Merge branch 'master' into export-slabh
[kernel.git] / arch / microblaze / mm / init.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007-2008 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
3  * Copyright (C) 2006 Atmark Techno, Inc.
4  *
5  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
6  * License. See the file "COPYING" in the main directory of this archive
7  * for more details.
8  */
9
10 #include <linux/bootmem.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/lmb.h>
14 #include <linux/mm.h> /* mem_init */
15 #include <linux/initrd.h>
16 #include <linux/pagemap.h>
17 #include <linux/pfn.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/swap.h>
20
21 #include <asm/page.h>
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/pgalloc.h>
24 #include <asm/sections.h>
25 #include <asm/tlb.h>
26
27 /* Use for MMU and noMMU because of PCI generic code */
28 int mem_init_done;
29
30 #ifndef CONFIG_MMU
31 unsigned int __page_offset;
32 EXPORT_SYMBOL(__page_offset);
33
34 #else
35 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
36
37 static int init_bootmem_done;
38 #endif /* CONFIG_MMU */
39
40 char *klimit = _end;
41
42 /*
43  * Initialize the bootmem system and give it all the memory we
44  * have available.
45  */
46 unsigned long memory_start;
47 EXPORT_SYMBOL(memory_start);
48 unsigned long memory_end; /* due to mm/nommu.c */
49 unsigned long memory_size;
50
51 /*
52  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
53  */
54 static void __init paging_init(void)
55 {
56         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
57
58         /* Clean every zones */
59         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
60
61         /*
62          * old: we can DMA to/from any address.put all page into ZONE_DMA
63          * We use only ZONE_NORMAL
64          */
65         zones_size[ZONE_NORMAL] = max_mapnr;
66
67         free_area_init(zones_size);
68 }
69
70 void __init setup_memory(void)
71 {
72         int i;
73         unsigned long map_size;
74 #ifndef CONFIG_MMU
75         u32 kernel_align_start, kernel_align_size;
76
77         /* Find main memory where is the kernel */
78         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
79                 memory_start = (u32) lmb.memory.region[i].base;
80                 memory_end = (u32) lmb.memory.region[i].base
81                                 + (u32) lmb.memory.region[i].size;
82                 if ((memory_start <= (u32)_text) &&
83                                         ((u32)_text <= memory_end)) {
84                         memory_size = memory_end - memory_start;
85                         PAGE_OFFSET = memory_start;
86                         printk(KERN_INFO "%s: Main mem: 0x%x-0x%x, "
87                                 "size 0x%08x\n", __func__, (u32) memory_start,
88                                         (u32) memory_end, (u32) memory_size);
89                         break;
90                 }
91         }
92
93         if (!memory_start || !memory_end) {
94                 panic("%s: Missing memory setting 0x%08x-0x%08x\n",
95                         __func__, (u32) memory_start, (u32) memory_end);
96         }
97
98         /* reservation of region where is the kernel */
99         kernel_align_start = PAGE_DOWN((u32)_text);
100         /* ALIGN can be remove because _end in vmlinux.lds.S is align */
101         kernel_align_size = PAGE_UP((u32)klimit) - kernel_align_start;
102         lmb_reserve(kernel_align_start, kernel_align_size);
103         printk(KERN_INFO "%s: kernel addr=0x%08x-0x%08x size=0x%08x\n",
104                 __func__, kernel_align_start, kernel_align_start
105                         + kernel_align_size, kernel_align_size);
106
107 #endif
108         /*
109          * Kernel:
110          * start: base phys address of kernel - page align
111          * end: base phys address of kernel - page align
112          *
113          * min_low_pfn - the first page (mm/bootmem.c - node_boot_start)
114          * max_low_pfn
115          * max_mapnr - the first unused page (mm/bootmem.c - node_low_pfn)
116          * num_physpages - number of all pages
117          */
118
119         /* memory start is from the kernel end (aligned) to higher addr */
120         min_low_pfn = memory_start >> PAGE_SHIFT; /* minimum for allocation */
121         /* RAM is assumed contiguous */
122         num_physpages = max_mapnr = memory_size >> PAGE_SHIFT;
123         max_pfn = max_low_pfn = memory_end >> PAGE_SHIFT;
124
125         printk(KERN_INFO "%s: max_mapnr: %#lx\n", __func__, max_mapnr);
126         printk(KERN_INFO "%s: min_low_pfn: %#lx\n", __func__, min_low_pfn);
127         printk(KERN_INFO "%s: max_low_pfn: %#lx\n", __func__, max_low_pfn);
128
129         /*
130          * Find an area to use for the bootmem bitmap.
131          * We look for the first area which is at least
132          * 128kB in length (128kB is enough for a bitmap
133          * for 4GB of memory, using 4kB pages), plus 1 page
134          * (in case the address isn't page-aligned).
135          */
136 #ifndef CONFIG_MMU
137         map_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(0), PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)),
138                                         min_low_pfn, max_low_pfn);
139 #else
140         map_size = init_bootmem_node(&contig_page_data,
141                 PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)), min_low_pfn, max_low_pfn);
142 #endif
143         lmb_reserve(PFN_UP(TOPHYS((u32)klimit)) << PAGE_SHIFT, map_size);
144
145         /* free bootmem is whole main memory */
146         free_bootmem(memory_start, memory_size);
147
148         /* reserve allocate blocks */
149         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
150                 pr_debug("reserved %d - 0x%08x-0x%08x\n", i,
151                         (u32) lmb.reserved.region[i].base,
152                         (u32) lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i));
153                 reserve_bootmem(lmb.reserved.region[i].base,
154                         lmb_size_bytes(&lmb.reserved, i) - 1, BOOTMEM_DEFAULT);
155         }
156 #ifdef CONFIG_MMU
157         init_bootmem_done = 1;
158 #endif
159         paging_init();
160 }
161
162 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
163 {
164         unsigned long addr;
165
166         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
167                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
168                 init_page_count(virt_to_page(addr));
169                 free_page(addr);
170                 totalram_pages++;
171         }
172         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %ldk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
173 }
174
175 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
176 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
177 {
178         int pages = 0;
179         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
180                 ClearPageReserved(virt_to_page(start));
181                 init_page_count(virt_to_page(start));
182                 free_page(start);
183                 totalram_pages++;
184                 pages++;
185         }
186         printk(KERN_NOTICE "Freeing initrd memory: %dk freed\n",
187                                         (int)(pages * (PAGE_SIZE / 1024)));
188 }
189 #endif
190
191 void free_initmem(void)
192 {
193         free_init_pages("unused kernel memory",
194                         (unsigned long)(&__init_begin),
195                         (unsigned long)(&__init_end));
196 }
197
198 void __init mem_init(void)
199 {
200         high_memory = (void *)__va(memory_end);
201         /* this will put all memory onto the freelists */
202         totalram_pages += free_all_bootmem();
203
204         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available\n",
205                nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
206                num_physpages << (PAGE_SHIFT-10));
207         mem_init_done = 1;
208 }
209
210 #ifndef CONFIG_MMU
211 int page_is_ram(unsigned long pfn)
212 {
213         return __range_ok(pfn, 0);
214 }
215 #else
216 int page_is_ram(unsigned long pfn)
217 {
218         return pfn < max_low_pfn;
219 }
220
221 /*
222  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
223  */
224 static void mm_cmdline_setup(void)
225 {
226         unsigned long maxmem = 0;
227         char *p = cmd_line;
228
229         /* Look for mem= option on command line */
230         p = strstr(cmd_line, "mem=");
231         if (p) {
232                 p += 4;
233                 maxmem = memparse(p, &p);
234                 if (maxmem && memory_size > maxmem) {
235                         memory_size = maxmem;
236                         memory_end = memory_start + memory_size;
237                         lmb.memory.region[0].size = memory_size;
238                 }
239         }
240 }
241
242 /*
243  * MMU_init_hw does the chip-specific initialization of the MMU hardware.
244  */
245 static void __init mmu_init_hw(void)
246 {
247         /*
248          * The Zone Protection Register (ZPR) defines how protection will
249          * be applied to every page which is a member of a given zone. At
250          * present, we utilize only two of the zones.
251          * The zone index bits (of ZSEL) in the PTE are used for software
252          * indicators, except the LSB.  For user access, zone 1 is used,
253          * for kernel access, zone 0 is used.  We set all but zone 1
254          * to zero, allowing only kernel access as indicated in the PTE.
255          * For zone 1, we set a 01 binary (a value of 10 will not work)
256          * to allow user access as indicated in the PTE.  This also allows
257          * kernel access as indicated in the PTE.
258          */
259         __asm__ __volatile__ ("ori r11, r0, 0x10000000;" \
260                         "mts rzpr, r11;"
261                         : : : "r11");
262 }
263
264 /*
265  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
266  * including both RAM and possibly some I/O regions,
267  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
268  */
269
270 /* called from head.S */
271 asmlinkage void __init mmu_init(void)
272 {
273         unsigned int kstart, ksize;
274
275         if (!lmb.reserved.cnt) {
276                 printk(KERN_EMERG "Error memory count\n");
277                 machine_restart(NULL);
278         }
279
280         if ((u32) lmb.memory.region[0].size < 0x1000000) {
281                 printk(KERN_EMERG "Memory must be greater than 16MB\n");
282                 machine_restart(NULL);
283         }
284         /* Find main memory where the kernel is */
285         memory_start = (u32) lmb.memory.region[0].base;
286         memory_end = (u32) lmb.memory.region[0].base +
287                                 (u32) lmb.memory.region[0].size;
288         memory_size = memory_end - memory_start;
289
290         mm_cmdline_setup(); /* FIXME parse args from command line - not used */
291
292         /*
293          * Map out the kernel text/data/bss from the available physical
294          * memory.
295          */
296         kstart = __pa(CONFIG_KERNEL_START); /* kernel start */
297         /* kernel size */
298         ksize = PAGE_ALIGN(((u32)_end - (u32)CONFIG_KERNEL_START));
299         lmb_reserve(kstart, ksize);
300
301 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
302         /* Remove the init RAM disk from the available memory. */
303 /*      if (initrd_start) {
304                 mem_pieces_remove(&phys_avail, __pa(initrd_start),
305                                   initrd_end - initrd_start, 1);
306         }*/
307 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
308
309         /* Initialize the MMU hardware */
310         mmu_init_hw();
311
312         /* Map in all of RAM starting at CONFIG_KERNEL_START */
313         mapin_ram();
314
315 #ifdef HIGHMEM_START_BOOL
316         ioremap_base = HIGHMEM_START;
317 #else
318         ioremap_base = 0xfe000000UL;    /* for now, could be 0xfffff000 */
319 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
320         ioremap_bot = ioremap_base;
321
322         /* Initialize the context management stuff */
323         mmu_context_init();
324 }
325
326 /* This is only called until mem_init is done. */
327 void __init *early_get_page(void)
328 {
329         void *p;
330         if (init_bootmem_done) {
331                 p = alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
332         } else {
333                 /*
334                  * Mem start + 32MB -> here is limit
335                  * because of mem mapping from head.S
336                  */
337                 p = __va(lmb_alloc_base(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
338                                         memory_start + 0x2000000));
339         }
340         return p;
341 }
342
343 #endif /* CONFIG_MMU */
344
345 void * __init_refok alloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
346 {
347         if (mem_init_done)
348                 return kmalloc(size, mask);
349         else
350                 return alloc_bootmem(size);
351 }
352
353 void * __init_refok zalloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
354 {
355         void *p;
356
357         if (mem_init_done)
358                 p = kzalloc(size, mask);
359         else {
360                 p = alloc_bootmem(size);
361                 if (p)
362                         memset(p, 0, size);
363         }
364         return p;
365 }