arch/ppc64/mm/init.c

   1 /*
   2  *  PowerPC version
   3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   4  *
   5  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
   6  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
   7  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
   8  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
   9  *
  10  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  11  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  12  *
  13  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
  14  *      Rework for PPC64 port.
  15  *
  16  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  17  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  18  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  19  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  20  *
  21  */
  22
  23 #include <linux/config.h>
  24 #include <linux/signal.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/errno.h>
  28 #include <linux/string.h>
  29 #include <linux/types.h>
  30 #include <linux/mman.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/swap.h>
  33 #include <linux/stddef.h>
  34 #include <linux/vmalloc.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/delay.h>
  37 #include <linux/bootmem.h>
  38 #include <linux/highmem.h>
  39
  40 #include <asm/pgalloc.h>
  41 #include <asm/page.h>
  42 #include <asm/abs_addr.h>
  43 #include <asm/prom.h>
  44 #include <asm/lmb.h>
  45 #include <asm/rtas.h>
  46 #include <asm/io.h>
  47 #include <asm/mmu_context.h>
  48 #include <asm/pgtable.h>
  49 #include <asm/mmu.h>
  50 #include <asm/uaccess.h>
  51 #include <asm/smp.h>
  52 #include <asm/machdep.h>
  53 #include <asm/tlb.h>
  54 #include <asm/naca.h>
  55 #include <asm/eeh.h>
  56 #include <asm/processor.h>
  57 #include <asm/mmzone.h>
  58 #include <asm/cputable.h>
  59 #include <asm/ppcdebug.h>
  60 #include <asm/sections.h>
  61 #include <asm/system.h>
  62 #include <asm/iommu.h>
  63 #include <asm/abs_addr.h>
  64
  65
  66 struct mmu_context_queue_t mmu_context_queue;
  67 int mem_init_done;
  68 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
  69 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
  70
  71 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
  72 extern struct task_struct *current_set[NR_CPUS];
  73
  74 extern pgd_t ioremap_dir[];
  75 pgd_t * ioremap_pgd = (pgd_t *)&ioremap_dir;
  76
  77 unsigned long klimit = (unsigned long)_end;
  78
  79 unsigned long _SDR1=0;
  80 unsigned long _ASR=0;
  81
  82 /* max amount of RAM to use */
  83 unsigned long __max_memory;
  84
  85 /* info on what we think the IO hole is */
  86 unsigned long   io_hole_start;
  87 unsigned long   io_hole_size;
  88 unsigned long   top_of_ram;
  89
  90 void show_mem(void)
  91 {
  92         int total = 0, reserved = 0;
  93         int shared = 0, cached = 0;
  94         struct page *page;
  95         pg_data_t *pgdat;
  96         unsigned long i;
  97
  98         printk("Mem-info:\n");
  99         show_free_areas();
 100         printk("Free swap:       %6dkB\n",nr_swap_pages<<(PAGE_SHIFT-10));
 101         for_each_pgdat(pgdat) {
 102                 for (i = 0; i < pgdat->node_spanned_pages; i++) {
 103                         page = pgdat->node_mem_map + i;
 104                         total++;
 105                         if (PageReserved(page))
 106                                 reserved++;
 107                         else if (PageSwapCache(page))
 108                                 cached++;
 109                         else if (page_count(page))
 110                                 shared += page_count(page) - 1;
 111                 }
 112         }
 113         printk("%d pages of RAM\n",total);
 114         printk("%d reserved pages\n",reserved);
 115         printk("%d pages shared\n",shared);
 116         printk("%d pages swap cached\n",cached);
 117 }
 118
 119 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 120
 121 void *ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
 122 {
 123         return (void *)addr;
 124 }
 125
 126 extern void *__ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
 127                        unsigned long flags)
 128 {
 129         return (void *)addr;
 130 }
 131
 132 void iounmap(void *addr)
 133 {
 134         return;
 135 }
 136
 137 #else
 138
 139 /*
 140  * map_io_page currently only called by __ioremap
 141  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
 142  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
 143  */
 144 static void map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
 145 {
 146         pgd_t *pgdp;
 147         pmd_t *pmdp;
 148         pte_t *ptep;
 149         unsigned long vsid;
 150
 151         if (mem_init_done) {
 152                 spin_lock(&ioremap_mm.page_table_lock);
 153                 pgdp = pgd_offset_i(ea);
 154                 pmdp = pmd_alloc(&ioremap_mm, pgdp, ea);
 155                 ptep = pte_alloc_kernel(&ioremap_mm, pmdp, ea);
 156
 157                 pa = abs_to_phys(pa);
 158                 set_pte(ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT, __pgprot(flags)));
 159                 spin_unlock(&ioremap_mm.page_table_lock);
 160         } else {
 161                 unsigned long va, vpn, hash, hpteg;
 162
 163                 /*
 164                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
 165                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
 166                  * entry in the hardware page table.
 167                  */
 168                 vsid = get_kernel_vsid(ea);
 169                 va = (vsid << 28) | (ea & 0xFFFFFFF);
 170                 vpn = va >> PAGE_SHIFT;
 171
 172                 hash = hpt_hash(vpn, 0);
 173
 174                 hpteg = ((hash & htab_data.htab_hash_mask)*HPTES_PER_GROUP);
 175
 176                 /* Panic if a pte grpup is full */
 177                 if (ppc_md.hpte_insert(hpteg, va, pa >> PAGE_SHIFT, 0,
 178                                        _PAGE_NO_CACHE|_PAGE_GUARDED|PP_RWXX,
 179                                        1, 0) == -1) {
 180                         panic("map_io_page: could not insert mapping");
 181                 }
 182         }
 183 }
 184
 185
 186 static void * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
 187                             unsigned long ea, unsigned long size,
 188                             unsigned long flags)
 189 {
 190         unsigned long i;
 191
 192         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
 193                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 194         if (flags & (_PAGE_NO_CACHE | _PAGE_WRITETHRU))
 195                 flags |= _PAGE_GUARDED;
 196
 197         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE) {
 198                 map_io_page(ea+i, pa+i, flags);
 199         }
 200
 201         return (void *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
 202 }
 203
 204
 205 void *
 206 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
 207 {
 208         void *ret = __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE);
 209         if(mem_init_done)
 210                 return eeh_ioremap(addr, ret);  /* may remap the addr */
 211         return ret;
 212 }
 213
 214 void *
 215 __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size, unsigned long flags)
 216 {
 217         unsigned long pa, ea;
 218
 219         /*
 220          * Choose an address to map it to.
 221          * Once the imalloc system is running, we use it.
 222          * Before that, we map using addresses going
 223          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
 224          * the addresses from ioremap_bot through
 225          * IMALLOC_END (0xE000001fffffffff)
 226          *
 227          */
 228         pa = addr & PAGE_MASK;
 229         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
 230
 231         if (size == 0)
 232                 return NULL;
 233
 234         if (mem_init_done) {
 235                 struct vm_struct *area;
 236                 area = im_get_free_area(size);
 237                 if (area == NULL)
 238                         return NULL;
 239                 ea = (unsigned long)(area->addr);
 240         } else {
 241                 ea = ioremap_bot;
 242                 ioremap_bot += size;
 243         }
 244
 245         return __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 246 }
 247
 248 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
 249
 250 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
 251                        unsigned long size, unsigned long flags)
 252 {
 253         struct vm_struct *area;
 254
 255         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
 256         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
 257             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
 258                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
 259                 return 1;
 260         }
 261
 262         if (!mem_init_done) {
 263                 /* Two things to consider in this case:
 264                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
 265                  *    has been remapped
 266                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
 267                  *    of 1)
 268                  */
 269                 ;
 270         } else {
 271                 area = im_get_area(ea, size, IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET);
 272                 if (area == NULL) {
 273                         printk(KERN_ERR "could not obtain imalloc area for ea 0x%lx\n", ea);
 274                         return 1;
 275                 }
 276                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
 277                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from im_get_area\n");
 278                         return 1;
 279                 }
 280         }
 281
 282         if (__ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags) != (void *) ea) {
 283                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
 284                 return 1;
 285         }
 286
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 static void unmap_im_area_pte(pmd_t *pmd, unsigned long address,
 291                                   unsigned long size)
 292 {
 293         unsigned long end;
 294         pte_t *pte;
 295
 296         if (pmd_none(*pmd))
 297                 return;
 298         if (pmd_bad(*pmd)) {
 299                 pmd_ERROR(*pmd);
 300                 pmd_clear(pmd);
 301                 return;
 302         }
 303
 304         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 305         address &= ~PMD_MASK;
 306         end = address + size;
 307         if (end > PMD_SIZE)
 308                 end = PMD_SIZE;
 309
 310         do {
 311                 pte_t page;
 312                 page = ptep_get_and_clear(pte);
 313                 address += PAGE_SIZE;
 314                 pte++;
 315                 if (pte_none(page))
 316                         continue;
 317                 if (pte_present(page))
 318                         continue;
 319                 printk(KERN_CRIT "Whee.. Swapped out page in kernel page table\n");
 320         } while (address < end);
 321 }
 322
 323 static void unmap_im_area_pmd(pgd_t *dir, unsigned long address,
 324                                   unsigned long size)
 325 {
 326         unsigned long end;
 327         pmd_t *pmd;
 328
 329         if (pgd_none(*dir))
 330                 return;
 331         if (pgd_bad(*dir)) {
 332                 pgd_ERROR(*dir);
 333                 pgd_clear(dir);
 334                 return;
 335         }
 336
 337         pmd = pmd_offset(dir, address);
 338         address &= ~PGDIR_MASK;
 339         end = address + size;
 340         if (end > PGDIR_SIZE)
 341                 end = PGDIR_SIZE;
 342
 343         do {
 344                 unmap_im_area_pte(pmd, address, end - address);
 345                 address = (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK;
 346                 pmd++;
 347         } while (address < end);
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
 352  * Access to IO memory should be serialized by driver.
 353  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
 354  *
 355  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
 356  */
 357 void iounmap(void *addr)
 358 {
 359         unsigned long address, start, end, size;
 360         struct mm_struct *mm;
 361         pgd_t *dir;
 362
 363         if (!mem_init_done) {
 364                 return;
 365         }
 366
 367         /* addr could be in EEH or IO region, map it to IO region regardless.
 368          */
 369         addr = (void *) (IO_TOKEN_TO_ADDR(addr) & PAGE_MASK);
 370
 371         if ((size = im_free(addr)) == 0) {
 372                 return;
 373         }
 374
 375         address = (unsigned long)addr;
 376         start = address;
 377         end = address + size;
 378
 379         mm = &ioremap_mm;
 380         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 381
 382         dir = pgd_offset_i(address);
 383         flush_cache_vunmap(address, end);
 384         do {
 385                 unmap_im_area_pmd(dir, address, end - address);
 386                 address = (address + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;
 387                 dir++;
 388         } while (address && (address < end));
 389         flush_tlb_kernel_range(start, end);
 390
 391         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 392         return;
 393 }
 394
 395 int iounmap_explicit(void *addr, unsigned long size)
 396 {
 397         struct vm_struct *area;
 398
 399         /* addr could be in EEH or IO region, map it to IO region regardless.
 400          */
 401         addr = (void *) (IO_TOKEN_TO_ADDR(addr) & PAGE_MASK);
 402
 403         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
 404          * region.  In the latter case, split the parent region to create
 405          * the exact region
 406          */
 407         area = im_get_area((unsigned long) addr, size,
 408                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
 409         if (area == NULL) {
 410                 printk(KERN_ERR "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
 411                                 __FUNCTION__, (unsigned long) addr);
 412                 return 1;
 413         }
 414
 415         iounmap(area->addr);
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 #endif
 420
 421 void free_initmem(void)
 422 {
 423         unsigned long addr;
 424
 425         addr = (unsigned long)__init_begin;
 426         for (; addr < (unsigned long)__init_end; addr += PAGE_SIZE) {
 427                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 428                 set_page_count(virt_to_page(addr), 1);
 429                 free_page(addr);
 430                 totalram_pages++;
 431         }
 432         printk ("Freeing unused kernel memory: %luk freed\n",
 433                 ((unsigned long)__init_end - (unsigned long)__init_begin) >> 10);
 434 }
 435
 436 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 437 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 438 {
 439         if (start < end)
 440                 printk ("Freeing initrd memory: %ldk freed\n", (end - start) >> 10);
 441         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
 442                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
 443                 set_page_count(virt_to_page(start), 1);
 444                 free_page(start);
 445                 totalram_pages++;
 446         }
 447 }
 448 #endif
 449
 450 /*
 451  * Do very early mm setup.
 452  */
 453 void __init mm_init_ppc64(void)
 454 {
 455         unsigned long i;
 456
 457         ppc64_boot_msg(0x100, "MM Init");
 458
 459         /* Reserve all contexts < FIRST_USER_CONTEXT for kernel use.
 460          * The range of contexts [FIRST_USER_CONTEXT, NUM_USER_CONTEXT)
 461          * are stored on a stack/queue for easy allocation and deallocation.
 462          */
 463         mmu_context_queue.lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 464         mmu_context_queue.head = 0;
 465         mmu_context_queue.tail = NUM_USER_CONTEXT-1;
 466         mmu_context_queue.size = NUM_USER_CONTEXT;
 467         for (i = 0; i < NUM_USER_CONTEXT; i++)
 468                 mmu_context_queue.elements[i] = i + FIRST_USER_CONTEXT;
 469
 470         /* This is the story of the IO hole... please, keep seated,
 471          * unfortunately, we are out of oxygen masks at the moment.
 472          * So we need some rough way to tell where your big IO hole
 473          * is. On pmac, it's between 2G and 4G, on POWER3, it's around
 474          * that area as well, on POWER4 we don't have one, etc...
 475          * We need that to implement something approx. decent for
 476          * page_is_ram() so that /dev/mem doesn't map cacheable IO space
 477          * when XFree resquest some IO regions witout using O_SYNC, we
 478          * also need that as a "hint" when sizing the TCE table on POWER3
 479          * So far, the simplest way that seem work well enough for us it
 480          * to just assume that the first discontinuity in our physical
 481          * RAM layout is the IO hole. That may not be correct in the future
 482          * (and isn't on iSeries but then we don't care ;)
 483          */
 484         top_of_ram = lmb_end_of_DRAM();
 485
 486 #ifndef CONFIG_PPC_ISERIES
 487         for (i = 1; i < lmb.memory.cnt; i++) {
 488                 unsigned long base, prevbase, prevsize;
 489
 490                 prevbase = lmb.memory.region[i-1].physbase;
 491                 prevsize = lmb.memory.region[i-1].size;
 492                 base = lmb.memory.region[i].physbase;
 493                 if (base > (prevbase + prevsize)) {
 494                         io_hole_start = prevbase + prevsize;
 495                         io_hole_size = base  - (prevbase + prevsize);
 496                         break;
 497                 }
 498         }
 499 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
 500         if (io_hole_start)
 501                 printk("IO Hole assumed to be %lx -> %lx\n",
 502                        io_hole_start, io_hole_start + io_hole_size - 1);
 503
 504         ppc64_boot_msg(0x100, "MM Init Done");
 505 }
 506
 507
 508 /*
 509  * This is called by /dev/mem to know if a given address has to
 510  * be mapped non-cacheable or not
 511  */
 512 int page_is_ram(unsigned long physaddr)
 513 {
 514 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 515         return 1;
 516 #endif
 517         if (physaddr >= top_of_ram)
 518                 return 0;
 519         return io_hole_start == 0 ||  physaddr < io_hole_start ||
 520                 physaddr >= (io_hole_start + io_hole_size);
 521 }
 522
 523
 524 /*
 525  * Initialize the bootmem system and give it all the memory we
 526  * have available.
 527  */
 528 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 529 void __init do_init_bootmem(void)
 530 {
 531         unsigned long i;
 532         unsigned long start, bootmap_pages;
 533         unsigned long total_pages = lmb_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 534         int boot_mapsize;
 535
 536         /*
 537          * Find an area to use for the bootmem bitmap.  Calculate the size of
 538          * bitmap required as (Total Memory) / PAGE_SIZE / BITS_PER_BYTE.
 539          * Add 1 additional page in case the address isn't page-aligned.
 540          */
 541         bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(total_pages);
 542
 543         start = abs_to_phys(lmb_alloc(bootmap_pages<<PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE));
 544         BUG_ON(!start);
 545
 546         boot_mapsize = init_bootmem(start >> PAGE_SHIFT, total_pages);
 547
 548         /* add all physical memory to the bootmem map. Also find the first */
 549         for (i=0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
 550                 unsigned long physbase, size;
 551
 552                 physbase = lmb.memory.region[i].physbase;
 553                 size = lmb.memory.region[i].size;
 554                 free_bootmem(physbase, size);
 555         }
 556
 557         /* reserve the sections we're already using */
 558         for (i=0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
 559                 unsigned long physbase = lmb.reserved.region[i].physbase;
 560                 unsigned long size = lmb.reserved.region[i].size;
 561
 562                 reserve_bootmem(physbase, size);
 563         }
 564 }
 565
 566 /*
 567  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
 568  */
 569 void __init paging_init(void)
 570 {
 571         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
 572         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES];
 573         unsigned long total_ram = lmb_phys_mem_size();
 574
 575         printk(KERN_INFO "Top of RAM: 0x%lx, Total RAM: 0x%lx\n",
 576                top_of_ram, total_ram);
 577         printk(KERN_INFO "Memory hole size: %ldMB\n",
 578                (top_of_ram - total_ram) >> 20);
 579         /*
 580          * All pages are DMA-able so we put them all in the DMA zone.
 581          */
 582         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
 583         memset(zholes_size, 0, sizeof(zholes_size));
 584
 585         zones_size[ZONE_DMA] = top_of_ram >> PAGE_SHIFT;
 586         zholes_size[ZONE_DMA] = (top_of_ram - total_ram) >> PAGE_SHIFT;
 587
 588         free_area_init_node(0, &contig_page_data, NULL, zones_size,
 589                             __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, zholes_size);
 590         mem_map = contig_page_data.node_mem_map;
 591 }
 592 #endif /* CONFIG_DISCONTIGMEM */
 593
 594 static struct kcore_list kcore_vmem;
 595
 596 static int __init setup_kcore(void)
 597 {
 598         int i;
 599
 600         for (i=0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
 601                 unsigned long physbase, size;
 602                 struct kcore_list *kcore_mem;
 603
 604                 physbase = lmb.memory.region[i].physbase;
 605                 size = lmb.memory.region[i].size;
 606
 607                 /* GFP_ATOMIC to avoid might_sleep warnings during boot */
 608                 kcore_mem = kmalloc(sizeof(struct kcore_list), GFP_ATOMIC);
 609                 if (!kcore_mem)
 610                         panic("mem_init: kmalloc failed\n");
 611
 612                 kclist_add(kcore_mem, __va(physbase), size);
 613         }
 614
 615         kclist_add(&kcore_vmem, (void *)VMALLOC_START, VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 616
 617         return 0;
 618 }
 619 module_init(setup_kcore);
 620
 621 void __init mem_init(void)
 622 {
 623 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 624         unsigned long addr;
 625 #endif
 626         int codepages = 0;
 627         int datapages = 0;
 628         int initpages = 0;
 629
 630         num_physpages = max_low_pfn;    /* RAM is assumed contiguous */
 631         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
 632         max_pfn = max_low_pfn;
 633
 634 #ifdef CONFIG_DISCONTIGMEM
 635 {
 636         int nid;
 637
 638         for (nid = 0; nid < numnodes; nid++) {
 639                 if (node_data[nid].node_spanned_pages != 0) {
 640                         printk("freeing bootmem node %x\n", nid);
 641                         totalram_pages +=
 642                                 free_all_bootmem_node(NODE_DATA(nid));
 643                 }
 644         }
 645
 646         printk("Memory: %luk available (%dk kernel code, %dk data, %dk init) [%08lx,%08lx]\n",
 647                (unsigned long)nr_free_pages()<< (PAGE_SHIFT-10),
 648                codepages<< (PAGE_SHIFT-10), datapages<< (PAGE_SHIFT-10),
 649                initpages<< (PAGE_SHIFT-10),
 650                PAGE_OFFSET, (unsigned long)__va(lmb_end_of_DRAM()));
 651 }
 652 #else
 653         max_mapnr = num_physpages;
 654
 655         totalram_pages += free_all_bootmem();
 656
 657         for (addr = KERNELBASE; addr <= (unsigned long)__va(lmb_end_of_DRAM());
 658              addr += PAGE_SIZE) {
 659                 if (!PageReserved(virt_to_page(addr)))
 660                         continue;
 661                 if (addr < (unsigned long)_etext)
 662                         codepages++;
 663
 664                 else if (addr >= (unsigned long)__init_begin
 665                          && addr < (unsigned long)__init_end)
 666                         initpages++;
 667                 else if (addr < klimit)
 668                         datapages++;
 669         }
 670
 671         printk("Memory: %luk available (%dk kernel code, %dk data, %dk init) [%08lx,%08lx]\n",
 672                (unsigned long)nr_free_pages()<< (PAGE_SHIFT-10),
 673                codepages<< (PAGE_SHIFT-10), datapages<< (PAGE_SHIFT-10),
 674                initpages<< (PAGE_SHIFT-10),
 675                PAGE_OFFSET, (unsigned long)__va(lmb_end_of_DRAM()));
 676 #endif
 677         mem_init_done = 1;
 678
 679 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 680         iommu_vio_init();
 681 #endif
 682 }
 683
 684 /*
 685  * This is called when a page has been modified by the kernel.
 686  * It just marks the page as not i-cache clean.  We do the i-cache
 687  * flush later when the page is given to a user process, if necessary.
 688  */
 689 void flush_dcache_page(struct page *page)
 690 {
 691         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_COHERENT_ICACHE)
 692                 return;
 693         /* avoid an atomic op if possible */
 694         if (test_bit(PG_arch_1, &page->flags))
 695                 clear_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 696 }
 697
 698 void clear_user_page(void *page, unsigned long vaddr, struct page *pg)
 699 {
 700         clear_page(page);
 701
 702         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_COHERENT_ICACHE)
 703                 return;
 704         /*
 705          * We shouldnt have to do this, but some versions of glibc
 706          * require it (ld.so assumes zero filled pages are icache clean)
 707          * - Anton
 708          */
 709
 710         /* avoid an atomic op if possible */
 711         if (test_bit(PG_arch_1, &pg->flags))
 712                 clear_bit(PG_arch_1, &pg->flags);
 713 }
 714
 715 void copy_user_page(void *vto, void *vfrom, unsigned long vaddr,
 716                     struct page *pg)
 717 {
 718         copy_page(vto, vfrom);
 719
 720         /*
 721          * We should be able to use the following optimisation, however
 722          * there are two problems.
 723          * Firstly a bug in some versions of binutils meant PLT sections
 724          * were not marked executable.
 725          * Secondly the first word in the GOT section is blrl, used
 726          * to establish the GOT address. Until recently the GOT was
 727          * not marked executable.
 728          * - Anton
 729          */
 730 #if 0
 731         if (!vma->vm_file && ((vma->vm_flags & VM_EXEC) == 0))
 732                 return;
 733 #endif
 734
 735         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_COHERENT_ICACHE)
 736                 return;
 737
 738         /* avoid an atomic op if possible */
 739         if (test_bit(PG_arch_1, &pg->flags))
 740                 clear_bit(PG_arch_1, &pg->flags);
 741 }
 742
 743 void flush_icache_user_range(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 744                              unsigned long addr, int len)
 745 {
 746         unsigned long maddr;
 747
 748         maddr = (unsigned long)page_address(page) + (addr & ~PAGE_MASK);
 749         flush_icache_range(maddr, maddr + len);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * This is called at the end of handling a user page fault, when the
 754  * fault has been handled by updating a PTE in the linux page tables.
 755  * We use it to preload an HPTE into the hash table corresponding to
 756  * the updated linux PTE.
 757  *
 758  * This must always be called with the mm->page_table_lock held
 759  */
 760 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma, unsigned long ea,
 761                       pte_t pte)
 762 {
 763         unsigned long vsid;
 764         void *pgdir;
 765         pte_t *ptep;
 766         int local = 0;
 767         cpumask_t tmp;
 768
 769         /* handle i-cache coherency */
 770         if (!(cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_COHERENT_ICACHE) &&
 771             !(cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_NOEXECUTE)) {
 772                 unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
 773                 if (pfn_valid(pfn)) {
 774                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 775                         if (!PageReserved(page)
 776                             && !test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 777                                 __flush_dcache_icache(page_address(page));
 778                                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 779                         }
 780                 }
 781         }
 782
 783         /* We only want HPTEs for linux PTEs that have _PAGE_ACCESSED set */
 784         if (!pte_young(pte))
 785                 return;
 786
 787         pgdir = vma->vm_mm->pgd;
 788         if (pgdir == NULL)
 789                 return;
 790
 791         ptep = find_linux_pte(pgdir, ea);
 792         if (!ptep)
 793                 return;
 794
 795         vsid = get_vsid(vma->vm_mm->context.id, ea);
 796
 797         tmp = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
 798         if (cpus_equal(vma->vm_mm->cpu_vm_mask, tmp))
 799                 local = 1;
 800
 801         __hash_page(ea, pte_val(pte) & (_PAGE_USER|_PAGE_RW), vsid, ptep,
 802                     0x300, local);
 803 }
 804
 805 void * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
 806 {
 807         void *virt_addr;
 808
 809         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE)
 810                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
 811
 812         virt_addr = (void *) phbs_io_bot;
 813         phbs_io_bot += size;
 814
 815         return virt_addr;
 816 }
 817
 818 kmem_cache_t *zero_cache;
 819
 820 static void zero_ctor(void *pte, kmem_cache_t *cache, unsigned long flags)
 821 {
 822         memset(pte, 0, PAGE_SIZE);
 823 }
 824
 825 void pgtable_cache_init(void)
 826 {
 827         zero_cache = kmem_cache_create("zero",
 828                                 PAGE_SIZE,
 829                                 0,
 830                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN,
 831                                 zero_ctor,
 832                                 NULL);
 833         if (!zero_cache)
 834                 panic("pgtable_cache_init(): could not create zero_cache!\n");
 835 }