arch/i386/mm/init-xen.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/poison.h>
  26 #include <linux/bootmem.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/efi.h>
  30 #include <linux/memory_hotplug.h>
  31 #include <linux/initrd.h>
  32 #include <linux/cpumask.h>
  33 #include <linux/dma-mapping.h>
  34 #include <linux/scatterlist.h>
  35
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/system.h>
  38 #include <asm/uaccess.h>
  39 #include <asm/pgtable.h>
  40 #include <asm/dma.h>
  41 #include <asm/fixmap.h>
  42 #include <asm/e820.h>
  43 #include <asm/apic.h>
  44 #include <asm/tlb.h>
  45 #include <asm/tlbflush.h>
  46 #include <asm/sections.h>
  47 #include <asm/hypervisor.h>
  48 #include <asm/swiotlb.h>
  49
  50 extern unsigned long *contiguous_bitmap;
  51
  52 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
  53
  54 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  55 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  56
  57 static int noinline do_test_wp_bit(void);
  58
  59 /*
  60  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  61  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  62  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  63  */
  64 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  65 {
  66         pud_t *pud;
  67         pmd_t *pmd_table;
  68
  69 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  70         pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  71         make_lowmem_page_readonly(pmd_table, XENFEAT_writable_page_tables);
  72         set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  73         pud = pud_offset(pgd, 0);
  74         if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
  75                 BUG();
  76 #else
  77         pud = pud_offset(pgd, 0);
  78         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
  79 #endif
  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_none(*pmd)) {
  91                 pte_t *page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  92                 make_lowmem_page_readonly(page_table,
  93                                           XENFEAT_writable_page_tables);
  94                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
  95                 if (page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0))
  96                         BUG();
  97
  98                 return page_table;
  99         }
 100
 101         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
 102 }
 103
 104 /*
 105  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
 106  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
 107  * the given range.
 108  */
 109
 110 /*
 111  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
 112  * so we can cache the place of the first one and move around without
 113  * checking the pgd every time.
 114  */
 115 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 116 {
 117         pgd_t *pgd;
 118         pud_t *pud;
 119         pmd_t *pmd;
 120         int pgd_idx, pmd_idx;
 121         unsigned long vaddr;
 122
 123         vaddr = start;
 124         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 125         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 126         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 127
 128         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 129                 if (pgd_none(*pgd))
 130                         one_md_table_init(pgd);
 131                 pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 132                 pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 133                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
 134                         if (vaddr < HYPERVISOR_VIRT_START && pmd_none(*pmd))
 135                                 one_page_table_init(pmd);
 136
 137                         vaddr += PMD_SIZE;
 138                 }
 139                 pmd_idx = 0;
 140         }
 141 }
 142
 143 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
 144 {
 145         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
 146                 return 1;
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 152  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 153  * PAGE_OFFSET.
 154  */
 155 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
 156 {
 157         unsigned long pfn;
 158         pgd_t *pgd;
 159         pmd_t *pmd;
 160         pte_t *pte;
 161         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 162
 163         unsigned long max_ram_pfn = xen_start_info->nr_pages;
 164         if (max_ram_pfn > max_low_pfn)
 165                 max_ram_pfn = max_low_pfn;
 166
 167         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 168         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 169         pfn = 0;
 170         pmd_idx = pmd_index(PAGE_OFFSET);
 171         pte_ofs = pte_index(PAGE_OFFSET);
 172
 173         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 174 #ifdef CONFIG_XEN
 175                 /*
 176                  * Native linux hasn't PAE-paging enabled yet at this
 177                  * point.  When running as xen domain we are in PAE
 178                  * mode already, thus we can't simply hook a empty
 179                  * pmd.  That would kill the mappings we are currently
 180                  * using ...
 181                  */
 182                 pmd = pmd_offset(pud_offset(pgd, PAGE_OFFSET), PAGE_OFFSET);
 183 #else
 184                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 185 #endif
 186                 if (pfn >= max_low_pfn)
 187                         continue;
 188                 pmd += pmd_idx;
 189                 for (; pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn; pmd++, pmd_idx++) {
 190                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 191                         if (address >= HYPERVISOR_VIRT_START)
 192                                 continue;
 193
 194                         /* Map with big pages if possible, otherwise create normal page tables. */
 195                         if (cpu_has_pse) {
 196                                 unsigned int address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 197
 198                                 if (is_kernel_text(address) || is_kernel_text(address2))
 199                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC));
 200                                 else
 201                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE));
 202                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 203                         } else {
 204                                 pte = one_page_table_init(pmd);
 205
 206                                 pte += pte_ofs;
 207                                 for (; pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn; pte++, pfn++, pte_ofs++) {
 208                                                 /* XEN: Only map initial RAM allocation. */
 209                                                 if ((pfn >= max_ram_pfn) || pte_present(*pte))
 210                                                         continue;
 211                                                 if (is_kernel_text(address))
 212                                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC));
 213                                                 else
 214                                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL));
 215                                 }
 216                                 pte_ofs = 0;
 217                         }
 218                 }
 219                 pmd_idx = 0;
 220         }
 221 }
 222
 223 #ifndef CONFIG_XEN
 224
 225 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
 226 {
 227         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
 228                 return 1;
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 #else
 233
 234 #define page_kills_ppro(p)      0
 235
 236 #endif
 237
 238 extern int is_available_memory(efi_memory_desc_t *);
 239
 240 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
 241 {
 242         int i;
 243         unsigned long addr, end;
 244
 245         if (efi_enabled) {
 246                 efi_memory_desc_t *md;
 247                 void *p;
 248
 249                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
 250                         md = p;
 251                         if (!is_available_memory(md))
 252                                 continue;
 253                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 254                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 255
 256                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 257                                 return 1;
 258                 }
 259                 return 0;
 260         }
 261
 262         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 263
 264                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 265                         continue;
 266                 /*
 267                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 268                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 269                  *      check here.
 270                  */
 271                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 272                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 273                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 274                         return 1;
 275         }
 276         return 0;
 277 }
 278 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_is_ram);
 279
 280 /*
 281  * devmem_is_allowed() checks to see if /dev/mem access to a certain address is
 282  * valid. The argument is a physical page number.
 283  *
 284  *
 285  * On x86, access has to be given to the first megabyte of ram because that area
 286  * contains bios code and data regions used by X and dosemu and similar apps.
 287  * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the PCI
 288  * mmio resources as well as potential bios/acpi data regions.
 289  */
 290 int devmem_is_allowed(unsigned long pagenr)
 291 {
 292    if (pagenr <= 256)
 293        return 1;
 294    if (!page_is_ram(pagenr))
 295        return 1;
 296    return 0;
 297 }
 298
 299 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 300 pte_t *kmap_pte;
 301 pgprot_t kmap_prot;
 302
 303 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
 304         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
 305
 306 static 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 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 318 {
 319         pgd_t *pgd;
 320         pud_t *pud;
 321         pmd_t *pmd;
 322         pte_t *pte;
 323         unsigned long vaddr;
 324
 325         vaddr = PKMAP_BASE;
 326         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 327
 328         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 329         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 330         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 331         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 332         pkmap_page_table = pte;
 333 }
 334
 335 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page, int pfn)
 336 {
 337         init_page_count(page);
 338         if (pfn < xen_start_info->nr_pages)
 339                 __free_page(page);
 340         totalhigh_pages++;
 341 }
 342
 343 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 344 {
 345         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 346                 ClearPageReserved(page);
 347                 free_new_highpage(page, pfn);
 348         } else
 349                 SetPageReserved(page);
 350 }
 351
 352 static int add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
 353 {
 354         free_new_highpage(page, pfn);
 355         totalram_pages++;
 356 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 357         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
 358 #endif
 359         num_physpages++;
 360         return 0;
 361 }
 362
 363 /*
 364  * Not currently handling the NUMA case.
 365  * Assuming single node and all memory that
 366  * has been added dynamically that would be
 367  * onlined here is in HIGHMEM
 368  */
 369 void online_page(struct page *page)
 370 {
 371         ClearPageReserved(page);
 372         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
 373 }
 374
 375
 376 #ifdef CONFIG_NUMA
 377 extern void set_highmem_pages_init(int);
 378 #else
 379 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 380 {
 381         int pfn;
 382         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++)
 383                 add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 384         totalram_pages += totalhigh_pages;
 385 }
 386 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 387
 388 #else
 389 #define kmap_init() do { } while (0)
 390 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
 391 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
 392 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 393
 394 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 395 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
 396 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 397
 398 #ifdef CONFIG_NUMA
 399 extern void __init remap_numa_kva(void);
 400 #else
 401 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
 402 #endif
 403
 404 pgd_t *swapper_pg_dir;
 405
 406 static void __init pagetable_init (void)
 407 {
 408         unsigned long vaddr;
 409         pgd_t *pgd_base = (pgd_t *)xen_start_info->pt_base;
 410
 411         swapper_pg_dir = pgd_base;
 412         init_mm.pgd    = pgd_base;
 413
 414         /* Enable PSE if available */
 415         if (cpu_has_pse) {
 416                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 417         }
 418
 419         /* Enable PGE if available */
 420         if (cpu_has_pge) {
 421                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 422                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 423                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 424         }
 425
 426         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 427         remap_numa_kva();
 428
 429         /*
 430          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 431          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 432          */
 433         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 434         page_table_range_init(vaddr, 0, pgd_base);
 435
 436         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 437 }
 438
 439 #if defined(CONFIG_SOFTWARE_SUSPEND) || defined(CONFIG_ACPI_SLEEP)
 440 /*
 441  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
 442  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 443  */
 444 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 445         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
 446
 447 static inline void save_pg_dir(void)
 448 {
 449         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 450 }
 451 #else
 452 static inline void save_pg_dir(void)
 453 {
 454 }
 455 #endif
 456
 457 void zap_low_mappings (void)
 458 {
 459         int i;
 460
 461         save_pg_dir();
 462
 463         /*
 464          * Zap initial low-memory mappings.
 465          *
 466          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 467          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 468          */
 469         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 470 #if defined(CONFIG_X86_PAE) && !defined(CONFIG_XEN)
 471                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 472 #else
 473                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 474 #endif
 475         flush_tlb_all();
 476 }
 477
 478 static int disable_nx __initdata = 0;
 479 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
 480 EXPORT_SYMBOL(__supported_pte_mask);
 481
 482 /*
 483  * noexec = on|off
 484  *
 485  * Control non executable mappings.
 486  *
 487  * on      Enable
 488  * off     Disable (disables exec-shield too)
 489  */
 490 void __init noexec_setup(const char *str)
 491 {
 492         if (!strncmp(str, "on",2) && cpu_has_nx) {
 493                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 494                 disable_nx = 0;
 495         } else if (!strncmp(str,"off",3)) {
 496                 disable_nx = 1;
 497                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 498                 exec_shield = 0;
 499         }
 500 }
 501
 502 int nx_enabled = 0;
 503 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 504
 505 static void __init set_nx(void)
 506 {
 507         unsigned int v[4], l, h;
 508
 509         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 510                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 511                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 512                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 513                         l |= EFER_NX;
 514                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 515                         nx_enabled = 1;
 516                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 517                 }
 518         }
 519 }
 520
 521 /*
 522  * Enables/disables executability of a given kernel page and
 523  * returns the previous setting.
 524  */
 525 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
 526 {
 527         pte_t *pte;
 528         int ret = 1;
 529
 530         if (!nx_enabled)
 531                 goto out;
 532
 533         pte = lookup_address(vaddr);
 534         BUG_ON(!pte);
 535
 536         if (!pte_exec_kernel(*pte))
 537                 ret = 0;
 538
 539         if (enable)
 540                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
 541         else
 542                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
 543         __flush_tlb_all();
 544 out:
 545         return ret;
 546 }
 547
 548 #endif
 549
 550 /*
 551  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 552  * already mapped by head.S.
 553  *
 554  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 555  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 556  */
 557 void __init paging_init(void)
 558 {
 559         int i;
 560
 561 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 562         set_nx();
 563         if (nx_enabled)
 564                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
 565         else
 566 #endif
 567         if (exec_shield)
 568                 printk("Using x86 segment limits to approximate NX protection\n");
 569
 570         pagetable_init();
 571
 572 #if defined(CONFIG_X86_PAE) && !defined(CONFIG_XEN)
 573         /*
 574          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 575          * the user would just see a hanging kernel.
 576          * when running as xen domain we are already in PAE mode at
 577          * this point.
 578          */
 579         if (cpu_has_pae)
 580                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 581 #endif
 582         __flush_tlb_all();
 583
 584         kmap_init();
 585
 586         /* Switch to the real shared_info page, and clear the
 587          * dummy page. */
 588         set_fixmap(FIX_SHARED_INFO, xen_start_info->shared_info);
 589         HYPERVISOR_shared_info = (shared_info_t *)fix_to_virt(FIX_SHARED_INFO);
 590         memset(empty_zero_page, 0, sizeof(empty_zero_page));
 591
 592         /* Setup mapping of lower 1st MB */
 593         for (i = 0; i < NR_FIX_ISAMAPS; i++)
 594                 if (is_initial_xendomain())
 595                         set_fixmap(FIX_ISAMAP_BEGIN - i, i * PAGE_SIZE);
 596                 else
 597                         __set_fixmap(FIX_ISAMAP_BEGIN - i,
 598                                      virt_to_machine(empty_zero_page),
 599                                      PAGE_KERNEL_RO);
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 604  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 605  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 606  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 607  */
 608
 609 static void __init test_wp_bit(void)
 610 {
 611         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
 612
 613         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 614         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 615         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 616         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 617
 618         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 619                 printk("No.\n");
 620 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 621                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 622 #endif
 623         } else {
 624                 printk("Ok.\n");
 625         }
 626 }
 627
 628 static void __init set_max_mapnr_init(void)
 629 {
 630 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 631         num_physpages = highend_pfn;
 632 #else
 633         num_physpages = max_low_pfn;
 634 #endif
 635 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 636         max_mapnr = num_physpages;
 637 #endif
 638 }
 639
 640 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 641
 642 void __init mem_init(void)
 643 {
 644         extern int ppro_with_ram_bug(void);
 645         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 646         int tmp;
 647         int bad_ppro;
 648         unsigned long pfn;
 649
 650         contiguous_bitmap = alloc_bootmem_low_pages(
 651                 (max_low_pfn + 2*BITS_PER_LONG) >> 3);
 652         BUG_ON(!contiguous_bitmap);
 653         memset(contiguous_bitmap, 0, (max_low_pfn + 2*BITS_PER_LONG) >> 3);
 654
 655 #if defined(CONFIG_SWIOTLB)
 656         swiotlb_init();
 657 #endif
 658
 659 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 660         if (!mem_map)
 661                 BUG();
 662 #endif
 663
 664         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 665
 666 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 667         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 668         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 669                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 670                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 671                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
 672                 BUG();
 673         }
 674 #endif
 675
 676         set_max_mapnr_init();
 677
 678 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 679         high_memory = (void *) __va(highstart_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 680 #else
 681         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 682 #endif
 683         printk("vmalloc area: %lx-%lx, maxmem %lx\n",
 684                VMALLOC_START,VMALLOC_END,MAXMEM);
 685         BUG_ON(VMALLOC_START > VMALLOC_END);
 686
 687         /* this will put all low memory onto the freelists */
 688         totalram_pages += free_all_bootmem();
 689         /* XEN: init and count low-mem pages outside initial allocation. */
 690         for (pfn = xen_start_info->nr_pages; pfn < max_low_pfn; pfn++) {
 691                 ClearPageReserved(&mem_map[pfn]);
 692                 init_page_count(&mem_map[pfn]);
 693                 totalram_pages++;
 694         }
 695
 696         reservedpages = 0;
 697         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 698                 /*
 699                  * Only count reserved RAM pages
 700                  */
 701                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 702                         reservedpages++;
 703
 704         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 705
 706         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 707         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 708         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 709
 710         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 711         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 712                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 713
 714         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 715                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 716                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 717                 codesize >> 10,
 718                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 719                 datasize >> 10,
 720                 initsize >> 10,
 721                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 722                );
 723
 724 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 725         if (!cpu_has_pae)
 726                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 727 #endif
 728         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 729                 test_wp_bit();
 730
 731         /*
 732          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 733          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 734          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 735          * the WP-bit has been tested.
 736          */
 737 #ifndef CONFIG_SMP
 738         zap_low_mappings();
 739 #endif
 740
 741         set_bit(PG_pinned, &virt_to_page(init_mm.pgd)->flags);
 742 }
 743
 744 /*
 745  * this is for the non-NUMA, single node SMP system case.
 746  * Specifically, in the case of x86, we will always add
 747  * memory to the highmem for now.
 748  */
 749 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 750 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 751 int arch_add_memory(u64 start, u64 size)
 752 {
 753         struct pglist_data *pgdata = &contig_page_data;
 754         struct zone *zone = pgdata->node_zones + MAX_NR_ZONES-1;
 755         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 756         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 757
 758         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
 759 }
 760
 761 int remove_memory(u64 start, u64 size)
 762 {
 763         return -EINVAL;
 764 }
 765 #endif
 766 #endif
 767
 768 kmem_cache_t *pgd_cache;
 769 kmem_cache_t *pmd_cache;
 770
 771 void __init pgtable_cache_init(void)
 772 {
 773         if (PTRS_PER_PMD > 1) {
 774                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
 775                                         PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 776                                         PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 777                                         0,
 778                                         pmd_ctor,
 779                                         NULL);
 780                 if (!pmd_cache)
 781                         panic("pgtable_cache_init(): cannot create pmd cache");
 782         }
 783         pgd_cache = kmem_cache_create("pgd",
 784 #ifndef CONFIG_XEN
 785                                 PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t),
 786                                 PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t),
 787 #else
 788                                 PAGE_SIZE,
 789                                 PAGE_SIZE,
 790 #endif
 791                                 0,
 792                                 pgd_ctor,
 793                                 PTRS_PER_PMD == 1 ? pgd_dtor : NULL);
 794         if (!pgd_cache)
 795                 panic("pgtable_cache_init(): Cannot create pgd cache");
 796 }
 797
 798 /*
 799  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
 800  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
 801  */
 802 static int noinline do_test_wp_bit(void)
 803 {
 804         char tmp_reg;
 805         int flag;
 806
 807         __asm__ __volatile__(
 808                 "       movb %0,%1      \n"
 809                 "1:     movb %1,%0      \n"
 810                 "       xorl %2,%2      \n"
 811                 "2:                     \n"
 812                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
 813                 "       .align 4        \n"
 814                 "       .long 1b,2b     \n"
 815                 ".previous              \n"
 816                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
 817                  "=q" (tmp_reg),
 818                  "=r" (flag)
 819                 :"2" (1)
 820                 :"memory");
 821
 822         return flag;
 823 }
 824
 825 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
 826
 827 void mark_rodata_ro(void)
 828 {
 829         unsigned long addr = (unsigned long)__start_rodata;
 830
 831         for (; addr < (unsigned long)__end_rodata; addr += PAGE_SIZE)
 832                 change_page_attr(virt_to_page(addr), 1, PAGE_KERNEL_RO);
 833
 834         printk("Write protecting the kernel read-only data: %uk\n",
 835                         (__end_rodata - __start_rodata) >> 10);
 836
 837
 838         /*
 839          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
 840          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
 841          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
 842          * of who is the culprit.
 843          */
 844         global_flush_tlb();
 845 }
 846 #endif
 847
 848 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 849 {
 850         unsigned long addr;
 851
 852         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 853                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 854                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 855                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
 856                 free_page(addr);
 857                 totalram_pages++;
 858         }
 859         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 860 }
 861
 862 void free_initmem(void)
 863 {
 864         free_init_pages("unused kernel memory",
 865                         (unsigned long)(&__init_begin),
 866                         (unsigned long)(&__init_end));
 867 }
 868
 869 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 870 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 871 {
 872         free_init_pages("initrd memory", start, end);
 873 }
 874 #endif
 875