arch/arm/mm/mmu.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/mmu.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/module.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/bootmem.h>
  15 #include <linux/mman.h>
  16 #include <linux/nodemask.h>
  17
  18 #include <asm/mach-types.h>
  19 #include <asm/setup.h>
  20 #include <asm/sizes.h>
  21 #include <asm/tlb.h>
  22
  23 #include <asm/mach/arch.h>
  24 #include <asm/mach/map.h>
  25
  26 #include "mm.h"
  27
  28 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  29
  30 extern void _stext, _etext, __data_start, _end;
  31 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
  32
  33 /*
  34  * empty_zero_page is a special page that is used for
  35  * zero-initialized data and COW.
  36  */
  37 struct page *empty_zero_page;
  38 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  39
  40 /*
  41  * The pmd table for the upper-most set of pages.
  42  */
  43 pmd_t *top_pmd;
  44
  45 #define CPOLICY_UNCACHED        0
  46 #define CPOLICY_BUFFERED        1
  47 #define CPOLICY_WRITETHROUGH    2
  48 #define CPOLICY_WRITEBACK       3
  49 #define CPOLICY_WRITEALLOC      4
  50
  51 static unsigned int cachepolicy __initdata = CPOLICY_WRITEBACK;
  52 static unsigned int ecc_mask __initdata = 0;
  53 pgprot_t pgprot_user;
  54 pgprot_t pgprot_kernel;
  55
  56 EXPORT_SYMBOL(pgprot_user);
  57 EXPORT_SYMBOL(pgprot_kernel);
  58
  59 struct cachepolicy {
  60         const char      policy[16];
  61         unsigned int    cr_mask;
  62         unsigned int    pmd;
  63         unsigned int    pte;
  64 };
  65
  66 static struct cachepolicy cache_policies[] __initdata = {
  67         {
  68                 .policy         = "uncached",
  69                 .cr_mask        = CR_W|CR_C,
  70                 .pmd            = PMD_SECT_UNCACHED,
  71                 .pte            = 0,
  72         }, {
  73                 .policy         = "buffered",
  74                 .cr_mask        = CR_C,
  75                 .pmd            = PMD_SECT_BUFFERED,
  76                 .pte            = PTE_BUFFERABLE,
  77         }, {
  78                 .policy         = "writethrough",
  79                 .cr_mask        = 0,
  80                 .pmd            = PMD_SECT_WT,
  81                 .pte            = PTE_CACHEABLE,
  82         }, {
  83                 .policy         = "writeback",
  84                 .cr_mask        = 0,
  85                 .pmd            = PMD_SECT_WB,
  86                 .pte            = PTE_BUFFERABLE|PTE_CACHEABLE,
  87         }, {
  88                 .policy         = "writealloc",
  89                 .cr_mask        = 0,
  90                 .pmd            = PMD_SECT_WBWA,
  91                 .pte            = PTE_BUFFERABLE|PTE_CACHEABLE,
  92         }
  93 };
  94
  95 /*
  96  * These are useful for identifying cache coherency
  97  * problems by allowing the cache or the cache and
  98  * writebuffer to be turned off.  (Note: the write
  99  * buffer should not be on and the cache off).
 100  */
 101 static void __init early_cachepolicy(char **p)
 102 {
 103         int i;
 104
 105         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_policies); i++) {
 106                 int len = strlen(cache_policies[i].policy);
 107
 108                 if (memcmp(*p, cache_policies[i].policy, len) == 0) {
 109                         cachepolicy = i;
 110                         cr_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 111                         cr_no_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 112                         *p += len;
 113                         break;
 114                 }
 115         }
 116         if (i == ARRAY_SIZE(cache_policies))
 117                 printk(KERN_ERR "ERROR: unknown or unsupported cache policy\n");
 118         if (cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6) {
 119                 printk(KERN_WARNING "Only cachepolicy=writeback supported on ARMv6 and later\n");
 120                 cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 121         }
 122         flush_cache_all();
 123         set_cr(cr_alignment);
 124 }
 125 __early_param("cachepolicy=", early_cachepolicy);
 126
 127 static void __init early_nocache(char **__unused)
 128 {
 129         char *p = "buffered";
 130         printk(KERN_WARNING "nocache is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 131         early_cachepolicy(&p);
 132 }
 133 __early_param("nocache", early_nocache);
 134
 135 static void __init early_nowrite(char **__unused)
 136 {
 137         char *p = "uncached";
 138         printk(KERN_WARNING "nowb is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 139         early_cachepolicy(&p);
 140 }
 141 __early_param("nowb", early_nowrite);
 142
 143 static void __init early_ecc(char **p)
 144 {
 145         if (memcmp(*p, "on", 2) == 0) {
 146                 ecc_mask = PMD_PROTECTION;
 147                 *p += 2;
 148         } else if (memcmp(*p, "off", 3) == 0) {
 149                 ecc_mask = 0;
 150                 *p += 3;
 151         }
 152 }
 153 __early_param("ecc=", early_ecc);
 154
 155 static int __init noalign_setup(char *__unused)
 156 {
 157         cr_alignment &= ~CR_A;
 158         cr_no_alignment &= ~CR_A;
 159         set_cr(cr_alignment);
 160         return 1;
 161 }
 162 __setup("noalign", noalign_setup);
 163
 164 #ifndef CONFIG_SMP
 165 void adjust_cr(unsigned long mask, unsigned long set)
 166 {
 167         unsigned long flags;
 168
 169         mask &= ~CR_A;
 170
 171         set &= mask;
 172
 173         local_irq_save(flags);
 174
 175         cr_no_alignment = (cr_no_alignment & ~mask) | set;
 176         cr_alignment = (cr_alignment & ~mask) | set;
 177
 178         set_cr((get_cr() & ~mask) | set);
 179
 180         local_irq_restore(flags);
 181 }
 182 #endif
 183
 184 #define PROT_PTE_DEVICE         L_PTE_PRESENT|L_PTE_YOUNG|L_PTE_DIRTY|L_PTE_WRITE
 185 #define PROT_SECT_DEVICE        PMD_TYPE_SECT|PMD_SECT_XN|PMD_SECT_AP_WRITE
 186
 187 static struct mem_type mem_types[] = {
 188         [MT_DEVICE] = {           /* Strongly ordered / ARMv6 shared device */
 189                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 190                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 191                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_UNCACHED,
 192                 .domain         = DOMAIN_IO,
 193         },
 194         [MT_DEVICE_NONSHARED] = { /* ARMv6 non-shared device */
 195                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 196                 .prot_pte_ext   = PTE_EXT_TEX(2),
 197                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 198                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_TEX(2),
 199                 .domain         = DOMAIN_IO,
 200         },
 201         [MT_DEVICE_CACHED] = {    /* ioremap_cached */
 202                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE | L_PTE_CACHEABLE | L_PTE_BUFFERABLE,
 203                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 204                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_WB,
 205                 .domain         = DOMAIN_IO,
 206         },
 207         [MT_DEVICE_IXP2000] = {   /* IXP2400 requires XCB=101 for on-chip I/O */
 208                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 209                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 210                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_BUFFERABLE |
 211                                   PMD_SECT_TEX(1),
 212                 .domain         = DOMAIN_IO,
 213         },
 214         [MT_DEVICE_WC] = {      /* ioremap_wc */
 215                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 216                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 217                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE,
 218                 .domain         = DOMAIN_IO,
 219         },
 220         [MT_CACHECLEAN] = {
 221                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN,
 222                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 223         },
 224         [MT_MINICLEAN] = {
 225                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN | PMD_SECT_MINICACHE,
 226                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 227         },
 228         [MT_LOW_VECTORS] = {
 229                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 230                                 L_PTE_EXEC,
 231                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 232                 .domain    = DOMAIN_USER,
 233         },
 234         [MT_HIGH_VECTORS] = {
 235                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 236                                 L_PTE_USER | L_PTE_EXEC,
 237                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 238                 .domain    = DOMAIN_USER,
 239         },
 240         [MT_MEMORY] = {
 241                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AP_WRITE,
 242                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 243         },
 244         [MT_ROM] = {
 245                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT,
 246                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 247         },
 248 };
 249
 250 const struct mem_type *get_mem_type(unsigned int type)
 251 {
 252         return type < ARRAY_SIZE(mem_types) ? &mem_types[type] : NULL;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Adjust the PMD section entries according to the CPU in use.
 257  */
 258 static void __init build_mem_type_table(void)
 259 {
 260         struct cachepolicy *cp;
 261         unsigned int cr = get_cr();
 262         unsigned int user_pgprot, kern_pgprot;
 263         int cpu_arch = cpu_architecture();
 264         int i;
 265
 266         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6) {
 267 #if defined(CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE)
 268                 if (cachepolicy > CPOLICY_BUFFERED)
 269                         cachepolicy = CPOLICY_BUFFERED;
 270 #elif defined(CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH)
 271                 if (cachepolicy > CPOLICY_WRITETHROUGH)
 272                         cachepolicy = CPOLICY_WRITETHROUGH;
 273 #endif
 274         }
 275         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv5) {
 276                 if (cachepolicy >= CPOLICY_WRITEALLOC)
 277                         cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 278                 ecc_mask = 0;
 279         }
 280
 281         /*
 282          * On non-Xscale3 ARMv5-and-older systems, use CB=01
 283          * (Uncached/Buffered) for ioremap_wc() mappings.  On XScale3
 284          * and ARMv6+, use TEXCB=00100 mappings (Inner/Outer Uncacheable
 285          * in xsc3 parlance, Uncached Normal in ARMv6 parlance).
 286          */
 287         if (cpu_is_xsc3() || cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6) {
 288                 mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_pte_ext |= PTE_EXT_TEX(1);
 289                 mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(1);
 290         } else {
 291                 mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_pte |= L_PTE_BUFFERABLE;
 292                 mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERABLE;
 293         }
 294
 295         /*
 296          * ARMv5 and lower, bit 4 must be set for page tables.
 297          * (was: cache "update-able on write" bit on ARM610)
 298          * However, Xscale cores require this bit to be cleared.
 299          */
 300         if (cpu_is_xscale()) {
 301                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 302                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_BIT4;
 303                         mem_types[i].prot_l1 &= ~PMD_BIT4;
 304                 }
 305         } else if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6) {
 306                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 307                         if (mem_types[i].prot_l1)
 308                                 mem_types[i].prot_l1 |= PMD_BIT4;
 309                         if (mem_types[i].prot_sect)
 310                                 mem_types[i].prot_sect |= PMD_BIT4;
 311                 }
 312         }
 313
 314         cp = &cache_policies[cachepolicy];
 315         kern_pgprot = user_pgprot = cp->pte;
 316
 317         /*
 318          * Enable CPU-specific coherency if supported.
 319          * (Only available on XSC3 at the moment.)
 320          */
 321         if (arch_is_coherent()) {
 322                 if (cpu_is_xsc3()) {
 323                         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 324                         mem_types[MT_MEMORY].prot_pte |= L_PTE_SHARED;
 325                 }
 326         }
 327
 328         /*
 329          * ARMv6 and above have extended page tables.
 330          */
 331         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr & CR_XP)) {
 332                 /*
 333                  * Mark cache clean areas and XIP ROM read only
 334                  * from SVC mode and no access from userspace.
 335                  */
 336                 mem_types[MT_ROM].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 337                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 338                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 339
 340                 /*
 341                  * Mark the device area as "shared device"
 342                  */
 343                 mem_types[MT_DEVICE].prot_pte |= L_PTE_BUFFERABLE;
 344                 mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERED;
 345
 346 #ifdef CONFIG_SMP
 347                 /*
 348                  * Mark memory with the "shared" attribute for SMP systems
 349                  */
 350                 user_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 351                 kern_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 352                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 353 #endif
 354         }
 355
 356         for (i = 0; i < 16; i++) {
 357                 unsigned long v = pgprot_val(protection_map[i]);
 358                 v = (v & ~(L_PTE_BUFFERABLE|L_PTE_CACHEABLE)) | user_pgprot;
 359                 protection_map[i] = __pgprot(v);
 360         }
 361
 362         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 363         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 364
 365         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv5) {
 366 #ifndef CONFIG_SMP
 367                 /*
 368                  * Only use write-through for non-SMP systems
 369                  */
 370                 mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 371                 mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 372 #endif
 373         } else {
 374                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect &= ~PMD_SECT_TEX(1);
 375         }
 376
 377         pgprot_user   = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | user_pgprot);
 378         pgprot_kernel = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG |
 379                                  L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE |
 380                                  L_PTE_EXEC | kern_pgprot);
 381
 382         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 383         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 384         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= ecc_mask | cp->pmd;
 385         mem_types[MT_ROM].prot_sect |= cp->pmd;
 386
 387         switch (cp->pmd) {
 388         case PMD_SECT_WT:
 389                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WT;
 390                 break;
 391         case PMD_SECT_WB:
 392         case PMD_SECT_WBWA:
 393                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WB;
 394                 break;
 395         }
 396         printk("Memory policy: ECC %sabled, Data cache %s\n",
 397                 ecc_mask ? "en" : "dis", cp->policy);
 398
 399         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 400                 struct mem_type *t = &mem_types[i];
 401                 if (t->prot_l1)
 402                         t->prot_l1 |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 403                 if (t->prot_sect)
 404                         t->prot_sect |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 405         }
 406 }
 407
 408 #define vectors_base()  (vectors_high() ? 0xffff0000 : 0)
 409
 410 static void __init alloc_init_pte(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 411                                   unsigned long end, unsigned long pfn,
 412                                   const struct mem_type *type)
 413 {
 414         pte_t *pte;
 415
 416         if (pmd_none(*pmd)) {
 417                 pte = alloc_bootmem_low_pages(2 * PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t));
 418                 __pmd_populate(pmd, __pa(pte) | type->prot_l1);
 419         }
 420
 421         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 422         do {
 423                 set_pte_ext(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(type->prot_pte)),
 424                             type->prot_pte_ext);
 425                 pfn++;
 426         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 427 }
 428
 429 static void __init alloc_init_section(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 430                                       unsigned long end, unsigned long phys,
 431                                       const struct mem_type *type)
 432 {
 433         pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 434
 435         /*
 436          * Try a section mapping - end, addr and phys must all be aligned
 437          * to a section boundary.  Note that PMDs refer to the individual
 438          * L1 entries, whereas PGDs refer to a group of L1 entries making
 439          * up one logical pointer to an L2 table.
 440          */
 441         if (((addr | end | phys) & ~SECTION_MASK) == 0) {
 442                 pmd_t *p = pmd;
 443
 444                 if (addr & SECTION_SIZE)
 445                         pmd++;
 446
 447                 do {
 448                         *pmd = __pmd(phys | type->prot_sect);
 449                         phys += SECTION_SIZE;
 450                 } while (pmd++, addr += SECTION_SIZE, addr != end);
 451
 452                 flush_pmd_entry(p);
 453         } else {
 454                 /*
 455                  * No need to loop; pte's aren't interested in the
 456                  * individual L1 entries.
 457                  */
 458                 alloc_init_pte(pmd, addr, end, __phys_to_pfn(phys), type);
 459         }
 460 }
 461
 462 static void __init create_36bit_mapping(struct map_desc *md,
 463                                         const struct mem_type *type)
 464 {
 465         unsigned long phys, addr, length, end;
 466         pgd_t *pgd;
 467
 468         addr = md->virtual;
 469         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 470         length = PAGE_ALIGN(md->length);
 471
 472         if (!(cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6 || cpu_is_xsc3())) {
 473                 printk(KERN_ERR "MM: CPU does not support supersection "
 474                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 475                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 476                 return;
 477         }
 478
 479         /* N.B. ARMv6 supersections are only defined to work with domain 0.
 480          *      Since domain assignments can in fact be arbitrary, the
 481          *      'domain == 0' check below is required to insure that ARMv6
 482          *      supersections are only allocated for domain 0 regardless
 483          *      of the actual domain assignments in use.
 484          */
 485         if (type->domain) {
 486                 printk(KERN_ERR "MM: invalid domain in supersection "
 487                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 488                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 489                 return;
 490         }
 491
 492         if ((addr | length | __pfn_to_phys(md->pfn)) & ~SUPERSECTION_MASK) {
 493                 printk(KERN_ERR "MM: cannot create mapping for "
 494                        "0x%08llx at 0x%08lx invalid alignment\n",
 495                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 496                 return;
 497         }
 498
 499         /*
 500          * Shift bits [35:32] of address into bits [23:20] of PMD
 501          * (See ARMv6 spec).
 502          */
 503         phys |= (((md->pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xF) << 20);
 504
 505         pgd = pgd_offset_k(addr);
 506         end = addr + length;
 507         do {
 508                 pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 509                 int i;
 510
 511                 for (i = 0; i < 16; i++)
 512                         *pmd++ = __pmd(phys | type->prot_sect | PMD_SECT_SUPER);
 513
 514                 addr += SUPERSECTION_SIZE;
 515                 phys += SUPERSECTION_SIZE;
 516                 pgd += SUPERSECTION_SIZE >> PGDIR_SHIFT;
 517         } while (addr != end);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Create the page directory entries and any necessary
 522  * page tables for the mapping specified by `md'.  We
 523  * are able to cope here with varying sizes and address
 524  * offsets, and we take full advantage of sections and
 525  * supersections.
 526  */
 527 void __init create_mapping(struct map_desc *md)
 528 {
 529         unsigned long phys, addr, length, end;
 530         const struct mem_type *type;
 531         pgd_t *pgd;
 532
 533         if (md->virtual != vectors_base() && md->virtual < TASK_SIZE) {
 534                 printk(KERN_WARNING "BUG: not creating mapping for "
 535                        "0x%08llx at 0x%08lx in user region\n",
 536                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 537                 return;
 538         }
 539
 540         if ((md->type == MT_DEVICE || md->type == MT_ROM) &&
 541             md->virtual >= PAGE_OFFSET && md->virtual < VMALLOC_END) {
 542                 printk(KERN_WARNING "BUG: mapping for 0x%08llx at 0x%08lx "
 543                        "overlaps vmalloc space\n",
 544                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 545         }
 546
 547         type = &mem_types[md->type];
 548
 549         /*
 550          * Catch 36-bit addresses
 551          */
 552         if (md->pfn >= 0x100000) {
 553                 create_36bit_mapping(md, type);
 554                 return;
 555         }
 556
 557         addr = md->virtual & PAGE_MASK;
 558         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 559         length = PAGE_ALIGN(md->length + (md->virtual & ~PAGE_MASK));
 560
 561         if (type->prot_l1 == 0 && ((addr | phys | length) & ~SECTION_MASK)) {
 562                 printk(KERN_WARNING "BUG: map for 0x%08lx at 0x%08lx can not "
 563                        "be mapped using pages, ignoring.\n",
 564                        __pfn_to_phys(md->pfn), addr);
 565                 return;
 566         }
 567
 568         pgd = pgd_offset_k(addr);
 569         end = addr + length;
 570         do {
 571                 unsigned long next = pgd_addr_end(addr, end);
 572
 573                 alloc_init_section(pgd, addr, next, phys, type);
 574
 575                 phys += next - addr;
 576                 addr = next;
 577         } while (pgd++, addr != end);
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Create the architecture specific mappings
 582  */
 583 void __init iotable_init(struct map_desc *io_desc, int nr)
 584 {
 585         int i;
 586
 587         for (i = 0; i < nr; i++)
 588                 create_mapping(io_desc + i);
 589 }
 590
 591 static int __init check_membank_valid(struct membank *mb)
 592 {
 593         /*
 594          * Check whether this memory region has non-zero size.
 595          */
 596         if (mb->size == 0)
 597                 return 0;
 598
 599         /*
 600          * Check whether this memory region would entirely overlap
 601          * the vmalloc area.
 602          */
 603         if (phys_to_virt(mb->start) >= VMALLOC_MIN) {
 604                 printk(KERN_NOTICE "Ignoring RAM at %.8lx-%.8lx "
 605                         "(vmalloc region overlap).\n",
 606                         mb->start, mb->start + mb->size - 1);
 607                 return 0;
 608         }
 609
 610         /*
 611          * Check whether this memory region would partially overlap
 612          * the vmalloc area.
 613          */
 614         if (phys_to_virt(mb->start + mb->size) < phys_to_virt(mb->start) ||
 615             phys_to_virt(mb->start + mb->size) > VMALLOC_MIN) {
 616                 unsigned long newsize = VMALLOC_MIN - phys_to_virt(mb->start);
 617
 618                 printk(KERN_NOTICE "Truncating RAM at %.8lx-%.8lx "
 619                         "to -%.8lx (vmalloc region overlap).\n",
 620                         mb->start, mb->start + mb->size - 1,
 621                         mb->start + newsize - 1);
 622                 mb->size = newsize;
 623         }
 624
 625         return 1;
 626 }
 627
 628 static void __init sanity_check_meminfo(struct meminfo *mi)
 629 {
 630         int i;
 631         int j;
 632
 633         for (i = 0, j = 0; i < mi->nr_banks; i++) {
 634                 if (check_membank_valid(&mi->bank[i]))
 635                         mi->bank[j++] = mi->bank[i];
 636         }
 637         mi->nr_banks = j;
 638 }
 639
 640 static inline void prepare_page_table(struct meminfo *mi)
 641 {
 642         unsigned long addr;
 643
 644         /*
 645          * Clear out all the mappings below the kernel image.
 646          */
 647         for (addr = 0; addr < MODULE_START; addr += PGDIR_SIZE)
 648                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 649
 650 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 651         /* The XIP kernel is mapped in the module area -- skip over it */
 652         addr = ((unsigned long)&_etext + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
 653 #endif
 654         for ( ; addr < PAGE_OFFSET; addr += PGDIR_SIZE)
 655                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 656
 657         /*
 658          * Clear out all the kernel space mappings, except for the first
 659          * memory bank, up to the end of the vmalloc region.
 660          */
 661         for (addr = __phys_to_virt(mi->bank[0].start + mi->bank[0].size);
 662              addr < VMALLOC_END; addr += PGDIR_SIZE)
 663                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Reserve the various regions of node 0
 668  */
 669 void __init reserve_node_zero(pg_data_t *pgdat)
 670 {
 671         unsigned long res_size = 0;
 672
 673         /*
 674          * Register the kernel text and data with bootmem.
 675          * Note that this can only be in node 0.
 676          */
 677 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 678         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&__data_start), &_end - &__data_start,
 679                         BOOTMEM_DEFAULT);
 680 #else
 681         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&_stext), &_end - &_stext,
 682                         BOOTMEM_DEFAULT);
 683 #endif
 684
 685         /*
 686          * Reserve the page tables.  These are already in use,
 687          * and can only be in node 0.
 688          */
 689         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(swapper_pg_dir),
 690                              PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t), BOOTMEM_DEFAULT);
 691
 692         /*
 693          * Hmm... This should go elsewhere, but we really really need to
 694          * stop things allocating the low memory; ideally we need a better
 695          * implementation of GFP_DMA which does not assume that DMA-able
 696          * memory starts at zero.
 697          */
 698         if (machine_is_integrator() || machine_is_cintegrator())
 699                 res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 700
 701         /*
 702          * These should likewise go elsewhere.  They pre-reserve the
 703          * screen memory region at the start of main system memory.
 704          */
 705         if (machine_is_edb7211())
 706                 res_size = 0x00020000;
 707         if (machine_is_p720t())
 708                 res_size = 0x00014000;
 709
 710         /* H1940 and RX3715 need to reserve this for suspend */
 711
 712         if (machine_is_h1940() || machine_is_rx3715()) {
 713                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30003000, 0x1000,
 714                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 715                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30081000, 0x1000,
 716                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 717         }
 718
 719 #ifdef CONFIG_SA1111
 720         /*
 721          * Because of the SA1111 DMA bug, we want to preserve our
 722          * precious DMA-able memory...
 723          */
 724         res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 725 #endif
 726         if (res_size)
 727                 reserve_bootmem_node(pgdat, PHYS_OFFSET, res_size,
 728                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 729 }
 730
 731 /*
 732  * Set up device the mappings.  Since we clear out the page tables for all
 733  * mappings above VMALLOC_END, we will remove any debug device mappings.
 734  * This means you have to be careful how you debug this function, or any
 735  * called function.  This means you can't use any function or debugging
 736  * method which may touch any device, otherwise the kernel _will_ crash.
 737  */
 738 static void __init devicemaps_init(struct machine_desc *mdesc)
 739 {
 740         struct map_desc map;
 741         unsigned long addr;
 742         void *vectors;
 743
 744         /*
 745          * Allocate the vector page early.
 746          */
 747         vectors = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 748         BUG_ON(!vectors);
 749
 750         for (addr = VMALLOC_END; addr; addr += PGDIR_SIZE)
 751                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 752
 753         /*
 754          * Map the kernel if it is XIP.
 755          * It is always first in the modulearea.
 756          */
 757 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 758         map.pfn = __phys_to_pfn(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR & SECTION_MASK);
 759         map.virtual = MODULE_START;
 760         map.length = ((unsigned long)&_etext - map.virtual + ~SECTION_MASK) & SECTION_MASK;
 761         map.type = MT_ROM;
 762         create_mapping(&map);
 763 #endif
 764
 765         /*
 766          * Map the cache flushing regions.
 767          */
 768 #ifdef FLUSH_BASE
 769         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS);
 770         map.virtual = FLUSH_BASE;
 771         map.length = SZ_1M;
 772         map.type = MT_CACHECLEAN;
 773         create_mapping(&map);
 774 #endif
 775 #ifdef FLUSH_BASE_MINICACHE
 776         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS + SZ_1M);
 777         map.virtual = FLUSH_BASE_MINICACHE;
 778         map.length = SZ_1M;
 779         map.type = MT_MINICLEAN;
 780         create_mapping(&map);
 781 #endif
 782
 783         /*
 784          * Create a mapping for the machine vectors at the high-vectors
 785          * location (0xffff0000).  If we aren't using high-vectors, also
 786          * create a mapping at the low-vectors virtual address.
 787          */
 788         map.pfn = __phys_to_pfn(virt_to_phys(vectors));
 789         map.virtual = 0xffff0000;
 790         map.length = PAGE_SIZE;
 791         map.type = MT_HIGH_VECTORS;
 792         create_mapping(&map);
 793
 794         if (!vectors_high()) {
 795                 map.virtual = 0;
 796                 map.type = MT_LOW_VECTORS;
 797                 create_mapping(&map);
 798         }
 799
 800         /*
 801          * Ask the machine support to map in the statically mapped devices.
 802          */
 803         if (mdesc->map_io)
 804                 mdesc->map_io();
 805
 806         /*
 807          * Finally flush the caches and tlb to ensure that we're in a
 808          * consistent state wrt the writebuffer.  This also ensures that
 809          * any write-allocated cache lines in the vector page are written
 810          * back.  After this point, we can start to touch devices again.
 811          */
 812         local_flush_tlb_all();
 813         flush_cache_all();
 814 }
 815
 816 /*
 817  * paging_init() sets up the page tables, initialises the zone memory
 818  * maps, and sets up the zero page, bad page and bad page tables.
 819  */
 820 void __init paging_init(struct meminfo *mi, struct machine_desc *mdesc)
 821 {
 822         void *zero_page;
 823
 824         build_mem_type_table();
 825         sanity_check_meminfo(mi);
 826         prepare_page_table(mi);
 827         bootmem_init(mi);
 828         devicemaps_init(mdesc);
 829
 830         top_pmd = pmd_off_k(0xffff0000);
 831
 832         /*
 833          * allocate the zero page.  Note that we count on this going ok.
 834          */
 835         zero_page = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 836         memzero(zero_page, PAGE_SIZE);
 837         empty_zero_page = virt_to_page(zero_page);
 838         flush_dcache_page(empty_zero_page);
 839 }
 840
 841 /*
 842  * In order to soft-boot, we need to insert a 1:1 mapping in place of
 843  * the user-mode pages.  This will then ensure that we have predictable
 844  * results when turning the mmu off
 845  */
 846 void setup_mm_for_reboot(char mode)
 847 {
 848         unsigned long base_pmdval;
 849         pgd_t *pgd;
 850         int i;
 851
 852         if (current->mm && current->mm->pgd)
 853                 pgd = current->mm->pgd;
 854         else
 855                 pgd = init_mm.pgd;
 856
 857         base_pmdval = PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_AP_READ | PMD_TYPE_SECT;
 858         if (cpu_architecture() <= CPU_ARCH_ARMv5TEJ && !cpu_is_xscale())
 859                 base_pmdval |= PMD_BIT4;
 860
 861         for (i = 0; i < FIRST_USER_PGD_NR + USER_PTRS_PER_PGD; i++, pgd++) {
 862                 unsigned long pmdval = (i << PGDIR_SHIFT) | base_pmdval;
 863                 pmd_t *pmd;
 864
 865                 pmd = pmd_off(pgd, i << PGDIR_SHIFT);
 866                 pmd[0] = __pmd(pmdval);
 867                 pmd[1] = __pmd(pmdval + (1 << (PGDIR_SHIFT - 1)));
 868                 flush_pmd_entry(pmd);
 869         }
 870 }