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/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
  34 #include <asm/processor.h>
  35 #include <asm/system.h>
  36 #include <asm/uaccess.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/dma.h>
  39 #include <asm/fixmap.h>
  40 #include <asm/e820.h>
  41 #include <asm/apic.h>
  42 #include <asm/tlb.h>
  43 #include <asm/tlbflush.h>
  44 #include <asm/sections.h>
  45
  46 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
  47
  48 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  49 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  50
  51 static int noinline do_test_wp_bit(void);
  52
  53 /*
  54  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  55  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  56  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  57  */
  58 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  59 {
  60         pud_t *pud;
  61         pmd_t *pmd_table;
  62
  63 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  64         pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  65         set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  66         pud = pud_offset(pgd, 0);
  67         if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
  68                 BUG();
  69 #else
  70         pud = pud_offset(pgd, 0);
  71         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
  72 #endif
  73
  74         return pmd_table;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  79  * directory entry.
  80  */
  81 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  82 {
  83         if (pmd_none(*pmd)) {
  84                 pte_t *page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  85                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
  86                 if (page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0))
  87                         BUG();
  88
  89                 return page_table;
  90         }
  91
  92         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
  93 }
  94
  95 /*
  96  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
  97  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
  98  * the given range.
  99  */
 100
 101 /*
 102  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
 103  * so we can cache the place of the first one and move around without
 104  * checking the pgd every time.
 105  */
 106 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 107 {
 108         pgd_t *pgd;
 109         pud_t *pud;
 110         pmd_t *pmd;
 111         int pgd_idx, pmd_idx;
 112         unsigned long vaddr;
 113
 114         vaddr = start;
 115         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 116         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 117         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 118
 119         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 120                 if (pgd_none(*pgd))
 121                         one_md_table_init(pgd);
 122                 pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 123                 pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 124                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
 125                         if (pmd_none(*pmd))
 126                                 one_page_table_init(pmd);
 127
 128                         vaddr += PMD_SIZE;
 129                 }
 130                 pmd_idx = 0;
 131         }
 132 }
 133
 134 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
 135 {
 136         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
 137                 return 1;
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 /*
 142  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 143  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 144  * PAGE_OFFSET.
 145  */
 146 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
 147 {
 148         unsigned long pfn;
 149         pgd_t *pgd;
 150         pmd_t *pmd;
 151         pte_t *pte;
 152         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 153
 154         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 155         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 156         pfn = 0;
 157
 158         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 159                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 160                 if (pfn >= max_low_pfn)
 161                         continue;
 162                 for (pmd_idx = 0; pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn; pmd++, pmd_idx++) {
 163                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 164
 165                         /* Map with big pages if possible, otherwise create normal page tables. */
 166                         if (cpu_has_pse) {
 167                                 unsigned int address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 168
 169                                 if (is_kernel_text(address) || is_kernel_text(address2))
 170                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC));
 171                                 else
 172                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, PAGE_KERNEL_LARGE));
 173                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 174                         } else {
 175                                 pte = one_page_table_init(pmd);
 176
 177                                 for (pte_ofs = 0; pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn; pte++, pfn++, pte_ofs++) {
 178                                                 if (is_kernel_text(address))
 179                                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC));
 180                                                 else
 181                                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL));
 182                                 }
 183                         }
 184                 }
 185         }
 186 }
 187
 188 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
 189 {
 190         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
 191                 return 1;
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
 196 {
 197         int i;
 198         unsigned long addr, end;
 199
 200         if (efi_enabled) {
 201                 efi_memory_desc_t *md;
 202                 void *p;
 203
 204                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
 205                         md = p;
 206                         if (!is_available_memory(md))
 207                                 continue;
 208                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 209                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 210
 211                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 212                                 return 1;
 213                 }
 214                 return 0;
 215         }
 216
 217         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 218
 219                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 220                         continue;
 221                 /*
 222                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 223                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 224                  *      check here.
 225                  */
 226                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 227                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 228                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 229                         return 1;
 230         }
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 /*
 235  * devmem_is_allowed() checks to see if /dev/mem access to a certain address is
 236  * valid. The argument is a physical page number.
 237  *
 238  *
 239  * On x86, access has to be given to the first megabyte of ram because that area
 240  * contains bios code and data regions used by X and dosemu and similar apps.
 241  * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the PCI
 242  * mmio resources as well as potential bios/acpi data regions.
 243  */
 244 int devmem_is_allowed(unsigned long pagenr)
 245 {
 246    if (pagenr <= 256)
 247        return 1;
 248    if (!page_is_ram(pagenr))
 249        return 1;
 250    return 0;
 251 }
 252
 253 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_is_ram);
 254
 255 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 256 pte_t *kmap_pte;
 257 pgprot_t kmap_prot;
 258
 259 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
 260         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
 261
 262 static void __init kmap_init(void)
 263 {
 264         unsigned long kmap_vstart;
 265
 266         /* cache the first kmap pte */
 267         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 268         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
 269
 270         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
 271 }
 272
 273 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 274 {
 275         pgd_t *pgd;
 276         pud_t *pud;
 277         pmd_t *pmd;
 278         pte_t *pte;
 279         unsigned long vaddr;
 280
 281         vaddr = PKMAP_BASE;
 282         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 283
 284         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 285         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 286         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 287         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 288         pkmap_page_table = pte;
 289 }
 290
 291 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
 292 {
 293         init_page_count(page);
 294         __free_page(page);
 295         totalhigh_pages++;
 296 }
 297
 298 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 299 {
 300         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 301                 ClearPageReserved(page);
 302                 free_new_highpage(page);
 303         } else
 304                 SetPageReserved(page);
 305 }
 306
 307 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
 308 {
 309         free_new_highpage(page);
 310         totalram_pages++;
 311 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 312         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
 313 #endif
 314         num_physpages++;
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Not currently handling the NUMA case.
 320  * Assuming single node and all memory that
 321  * has been added dynamically that would be
 322  * onlined here is in HIGHMEM
 323  */
 324 void __meminit online_page(struct page *page)
 325 {
 326         ClearPageReserved(page);
 327         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
 328 }
 329
 330
 331 #ifdef CONFIG_NUMA
 332 extern void set_highmem_pages_init(int);
 333 #else
 334 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 335 {
 336         int pfn;
 337         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++)
 338                 add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 339         totalram_pages += totalhigh_pages;
 340 }
 341 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 342
 343 #else
 344 #define kmap_init() do { } while (0)
 345 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
 346 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
 347 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 348
 349 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 350 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
 351 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 352
 353 #ifdef CONFIG_NUMA
 354 extern void __init remap_numa_kva(void);
 355 #else
 356 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
 357 #endif
 358
 359 static void __init pagetable_init (void)
 360 {
 361         unsigned long vaddr;
 362         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 363
 364 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 365         int i;
 366         /* Init entries of the first-level page table to the zero page */
 367         for (i = 0; i < PTRS_PER_PGD; i++)
 368                 set_pgd(pgd_base + i, __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
 369 #endif
 370
 371         /* Enable PSE if available */
 372         if (cpu_has_pse) {
 373                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 374         }
 375
 376         /* Enable PGE if available */
 377         if (cpu_has_pge) {
 378                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 379                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 380                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 381         }
 382
 383         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 384         remap_numa_kva();
 385
 386         /*
 387          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 388          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 389          */
 390         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 391         page_table_range_init(vaddr, 0, pgd_base);
 392
 393         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 394
 395 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 396         /*
 397          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
 398          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
 399          * case we already have these mappings through head.S.
 400          * All user-space mappings are explicitly cleared after
 401          * SMP startup.
 402          */
 403         set_pgd(&pgd_base[0], pgd_base[USER_PTRS_PER_PGD]);
 404 #endif
 405 }
 406
 407 #if defined(CONFIG_SOFTWARE_SUSPEND) || defined(CONFIG_ACPI_SLEEP)
 408 /*
 409  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
 410  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 411  */
 412 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 413         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
 414
 415 static inline void save_pg_dir(void)
 416 {
 417         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 418 }
 419 #else
 420 static inline void save_pg_dir(void)
 421 {
 422 }
 423 #endif
 424
 425 void zap_low_mappings (void)
 426 {
 427         int i;
 428
 429         save_pg_dir();
 430
 431         /*
 432          * Zap initial low-memory mappings.
 433          *
 434          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 435          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 436          */
 437         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 438 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 439                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 440 #else
 441                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 442 #endif
 443         flush_tlb_all();
 444 }
 445
 446 static int disable_nx __initdata = 0;
 447 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
 448
 449 /*
 450  * noexec = on|off
 451  *
 452  * Control non executable mappings.
 453  *
 454  * on      Enable
 455  * off     Disable (disables exec-shield too)
 456  */
 457 static int __init noexec_setup(char *str)
 458 {
 459         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
 460                 if (cpu_has_nx) {
 461                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 462                         disable_nx = 0;
 463                 }
 464         } else if (!strcmp(str,"off")) {
 465                 disable_nx = 1;
 466                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 467                 exec_shield = 0;
 468         } else
 469                 return -EINVAL;
 470
 471         return 0;
 472 }
 473 early_param("noexec", noexec_setup);
 474
 475 int nx_enabled = 0;
 476 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 477
 478 static void __init set_nx(void)
 479 {
 480         unsigned int v[4], l, h;
 481
 482         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 483                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 484                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 485                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 486                         l |= EFER_NX;
 487                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 488                         nx_enabled = 1;
 489                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 490                 }
 491         }
 492 }
 493
 494 /*
 495  * Enables/disables executability of a given kernel page and
 496  * returns the previous setting.
 497  */
 498 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
 499 {
 500         pte_t *pte;
 501         int ret = 1;
 502
 503         if (!nx_enabled)
 504                 goto out;
 505
 506         pte = lookup_address(vaddr);
 507         BUG_ON(!pte);
 508
 509         if (!pte_exec_kernel(*pte))
 510                 ret = 0;
 511
 512         if (enable)
 513                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
 514         else
 515                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
 516         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
 517         __flush_tlb_all();
 518 out:
 519         return ret;
 520 }
 521
 522 #endif
 523
 524 /*
 525  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 526  * already mapped by head.S.
 527  *
 528  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 529  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 530  */
 531 void __init paging_init(void)
 532 {
 533 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 534         set_nx();
 535         if (nx_enabled)
 536                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
 537         else
 538 #endif
 539         if (exec_shield)
 540                 printk("Using x86 segment limits to approximate NX protection\n");
 541
 542         pagetable_init();
 543
 544         load_cr3(swapper_pg_dir);
 545
 546 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 547         /*
 548          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 549          * the user would just see a hanging kernel.
 550          */
 551         if (cpu_has_pae)
 552                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 553 #endif
 554         __flush_tlb_all();
 555
 556         kmap_init();
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 561  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 562  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 563  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 564  */
 565
 566 static void __init test_wp_bit(void)
 567 {
 568         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
 569
 570         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 571         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 572         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 573         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 574
 575         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 576                 printk("No.\n");
 577 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 578                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 579 #endif
 580         } else {
 581                 printk("Ok.\n");
 582         }
 583 }
 584
 585 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 586
 587 void __init mem_init(void)
 588 {
 589         extern int ppro_with_ram_bug(void);
 590         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 591         int tmp;
 592         int bad_ppro;
 593
 594 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 595         BUG_ON(!mem_map);
 596 #endif
 597
 598         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 599
 600 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 601         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 602         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 603                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 604                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 605                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
 606                 BUG();
 607         }
 608 #endif
 609
 610         /* this will put all low memory onto the freelists */
 611         totalram_pages += free_all_bootmem();
 612
 613         reservedpages = 0;
 614         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 615                 /*
 616                  * Only count reserved RAM pages
 617                  */
 618                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 619                         reservedpages++;
 620
 621         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 622
 623         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 624         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 625         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 626
 627         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 628         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 629                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 630
 631         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 632                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 633                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 634                 codesize >> 10,
 635                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 636                 datasize >> 10,
 637                 initsize >> 10,
 638                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 639                );
 640
 641 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
 642         printk("virtual kernel memory layout:\n"
 643                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 644 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 645                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 646 #endif
 647                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 648                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 649                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 650                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 651                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
 652                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
 653                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
 654
 655 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 656                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
 657                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
 658 #endif
 659
 660                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 661                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
 662
 663                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
 664                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
 665
 666                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
 667                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
 668
 669                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
 670                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
 671
 672                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
 673                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
 674
 675 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 676         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
 677         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
 678 #endif
 679         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
 680         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
 681 #endif /* double-sanity-check paranoia */
 682
 683 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 684         if (!cpu_has_pae)
 685                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 686 #endif
 687         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 688                 test_wp_bit();
 689
 690         /*
 691          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 692          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 693          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 694          * the WP-bit has been tested.
 695          */
 696 #ifndef CONFIG_SMP
 697         zap_low_mappings();
 698 #endif
 699 }
 700
 701 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 702 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 703 {
 704         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
 705         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
 706         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 707         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 708
 709         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
 710 }
 711
 712 int remove_memory(u64 start, u64 size)
 713 {
 714         return -EINVAL;
 715 }
 716 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
 717 #endif
 718
 719 struct kmem_cache *pgd_cache;
 720 struct kmem_cache *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 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
 772
 773 void mark_rodata_ro(void)
 774 {
 775         unsigned long addr = (unsigned long)__start_rodata;
 776
 777         for (; addr < (unsigned long)__end_rodata; addr += PAGE_SIZE)
 778                 change_page_attr(virt_to_page(addr), 1, PAGE_KERNEL_RO);
 779
 780         printk("Write protecting the kernel read-only data: %uk\n",
 781                         (__end_rodata - __start_rodata) >> 10);
 782
 783         /*
 784          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
 785          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
 786          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
 787          * of who is the culprit.
 788          */
 789         global_flush_tlb();
 790 }
 791 #endif
 792
 793 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 794 {
 795         unsigned long addr;
 796
 797         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 798                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 799                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 800                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
 801                 free_page(addr);
 802                 totalram_pages++;
 803         }
 804         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 805 }
 806
 807 void free_initmem(void)
 808 {
 809         free_init_pages("unused kernel memory",
 810                         (unsigned long)(&__init_begin),
 811                         (unsigned long)(&__init_end));
 812 }
 813
 814 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 815 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 816 {
 817         free_init_pages("initrd memory", start, end);
 818 }
 819 #endif
 820