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/dma-contiguous.h>
  11 #include <linux/memblock.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/kernel.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 #include <linux/export.h>
  21
  22 #include <asm/page.h>
  23 #include <asm/mmu_context.h>
  24 #include <asm/pgalloc.h>
  25 #include <asm/sections.h>
  26 #include <asm/tlb.h>
  27 #include <asm/fixmap.h>
  28
  29 /* Use for MMU and noMMU because of PCI generic code */
  30 int mem_init_done;
  31
  32 #ifndef CONFIG_MMU
  33 unsigned int __page_offset;
  34 EXPORT_SYMBOL(__page_offset);
  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_size;
  46 EXPORT_SYMBOL(memory_size);
  47 unsigned long lowmem_size;
  48
  49 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  50 pte_t *kmap_pte;
  51 EXPORT_SYMBOL(kmap_pte);
  52
  53 static void __init highmem_init(void)
  54 {
  55         pr_debug("%x\n", (u32)PKMAP_BASE);
  56         map_page(PKMAP_BASE, 0, 0);     /* XXX gross */
  57         pkmap_page_table = virt_to_kpte(PKMAP_BASE);
  58
  59         kmap_pte = virt_to_kpte(__fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN));
  60 }
  61
  62 static void highmem_setup(void)
  63 {
  64         unsigned long pfn;
  65
  66         for (pfn = max_low_pfn; pfn < max_pfn; ++pfn) {
  67                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
  68
  69                 /* FIXME not sure about */
  70                 if (!memblock_is_reserved(pfn << PAGE_SHIFT))
  71                         free_highmem_page(page);
  72         }
  73 }
  74 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
  75
  76 /*
  77  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
  78  */
  79 static void __init paging_init(void)
  80 {
  81         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
  82 #ifdef CONFIG_MMU
  83         int idx;
  84
  85         /* Setup fixmaps */
  86         for (idx = 0; idx < __end_of_fixed_addresses; idx++)
  87                 clear_fixmap(idx);
  88 #endif
  89
  90         /* Clean every zones */
  91         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
  92
  93 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  94         highmem_init();
  95
  96         zones_size[ZONE_DMA] = max_low_pfn;
  97         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = max_pfn;
  98 #else
  99         zones_size[ZONE_DMA] = max_pfn;
 100 #endif
 101
 102         /* We don't have holes in memory map */
 103         free_area_init(zones_size);
 104 }
 105
 106 void __init setup_memory(void)
 107 {
 108         struct memblock_region *reg;
 109
 110 #ifndef CONFIG_MMU
 111         u32 kernel_align_start, kernel_align_size;
 112
 113         /* Find main memory where is the kernel */
 114         for_each_memblock(memory, reg) {
 115                 memory_start = (u32)reg->base;
 116                 lowmem_size = reg->size;
 117                 if ((memory_start <= (u32)_text) &&
 118                         ((u32)_text <= (memory_start + lowmem_size - 1))) {
 119                         memory_size = lowmem_size;
 120                         PAGE_OFFSET = memory_start;
 121                         pr_info("%s: Main mem: 0x%x, size 0x%08x\n",
 122                                 __func__, (u32) memory_start,
 123                                         (u32) memory_size);
 124                         break;
 125                 }
 126         }
 127
 128         if (!memory_start || !memory_size) {
 129                 panic("%s: Missing memory setting 0x%08x, size=0x%08x\n",
 130                         __func__, (u32) memory_start, (u32) memory_size);
 131         }
 132
 133         /* reservation of region where is the kernel */
 134         kernel_align_start = PAGE_DOWN((u32)_text);
 135         /* ALIGN can be remove because _end in vmlinux.lds.S is align */
 136         kernel_align_size = PAGE_UP((u32)klimit) - kernel_align_start;
 137         pr_info("%s: kernel addr:0x%08x-0x%08x size=0x%08x\n",
 138                 __func__, kernel_align_start, kernel_align_start
 139                         + kernel_align_size, kernel_align_size);
 140         memblock_reserve(kernel_align_start, kernel_align_size);
 141 #endif
 142         /*
 143          * Kernel:
 144          * start: base phys address of kernel - page align
 145          * end: base phys address of kernel - page align
 146          *
 147          * min_low_pfn - the first page (mm/bootmem.c - node_boot_start)
 148          * max_low_pfn
 149          * max_mapnr - the first unused page (mm/bootmem.c - node_low_pfn)
 150          */
 151
 152         /* memory start is from the kernel end (aligned) to higher addr */
 153         min_low_pfn = memory_start >> PAGE_SHIFT; /* minimum for allocation */
 154         /* RAM is assumed contiguous */
 155         max_mapnr = memory_size >> PAGE_SHIFT;
 156         max_low_pfn = ((u64)memory_start + (u64)lowmem_size) >> PAGE_SHIFT;
 157         max_pfn = ((u64)memory_start + (u64)memory_size) >> PAGE_SHIFT;
 158
 159         pr_info("%s: max_mapnr: %#lx\n", __func__, max_mapnr);
 160         pr_info("%s: min_low_pfn: %#lx\n", __func__, min_low_pfn);
 161         pr_info("%s: max_low_pfn: %#lx\n", __func__, max_low_pfn);
 162         pr_info("%s: max_pfn: %#lx\n", __func__, max_pfn);
 163
 164         /* Add active regions with valid PFNs */
 165         for_each_memblock(memory, reg) {
 166                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 167
 168                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
 169                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
 170                 memblock_set_node(start_pfn << PAGE_SHIFT,
 171                                   (end_pfn - start_pfn) << PAGE_SHIFT,
 172                                   &memblock.memory, 0);
 173         }
 174
 175         paging_init();
 176 }
 177
 178 void __init mem_init(void)
 179 {
 180         high_memory = (void *)__va(memory_start + lowmem_size - 1);
 181
 182         /* this will put all memory onto the freelists */
 183         memblock_free_all();
 184 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 185         highmem_setup();
 186 #endif
 187
 188         mem_init_print_info(NULL);
 189         mem_init_done = 1;
 190 }
 191
 192 #ifndef CONFIG_MMU
 193 int page_is_ram(unsigned long pfn)
 194 {
 195         return __range_ok(pfn, 0);
 196 }
 197 #else
 198 int page_is_ram(unsigned long pfn)
 199 {
 200         return pfn < max_low_pfn;
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
 205  */
 206 static void mm_cmdline_setup(void)
 207 {
 208         unsigned long maxmem = 0;
 209         char *p = cmd_line;
 210
 211         /* Look for mem= option on command line */
 212         p = strstr(cmd_line, "mem=");
 213         if (p) {
 214                 p += 4;
 215                 maxmem = memparse(p, &p);
 216                 if (maxmem && memory_size > maxmem) {
 217                         memory_size = maxmem;
 218                         memblock.memory.regions[0].size = memory_size;
 219                 }
 220         }
 221 }
 222
 223 /*
 224  * MMU_init_hw does the chip-specific initialization of the MMU hardware.
 225  */
 226 static void __init mmu_init_hw(void)
 227 {
 228         /*
 229          * The Zone Protection Register (ZPR) defines how protection will
 230          * be applied to every page which is a member of a given zone. At
 231          * present, we utilize only two of the zones.
 232          * The zone index bits (of ZSEL) in the PTE are used for software
 233          * indicators, except the LSB.  For user access, zone 1 is used,
 234          * for kernel access, zone 0 is used.  We set all but zone 1
 235          * to zero, allowing only kernel access as indicated in the PTE.
 236          * For zone 1, we set a 01 binary (a value of 10 will not work)
 237          * to allow user access as indicated in the PTE.  This also allows
 238          * kernel access as indicated in the PTE.
 239          */
 240         __asm__ __volatile__ ("ori r11, r0, 0x10000000;" \
 241                         "mts rzpr, r11;"
 242                         : : : "r11");
 243 }
 244
 245 /*
 246  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
 247  * including both RAM and possibly some I/O regions,
 248  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
 249  */
 250
 251 /* called from head.S */
 252 asmlinkage void __init mmu_init(void)
 253 {
 254         unsigned int kstart, ksize;
 255
 256         if (!memblock.reserved.cnt) {
 257                 pr_emerg("Error memory count\n");
 258                 machine_restart(NULL);
 259         }
 260
 261         if ((u32) memblock.memory.regions[0].size < 0x400000) {
 262                 pr_emerg("Memory must be greater than 4MB\n");
 263                 machine_restart(NULL);
 264         }
 265
 266         if ((u32) memblock.memory.regions[0].size < kernel_tlb) {
 267                 pr_emerg("Kernel size is greater than memory node\n");
 268                 machine_restart(NULL);
 269         }
 270
 271         /* Find main memory where the kernel is */
 272         memory_start = (u32) memblock.memory.regions[0].base;
 273         lowmem_size = memory_size = (u32) memblock.memory.regions[0].size;
 274
 275         if (lowmem_size > CONFIG_LOWMEM_SIZE) {
 276                 lowmem_size = CONFIG_LOWMEM_SIZE;
 277 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
 278                 memory_size = lowmem_size;
 279 #endif
 280         }
 281
 282         mm_cmdline_setup(); /* FIXME parse args from command line - not used */
 283
 284         /*
 285          * Map out the kernel text/data/bss from the available physical
 286          * memory.
 287          */
 288         kstart = __pa(CONFIG_KERNEL_START); /* kernel start */
 289         /* kernel size */
 290         ksize = PAGE_ALIGN(((u32)_end - (u32)CONFIG_KERNEL_START));
 291         memblock_reserve(kstart, ksize);
 292
 293 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
 294         /* Remove the init RAM disk from the available memory. */
 295         if (initrd_start) {
 296                 unsigned long size;
 297                 size = initrd_end - initrd_start;
 298                 memblock_reserve(__virt_to_phys(initrd_start), size);
 299         }
 300 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 301
 302         /* Initialize the MMU hardware */
 303         mmu_init_hw();
 304
 305         /* Map in all of RAM starting at CONFIG_KERNEL_START */
 306         mapin_ram();
 307
 308         /* Extend vmalloc and ioremap area as big as possible */
 309 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 310         ioremap_base = ioremap_bot = PKMAP_BASE;
 311 #else
 312         ioremap_base = ioremap_bot = FIXADDR_START;
 313 #endif
 314
 315         /* Initialize the context management stuff */
 316         mmu_context_init();
 317
 318         /* Shortly after that, the entire linear mapping will be available */
 319         /* This will also cause that unflatten device tree will be allocated
 320          * inside 768MB limit */
 321         memblock_set_current_limit(memory_start + lowmem_size - 1);
 322
 323         parse_early_param();
 324
 325         /* CMA initialization */
 326         dma_contiguous_reserve(memory_start + lowmem_size - 1);
 327 }
 328
 329 /* This is only called until mem_init is done. */
 330 void __init *early_get_page(void)
 331 {
 332         /*
 333          * Mem start + kernel_tlb -> here is limit
 334          * because of mem mapping from head.S
 335          */
 336         return memblock_alloc_try_nid_raw(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
 337                                 MEMBLOCK_LOW_LIMIT, memory_start + kernel_tlb,
 338                                 NUMA_NO_NODE);
 339 }
 340
 341 #endif /* CONFIG_MMU */
 342
 343 void * __ref zalloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
 344 {
 345         void *p;
 346
 347         if (mem_init_done) {
 348                 p = kzalloc(size, mask);
 349         } else {
 350                 p = memblock_alloc(size, SMP_CACHE_BYTES);
 351                 if (!p)
 352                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
 353                               __func__, size);
 354         }
 355
 356         return p;
 357 }