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 EXPORT_SYMBOL(min_low_pfn);
  50 EXPORT_SYMBOL(max_low_pfn);
  51
  52 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  53 pte_t *kmap_pte;
  54 EXPORT_SYMBOL(kmap_pte);
  55
  56 static void __init highmem_init(void)
  57 {
  58         pr_debug("%x\n", (u32)PKMAP_BASE);
  59         map_page(PKMAP_BASE, 0, 0);     /* XXX gross */
  60         pkmap_page_table = virt_to_kpte(PKMAP_BASE);
  61
  62         kmap_pte = virt_to_kpte(__fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN));
  63 }
  64
  65 static void highmem_setup(void)
  66 {
  67         unsigned long pfn;
  68
  69         for (pfn = max_low_pfn; pfn < max_pfn; ++pfn) {
  70                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
  71
  72                 /* FIXME not sure about */
  73                 if (!memblock_is_reserved(pfn << PAGE_SHIFT))
  74                         free_highmem_page(page);
  75         }
  76 }
  77 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
  78
  79 /*
  80  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
  81  */
  82 static void __init paging_init(void)
  83 {
  84         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
  85 #ifdef CONFIG_MMU
  86         int idx;
  87
  88         /* Setup fixmaps */
  89         for (idx = 0; idx < __end_of_fixed_addresses; idx++)
  90                 clear_fixmap(idx);
  91 #endif
  92
  93         /* Clean every zones */
  94         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
  95
  96 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  97         highmem_init();
  98
  99         zones_size[ZONE_DMA] = max_low_pfn;
 100         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = max_pfn;
 101 #else
 102         zones_size[ZONE_DMA] = max_pfn;
 103 #endif
 104
 105         /* We don't have holes in memory map */
 106         free_area_init(zones_size);
 107 }
 108
 109 void __init setup_memory(void)
 110 {
 111         struct memblock_region *reg;
 112
 113 #ifndef CONFIG_MMU
 114         u32 kernel_align_start, kernel_align_size;
 115
 116         /* Find main memory where is the kernel */
 117         for_each_memblock(memory, reg) {
 118                 memory_start = (u32)reg->base;
 119                 lowmem_size = reg->size;
 120                 if ((memory_start <= (u32)_text) &&
 121                         ((u32)_text <= (memory_start + lowmem_size - 1))) {
 122                         memory_size = lowmem_size;
 123                         PAGE_OFFSET = memory_start;
 124                         pr_info("%s: Main mem: 0x%x, size 0x%08x\n",
 125                                 __func__, (u32) memory_start,
 126                                         (u32) memory_size);
 127                         break;
 128                 }
 129         }
 130
 131         if (!memory_start || !memory_size) {
 132                 panic("%s: Missing memory setting 0x%08x, size=0x%08x\n",
 133                         __func__, (u32) memory_start, (u32) memory_size);
 134         }
 135
 136         /* reservation of region where is the kernel */
 137         kernel_align_start = PAGE_DOWN((u32)_text);
 138         /* ALIGN can be remove because _end in vmlinux.lds.S is align */
 139         kernel_align_size = PAGE_UP((u32)klimit) - kernel_align_start;
 140         pr_info("%s: kernel addr:0x%08x-0x%08x size=0x%08x\n",
 141                 __func__, kernel_align_start, kernel_align_start
 142                         + kernel_align_size, kernel_align_size);
 143         memblock_reserve(kernel_align_start, kernel_align_size);
 144 #endif
 145         /*
 146          * Kernel:
 147          * start: base phys address of kernel - page align
 148          * end: base phys address of kernel - page align
 149          *
 150          * min_low_pfn - the first page (mm/bootmem.c - node_boot_start)
 151          * max_low_pfn
 152          * max_mapnr - the first unused page (mm/bootmem.c - node_low_pfn)
 153          */
 154
 155         /* memory start is from the kernel end (aligned) to higher addr */
 156         min_low_pfn = memory_start >> PAGE_SHIFT; /* minimum for allocation */
 157         /* RAM is assumed contiguous */
 158         max_mapnr = memory_size >> PAGE_SHIFT;
 159         max_low_pfn = ((u64)memory_start + (u64)lowmem_size) >> PAGE_SHIFT;
 160         max_pfn = ((u64)memory_start + (u64)memory_size) >> PAGE_SHIFT;
 161
 162         pr_info("%s: max_mapnr: %#lx\n", __func__, max_mapnr);
 163         pr_info("%s: min_low_pfn: %#lx\n", __func__, min_low_pfn);
 164         pr_info("%s: max_low_pfn: %#lx\n", __func__, max_low_pfn);
 165         pr_info("%s: max_pfn: %#lx\n", __func__, max_pfn);
 166
 167         /* Add active regions with valid PFNs */
 168         for_each_memblock(memory, reg) {
 169                 unsigned long start_pfn, end_pfn;
 170
 171                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
 172                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
 173                 memblock_set_node(start_pfn << PAGE_SHIFT,
 174                                   (end_pfn - start_pfn) << PAGE_SHIFT,
 175                                   &memblock.memory, 0);
 176         }
 177
 178         paging_init();
 179 }
 180
 181 void __init mem_init(void)
 182 {
 183         high_memory = (void *)__va(memory_start + lowmem_size - 1);
 184
 185         /* this will put all memory onto the freelists */
 186         memblock_free_all();
 187 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 188         highmem_setup();
 189 #endif
 190
 191         mem_init_print_info(NULL);
 192         mem_init_done = 1;
 193 }
 194
 195 #ifndef CONFIG_MMU
 196 int page_is_ram(unsigned long pfn)
 197 {
 198         return __range_ok(pfn, 0);
 199 }
 200 #else
 201 int page_is_ram(unsigned long pfn)
 202 {
 203         return pfn < max_low_pfn;
 204 }
 205
 206 /*
 207  * Check for command-line options that affect what MMU_init will do.
 208  */
 209 static void mm_cmdline_setup(void)
 210 {
 211         unsigned long maxmem = 0;
 212         char *p = cmd_line;
 213
 214         /* Look for mem= option on command line */
 215         p = strstr(cmd_line, "mem=");
 216         if (p) {
 217                 p += 4;
 218                 maxmem = memparse(p, &p);
 219                 if (maxmem && memory_size > maxmem) {
 220                         memory_size = maxmem;
 221                         memblock.memory.regions[0].size = memory_size;
 222                 }
 223         }
 224 }
 225
 226 /*
 227  * MMU_init_hw does the chip-specific initialization of the MMU hardware.
 228  */
 229 static void __init mmu_init_hw(void)
 230 {
 231         /*
 232          * The Zone Protection Register (ZPR) defines how protection will
 233          * be applied to every page which is a member of a given zone. At
 234          * present, we utilize only two of the zones.
 235          * The zone index bits (of ZSEL) in the PTE are used for software
 236          * indicators, except the LSB.  For user access, zone 1 is used,
 237          * for kernel access, zone 0 is used.  We set all but zone 1
 238          * to zero, allowing only kernel access as indicated in the PTE.
 239          * For zone 1, we set a 01 binary (a value of 10 will not work)
 240          * to allow user access as indicated in the PTE.  This also allows
 241          * kernel access as indicated in the PTE.
 242          */
 243         __asm__ __volatile__ ("ori r11, r0, 0x10000000;" \
 244                         "mts rzpr, r11;"
 245                         : : : "r11");
 246 }
 247
 248 /*
 249  * MMU_init sets up the basic memory mappings for the kernel,
 250  * including both RAM and possibly some I/O regions,
 251  * and sets up the page tables and the MMU hardware ready to go.
 252  */
 253
 254 /* called from head.S */
 255 asmlinkage void __init mmu_init(void)
 256 {
 257         unsigned int kstart, ksize;
 258
 259         if (!memblock.reserved.cnt) {
 260                 pr_emerg("Error memory count\n");
 261                 machine_restart(NULL);
 262         }
 263
 264         if ((u32) memblock.memory.regions[0].size < 0x400000) {
 265                 pr_emerg("Memory must be greater than 4MB\n");
 266                 machine_restart(NULL);
 267         }
 268
 269         if ((u32) memblock.memory.regions[0].size < kernel_tlb) {
 270                 pr_emerg("Kernel size is greater than memory node\n");
 271                 machine_restart(NULL);
 272         }
 273
 274         /* Find main memory where the kernel is */
 275         memory_start = (u32) memblock.memory.regions[0].base;
 276         lowmem_size = memory_size = (u32) memblock.memory.regions[0].size;
 277
 278         if (lowmem_size > CONFIG_LOWMEM_SIZE) {
 279                 lowmem_size = CONFIG_LOWMEM_SIZE;
 280 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
 281                 memory_size = lowmem_size;
 282 #endif
 283         }
 284
 285         mm_cmdline_setup(); /* FIXME parse args from command line - not used */
 286
 287         /*
 288          * Map out the kernel text/data/bss from the available physical
 289          * memory.
 290          */
 291         kstart = __pa(CONFIG_KERNEL_START); /* kernel start */
 292         /* kernel size */
 293         ksize = PAGE_ALIGN(((u32)_end - (u32)CONFIG_KERNEL_START));
 294         memblock_reserve(kstart, ksize);
 295
 296 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
 297         /* Remove the init RAM disk from the available memory. */
 298         if (initrd_start) {
 299                 unsigned long size;
 300                 size = initrd_end - initrd_start;
 301                 memblock_reserve(__virt_to_phys(initrd_start), size);
 302         }
 303 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 304
 305         /* Initialize the MMU hardware */
 306         mmu_init_hw();
 307
 308         /* Map in all of RAM starting at CONFIG_KERNEL_START */
 309         mapin_ram();
 310
 311         /* Extend vmalloc and ioremap area as big as possible */
 312 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 313         ioremap_base = ioremap_bot = PKMAP_BASE;
 314 #else
 315         ioremap_base = ioremap_bot = FIXADDR_START;
 316 #endif
 317
 318         /* Initialize the context management stuff */
 319         mmu_context_init();
 320
 321         /* Shortly after that, the entire linear mapping will be available */
 322         /* This will also cause that unflatten device tree will be allocated
 323          * inside 768MB limit */
 324         memblock_set_current_limit(memory_start + lowmem_size - 1);
 325
 326         parse_early_param();
 327
 328         /* CMA initialization */
 329         dma_contiguous_reserve(memory_start + lowmem_size - 1);
 330 }
 331
 332 /* This is only called until mem_init is done. */
 333 void __init *early_get_page(void)
 334 {
 335         /*
 336          * Mem start + kernel_tlb -> here is limit
 337          * because of mem mapping from head.S
 338          */
 339         return memblock_alloc_try_nid_raw(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
 340                                 MEMBLOCK_LOW_LIMIT, memory_start + kernel_tlb,
 341                                 NUMA_NO_NODE);
 342 }
 343
 344 #endif /* CONFIG_MMU */
 345
 346 void * __ref zalloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask)
 347 {
 348         void *p;
 349
 350         if (mem_init_done) {
 351                 p = kzalloc(size, mask);
 352         } else {
 353                 p = memblock_alloc(size, SMP_CACHE_BYTES);
 354                 if (!p)
 355                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
 356                               __func__, size);
 357         }
 358
 359         return p;
 360 }