arch/i386/mm/init.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/config.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/signal.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/ptrace.h>
  18 #include <linux/mman.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/hugetlb.h>
  21 #include <linux/swap.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/pagemap.h>
  26 #include <linux/bootmem.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/efi.h>
  30
  31 #include <asm/processor.h>
  32 #include <asm/system.h>
  33 #include <asm/uaccess.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35 #include <asm/dma.h>
  36 #include <asm/fixmap.h>
  37 #include <asm/e820.h>
  38 #include <asm/apic.h>
  39 #include <asm/tlb.h>
  40 #include <asm/tlbflush.h>
  41 #include <asm/sections.h>
  42
  43 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
  44
  45 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  46 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  47
  48 static int noinline do_test_wp_bit(void);
  49
  50 /*
  51  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  52  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  53  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  54  */
  55 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  56 {
  57         pmd_t *pmd_table;
  58
  59 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  60         pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  61         set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  62         if (pmd_table != pmd_offset(pgd, 0))
  63                 BUG();
  64 #else
  65         pmd_table = pmd_offset(pgd, 0);
  66 #endif
  67
  68         return pmd_table;
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  73  * directory entry.
  74  */
  75 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  76 {
  77         if (pmd_none(*pmd)) {
  78                 pte_t *page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  79                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
  80                 if (page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0))
  81                         BUG();
  82
  83                 return page_table;
  84         }
  85
  86         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
  87 }
  88
  89 /*
  90  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
  91  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
  92  * the given range.
  93  */
  94
  95 /*
  96  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
  97  * so we can cache the place of the first one and move around without
  98  * checking the pgd every time.
  99  */
 100 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 101 {
 102         pgd_t *pgd;
 103         pmd_t *pmd;
 104         int pgd_idx, pmd_idx;
 105         unsigned long vaddr;
 106
 107         vaddr = start;
 108         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 109         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 110         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 111
 112         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 113                 if (pgd_none(*pgd))
 114                         one_md_table_init(pgd);
 115
 116                 pmd = pmd_offset(pgd, vaddr);
 117                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
 118                         if (pmd_none(*pmd))
 119                                 one_page_table_init(pmd);
 120
 121                         vaddr += PMD_SIZE;
 122                 }
 123                 pmd_idx = 0;
 124         }
 125 }
 126
 127 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
 128 {
 129         if (addr >= (unsigned long)_stext && addr <= (unsigned long)__init_end)
 130                 return 1;
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 136  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 137  * PAGE_OFFSET.
 138  */
 139 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
 140 {
 141         unsigned long pfn;
 142         pgd_t *pgd;
 143         pmd_t *pmd;
 144         pte_t *pte;
 145         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 146
 147         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 148         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 149         pfn = 0;
 150
 151         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 152                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 153                 if (pfn >= max_low_pfn)
 154                         continue;
 155                 for (pmd_idx = 0; pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn; pmd++, pmd_idx++) {
 156                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 157
 158                         /* Map with big pages if possible, otherwise create normal page tables. */
 159                         if (cpu_has_pse) {
 160                                 unsigned int address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 161
 162                                 if (is_kernel_text(address) || is_kernel_text(address2))
 163                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC));
 164                                 else
 165                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE));
 166                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 167                         } else {
 168                                 pte = one_page_table_init(pmd);
 169
 170                                 for (pte_ofs = 0; pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn; pte++, pfn++, pte_ofs++) {
 171                                                 if (is_kernel_text(address))
 172                                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC));
 173                                                 else
 174                                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL));
 175                                 }
 176                         }
 177                 }
 178         }
 179 }
 180
 181 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
 182 {
 183         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
 184                 return 1;
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 extern int is_available_memory(efi_memory_desc_t *);
 189
 190 static inline int page_is_ram(unsigned long pagenr)
 191 {
 192         int i;
 193         unsigned long addr, end;
 194
 195         if (efi_enabled) {
 196                 efi_memory_desc_t *md;
 197
 198                 for (i = 0; i < memmap.nr_map; i++) {
 199                         md = &memmap.map[i];
 200                         if (!is_available_memory(md))
 201                                 continue;
 202                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 203                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 204
 205                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 206                                 return 1;
 207                 }
 208                 return 0;
 209         }
 210
 211         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 212
 213                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 214                         continue;
 215                 /*
 216                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 217                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 218                  *      check here.
 219                  */
 220                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 221                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 222                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 223                         return 1;
 224         }
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 unsigned long next_ram_page(unsigned long pagenr)
 229 {
 230         int i;
 231         unsigned long addr, end;
 232         unsigned long min_pageno = ULONG_MAX;
 233
 234         pagenr++;
 235
 236         if (efi_enabled) {
 237                 efi_memory_desc_t *md;
 238
 239                 for (i = 0; i < memmap.nr_map; i++) {
 240                         md = &memmap.map[i];
 241                         if (!is_available_memory(md))
 242                                 continue;
 243                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 244                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 245
 246                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 247                                 return pagenr;
 248                         if ((pagenr < addr) && (addr < min_pageno))
 249                                 min_pageno = addr;
 250                 }
 251                 return min_pageno;
 252         }
 253
 254         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 255
 256                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 257                         continue;
 258                 /*
 259                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 260                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 261                  *      check here.
 262                  */
 263                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 264                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 265                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 266                         return pagenr;
 267                 if ((pagenr < addr) && (addr < min_pageno))
 268                         min_pageno = addr;
 269         }
 270         return min_pageno;
 271 }
 272
 273 EXPORT_SYMBOL_GPL(next_ram_page);
 274
 275 /*
 276  * devmem_is_allowed() checks to see if /dev/mem access to a certain address is
 277  * valid. The argument is a physical page number.
 278  *
 279  *
 280  * On x86, access has to be given to the first megabyte of ram because that area
 281  * contains bios code and data regions used by X and dosemu and similar apps.
 282  * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the PCI
 283  * mmio resources as well as potential bios/acpi data regions.
 284  */
 285 int devmem_is_allowed(unsigned long pagenr)
 286 {
 287    if (pagenr <= 256)
 288        return 1;
 289    if (!page_is_ram(pagenr))
 290        return 1;
 291    return 0;
 292 }
 293
 294 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_is_ram);
 295
 296 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 297 pte_t *kmap_pte;
 298 pgprot_t kmap_prot;
 299
 300 EXPORT_SYMBOL(kmap_prot);
 301 EXPORT_SYMBOL(kmap_pte);
 302
 303 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
 304         pte_offset_kernel(pmd_offset(pgd_offset_k(vaddr), (vaddr)), (vaddr))
 305
 306 void __init kmap_init(void)
 307 {
 308         unsigned long kmap_vstart;
 309
 310         /* cache the first kmap pte */
 311         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 312         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
 313
 314         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
 315 }
 316
 317 void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 318 {
 319         pgd_t *pgd;
 320         pmd_t *pmd;
 321         pte_t *pte;
 322         unsigned long vaddr;
 323
 324         vaddr = PKMAP_BASE;
 325         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 326
 327         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 328         pmd = pmd_offset(pgd, vaddr);
 329         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 330         pkmap_page_table = pte;
 331 }
 332
 333 void __init one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 334 {
 335         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 336                 ClearPageReserved(page);
 337                 set_bit(PG_highmem, &page->flags);
 338                 set_page_count(page, 1);
 339                 __free_page(page);
 340                 totalhigh_pages++;
 341         } else
 342                 SetPageReserved(page);
 343 }
 344
 345 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 346 void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 347 {
 348         int pfn;
 349         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++)
 350                 one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 351         totalram_pages += totalhigh_pages;
 352 }
 353 #else
 354 extern void set_highmem_pages_init(int);
 355 #endif /* !CONFIG_DISCONTIGMEM */
 356
 357 #else
 358 #define kmap_init() do { } while (0)
 359 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
 360 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
 361 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 362
 363 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 364 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 365
 366 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 367 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
 368 #else
 369 extern void __init remap_numa_kva(void);
 370 #endif
 371
 372 static void __init pagetable_init (void)
 373 {
 374         unsigned long vaddr;
 375         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 376
 377 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 378         int i;
 379         /* Init entries of the first-level page table to the zero page */
 380         for (i = 0; i < PTRS_PER_PGD; i++)
 381                 set_pgd(pgd_base + i, __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
 382 #endif
 383
 384         /* Enable PSE if available */
 385         if (cpu_has_pse) {
 386                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 387         }
 388
 389         /* Enable PGE if available */
 390         if (cpu_has_pge) {
 391                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 392                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 393                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 394         }
 395
 396         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 397         remap_numa_kva();
 398
 399         /*
 400          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 401          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 402          */
 403         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 404         page_table_range_init(vaddr, 0, pgd_base);
 405
 406         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 407
 408 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 409         /*
 410          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
 411          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
 412          * case we already have these mappings through head.S.
 413          * All user-space mappings are explicitly cleared after
 414          * SMP startup.
 415          */
 416         pgd_base[0] = pgd_base[USER_PTRS_PER_PGD];
 417 #endif
 418 }
 419
 420 #if defined(CONFIG_PM_DISK) || defined(CONFIG_SOFTWARE_SUSPEND)
 421 /*
 422  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
 423  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 424  */
 425 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 426         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
 427
 428 static inline void save_pg_dir(void)
 429 {
 430         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 431 }
 432 #else
 433 static inline void save_pg_dir(void)
 434 {
 435 }
 436 #endif
 437
 438 void zap_low_mappings (void)
 439 {
 440         int i;
 441
 442         save_pg_dir();
 443
 444         /*
 445          * Zap initial low-memory mappings.
 446          *
 447          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 448          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 449          */
 450         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 451 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 452                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 453 #else
 454                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 455 #endif
 456         flush_tlb_all();
 457 }
 458
 459 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 460 void __init zone_sizes_init(void)
 461 {
 462         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0, 0, 0};
 463         unsigned int max_dma, high, low;
 464
 465         max_dma = virt_to_phys((char *)MAX_DMA_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT;
 466         low = max_low_pfn;
 467         high = highend_pfn;
 468
 469         if (low < max_dma)
 470                 zones_size[ZONE_DMA] = low;
 471         else {
 472                 zones_size[ZONE_DMA] = max_dma;
 473                 zones_size[ZONE_NORMAL] = low - max_dma;
 474 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 475                 zones_size[ZONE_HIGHMEM] = high - low;
 476 #endif
 477         }
 478         free_area_init(zones_size);
 479 }
 480 #else
 481 extern void zone_sizes_init(void);
 482 #endif /* !CONFIG_DISCONTIGMEM */
 483
 484 static int disable_nx __initdata = 0;
 485 u64 __supported_pte_mask = ~_PAGE_NX;
 486
 487 /*
 488  * noexec = on|off
 489  *
 490  * Control non executable mappings.
 491  *
 492  * on      Enable
 493  * off     Disable (disables exec-shield too)
 494  */
 495 static int __init noexec_setup(char *str)
 496 {
 497         if (!strncmp(str, "on",2) && cpu_has_nx) {
 498                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 499                 disable_nx = 0;
 500         } else if (!strncmp(str,"off",3)) {
 501                 disable_nx = 1;
 502                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 503                 exec_shield = 0;
 504         }
 505         return 1;
 506 }
 507
 508 __setup("noexec=", noexec_setup);
 509
 510 int nx_enabled = 0;
 511 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 512
 513 static void __init set_nx(void)
 514 {
 515         unsigned int v[4], l, h;
 516
 517         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 518                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 519                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 520                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 521                         l |= EFER_NX;
 522                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 523                         nx_enabled = 1;
 524                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 525                 }
 526         }
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Enables/disables executability of a given kernel page and
 531  * returns the previous setting.
 532  */
 533 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
 534 {
 535         pte_t *pte;
 536         int ret = 1;
 537
 538         if (!nx_enabled)
 539                 goto out;
 540
 541         pte = lookup_address(vaddr);
 542         BUG_ON(!pte);
 543
 544         if (!pte_exec_kernel(*pte))
 545                 ret = 0;
 546
 547         if (enable)
 548                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
 549         else
 550                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
 551         __flush_tlb_all();
 552 out:
 553         return ret;
 554 }
 555
 556 #endif
 557
 558 /*
 559  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 560  * already mapped by head.S.
 561  *
 562  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 563  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 564  */
 565 void __init paging_init(void)
 566 {
 567 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 568         set_nx();
 569         if (nx_enabled)
 570                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
 571         else
 572 #endif
 573         if (exec_shield)
 574                 printk("Using x86 segment limits to approximate NX protection\n");
 575
 576         pagetable_init();
 577
 578         load_cr3(swapper_pg_dir);
 579
 580 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 581         /*
 582          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 583          * the user would just see a hanging kernel.
 584          */
 585         if (cpu_has_pae)
 586                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 587 #endif
 588         __flush_tlb_all();
 589
 590         kmap_init();
 591         zone_sizes_init();
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 596  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 597  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 598  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 599  */
 600
 601 void __init test_wp_bit(void)
 602 {
 603         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
 604
 605         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 606         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 607         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 608         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 609
 610         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 611                 printk("No.\n");
 612 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 613                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 614 #endif
 615         } else {
 616                 printk("Ok.\n");
 617         }
 618 }
 619
 620 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 621 static void __init set_max_mapnr_init(void)
 622 {
 623 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 624         highmem_start_page = pfn_to_page(highstart_pfn);
 625         max_mapnr = num_physpages = highend_pfn;
 626 #else
 627         max_mapnr = num_physpages = max_low_pfn;
 628 #endif
 629 }
 630 #define __free_all_bootmem() free_all_bootmem()
 631 #else
 632 #define __free_all_bootmem() free_all_bootmem_node(NODE_DATA(0))
 633 extern void set_max_mapnr_init(void);
 634 #endif /* !CONFIG_DISCONTIGMEM */
 635
 636 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 637
 638 void __init mem_init(void)
 639 {
 640         extern int ppro_with_ram_bug(void);
 641         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 642         int tmp;
 643         int bad_ppro;
 644
 645 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 646         if (!mem_map)
 647                 BUG();
 648 #endif
 649
 650         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 651
 652 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 653         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 654         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 655                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 656                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 657                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
 658                 BUG();
 659         }
 660 #endif
 661
 662         set_max_mapnr_init();
 663
 664 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 665         high_memory = (void *) __va(highstart_pfn * PAGE_SIZE);
 666 #else
 667         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
 668 #endif
 669
 670         /* this will put all low memory onto the freelists */
 671         totalram_pages += __free_all_bootmem();
 672
 673         reservedpages = 0;
 674         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 675                 /*
 676                  * Only count reserved RAM pages
 677                  */
 678                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 679                         reservedpages++;
 680
 681         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 682
 683         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 684         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 685         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 686
 687         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 688         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 689                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 690
 691         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 692                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 693                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 694                 codesize >> 10,
 695                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 696                 datasize >> 10,
 697                 initsize >> 10,
 698                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 699                );
 700
 701 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 702         if (!cpu_has_pae)
 703                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 704 #endif
 705         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 706                 test_wp_bit();
 707
 708         /*
 709          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 710          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 711          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 712          * the WP-bit has been tested.
 713          */
 714 #ifndef CONFIG_SMP
 715         zap_low_mappings();
 716 #endif
 717 }
 718
 719 kmem_cache_t *pgd_cache;
 720 kmem_cache_t *pmd_cache;
 721
 722 void __init pgtable_cache_init(void)
 723 {
 724         if (PTRS_PER_PMD > 1) {
 725                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
 726                                         PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 727                                         PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 728                                         0,
 729                                         pmd_ctor,
 730                                         NULL);
 731                 if (!pmd_cache)
 732                         panic("pgtable_cache_init(): cannot create pmd cache");
 733         }
 734         pgd_cache = kmem_cache_create("pgd",
 735                                 PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t),
 736                                 PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t),
 737                                 0,
 738                                 pgd_ctor,
 739                                 PTRS_PER_PMD == 1 ? pgd_dtor : NULL);
 740         if (!pgd_cache)
 741                 panic("pgtable_cache_init(): Cannot create pgd cache");
 742 }
 743
 744 /*
 745  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
 746  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
 747  */
 748 static int noinline do_test_wp_bit(void)
 749 {
 750         char tmp_reg;
 751         int flag;
 752
 753         __asm__ __volatile__(
 754                 "       movb %0,%1      \n"
 755                 "1:     movb %1,%0      \n"
 756                 "       xorl %2,%2      \n"
 757                 "2:                     \n"
 758                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
 759                 "       .align 4        \n"
 760                 "       .long 1b,2b     \n"
 761                 ".previous              \n"
 762                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
 763                  "=q" (tmp_reg),
 764                  "=r" (flag)
 765                 :"2" (1)
 766                 :"memory");
 767
 768         return flag;
 769 }
 770
 771 void free_initmem(void)
 772 {
 773         unsigned long addr;
 774
 775         addr = (unsigned long)(&__init_begin);
 776         for (; addr < (unsigned long)(&__init_end); addr += PAGE_SIZE) {
 777                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 778                 set_page_count(virt_to_page(addr), 1);
 779                 memset((void *)addr, 0xcc, PAGE_SIZE);
 780                 free_page(addr);
 781                 totalram_pages++;
 782         }
 783         printk (KERN_INFO "Freeing unused kernel memory: %dk freed\n", (__init_end - __init_begin) >> 10);
 784 }
 785
 786 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 787 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 788 {
 789         if (start < end)
 790                 printk (KERN_INFO "Freeing initrd memory: %ldk freed\n", (end - start) >> 10);
 791         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
 792                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
 793                 set_page_count(virt_to_page(start), 1);
 794                 free_page(start);
 795                 totalram_pages++;
 796         }
 797 }
 798 #endif