err.no Git - linux-2.6/blob - arch/x86/mm/init_32.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/mm/init.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   7  */
   8
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <linux/signal.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/types.h>
  16 #include <linux/ptrace.h>
  17 #include <linux/mman.h>
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/hugetlb.h>
  20 #include <linux/swap.h>
  21 #include <linux/smp.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/pagemap.h>
  25 #include <linux/pfn.h>
  26 #include <linux/poison.h>
  27 #include <linux/bootmem.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/proc_fs.h>
  30 #include <linux/efi.h>
  31 #include <linux/memory_hotplug.h>
  32 #include <linux/initrd.h>
  33 #include <linux/cpumask.h>
  34
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/uaccess.h>
  38 #include <asm/pgtable.h>
  39 #include <asm/dma.h>
  40 #include <asm/fixmap.h>
  41 #include <asm/e820.h>
  42 #include <asm/apic.h>
  43 #include <asm/tlb.h>
  44 #include <asm/tlbflush.h>
  45 #include <asm/sections.h>
  46 #include <asm/paravirt.h>
  47
  48 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
  49
  50 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  51 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  52
  53 static int noinline do_test_wp_bit(void);
  54
  55 /*
  56  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  57  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  58  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  59  */
  60 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  61 {
  62         pud_t *pud;
  63         pmd_t *pmd_table;
  64
  65 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  66         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
  67                 pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  68
  69                 paravirt_alloc_pd(__pa(pmd_table) >> PAGE_SHIFT);
  70                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  71                 pud = pud_offset(pgd, 0);
  72                 if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
  73                         BUG();
  74         }
  75 #endif
  76         pud = pud_offset(pgd, 0);
  77         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
  78         return pmd_table;
  79 }
  80
  81 /*
  82  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  83  * directory entry.
  84  */
  85 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  86 {
  87         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
  88                 pte_t *page_table = NULL;
  89
  90 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
  91                 page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
  92 #endif
  93                 if (!page_table)
  94                         page_table =
  95                                 (pte_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
  96
  97                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
  98                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
  99                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
 100         }
 101
 102         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
 103 }
 104
 105 /*
 106  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
 107  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
 108  * the given range.
 109  */
 110
 111 /*
 112  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
 113  * so we can cache the place of the first one and move around without
 114  * checking the pgd every time.
 115  */
 116 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 117 {
 118         pgd_t *pgd;
 119         pmd_t *pmd;
 120         int pgd_idx, pmd_idx;
 121         unsigned long vaddr;
 122
 123         vaddr = start;
 124         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 125         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 126         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 127
 128         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 129                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 130                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
 131                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
 132                         one_page_table_init(pmd);
 133
 134                         vaddr += PMD_SIZE;
 135                 }
 136                 pmd_idx = 0;
 137         }
 138 }
 139
 140 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
 141 {
 142         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
 143                 return 1;
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 /*
 148  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 149  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 150  * PAGE_OFFSET.
 151  */
 152 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
 153 {
 154         unsigned long pfn;
 155         pgd_t *pgd;
 156         pmd_t *pmd;
 157         pte_t *pte;
 158         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 159
 160         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 161         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 162         pfn = 0;
 163
 164         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 165                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 166                 if (pfn >= max_low_pfn)
 167                         continue;
 168                 for (pmd_idx = 0;
 169                      pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn;
 170                      pmd++, pmd_idx++) {
 171                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 172
 173                         /* Map with big pages if possible, otherwise
 174                            create normal page tables. */
 175                         if (cpu_has_pse) {
 176                                 unsigned int address2;
 177                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL_LARGE;
 178
 179                                 address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE +
 180                                         PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 181
 182                                 if (is_kernel_text(address) ||
 183                                     is_kernel_text(address2))
 184                                         prot = PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC;
 185
 186                                 set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, prot));
 187
 188                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 189                         } else {
 190                                 pte = one_page_table_init(pmd);
 191
 192                                 for (pte_ofs = 0;
 193                                      pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
 194                                      pte++, pfn++, pte_ofs++, address += PAGE_SIZE) {
 195                                         pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
 196
 197                                         if (is_kernel_text(address))
 198                                                 prot = PAGE_KERNEL_EXEC;
 199
 200                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, prot));
 201                                 }
 202                         }
 203                 }
 204         }
 205 }
 206
 207 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
 208 {
 209         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
 210                 return 1;
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
 215 {
 216         int i;
 217         unsigned long addr, end;
 218
 219         if (efi_enabled) {
 220                 efi_memory_desc_t *md;
 221                 void *p;
 222
 223                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
 224                         md = p;
 225                         if (!is_available_memory(md))
 226                                 continue;
 227                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 228                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
 229
 230                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 231                                 return 1;
 232                 }
 233                 return 0;
 234         }
 235
 236         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 237
 238                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
 239                         continue;
 240                 /*
 241                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
 242                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
 243                  *      check here.
 244                  */
 245                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 246                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 247                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
 248                         return 1;
 249         }
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 254 pte_t *kmap_pte;
 255 pgprot_t kmap_prot;
 256
 257 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
 258         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
 259
 260 static void __init kmap_init(void)
 261 {
 262         unsigned long kmap_vstart;
 263
 264         /* cache the first kmap pte */
 265         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 266         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
 267
 268         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
 269 }
 270
 271 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 272 {
 273         pgd_t *pgd;
 274         pud_t *pud;
 275         pmd_t *pmd;
 276         pte_t *pte;
 277         unsigned long vaddr;
 278
 279         vaddr = PKMAP_BASE;
 280         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 281
 282         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 283         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 284         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 285         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 286         pkmap_page_table = pte;
 287 }
 288
 289 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
 290 {
 291         init_page_count(page);
 292         __free_page(page);
 293         totalhigh_pages++;
 294 }
 295
 296 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
 297 {
 298         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
 299                 ClearPageReserved(page);
 300                 free_new_highpage(page);
 301         } else
 302                 SetPageReserved(page);
 303 }
 304
 305 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
 306 {
 307         free_new_highpage(page);
 308         totalram_pages++;
 309 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 310         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
 311 #endif
 312         num_physpages++;
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Not currently handling the NUMA case.
 318  * Assuming single node and all memory that
 319  * has been added dynamically that would be
 320  * onlined here is in HIGHMEM
 321  */
 322 void __meminit online_page(struct page *page)
 323 {
 324         ClearPageReserved(page);
 325         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
 326 }
 327
 328
 329 #ifdef CONFIG_NUMA
 330 extern void set_highmem_pages_init(int);
 331 #else
 332 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
 333 {
 334         int pfn;
 335         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
 336                 /*
 337                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
 338                  */
 339                 if (pfn_valid(pfn))
 340                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
 341         }
 342         totalram_pages += totalhigh_pages;
 343 }
 344 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 345
 346 #else
 347 #define kmap_init() do { } while (0)
 348 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
 349 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
 350 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 351
 352 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
 353 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
 354 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
 355
 356 #ifdef CONFIG_NUMA
 357 extern void __init remap_numa_kva(void);
 358 #else
 359 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
 360 #endif
 361
 362 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
 363 {
 364 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 365         int i;
 366
 367         /*
 368          * Init entries of the first-level page table to the
 369          * zero page, if they haven't already been set up.
 370          *
 371          * In a normal native boot, we'll be running on a
 372          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
 373          * mode, so this will end up clobbering the mappings
 374          * for the lower 24Mbytes of the address space,
 375          * without affecting the kernel address space.
 376          */
 377         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 378                 set_pgd(&base[i],
 379                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
 380
 381         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
 382            will be allocated for it. */
 383         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
 384                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
 385 #else
 386         paravirt_alloc_pd(__pa(swapper_pg_dir) >> PAGE_SHIFT);
 387 #endif
 388 }
 389
 390 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
 391 {
 392 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 393         /*
 394          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
 395          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
 396          * case we already have these mappings through head.S.
 397          * All user-space mappings are explicitly cleared after
 398          * SMP startup.
 399          */
 400         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
 401 #endif
 402 }
 403
 404 /*
 405  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
 406  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
 407  * the boot process.
 408  *
 409  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
 410  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
 411  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
 412  * will be swapper_pg_dir.
 413  *
 414  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
 415  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
 416  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
 417  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
 418  * appropriately for the rest of the initialization to work.
 419  *
 420  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
 421  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
 422  * mappings.
 423  */
 424 static void __init pagetable_init (void)
 425 {
 426         unsigned long vaddr, end;
 427         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 428
 429         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
 430
 431         /* Enable PSE if available */
 432         if (cpu_has_pse)
 433                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
 434
 435         /* Enable PGE if available */
 436         if (cpu_has_pge) {
 437                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
 438                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
 439                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
 440         }
 441
 442         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
 443         remap_numa_kva();
 444
 445         /*
 446          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 447          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 448          */
 449         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 450         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 451         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
 452
 453         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 454
 455         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
 456 }
 457
 458 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
 459 /*
 460  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
 461  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
 462  */
 463 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
 464         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
 465
 466 static inline void save_pg_dir(void)
 467 {
 468         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
 469 }
 470 #else
 471 static inline void save_pg_dir(void)
 472 {
 473 }
 474 #endif
 475
 476 void zap_low_mappings (void)
 477 {
 478         int i;
 479
 480         save_pg_dir();
 481
 482         /*
 483          * Zap initial low-memory mappings.
 484          *
 485          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
 486          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
 487          */
 488         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
 489 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 490                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
 491 #else
 492                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
 493 #endif
 494         flush_tlb_all();
 495 }
 496
 497 int nx_enabled = 0;
 498
 499 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 500
 501 static int disable_nx __initdata = 0;
 502 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
 503 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
 504
 505 /*
 506  * noexec = on|off
 507  *
 508  * Control non executable mappings.
 509  *
 510  * on      Enable
 511  * off     Disable
 512  */
 513 static int __init noexec_setup(char *str)
 514 {
 515         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
 516                 if (cpu_has_nx) {
 517                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 518                         disable_nx = 0;
 519                 }
 520         } else if (!strcmp(str,"off")) {
 521                 disable_nx = 1;
 522                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 523         } else
 524                 return -EINVAL;
 525
 526         return 0;
 527 }
 528 early_param("noexec", noexec_setup);
 529
 530 static void __init set_nx(void)
 531 {
 532         unsigned int v[4], l, h;
 533
 534         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
 535                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 536                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
 537                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 538                         l |= EFER_NX;
 539                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
 540                         nx_enabled = 1;
 541                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
 542                 }
 543         }
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Enables/disables executability of a given kernel page and
 548  * returns the previous setting.
 549  */
 550 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
 551 {
 552         pte_t *pte;
 553         int ret = 1;
 554
 555         if (!nx_enabled)
 556                 goto out;
 557
 558         pte = lookup_address(vaddr);
 559         BUG_ON(!pte);
 560
 561         if (!pte_exec_kernel(*pte))
 562                 ret = 0;
 563
 564         if (enable)
 565                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
 566         else
 567                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
 568         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
 569         __flush_tlb_all();
 570 out:
 571         return ret;
 572 }
 573
 574 #endif
 575
 576 /*
 577  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 578  * already mapped by head.S.
 579  *
 580  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 581  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 582  */
 583 void __init paging_init(void)
 584 {
 585 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 586         set_nx();
 587         if (nx_enabled)
 588                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
 589 #endif
 590
 591         pagetable_init();
 592
 593         load_cr3(swapper_pg_dir);
 594
 595 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 596         /*
 597          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
 598          * the user would just see a hanging kernel.
 599          */
 600         if (cpu_has_pae)
 601                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
 602 #endif
 603         __flush_tlb_all();
 604
 605         kmap_init();
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 610  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
 611  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
 612  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
 613  */
 614
 615 static void __init test_wp_bit(void)
 616 {
 617         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
 618
 619         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
 620         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
 621         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
 622         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 623
 624         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
 625                 printk("No.\n");
 626 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 627                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
 628 #endif
 629         } else {
 630                 printk("Ok.\n");
 631         }
 632 }
 633
 634 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc;
 635
 636 void __init mem_init(void)
 637 {
 638         extern int ppro_with_ram_bug(void);
 639         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
 640         int tmp;
 641         int bad_ppro;
 642
 643 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 644         BUG_ON(!mem_map);
 645 #endif
 646
 647         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
 648
 649 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 650         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
 651         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
 652                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
 653                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
 654                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
 655                 BUG();
 656         }
 657 #endif
 658
 659         /* this will put all low memory onto the freelists */
 660         totalram_pages += free_all_bootmem();
 661
 662         reservedpages = 0;
 663         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
 664                 /*
 665                  * Only count reserved RAM pages
 666                  */
 667                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
 668                         reservedpages++;
 669
 670         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
 671
 672         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
 673         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
 674         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
 675
 676         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 677         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START,
 678                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
 679
 680         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
 681                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 682                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
 683                 codesize >> 10,
 684                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
 685                 datasize >> 10,
 686                 initsize >> 10,
 687                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
 688                );
 689
 690 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
 691         printk("virtual kernel memory layout:\n"
 692                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 693 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 694                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 695 #endif
 696                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 697                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 698                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 699                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 700                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
 701                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
 702                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
 703
 704 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 705                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
 706                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
 707 #endif
 708
 709                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 710                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
 711
 712                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
 713                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
 714
 715                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
 716                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
 717
 718                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
 719                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
 720
 721                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
 722                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
 723
 724 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 725         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
 726         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
 727 #endif
 728         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
 729         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
 730 #endif /* double-sanity-check paranoia */
 731
 732 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 733         if (!cpu_has_pae)
 734                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
 735 #endif
 736         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
 737                 test_wp_bit();
 738
 739         /*
 740          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
 741          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
 742          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
 743          * the WP-bit has been tested.
 744          */
 745 #ifndef CONFIG_SMP
 746         zap_low_mappings();
 747 #endif
 748 }
 749
 750 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 751 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 752 {
 753         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
 754         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
 755         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 756         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 757
 758         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
 759 }
 760
 761 #endif
 762
 763 struct kmem_cache *pmd_cache;
 764
 765 void __init pgtable_cache_init(void)
 766 {
 767         if (PTRS_PER_PMD > 1)
 768                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
 769                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 770                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
 771                                               SLAB_PANIC,
 772                                               pmd_ctor);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
 777  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
 778  */
 779 static int noinline do_test_wp_bit(void)
 780 {
 781         char tmp_reg;
 782         int flag;
 783
 784         __asm__ __volatile__(
 785                 "       movb %0,%1      \n"
 786                 "1:     movb %1,%0      \n"
 787                 "       xorl %2,%2      \n"
 788                 "2:                     \n"
 789                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
 790                 "       .align 4        \n"
 791                 "       .long 1b,2b     \n"
 792                 ".previous              \n"
 793                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
 794                  "=q" (tmp_reg),
 795                  "=r" (flag)
 796                 :"2" (1)
 797                 :"memory");
 798
 799         return flag;
 800 }
 801
 802 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
 803
 804 void mark_rodata_ro(void)
 805 {
 806         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
 807         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
 808
 809 #ifndef CONFIG_KPROBES
 810 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 811         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
 812         if (num_possible_cpus() <= 1)
 813 #endif
 814         {
 815                 change_page_attr(virt_to_page(start),
 816                                  size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RX);
 817                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
 818         }
 819 #endif
 820         start += size;
 821         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
 822         change_page_attr(virt_to_page(start),
 823                          size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RO);
 824         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
 825                size >> 10);
 826
 827         /*
 828          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
 829          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
 830          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
 831          * of who is the culprit.
 832          */
 833         global_flush_tlb();
 834 }
 835 #endif
 836
 837 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
 838 {
 839         unsigned long addr;
 840
 841         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 842                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
 843                 init_page_count(virt_to_page(addr));
 844                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
 845                 free_page(addr);
 846                 totalram_pages++;
 847         }
 848         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
 849 }
 850
 851 void free_initmem(void)
 852 {
 853         free_init_pages("unused kernel memory",
 854                         (unsigned long)(&__init_begin),
 855                         (unsigned long)(&__init_end));
 856 }
 857
 858 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 859 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 860 {
 861         free_init_pages("initrd memory", start, end);
 862 }
 863 #endif
 864