP(boot_mem_map.map[i].addr);
195                 end = PFN_DOWN(boot_mem_map.map[i].addr +
196                                boot_mem_map.map[i].size);
197
198                 if (pagenr >= addr && pagenr < end)
199                         return 1;
200         }
201
202         return 0;
203 }
204
205 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
206 #ifdef CONFIG_64BIT
207 static struct kcore_list kcore_kseg0;
208 #endif
209
210 void __init mem_init(void)
211 {
212         unsigned long codesize, reservedpages, datasize, initsize;
213         unsigned long tmp, ram;
214
215 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
216 #ifdef CONFIG_DISCONTIGMEM
217 #error "CONFIG_HIGHMEM and CONFIG_DISCONTIGMEM dont work together yet"
218 #endif
219         max_mapnr = num_physpages = highend_pfn;
220 #else
221         max_mapnr = num_physpages = max_low_pfn;
222 #endif
223         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
224
225         totalram_pages += free_all_bootmem();
226         totalram_pages -= setup_zero_pages();   /* Setup zeroed pages.  */
227
228         reservedpages = ram = 0;
229         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
230                 if (page_is_ram(tmp)) {
231                         ram++;
232                         if (PageReserved(mem_map+tmp))
233                                 reservedpages++;
234                 }
235
236 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
237         for (tmp = highstart_pfn; tmp < highend_pfn; tmp++) {
238                 struct page *page = mem_map + tmp;
239
240                 if (!page_is_ram(tmp)) {
241                         SetPageReserved(page);
242                         continue;
243                 }
244                 ClearPageReserved(page);
245 #ifdef CONFIG_LIMITED_DMA
246                 set_page_address(page, lowmem_page_address(page));
247 #endif
248                 set_page_count(page, 1);
249                 __free_page(page);
250                 totalhigh_pages++;
251         }
252         totalram_pages += totalhigh_pages;
253 #endif
254
255         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
256         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
257         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
258
259 #ifdef CONFIG_64BIT
260         if ((unsigned long) &_text > (unsigned long) CKSEG0)
261                 /* The -4 is a hack so that user tools don't have to handle
262                    the overflow.  */
263                 kclist_add(&kcore_kseg0, (void *) CKSEG0, 0x80000000 - 4);
264 #endif
265         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
266         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
267                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
268
269         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%ldk kernel code, "
270                "%ldk reserved, %ldk data, %ldk init, %ldk highmem)\n",
271                (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
272                ram << (PAGE_SHIFT-10),
273                codesize >> 10,
274                reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
275                datasize >> 10,
276                initsize >> 10,
277                (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10)));
278 }
279 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
280
281 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
282 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
283 {
284 #ifdef CONFIG_64BIT
285         /* Switch from KSEG0 to XKPHYS addresses */
286         start = (unsigned long)phys_to_virt(CPHYSADDR(start));
287         end = (unsigned long)phys_to_virt(CPHYSADDR(end));
288 #endif
289         if (start < end)
290                 printk(KERN_INFO "Freeing initrd memory: %ldk freed\n",
291                        (end - start) >> 10);
292
293         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
294                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
295                 set_page_count(virt_to_page(start), 1);
296                 free_page(start);
297                 totalram_pages++;
298         }
299 }
300 #endif
301
302 extern unsigned long prom_free_prom_memory(void);
303
304 void free_initmem(void)
305 {
306         unsigned long addr, page, freed;
307
308         freed = prom_free_prom_memory();
309
310         addr = (unsigned long) &__init_begin;
311         while (addr < (unsigned long) &__init_end) {
312 #ifdef CONFIG_64BIT
313                 page = PAGE_OFFSET | CPHYSADDR(addr);
314 #else
315                 page = addr;
316 #endif
317                 ClearPageReserved(virt_to_page(page));
318                 set_page_count(virt_to_page(page), 1);
319                 free_page(page);
320                 totalram_pages++;
321                 freed += PAGE_SIZE;
322                 addr += PAGE_SIZE;
323         }
324         printk(KERN_INFO "Freeing unused kernel memory: %ldk freed\n",
325                freed >> 10);
326 }