OSDN Git Service

Merge branch 'devel-stable' into for-next
[android-x86/kernel.git] / arch / arm / mm / init.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/mm/init.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995-2005 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/mman.h>
16 #include <linux/export.h>
17 #include <linux/nodemask.h>
18 #include <linux/initrd.h>
19 #include <linux/of_fdt.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/gfp.h>
22 #include <linux/memblock.h>
23 #include <linux/dma-contiguous.h>
24 #include <linux/sizes.h>
25
26 #include <asm/mach-types.h>
27 #include <asm/memblock.h>
28 #include <asm/prom.h>
29 #include <asm/sections.h>
30 #include <asm/setup.h>
31 #include <asm/tlb.h>
32 #include <asm/fixmap.h>
33
34 #include <asm/mach/arch.h>
35 #include <asm/mach/map.h>
36
37 #include "mm.h"
38
39 static phys_addr_t phys_initrd_start __initdata = 0;
40 static unsigned long phys_initrd_size __initdata = 0;
41
42 static int __init early_initrd(char *p)
43 {
44         phys_addr_t start;
45         unsigned long size;
46         char *endp;
47
48         start = memparse(p, &endp);
49         if (*endp == ',') {
50                 size = memparse(endp + 1, NULL);
51
52                 phys_initrd_start = start;
53                 phys_initrd_size = size;
54         }
55         return 0;
56 }
57 early_param("initrd", early_initrd);
58
59 static int __init parse_tag_initrd(const struct tag *tag)
60 {
61         printk(KERN_WARNING "ATAG_INITRD is deprecated; "
62                 "please update your bootloader.\n");
63         phys_initrd_start = __virt_to_phys(tag->u.initrd.start);
64         phys_initrd_size = tag->u.initrd.size;
65         return 0;
66 }
67
68 __tagtable(ATAG_INITRD, parse_tag_initrd);
69
70 static int __init parse_tag_initrd2(const struct tag *tag)
71 {
72         phys_initrd_start = tag->u.initrd.start;
73         phys_initrd_size = tag->u.initrd.size;
74         return 0;
75 }
76
77 __tagtable(ATAG_INITRD2, parse_tag_initrd2);
78
79 /*
80  * This keeps memory configuration data used by a couple memory
81  * initialization functions, as well as show_mem() for the skipping
82  * of holes in the memory map.  It is populated by arm_add_memory().
83  */
84 struct meminfo meminfo;
85
86 void show_mem(unsigned int filter)
87 {
88         int free = 0, total = 0, reserved = 0;
89         int shared = 0, cached = 0, slab = 0, i;
90         struct meminfo * mi = &meminfo;
91
92         printk("Mem-info:\n");
93         show_free_areas(filter);
94
95         if (filter & SHOW_MEM_FILTER_PAGE_COUNT)
96                 return;
97
98         for_each_bank (i, mi) {
99                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
100                 unsigned int pfn1, pfn2;
101                 struct page *page, *end;
102
103                 pfn1 = bank_pfn_start(bank);
104                 pfn2 = bank_pfn_end(bank);
105
106                 page = pfn_to_page(pfn1);
107                 end  = pfn_to_page(pfn2 - 1) + 1;
108
109                 do {
110                         total++;
111                         if (PageReserved(page))
112                                 reserved++;
113                         else if (PageSwapCache(page))
114                                 cached++;
115                         else if (PageSlab(page))
116                                 slab++;
117                         else if (!page_count(page))
118                                 free++;
119                         else
120                                 shared += page_count(page) - 1;
121                         page++;
122                 } while (page < end);
123         }
124
125         printk("%d pages of RAM\n", total);
126         printk("%d free pages\n", free);
127         printk("%d reserved pages\n", reserved);
128         printk("%d slab pages\n", slab);
129         printk("%d pages shared\n", shared);
130         printk("%d pages swap cached\n", cached);
131 }
132
133 static void __init find_limits(unsigned long *min, unsigned long *max_low,
134                                unsigned long *max_high)
135 {
136         struct meminfo *mi = &meminfo;
137         int i;
138
139         /* This assumes the meminfo array is properly sorted */
140         *min = bank_pfn_start(&mi->bank[0]);
141         for_each_bank (i, mi)
142                 if (mi->bank[i].highmem)
143                                 break;
144         *max_low = bank_pfn_end(&mi->bank[i - 1]);
145         *max_high = bank_pfn_end(&mi->bank[mi->nr_banks - 1]);
146 }
147
148 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
149
150 phys_addr_t arm_dma_zone_size __read_mostly;
151 EXPORT_SYMBOL(arm_dma_zone_size);
152
153 /*
154  * The DMA mask corresponding to the maximum bus address allocatable
155  * using GFP_DMA.  The default here places no restriction on DMA
156  * allocations.  This must be the smallest DMA mask in the system,
157  * so a successful GFP_DMA allocation will always satisfy this.
158  */
159 phys_addr_t arm_dma_limit;
160 unsigned long arm_dma_pfn_limit;
161
162 static void __init arm_adjust_dma_zone(unsigned long *size, unsigned long *hole,
163         unsigned long dma_size)
164 {
165         if (size[0] <= dma_size)
166                 return;
167
168         size[ZONE_NORMAL] = size[0] - dma_size;
169         size[ZONE_DMA] = dma_size;
170         hole[ZONE_NORMAL] = hole[0];
171         hole[ZONE_DMA] = 0;
172 }
173 #endif
174
175 void __init setup_dma_zone(const struct machine_desc *mdesc)
176 {
177 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
178         if (mdesc->dma_zone_size) {
179                 arm_dma_zone_size = mdesc->dma_zone_size;
180                 arm_dma_limit = PHYS_OFFSET + arm_dma_zone_size - 1;
181         } else
182                 arm_dma_limit = 0xffffffff;
183         arm_dma_pfn_limit = arm_dma_limit >> PAGE_SHIFT;
184 #endif
185 }
186
187 static void __init zone_sizes_init(unsigned long min, unsigned long max_low,
188         unsigned long max_high)
189 {
190         unsigned long zone_size[MAX_NR_ZONES], zhole_size[MAX_NR_ZONES];
191         struct memblock_region *reg;
192
193         /*
194          * initialise the zones.
195          */
196         memset(zone_size, 0, sizeof(zone_size));
197
198         /*
199          * The memory size has already been determined.  If we need
200          * to do anything fancy with the allocation of this memory
201          * to the zones, now is the time to do it.
202          */
203         zone_size[0] = max_low - min;
204 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
205         zone_size[ZONE_HIGHMEM] = max_high - max_low;
206 #endif
207
208         /*
209          * Calculate the size of the holes.
210          *  holes = node_size - sum(bank_sizes)
211          */
212         memcpy(zhole_size, zone_size, sizeof(zhole_size));
213         for_each_memblock(memory, reg) {
214                 unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
215                 unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
216
217                 if (start < max_low) {
218                         unsigned long low_end = min(end, max_low);
219                         zhole_size[0] -= low_end - start;
220                 }
221 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
222                 if (end > max_low) {
223                         unsigned long high_start = max(start, max_low);
224                         zhole_size[ZONE_HIGHMEM] -= end - high_start;
225                 }
226 #endif
227         }
228
229 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
230         /*
231          * Adjust the sizes according to any special requirements for
232          * this machine type.
233          */
234         if (arm_dma_zone_size)
235                 arm_adjust_dma_zone(zone_size, zhole_size,
236                         arm_dma_zone_size >> PAGE_SHIFT);
237 #endif
238
239         free_area_init_node(0, zone_size, min, zhole_size);
240 }
241
242 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
243 int pfn_valid(unsigned long pfn)
244 {
245         return memblock_is_memory(__pfn_to_phys(pfn));
246 }
247 EXPORT_SYMBOL(pfn_valid);
248 #endif
249
250 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
251 static void __init arm_memory_present(void)
252 {
253 }
254 #else
255 static void __init arm_memory_present(void)
256 {
257         struct memblock_region *reg;
258
259         for_each_memblock(memory, reg)
260                 memory_present(0, memblock_region_memory_base_pfn(reg),
261                                memblock_region_memory_end_pfn(reg));
262 }
263 #endif
264
265 static bool arm_memblock_steal_permitted = true;
266
267 phys_addr_t __init arm_memblock_steal(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
268 {
269         phys_addr_t phys;
270
271         BUG_ON(!arm_memblock_steal_permitted);
272
273         phys = memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE);
274         memblock_free(phys, size);
275         memblock_remove(phys, size);
276
277         return phys;
278 }
279
280 void __init arm_memblock_init(struct meminfo *mi,
281         const struct machine_desc *mdesc)
282 {
283         int i;
284
285         for (i = 0; i < mi->nr_banks; i++)
286                 memblock_add(mi->bank[i].start, mi->bank[i].size);
287
288         /* Register the kernel text, kernel data and initrd with memblock. */
289 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
290         memblock_reserve(__pa(_sdata), _end - _sdata);
291 #else
292         memblock_reserve(__pa(_stext), _end - _stext);
293 #endif
294 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
295         /* FDT scan will populate initrd_start */
296         if (initrd_start) {
297                 phys_initrd_start = __virt_to_phys(initrd_start);
298                 phys_initrd_size = initrd_end - initrd_start;
299         }
300         if (phys_initrd_size &&
301             !memblock_is_region_memory(phys_initrd_start, phys_initrd_size)) {
302                 pr_err("INITRD: 0x%08llx+0x%08lx is not a memory region - disabling initrd\n",
303                        (u64)phys_initrd_start, phys_initrd_size);
304                 phys_initrd_start = phys_initrd_size = 0;
305         }
306         if (phys_initrd_size &&
307             memblock_is_region_reserved(phys_initrd_start, phys_initrd_size)) {
308                 pr_err("INITRD: 0x%08llx+0x%08lx overlaps in-use memory region - disabling initrd\n",
309                        (u64)phys_initrd_start, phys_initrd_size);
310                 phys_initrd_start = phys_initrd_size = 0;
311         }
312         if (phys_initrd_size) {
313                 memblock_reserve(phys_initrd_start, phys_initrd_size);
314
315                 /* Now convert initrd to virtual addresses */
316                 initrd_start = __phys_to_virt(phys_initrd_start);
317                 initrd_end = initrd_start + phys_initrd_size;
318         }
319 #endif
320
321         arm_mm_memblock_reserve();
322         arm_dt_memblock_reserve();
323
324         /* reserve any platform specific memblock areas */
325         if (mdesc->reserve)
326                 mdesc->reserve();
327
328         /*
329          * reserve memory for DMA contigouos allocations,
330          * must come from DMA area inside low memory
331          */
332         dma_contiguous_reserve(min(arm_dma_limit, arm_lowmem_limit));
333
334         arm_memblock_steal_permitted = false;
335         memblock_dump_all();
336 }
337
338 void __init bootmem_init(void)
339 {
340         unsigned long min, max_low, max_high;
341
342         memblock_allow_resize();
343         max_low = max_high = 0;
344
345         find_limits(&min, &max_low, &max_high);
346
347         /*
348          * Sparsemem tries to allocate bootmem in memory_present(),
349          * so must be done after the fixed reservations
350          */
351         arm_memory_present();
352
353         /*
354          * sparse_init() needs the bootmem allocator up and running.
355          */
356         sparse_init();
357
358         /*
359          * Now free the memory - free_area_init_node needs
360          * the sparse mem_map arrays initialized by sparse_init()
361          * for memmap_init_zone(), otherwise all PFNs are invalid.
362          */
363         zone_sizes_init(min, max_low, max_high);
364
365         /*
366          * This doesn't seem to be used by the Linux memory manager any
367          * more, but is used by ll_rw_block.  If we can get rid of it, we
368          * also get rid of some of the stuff above as well.
369          */
370         min_low_pfn = min;
371         max_low_pfn = max_low;
372         max_pfn = max_high;
373 }
374
375 /*
376  * Poison init memory with an undefined instruction (ARM) or a branch to an
377  * undefined instruction (Thumb).
378  */
379 static inline void poison_init_mem(void *s, size_t count)
380 {
381         u32 *p = (u32 *)s;
382         for (; count != 0; count -= 4)
383                 *p++ = 0xe7fddef0;
384 }
385
386 static inline void
387 free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
388 {
389         struct page *start_pg, *end_pg;
390         phys_addr_t pg, pgend;
391
392         /*
393          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
394          */
395         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
396         end_pg = pfn_to_page(end_pfn - 1) + 1;
397
398         /*
399          * Convert to physical addresses, and
400          * round start upwards and end downwards.
401          */
402         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
403         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
404
405         /*
406          * If there are free pages between these,
407          * free the section of the memmap array.
408          */
409         if (pg < pgend)
410                 free_bootmem(pg, pgend - pg);
411 }
412
413 /*
414  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
415  */
416 static void __init free_unused_memmap(struct meminfo *mi)
417 {
418         unsigned long bank_start, prev_bank_end = 0;
419         unsigned int i;
420
421         /*
422          * This relies on each bank being in address order.
423          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
424          */
425         for_each_bank(i, mi) {
426                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
427
428                 bank_start = bank_pfn_start(bank);
429
430 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
431                 /*
432                  * Take care not to free memmap entries that don't exist
433                  * due to SPARSEMEM sections which aren't present.
434                  */
435                 bank_start = min(bank_start,
436                                  ALIGN(prev_bank_end, PAGES_PER_SECTION));
437 #else
438                 /*
439                  * Align down here since the VM subsystem insists that the
440                  * memmap entries are valid from the bank start aligned to
441                  * MAX_ORDER_NR_PAGES.
442                  */
443                 bank_start = round_down(bank_start, MAX_ORDER_NR_PAGES);
444 #endif
445                 /*
446                  * If we had a previous bank, and there is a space
447                  * between the current bank and the previous, free it.
448                  */
449                 if (prev_bank_end && prev_bank_end < bank_start)
450                         free_memmap(prev_bank_end, bank_start);
451
452                 /*
453                  * Align up here since the VM subsystem insists that the
454                  * memmap entries are valid from the bank end aligned to
455                  * MAX_ORDER_NR_PAGES.
456                  */
457                 prev_bank_end = ALIGN(bank_pfn_end(bank), MAX_ORDER_NR_PAGES);
458         }
459
460 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
461         if (!IS_ALIGNED(prev_bank_end, PAGES_PER_SECTION))
462                 free_memmap(prev_bank_end,
463                             ALIGN(prev_bank_end, PAGES_PER_SECTION));
464 #endif
465 }
466
467 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
468 static inline void free_area_high(unsigned long pfn, unsigned long end)
469 {
470         for (; pfn < end; pfn++)
471                 free_highmem_page(pfn_to_page(pfn));
472 }
473 #endif
474
475 static void __init free_highpages(void)
476 {
477 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
478         unsigned long max_low = max_low_pfn;
479         struct memblock_region *mem, *res;
480
481         /* set highmem page free */
482         for_each_memblock(memory, mem) {
483                 unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(mem);
484                 unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(mem);
485
486                 /* Ignore complete lowmem entries */
487                 if (end <= max_low)
488                         continue;
489
490                 /* Truncate partial highmem entries */
491                 if (start < max_low)
492                         start = max_low;
493
494                 /* Find and exclude any reserved regions */
495                 for_each_memblock(reserved, res) {
496                         unsigned long res_start, res_end;
497
498                         res_start = memblock_region_reserved_base_pfn(res);
499                         res_end = memblock_region_reserved_end_pfn(res);
500
501                         if (res_end < start)
502                                 continue;
503                         if (res_start < start)
504                                 res_start = start;
505                         if (res_start > end)
506                                 res_start = end;
507                         if (res_end > end)
508                                 res_end = end;
509                         if (res_start != start)
510                                 free_area_high(start, res_start);
511                         start = res_end;
512                         if (start == end)
513                                 break;
514                 }
515
516                 /* And now free anything which remains */
517                 if (start < end)
518                         free_area_high(start, end);
519         }
520 #endif
521 }
522
523 /*
524  * mem_init() marks the free areas in the mem_map and tells us how much
525  * memory is free.  This is done after various parts of the system have
526  * claimed their memory after the kernel image.
527  */
528 void __init mem_init(void)
529 {
530 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
531         /* These pointers are filled in on TCM detection */
532         extern u32 dtcm_end;
533         extern u32 itcm_end;
534 #endif
535
536         set_max_mapnr(pfn_to_page(max_pfn) - mem_map);
537
538         /* this will put all unused low memory onto the freelists */
539         free_unused_memmap(&meminfo);
540         free_all_bootmem();
541
542 #ifdef CONFIG_SA1111
543         /* now that our DMA memory is actually so designated, we can free it */
544         free_reserved_area(__va(PHYS_OFFSET), swapper_pg_dir, -1, NULL);
545 #endif
546
547         free_highpages();
548
549         mem_init_print_info(NULL);
550
551 #define MLK(b, t) b, t, ((t) - (b)) >> 10
552 #define MLM(b, t) b, t, ((t) - (b)) >> 20
553 #define MLK_ROUNDUP(b, t) b, t, DIV_ROUND_UP(((t) - (b)), SZ_1K)
554
555         printk(KERN_NOTICE "Virtual kernel memory layout:\n"
556                         "    vector  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
557 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
558                         "    DTCM    : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
559                         "    ITCM    : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
560 #endif
561                         "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
562                         "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
563                         "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
564 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
565                         "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
566 #endif
567 #ifdef CONFIG_MODULES
568                         "    modules : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
569 #endif
570                         "      .text : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
571                         "      .init : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
572                         "      .data : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n"
573                         "       .bss : 0x%p" " - 0x%p" "   (%4d kB)\n",
574
575                         MLK(UL(CONFIG_VECTORS_BASE), UL(CONFIG_VECTORS_BASE) +
576                                 (PAGE_SIZE)),
577 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
578                         MLK(DTCM_OFFSET, (unsigned long) dtcm_end),
579                         MLK(ITCM_OFFSET, (unsigned long) itcm_end),
580 #endif
581                         MLK(FIXADDR_START, FIXADDR_TOP),
582                         MLM(VMALLOC_START, VMALLOC_END),
583                         MLM(PAGE_OFFSET, (unsigned long)high_memory),
584 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
585                         MLM(PKMAP_BASE, (PKMAP_BASE) + (LAST_PKMAP) *
586                                 (PAGE_SIZE)),
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_MODULES
589                         MLM(MODULES_VADDR, MODULES_END),
590 #endif
591
592                         MLK_ROUNDUP(_text, _etext),
593                         MLK_ROUNDUP(__init_begin, __init_end),
594                         MLK_ROUNDUP(_sdata, _edata),
595                         MLK_ROUNDUP(__bss_start, __bss_stop));
596
597 #undef MLK
598 #undef MLM
599 #undef MLK_ROUNDUP
600
601         /*
602          * Check boundaries twice: Some fundamental inconsistencies can
603          * be detected at build time already.
604          */
605 #ifdef CONFIG_MMU
606         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE                          > MODULES_VADDR);
607         BUG_ON(TASK_SIZE                                > MODULES_VADDR);
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
611         BUILD_BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP * PAGE_SIZE > PAGE_OFFSET);
612         BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP * PAGE_SIZE      > PAGE_OFFSET);
613 #endif
614
615         if (PAGE_SIZE >= 16384 && get_num_physpages() <= 128) {
616                 extern int sysctl_overcommit_memory;
617                 /*
618                  * On a machine this small we won't get
619                  * anywhere without overcommit, so turn
620                  * it on by default.
621                  */
622                 sysctl_overcommit_memory = OVERCOMMIT_ALWAYS;
623         }
624 }
625
626 void free_initmem(void)
627 {
628 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
629         extern char __tcm_start, __tcm_end;
630
631         poison_init_mem(&__tcm_start, &__tcm_end - &__tcm_start);
632         free_reserved_area(&__tcm_start, &__tcm_end, -1, "TCM link");
633 #endif
634
635         poison_init_mem(__init_begin, __init_end - __init_begin);
636         if (!machine_is_integrator() && !machine_is_cintegrator())
637                 free_initmem_default(-1);
638 }
639
640 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
641
642 static int keep_initrd;
643
644 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
645 {
646         if (!keep_initrd) {
647                 poison_init_mem((void *)start, PAGE_ALIGN(end) - start);
648                 free_reserved_area((void *)start, (void *)end, -1, "initrd");
649         }
650 }
651
652 static int __init keepinitrd_setup(char *__unused)
653 {
654         keep_initrd = 1;
655         return 1;
656 }
657
658 __setup("keepinitrd", keepinitrd_setup);
659 #endif