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