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/nodemask.h>
  17 #include <linux/initrd.h>
  18
  19 #include <asm/mach-types.h>
  20 #include <asm/setup.h>
  21 #include <asm/sizes.h>
  22 #include <asm/tlb.h>
  23
  24 #include <asm/mach/arch.h>
  25 #include <asm/mach/map.h>
  26
  27 #include "mm.h"
  28
  29 extern void _text, _etext, __data_start, _end, __init_begin, __init_end;
  30
  31 static unsigned long phys_initrd_start __initdata = 0;
  32 static unsigned long phys_initrd_size __initdata = 0;
  33
  34 static void __init early_initrd(char **p)
  35 {
  36         unsigned long start, size;
  37
  38         start = memparse(*p, p);
  39         if (**p == ',') {
  40                 size = memparse((*p) + 1, p);
  41
  42                 phys_initrd_start = start;
  43                 phys_initrd_size = size;
  44         }
  45 }
  46 __early_param("initrd=", early_initrd);
  47
  48 static int __init parse_tag_initrd(const struct tag *tag)
  49 {
  50         printk(KERN_WARNING "ATAG_INITRD is deprecated; "
  51                 "please update your bootloader.\n");
  52         phys_initrd_start = __virt_to_phys(tag->u.initrd.start);
  53         phys_initrd_size = tag->u.initrd.size;
  54         return 0;
  55 }
  56
  57 __tagtable(ATAG_INITRD, parse_tag_initrd);
  58
  59 static int __init parse_tag_initrd2(const struct tag *tag)
  60 {
  61         phys_initrd_start = tag->u.initrd.start;
  62         phys_initrd_size = tag->u.initrd.size;
  63         return 0;
  64 }
  65
  66 __tagtable(ATAG_INITRD2, parse_tag_initrd2);
  67
  68 /*
  69  * This is used to pass memory configuration data from paging_init
  70  * to mem_init, and by show_mem() to skip holes in the memory map.
  71  */
  72 static struct meminfo meminfo = { 0, };
  73
  74 #define for_each_nodebank(iter,mi,no)                   \
  75         for (iter = 0; iter < mi->nr_banks; iter++)     \
  76                 if (mi->bank[iter].node == no)
  77
  78 void show_mem(void)
  79 {
  80         int free = 0, total = 0, reserved = 0;
  81         int shared = 0, cached = 0, slab = 0, node, i;
  82         struct meminfo * mi = &meminfo;
  83
  84         printk("Mem-info:\n");
  85         show_free_areas();
  86         for_each_online_node(node) {
  87                 pg_data_t *n = NODE_DATA(node);
  88                 struct page *map = n->node_mem_map - n->node_start_pfn;
  89
  90                 for_each_nodebank (i,mi,node) {
  91                         unsigned int pfn1, pfn2;
  92                         struct page *page, *end;
  93
  94                         pfn1 = __phys_to_pfn(mi->bank[i].start);
  95                         pfn2 = __phys_to_pfn(mi->bank[i].size + mi->bank[i].start);
  96
  97                         page = map + pfn1;
  98                         end  = map + pfn2;
  99
 100                         do {
 101                                 total++;
 102                                 if (PageReserved(page))
 103                                         reserved++;
 104                                 else if (PageSwapCache(page))
 105                                         cached++;
 106                                 else if (PageSlab(page))
 107                                         slab++;
 108                                 else if (!page_count(page))
 109                                         free++;
 110                                 else
 111                                         shared += page_count(page) - 1;
 112                                 page++;
 113                         } while (page < end);
 114                 }
 115         }
 116
 117         printk("%d pages of RAM\n", total);
 118         printk("%d free pages\n", free);
 119         printk("%d reserved pages\n", reserved);
 120         printk("%d slab pages\n", slab);
 121         printk("%d pages shared\n", shared);
 122         printk("%d pages swap cached\n", cached);
 123 }
 124
 125 /*
 126  * FIXME: We really want to avoid allocating the bootmap bitmap
 127  * over the top of the initrd.  Hopefully, this is located towards
 128  * the start of a bank, so if we allocate the bootmap bitmap at
 129  * the end, we won't clash.
 130  */
 131 static unsigned int __init
 132 find_bootmap_pfn(int node, struct meminfo *mi, unsigned int bootmap_pages)
 133 {
 134         unsigned int start_pfn, bank, bootmap_pfn;
 135
 136         start_pfn   = PAGE_ALIGN(__pa(&_end)) >> PAGE_SHIFT;
 137         bootmap_pfn = 0;
 138
 139         for_each_nodebank(bank, mi, node) {
 140                 unsigned int start, end;
 141
 142                 start = mi->bank[bank].start >> PAGE_SHIFT;
 143                 end   = (mi->bank[bank].size +
 144                          mi->bank[bank].start) >> PAGE_SHIFT;
 145
 146                 if (end < start_pfn)
 147                         continue;
 148
 149                 if (start < start_pfn)
 150                         start = start_pfn;
 151
 152                 if (end <= start)
 153                         continue;
 154
 155                 if (end - start >= bootmap_pages) {
 156                         bootmap_pfn = start;
 157                         break;
 158                 }
 159         }
 160
 161         if (bootmap_pfn == 0)
 162                 BUG();
 163
 164         return bootmap_pfn;
 165 }
 166
 167 static int __init check_initrd(struct meminfo *mi)
 168 {
 169         int initrd_node = -2;
 170 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 171         unsigned long end = phys_initrd_start + phys_initrd_size;
 172
 173         /*
 174          * Make sure that the initrd is within a valid area of
 175          * memory.
 176          */
 177         if (phys_initrd_size) {
 178                 unsigned int i;
 179
 180                 initrd_node = -1;
 181
 182                 for (i = 0; i < mi->nr_banks; i++) {
 183                         unsigned long bank_end;
 184
 185                         bank_end = mi->bank[i].start + mi->bank[i].size;
 186
 187                         if (mi->bank[i].start <= phys_initrd_start &&
 188                             end <= bank_end)
 189                                 initrd_node = mi->bank[i].node;
 190                 }
 191         }
 192
 193         if (initrd_node == -1) {
 194                 printk(KERN_ERR "INITRD: 0x%08lx+0x%08lx extends beyond "
 195                        "physical memory - disabling initrd\n",
 196                        phys_initrd_start, phys_initrd_size);
 197                 phys_initrd_start = phys_initrd_size = 0;
 198         }
 199 #endif
 200
 201         return initrd_node;
 202 }
 203
 204 static inline void map_memory_bank(struct membank *bank)
 205 {
 206 #ifdef CONFIG_MMU
 207         struct map_desc map;
 208
 209         map.pfn = __phys_to_pfn(bank->start);
 210         map.virtual = __phys_to_virt(bank->start);
 211         map.length = bank->size;
 212         map.type = MT_MEMORY;
 213
 214         create_mapping(&map);
 215 #endif
 216 }
 217
 218 static unsigned long __init
 219 bootmem_init_node(int node, int initrd_node, struct meminfo *mi)
 220 {
 221         unsigned long zone_size[MAX_NR_ZONES], zhole_size[MAX_NR_ZONES];
 222         unsigned long start_pfn, end_pfn, boot_pfn;
 223         unsigned int boot_pages;
 224         pg_data_t *pgdat;
 225         int i;
 226
 227         start_pfn = -1UL;
 228         end_pfn = 0;
 229
 230         /*
 231          * Calculate the pfn range, and map the memory banks for this node.
 232          */
 233         for_each_nodebank(i, mi, node) {
 234                 struct membank *bank = &mi->bank[i];
 235                 unsigned long start, end;
 236
 237                 start = bank->start >> PAGE_SHIFT;
 238                 end = (bank->start + bank->size) >> PAGE_SHIFT;
 239
 240                 if (start_pfn > start)
 241                         start_pfn = start;
 242                 if (end_pfn < end)
 243                         end_pfn = end;
 244
 245                 map_memory_bank(bank);
 246         }
 247
 248         /*
 249          * If there is no memory in this node, ignore it.
 250          */
 251         if (end_pfn == 0)
 252                 return end_pfn;
 253
 254         /*
 255          * Allocate the bootmem bitmap page.
 256          */
 257         boot_pages = bootmem_bootmap_pages(end_pfn - start_pfn);
 258         boot_pfn = find_bootmap_pfn(node, mi, boot_pages);
 259
 260         /*
 261          * Initialise the bootmem allocator for this node, handing the
 262          * memory banks over to bootmem.
 263          */
 264         node_set_online(node);
 265         pgdat = NODE_DATA(node);
 266         init_bootmem_node(pgdat, boot_pfn, start_pfn, end_pfn);
 267
 268         for_each_nodebank(i, mi, node)
 269                 free_bootmem_node(pgdat, mi->bank[i].start, mi->bank[i].size);
 270
 271         /*
 272          * Reserve the bootmem bitmap for this node.
 273          */
 274         reserve_bootmem_node(pgdat, boot_pfn << PAGE_SHIFT,
 275                              boot_pages << PAGE_SHIFT, BOOTMEM_DEFAULT);
 276
 277         /*
 278          * Reserve any special node zero regions.
 279          */
 280         if (node == 0)
 281                 reserve_node_zero(pgdat);
 282
 283 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 284         /*
 285          * If the initrd is in this node, reserve its memory.
 286          */
 287         if (node == initrd_node) {
 288                 int res = reserve_bootmem_node(pgdat, phys_initrd_start,
 289                                      phys_initrd_size, BOOTMEM_EXCLUSIVE);
 290
 291                 if (res == 0) {
 292                         initrd_start = __phys_to_virt(phys_initrd_start);
 293                         initrd_end = initrd_start + phys_initrd_size;
 294                 } else {
 295                         printk(KERN_ERR
 296                                 "INITRD: 0x%08lx+0x%08lx overlaps in-use "
 297                                 "memory region - disabling initrd\n",
 298                                 phys_initrd_start, phys_initrd_size);
 299                 }
 300         }
 301 #endif
 302
 303         /*
 304          * initialise the zones within this node.
 305          */
 306         memset(zone_size, 0, sizeof(zone_size));
 307         memset(zhole_size, 0, sizeof(zhole_size));
 308
 309         /*
 310          * The size of this node has already been determined.  If we need
 311          * to do anything fancy with the allocation of this memory to the
 312          * zones, now is the time to do it.
 313          */
 314         zone_size[0] = end_pfn - start_pfn;
 315
 316         /*
 317          * For each bank in this node, calculate the size of the holes.
 318          *  holes = node_size - sum(bank_sizes_in_node)
 319          */
 320         zhole_size[0] = zone_size[0];
 321         for_each_nodebank(i, mi, node)
 322                 zhole_size[0] -= mi->bank[i].size >> PAGE_SHIFT;
 323
 324         /*
 325          * Adjust the sizes according to any special requirements for
 326          * this machine type.
 327          */
 328         arch_adjust_zones(node, zone_size, zhole_size);
 329
 330         free_area_init_node(node, zone_size, start_pfn, zhole_size);
 331
 332         return end_pfn;
 333 }
 334
 335 void __init bootmem_init(struct meminfo *mi)
 336 {
 337         unsigned long memend_pfn = 0;
 338         int node, initrd_node, i;
 339
 340         /*
 341          * Invalidate the node number for empty or invalid memory banks
 342          */
 343         for (i = 0; i < mi->nr_banks; i++)
 344                 if (mi->bank[i].size == 0 || mi->bank[i].node >= MAX_NUMNODES)
 345                         mi->bank[i].node = -1;
 346
 347         memcpy(&meminfo, mi, sizeof(meminfo));
 348
 349         /*
 350          * Locate which node contains the ramdisk image, if any.
 351          */
 352         initrd_node = check_initrd(mi);
 353
 354         /*
 355          * Run through each node initialising the bootmem allocator.
 356          */
 357         for_each_node(node) {
 358                 unsigned long end_pfn;
 359
 360                 end_pfn = bootmem_init_node(node, initrd_node, mi);
 361
 362                 /*
 363                  * Remember the highest memory PFN.
 364                  */
 365                 if (end_pfn > memend_pfn)
 366                         memend_pfn = end_pfn;
 367         }
 368
 369         high_memory = __va(memend_pfn << PAGE_SHIFT);
 370
 371         /*
 372          * This doesn't seem to be used by the Linux memory manager any
 373          * more, but is used by ll_rw_block.  If we can get rid of it, we
 374          * also get rid of some of the stuff above as well.
 375          *
 376          * Note: max_low_pfn and max_pfn reflect the number of _pages_ in
 377          * the system, not the maximum PFN.
 378          */
 379         max_pfn = max_low_pfn = memend_pfn - PHYS_PFN_OFFSET;
 380 }
 381
 382 static inline void free_area(unsigned long addr, unsigned long end, char *s)
 383 {
 384         unsigned int size = (end - addr) >> 10;
 385
 386         for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 387                 struct page *page = virt_to_page(addr);
 388                 ClearPageReserved(page);
 389                 init_page_count(page);
 390                 free_page(addr);
 391                 totalram_pages++;
 392         }
 393
 394         if (size && s)
 395                 printk(KERN_INFO "Freeing %s memory: %dK\n", s, size);
 396 }
 397
 398 static inline void
 399 free_memmap(int node, unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 400 {
 401         struct page *start_pg, *end_pg;
 402         unsigned long pg, pgend;
 403
 404         /*
 405          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
 406          */
 407         start_pg = pfn_to_page(start_pfn);
 408         end_pg = pfn_to_page(end_pfn);
 409
 410         /*
 411          * Convert to physical addresses, and
 412          * round start upwards and end downwards.
 413          */
 414         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
 415         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
 416
 417         /*
 418          * If there are free pages between these,
 419          * free the section of the memmap array.
 420          */
 421         if (pg < pgend)
 422                 free_bootmem_node(NODE_DATA(node), pg, pgend - pg);
 423 }
 424
 425 /*
 426  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
 427  */
 428 static void __init free_unused_memmap_node(int node, struct meminfo *mi)
 429 {
 430         unsigned long bank_start, prev_bank_end = 0;
 431         unsigned int i;
 432
 433         /*
 434          * [FIXME] This relies on each bank being in address order.  This
 435          * may not be the case, especially if the user has provided the
 436          * information on the command line.
 437          */
 438         for_each_nodebank(i, mi, node) {
 439                 bank_start = mi->bank[i].start >> PAGE_SHIFT;
 440                 if (bank_start < prev_bank_end) {
 441                         printk(KERN_ERR "MEM: unordered memory banks.  "
 442                                 "Not freeing memmap.\n");
 443                         break;
 444                 }
 445
 446                 /*
 447                  * If we had a previous bank, and there is a space
 448                  * between the current bank and the previous, free it.
 449                  */
 450                 if (prev_bank_end && prev_bank_end != bank_start)
 451                         free_memmap(node, prev_bank_end, bank_start);
 452
 453                 prev_bank_end = (mi->bank[i].start +
 454                                  mi->bank[i].size) >> PAGE_SHIFT;
 455         }
 456 }
 457
 458 /*
 459  * mem_init() marks the free areas in the mem_map and tells us how much
 460  * memory is free.  This is done after various parts of the system have
 461  * claimed their memory after the kernel image.
 462  */
 463 void __init mem_init(void)
 464 {
 465         unsigned int codepages, datapages, initpages;
 466         int i, node;
 467
 468         codepages = &_etext - &_text;
 469         datapages = &_end - &__data_start;
 470         initpages = &__init_end - &__init_begin;
 471
 472 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 473         max_mapnr   = virt_to_page(high_memory) - mem_map;
 474 #endif
 475
 476         /* this will put all unused low memory onto the freelists */
 477         for_each_online_node(node) {
 478                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
 479
 480                 free_unused_memmap_node(node, &meminfo);
 481
 482                 if (pgdat->node_spanned_pages != 0)
 483                         totalram_pages += free_all_bootmem_node(pgdat);
 484         }
 485
 486 #ifdef CONFIG_SA1111
 487         /* now that our DMA memory is actually so designated, we can free it */
 488         free_area(PAGE_OFFSET, (unsigned long)swapper_pg_dir, NULL);
 489 #endif
 490
 491         /*
 492          * Since our memory may not be contiguous, calculate the
 493          * real number of pages we have in this system
 494          */
 495         printk(KERN_INFO "Memory:");
 496
 497         num_physpages = 0;
 498         for (i = 0; i < meminfo.nr_banks; i++) {
 499                 num_physpages += meminfo.bank[i].size >> PAGE_SHIFT;
 500                 printk(" %ldMB", meminfo.bank[i].size >> 20);
 501         }
 502
 503         printk(" = %luMB total\n", num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT));
 504         printk(KERN_NOTICE "Memory: %luKB available (%dK code, "
 505                 "%dK data, %dK init)\n",
 506                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
 507                 codepages >> 10, datapages >> 10, initpages >> 10);
 508
 509         if (PAGE_SIZE >= 16384 && num_physpages <= 128) {
 510                 extern int sysctl_overcommit_memory;
 511                 /*
 512                  * On a machine this small we won't get
 513                  * anywhere without overcommit, so turn
 514                  * it on by default.
 515                  */
 516                 sysctl_overcommit_memory = OVERCOMMIT_ALWAYS;
 517         }
 518 }
 519
 520 void free_initmem(void)
 521 {
 522         if (!machine_is_integrator() && !machine_is_cintegrator()) {
 523                 free_area((unsigned long)(&__init_begin),
 524                           (unsigned long)(&__init_end),
 525                           "init");
 526         }
 527 }
 528
 529 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 530
 531 static int keep_initrd;
 532
 533 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 534 {
 535         if (!keep_initrd)
 536                 free_area(start, end, "initrd");
 537 }
 538
 539 static int __init keepinitrd_setup(char *__unused)
 540 {
 541         keep_initrd = 1;
 542         return 1;
 543 }
 544
 545 __setup("keepinitrd", keepinitrd_setup);
 546 #endif