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 extern int is_available_memory(efi_memory_desc_t *);
 196
 197 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
 198 {
 199         int i;
 200         unsigned long addr, end;
 201
 202         if (efi_enabled) {
 203                 efi_memory_desc_t *md;
 204                 void *p;
 205
 206                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
 207                         md = p;
 208                         if (!is_available_memory(md))
 209                                 continue;
 210                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 211                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 212
 213                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 214                                 return 1;
 215                 }
 216                 return 0;
 217         }
 218
 219         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 220
 221                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 222                         continue;
 223                 /*
 224                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 225                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 226                  *      check here.
 227                  */
 228                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 229                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 230                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 231                         return 1;
 232         }
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * devmem_is_allowed() checks to see if /dev/mem access to a certain address is
 238  * valid. The argument is a physical page number.
 239  *
 240  *
 241  * On x86, access has to be given to the first megabyte of ram because that area
 242  * contains bios code and data regions used by X and dosemu and similar apps.
 243  * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the PCI
 244  * mmio resources as well as potential bios/acpi data regions.
 245  */
 246 int devmem_is_allowed(unsigned long pagenr)
 247 {
 248    if (pagenr <= 256)
 249        return 1;
 250    if (!page_is_ram(pagenr))
 251        return 1;
 252    return 0;
 253 }
 254
 255 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_is_ram);
 256
 257 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 258 pte_t *kmap_pte;
 259 pgprot_t kmap_prot;
 260
 261 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
 262         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
 263
 264 static void __init kmap_init(void)
 265 {
 266         unsigned long kmap_vstart;
 267
 268         /* cache the first kmap pte */
 269         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 270         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
 271
 272         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
 273 }
 274
 275 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 276 {
 277         pgd_t *pgd;
 278         pud_t *pud;
 279         pmd_t *pmd;
 280         pte_t *pte;
 281         unsigned long vaddr;
 282
 283         vaddr = PKMAP_BASE;
 284         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 285
 286         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 287         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 288         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 289         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 290         pkmap_page_table = pte;
 291 }
 292
 293 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
 294 {
 295         init_page_count(page);
 296         __free_page(page);
 297         totalhigh_pages++;
 298 }
 299
 300 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 301 {
 302         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 303                 ClearPageReserved(page);
 304                 free_new_highpage(page);
 305         } else
 306                 SetPageReserved(page);
 307 }
 308
 309 static int add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
 310 {
 311         free_new_highpage(page);
 312         totalram_pages++;
 313 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 314         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
 315 #endif
 316         num_physpages++;
 317         return 0;
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Not currently handling the NUMA case.
 322  * Assuming single node and all memory that
 323  * has been added dynamically that would be
 324  * onlined here is in HIGHMEM
 325  */
 326 void online_page(struct page *page)
 327 {
 328         ClearPageReserved(page);
 329         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
 330 }
 331
 332
 333 #ifdef CONFIG_NUMA
 334 extern void set_highmem_pages_init(int);
 335 #else
 336 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 337 {
 338         int pfn;
 339         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++)
 340                 add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 341         totalram_pages += totalhigh_pages;
 342 }
 343 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 344
 345 #else
 346 #define kmap_init() do { } while (0)
 347 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
 348 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
 349 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 350
 351 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 352 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
 353 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 354
 355 #ifdef CONFIG_NUMA
 356 extern void __init remap_numa_kva(void);
 357 #else
 358 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
 359 #endif
 360
 361 static void __init pagetable_init (void)
 362 {
 363         unsigned long vaddr;
 364         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 365
 366 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 367         int i;
 368         /* Init entries of the first-level page table to the zero page */
 369         for (i = 0; i < PTRS_PER_PGD; i++)
 370                 set_pgd(pgd_base + i, __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
 371 #endif
 372
 373         /* Enable PSE if available */
 374         if (cpu_has_pse) {
 375                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 376         }
 377
 378         /* Enable PGE if available */
 379         if (cpu_has_pge) {
 380                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 381                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 382                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 383         }
 384
 385         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 386         remap_numa_kva();
 387
 388         /*
 389          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 390          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 391          */
 392         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 393         page_table_range_init(vaddr, 0, pgd_base);
 394
 395         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 396
 397 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 398         /*
 399          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
 400          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
 401          * case we already have these mappings through head.S.
 402          * All user-space mappings are explicitly cleared after
 403          * SMP startup.
 404          */
 405         set_pgd(&pgd_base[0], pgd_base[USER_PTRS_PER_PGD]);
 406 #endif
 407 }
 408
 409 #if defined(CONFIG_SOFTWARE_SUSPEND) || defined(CONFIG_ACPI_SLEEP)
 410 /*
 411  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
 412  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 413  */
 414 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 415         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
 416
 417 static inline void save_pg_dir(void)
 418 {
 419         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 420 }
 421 #else
 422 static inline void save_pg_dir(void)
 423 {
 424 }
 425 #endif
 426
 427 void zap_low_mappings (void)
 428 {
 429         int i;
 430
 431         save_pg_dir();
 432
 433         /*
 434          * Zap initial low-memory mappings.
 435          *
 436          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 437          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 438          */
 439         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 440 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 441                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 442 #else
 443                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 444 #endif
 445         flush_tlb_all();
 446 }
 447
 448 static int disable_nx __initdata = 0;
 449 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
 450
 451 /*
 452  * noexec = on|off
 453  *
 454  * Control non executable mappings.
 455  *
 456  * on      Enable
 457  * off     Disable (disables exec-shield too)
 458  */
 459 void __init noexec_setup(const char *str)
 460 {
 461         if (!strncmp(str, "on",2) && cpu_has_nx) {
 462                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 463                 disable_nx = 0;
 464         } else if (!strncmp(str,"off",3)) {
 465                 disable_nx = 1;
 466                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 467                 exec_shield = 0;
 468         }
 469 }
 470
 471 int nx_enabled = 0;
 472 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 473
 474 static void __init set_nx(void)
 475 {
 476         unsigned int v[4], l, h;
 477
 478         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 479                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 480                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 481                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 482                         l |= EFER_NX;
 483                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 484                         nx_enabled = 1;
 485                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 486                 }
 487         }
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Enables/disables executability of a given kernel page and
 492  * returns the previous setting.
 493  */
 494 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
 495 {
 496         pte_t *pte;
 497         int ret = 1;
 498
 499         if (!nx_enabled)
 500                 goto out;
 501
 502         pte = lookup_address(vaddr);
 503         BUG_ON(!pte);
 504
 505         if (!pte_exec_kernel(*pte))
 506                 ret = 0;
 507
 508         if (enable)
 509                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
 510         else
 511                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
 512         __flush_tlb_all();
 513 out:
 514         return ret;
 515 }
 516
 517 #endif
 518
 519 /*
 520  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 521  * already mapped by head.S.
 522  *
 523  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 524  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 525  */
 526 void __init paging_init(void)
 527 {
 528 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 529         set_nx();
 530         if (nx_enabled)
 531                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
 532         else
 533 #endif
 534         if (exec_shield)
 535                 printk("Using x86 segment limits to approximate NX protection\n");
 536
 537         pagetable_init();
 538
 539         load_cr3(swapper_pg_dir);
 540
 541 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 542         /*
 543          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 544          * the user would just see a hanging kernel.
 545          */
 546         if (cpu_has_pae)
 547                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 548 #endif
 549         __flush_tlb_all();
 550
 551         kmap_init();
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 556  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 557  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 558  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 559  */
 560
 561 static void __init test_wp_bit(void)
 562 {
 563         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
 564
 565         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 566         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 567         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 568         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 569
 570         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 571                 printk("No.\n");
 572 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 573                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 574 #endif
 575         } else {
 576                 printk("Ok.\n");
 577         }
 578 }
 579
 580 static void __init set_max_mapnr_init(void)
 581 {
 582 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 583         num_physpages = highend_pfn;
 584 #else
 585         num_physpages = max_low_pfn;
 586 #endif
 587 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 588         max_mapnr = num_physpages;
 589 #endif
 590 }
 591
 592 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 593
 594 void __init mem_init(void)
 595 {
 596         extern int ppro_with_ram_bug(void);
 597         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 598         int tmp;
 599         int bad_ppro;
 600
 601 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 602         if (!mem_map)
 603                 BUG();
 604 #endif
 605
 606         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 607
 608 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 609         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 610         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 611                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 612                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 613                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
 614                 BUG();
 615         }
 616 #endif
 617
 618         set_max_mapnr_init();
 619
 620 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 621         high_memory = (void *) __va(highstart_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 622 #else
 623         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 624 #endif
 625
 626         /* this will put all low memory onto the freelists */
 627         totalram_pages += free_all_bootmem();
 628
 629         reservedpages = 0;
 630         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 631                 /*
 632                  * Only count reserved RAM pages
 633                  */
 634                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 635                         reservedpages++;
 636
 637         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 638
 639         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 640         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 641         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 642
 643         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 644         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 645                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 646
 647         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 648                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 649                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 650                 codesize >> 10,
 651                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 652                 datasize >> 10,
 653                 initsize >> 10,
 654                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 655                );
 656
 657 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 658         if (!cpu_has_pae)
 659                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 660 #endif
 661         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 662                 test_wp_bit();
 663
 664         /*
 665          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 666          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 667          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 668          * the WP-bit has been tested.
 669          */
 670 #ifndef CONFIG_SMP
 671         zap_low_mappings();
 672 #endif
 673 }
 674
 675 /*
 676  * this is for the non-NUMA, single node SMP system case.
 677  * Specifically, in the case of x86, we will always add
 678  * memory to the highmem for now.
 679  */
 680 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 681 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 682 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 683 {
 684         struct pglist_data *pgdata = &contig_page_data;
 685         struct zone *zone = pgdata->node_zones + MAX_NR_ZONES-1;
 686         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 687         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 688
 689         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
 690 }
 691
 692 int remove_memory(u64 start, u64 size)
 693 {
 694         return -EINVAL;
 695 }
 696 #endif
 697 #endif
 698
 699 kmem_cache_t *pgd_cache;
 700 kmem_cache_t *pmd_cache;
 701
 702 void __init pgtable_cache_init(void)
 703 {
 704         if (PTRS_PER_PMD > 1) {
 705                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
 706                                         PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 707                                         PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 708                                         0,
 709                                         pmd_ctor,
 710                                         NULL);
 711                 if (!pmd_cache)
 712                         panic("pgtable_cache_init(): cannot create pmd cache");
 713         }
 714         pgd_cache = kmem_cache_create("pgd",
 715                                 PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t),
 716                                 PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t),
 717                                 0,
 718                                 pgd_ctor,
 719                                 PTRS_PER_PMD == 1 ? pgd_dtor : NULL);
 720         if (!pgd_cache)
 721                 panic("pgtable_cache_init(): Cannot create pgd cache");
 722 }
 723
 724 /*
 725  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
 726  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
 727  */
 728 static int noinline do_test_wp_bit(void)
 729 {
 730         char tmp_reg;
 731         int flag;
 732
 733         __asm__ __volatile__(
 734                 "       movb %0,%1      \n"
 735                 "1:     movb %1,%0      \n"
 736                 "       xorl %2,%2      \n"
 737                 "2:                     \n"
 738                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
 739                 "       .align 4        \n"
 740                 "       .long 1b,2b     \n"
 741                 ".previous              \n"
 742                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
 743                  "=q" (tmp_reg),
 744                  "=r" (flag)
 745                 :"2" (1)
 746                 :"memory");
 747
 748         return flag;
 749 }
 750
 751 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
 752
 753 void mark_rodata_ro(void)
 754 {
 755         unsigned long addr = (unsigned long)__start_rodata;
 756
 757         for (; addr < (unsigned long)__end_rodata; addr += PAGE_SIZE)
 758                 change_page_attr(virt_to_page(addr), 1, PAGE_KERNEL_RO);
 759
 760         printk("Write protecting the kernel read-only data: %uk\n",
 761                         (__end_rodata - __start_rodata) >> 10);
 762
 763         /*
 764          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
 765          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
 766          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
 767          * of who is the culprit.
 768          */
 769         global_flush_tlb();
 770 }
 771 #endif
 772
 773 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 774 {
 775         unsigned long addr;
 776
 777         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 778                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 779                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 780                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
 781                 free_page(addr);
 782                 totalram_pages++;
 783         }
 784         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 785 }
 786
 787 void free_initmem(void)
 788 {
 789         free_init_pages("unused kernel memory",
 790                         (unsigned long)(&__init_begin),
 791                         (unsigned long)(&__init_end));
 792 }
 793
 794 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 795 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 796 {
 797         free_init_pages("initrd memory", start, end);
 798 }
 799 #endif
 800