Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mason/btrfs-unstable
[linux-2.6-block.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/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 */