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
  39 /*
  40  * The pmd table for the upper-most set of pages.
  41  */
  42 pmd_t *top_pmd;
  43
  44 #define CPOLICY_UNCACHED        0
  45 #define CPOLICY_BUFFERED        1
  46 #define CPOLICY_WRITETHROUGH    2
  47 #define CPOLICY_WRITEBACK       3
  48 #define CPOLICY_WRITEALLOC      4
  49
  50 static unsigned int cachepolicy __initdata = CPOLICY_WRITEBACK;
  51 static unsigned int ecc_mask __initdata = 0;
  52 pgprot_t pgprot_user;
  53 pgprot_t pgprot_kernel;
  54
  55 EXPORT_SYMBOL(pgprot_user);
  56 EXPORT_SYMBOL(pgprot_kernel);
  57
  58 struct cachepolicy {
  59         const char      policy[16];
  60         unsigned int    cr_mask;
  61         unsigned int    pmd;
  62         unsigned int    pte;
  63 };
  64
  65 static struct cachepolicy cache_policies[] __initdata = {
  66         {
  67                 .policy         = "uncached",
  68                 .cr_mask        = CR_W|CR_C,
  69                 .pmd            = PMD_SECT_UNCACHED,
  70                 .pte            = 0,
  71         }, {
  72                 .policy         = "buffered",
  73                 .cr_mask        = CR_C,
  74                 .pmd            = PMD_SECT_BUFFERED,
  75                 .pte            = PTE_BUFFERABLE,
  76         }, {
  77                 .policy         = "writethrough",
  78                 .cr_mask        = 0,
  79                 .pmd            = PMD_SECT_WT,
  80                 .pte            = PTE_CACHEABLE,
  81         }, {
  82                 .policy         = "writeback",
  83                 .cr_mask        = 0,
  84                 .pmd            = PMD_SECT_WB,
  85                 .pte            = PTE_BUFFERABLE|PTE_CACHEABLE,
  86         }, {
  87                 .policy         = "writealloc",
  88                 .cr_mask        = 0,
  89                 .pmd            = PMD_SECT_WBWA,
  90                 .pte            = PTE_BUFFERABLE|PTE_CACHEABLE,
  91         }
  92 };
  93
  94 /*
  95  * These are useful for identifing cache coherency
  96  * problems by allowing the cache or the cache and
  97  * writebuffer to be turned off.  (Note: the write
  98  * buffer should not be on and the cache off).
  99  */
 100 static void __init early_cachepolicy(char **p)
 101 {
 102         int i;
 103
 104         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_policies); i++) {
 105                 int len = strlen(cache_policies[i].policy);
 106
 107                 if (memcmp(*p, cache_policies[i].policy, len) == 0) {
 108                         cachepolicy = i;
 109                         cr_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 110                         cr_no_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 111                         *p += len;
 112                         break;
 113                 }
 114         }
 115         if (i == ARRAY_SIZE(cache_policies))
 116                 printk(KERN_ERR "ERROR: unknown or unsupported cache policy\n");
 117         flush_cache_all();
 118         set_cr(cr_alignment);
 119 }
 120 __early_param("cachepolicy=", early_cachepolicy);
 121
 122 static void __init early_nocache(char **__unused)
 123 {
 124         char *p = "buffered";
 125         printk(KERN_WARNING "nocache is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 126         early_cachepolicy(&p);
 127 }
 128 __early_param("nocache", early_nocache);
 129
 130 static void __init early_nowrite(char **__unused)
 131 {
 132         char *p = "uncached";
 133         printk(KERN_WARNING "nowb is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 134         early_cachepolicy(&p);
 135 }
 136 __early_param("nowb", early_nowrite);
 137
 138 static void __init early_ecc(char **p)
 139 {
 140         if (memcmp(*p, "on", 2) == 0) {
 141                 ecc_mask = PMD_PROTECTION;
 142                 *p += 2;
 143         } else if (memcmp(*p, "off", 3) == 0) {
 144                 ecc_mask = 0;
 145                 *p += 3;
 146         }
 147 }
 148 __early_param("ecc=", early_ecc);
 149
 150 static int __init noalign_setup(char *__unused)
 151 {
 152         cr_alignment &= ~CR_A;
 153         cr_no_alignment &= ~CR_A;
 154         set_cr(cr_alignment);
 155         return 1;
 156 }
 157 __setup("noalign", noalign_setup);
 158
 159 #ifndef CONFIG_SMP
 160 void adjust_cr(unsigned long mask, unsigned long set)
 161 {
 162         unsigned long flags;
 163
 164         mask &= ~CR_A;
 165
 166         set &= mask;
 167
 168         local_irq_save(flags);
 169
 170         cr_no_alignment = (cr_no_alignment & ~mask) | set;
 171         cr_alignment = (cr_alignment & ~mask) | set;
 172
 173         set_cr((get_cr() & ~mask) | set);
 174
 175         local_irq_restore(flags);
 176 }
 177 #endif
 178
 179 static struct mem_type mem_types[] = {
 180         [MT_DEVICE] = {
 181                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 182                                 L_PTE_WRITE,
 183                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 184                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_UNCACHED |
 185                                 PMD_SECT_AP_WRITE,
 186                 .domain    = DOMAIN_IO,
 187         },
 188         [MT_CACHECLEAN] = {
 189                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4,
 190                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 191         },
 192         [MT_MINICLEAN] = {
 193                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_MINICACHE,
 194                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 195         },
 196         [MT_LOW_VECTORS] = {
 197                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 198                                 L_PTE_EXEC,
 199                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 200                 .domain    = DOMAIN_USER,
 201         },
 202         [MT_HIGH_VECTORS] = {
 203                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 204                                 L_PTE_USER | L_PTE_EXEC,
 205                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 206                 .domain    = DOMAIN_USER,
 207         },
 208         [MT_MEMORY] = {
 209                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_AP_WRITE,
 210                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 211         },
 212         [MT_ROM] = {
 213                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4,
 214                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 215         },
 216         [MT_IXP2000_DEVICE] = { /* IXP2400 requires XCB=101 for on-chip I/O */
 217                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 218                                 L_PTE_WRITE,
 219                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 220                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_UNCACHED |
 221                                 PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_BUFFERABLE |
 222                                 PMD_SECT_TEX(1),
 223                 .domain    = DOMAIN_IO,
 224         },
 225         [MT_NONSHARED_DEVICE] = {
 226                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 227                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_NONSHARED_DEV |
 228                                 PMD_SECT_AP_WRITE,
 229                 .domain    = DOMAIN_IO,
 230         }
 231 };
 232
 233 const struct mem_type *get_mem_type(unsigned int type)
 234 {
 235         return type < ARRAY_SIZE(mem_types) ? &mem_types[type] : NULL;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Adjust the PMD section entries according to the CPU in use.
 240  */
 241 static void __init build_mem_type_table(void)
 242 {
 243         struct cachepolicy *cp;
 244         unsigned int cr = get_cr();
 245         unsigned int user_pgprot, kern_pgprot;
 246         int cpu_arch = cpu_architecture();
 247         int i;
 248
 249 #if defined(CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE)
 250         if (cachepolicy > CPOLICY_BUFFERED)
 251                 cachepolicy = CPOLICY_BUFFERED;
 252 #elif defined(CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH)
 253         if (cachepolicy > CPOLICY_WRITETHROUGH)
 254                 cachepolicy = CPOLICY_WRITETHROUGH;
 255 #endif
 256         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv5) {
 257                 if (cachepolicy >= CPOLICY_WRITEALLOC)
 258                         cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 259                 ecc_mask = 0;
 260         }
 261
 262         /*
 263          * Xscale must not have PMD bit 4 set for section mappings.
 264          */
 265         if (cpu_is_xscale())
 266                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++)
 267                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_BIT4;
 268
 269         /*
 270          * ARMv5 and lower, excluding Xscale, bit 4 must be set for
 271          * page tables.
 272          */
 273         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6 && !cpu_is_xscale())
 274                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++)
 275                         if (mem_types[i].prot_l1)
 276                                 mem_types[i].prot_l1 |= PMD_BIT4;
 277
 278         cp = &cache_policies[cachepolicy];
 279         kern_pgprot = user_pgprot = cp->pte;
 280
 281         /*
 282          * Enable CPU-specific coherency if supported.
 283          * (Only available on XSC3 at the moment.)
 284          */
 285         if (arch_is_coherent()) {
 286                 if (cpu_is_xsc3()) {
 287                         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 288                         mem_types[MT_MEMORY].prot_pte |= L_PTE_SHARED;
 289                 }
 290         }
 291
 292         /*
 293          * ARMv6 and above have extended page tables.
 294          */
 295         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr & CR_XP)) {
 296                 /*
 297                  * bit 4 becomes XN which we must clear for the
 298                  * kernel memory mapping.
 299                  */
 300                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect &= ~PMD_SECT_XN;
 301                 mem_types[MT_ROM].prot_sect &= ~PMD_SECT_XN;
 302
 303                 /*
 304                  * Mark cache clean areas and XIP ROM read only
 305                  * from SVC mode and no access from userspace.
 306                  */
 307                 mem_types[MT_ROM].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 308                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 309                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 310
 311                 /*
 312                  * Mark the device area as "shared device"
 313                  */
 314                 mem_types[MT_DEVICE].prot_pte |= L_PTE_BUFFERABLE;
 315                 mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERED;
 316
 317 #ifdef CONFIG_SMP
 318                 /*
 319                  * Mark memory with the "shared" attribute for SMP systems
 320                  */
 321                 user_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 322                 kern_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 323                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 324 #endif
 325         }
 326
 327         for (i = 0; i < 16; i++) {
 328                 unsigned long v = pgprot_val(protection_map[i]);
 329                 v = (v & ~(L_PTE_BUFFERABLE|L_PTE_CACHEABLE)) | user_pgprot;
 330                 protection_map[i] = __pgprot(v);
 331         }
 332
 333         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 334         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 335
 336         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv5) {
 337 #ifndef CONFIG_SMP
 338                 /*
 339                  * Only use write-through for non-SMP systems
 340                  */
 341                 mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 342                 mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 343 #endif
 344         } else {
 345                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect &= ~PMD_SECT_TEX(1);
 346         }
 347
 348         pgprot_user   = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | user_pgprot);
 349         pgprot_kernel = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG |
 350                                  L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE |
 351                                  L_PTE_EXEC | kern_pgprot);
 352
 353         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 354         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 355         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= ecc_mask | cp->pmd;
 356         mem_types[MT_ROM].prot_sect |= cp->pmd;
 357
 358         switch (cp->pmd) {
 359         case PMD_SECT_WT:
 360                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WT;
 361                 break;
 362         case PMD_SECT_WB:
 363         case PMD_SECT_WBWA:
 364                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WB;
 365                 break;
 366         }
 367         printk("Memory policy: ECC %sabled, Data cache %s\n",
 368                 ecc_mask ? "en" : "dis", cp->policy);
 369
 370         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 371                 struct mem_type *t = &mem_types[i];
 372                 if (t->prot_l1)
 373                         t->prot_l1 |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 374                 if (t->prot_sect)
 375                         t->prot_sect |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 376         }
 377 }
 378
 379 #define vectors_base()  (vectors_high() ? 0xffff0000 : 0)
 380
 381 static void __init alloc_init_pte(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 382                                   unsigned long end, unsigned long pfn,
 383                                   const struct mem_type *type)
 384 {
 385         pte_t *pte;
 386
 387         if (pmd_none(*pmd)) {
 388                 pte = alloc_bootmem_low_pages(2 * PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t));
 389                 __pmd_populate(pmd, __pa(pte) | type->prot_l1);
 390         }
 391
 392         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 393         do {
 394                 set_pte_ext(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(type->prot_pte)),
 395                             type->prot_pte_ext);
 396                 pfn++;
 397         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 398 }
 399
 400 static void __init alloc_init_section(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 401                                       unsigned long end, unsigned long phys,
 402                                       const struct mem_type *type)
 403 {
 404         pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 405
 406         /*
 407          * Try a section mapping - end, addr and phys must all be aligned
 408          * to a section boundary.  Note that PMDs refer to the individual
 409          * L1 entries, whereas PGDs refer to a group of L1 entries making
 410          * up one logical pointer to an L2 table.
 411          */
 412         if (((addr | end | phys) & ~SECTION_MASK) == 0) {
 413                 pmd_t *p = pmd;
 414
 415                 if (addr & SECTION_SIZE)
 416                         pmd++;
 417
 418                 do {
 419                         *pmd = __pmd(phys | type->prot_sect);
 420                         phys += SECTION_SIZE;
 421                 } while (pmd++, addr += SECTION_SIZE, addr != end);
 422
 423                 flush_pmd_entry(p);
 424         } else {
 425                 /*
 426                  * No need to loop; pte's aren't interested in the
 427                  * individual L1 entries.
 428                  */
 429                 alloc_init_pte(pmd, addr, end, __phys_to_pfn(phys), type);
 430         }
 431 }
 432
 433 static void __init create_36bit_mapping(struct map_desc *md,
 434                                         const struct mem_type *type)
 435 {
 436         unsigned long phys, addr, length, end;
 437         pgd_t *pgd;
 438
 439         addr = md->virtual;
 440         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 441         length = PAGE_ALIGN(md->length);
 442
 443         if (!(cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6 || cpu_is_xsc3())) {
 444                 printk(KERN_ERR "MM: CPU does not support supersection "
 445                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 446                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 447                 return;
 448         }
 449
 450         /* N.B. ARMv6 supersections are only defined to work with domain 0.
 451          *      Since domain assignments can in fact be arbitrary, the
 452          *      'domain == 0' check below is required to insure that ARMv6
 453          *      supersections are only allocated for domain 0 regardless
 454          *      of the actual domain assignments in use.
 455          */
 456         if (type->domain) {
 457                 printk(KERN_ERR "MM: invalid domain in supersection "
 458                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 459                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 460                 return;
 461         }
 462
 463         if ((addr | length | __pfn_to_phys(md->pfn)) & ~SUPERSECTION_MASK) {
 464                 printk(KERN_ERR "MM: cannot create mapping for "
 465                        "0x%08llx at 0x%08lx invalid alignment\n",
 466                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 467                 return;
 468         }
 469
 470         /*
 471          * Shift bits [35:32] of address into bits [23:20] of PMD
 472          * (See ARMv6 spec).
 473          */
 474         phys |= (((md->pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xF) << 20);
 475
 476         pgd = pgd_offset_k(addr);
 477         end = addr + length;
 478         do {
 479                 pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 480                 int i;
 481
 482                 for (i = 0; i < 16; i++)
 483                         *pmd++ = __pmd(phys | type->prot_sect | PMD_SECT_SUPER);
 484
 485                 addr += SUPERSECTION_SIZE;
 486                 phys += SUPERSECTION_SIZE;
 487                 pgd += SUPERSECTION_SIZE >> PGDIR_SHIFT;
 488         } while (addr != end);
 489 }
 490
 491 /*
 492  * Create the page directory entries and any necessary
 493  * page tables for the mapping specified by `md'.  We
 494  * are able to cope here with varying sizes and address
 495  * offsets, and we take full advantage of sections and
 496  * supersections.
 497  */
 498 void __init create_mapping(struct map_desc *md)
 499 {
 500         unsigned long phys, addr, length, end;
 501         const struct mem_type *type;
 502         pgd_t *pgd;
 503
 504         if (md->virtual != vectors_base() && md->virtual < TASK_SIZE) {
 505                 printk(KERN_WARNING "BUG: not creating mapping for "
 506                        "0x%08llx at 0x%08lx in user region\n",
 507                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 508                 return;
 509         }
 510
 511         if ((md->type == MT_DEVICE || md->type == MT_ROM) &&
 512             md->virtual >= PAGE_OFFSET && md->virtual < VMALLOC_END) {
 513                 printk(KERN_WARNING "BUG: mapping for 0x%08llx at 0x%08lx "
 514                        "overlaps vmalloc space\n",
 515                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 516         }
 517
 518         type = &mem_types[md->type];
 519
 520         /*
 521          * Catch 36-bit addresses
 522          */
 523         if (md->pfn >= 0x100000) {
 524                 create_36bit_mapping(md, type);
 525                 return;
 526         }
 527
 528         addr = md->virtual;
 529         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 530         length = PAGE_ALIGN(md->length);
 531
 532         if (type->prot_l1 == 0 && ((addr | phys | length) & ~SECTION_MASK)) {
 533                 printk(KERN_WARNING "BUG: map for 0x%08lx at 0x%08lx can not "
 534                        "be mapped using pages, ignoring.\n",
 535                        __pfn_to_phys(md->pfn), addr);
 536                 return;
 537         }
 538
 539         pgd = pgd_offset_k(addr);
 540         end = addr + length;
 541         do {
 542                 unsigned long next = pgd_addr_end(addr, end);
 543
 544                 alloc_init_section(pgd, addr, next, phys, type);
 545
 546                 phys += next - addr;
 547                 addr = next;
 548         } while (pgd++, addr != end);
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Create the architecture specific mappings
 553  */
 554 void __init iotable_init(struct map_desc *io_desc, int nr)
 555 {
 556         int i;
 557
 558         for (i = 0; i < nr; i++)
 559                 create_mapping(io_desc + i);
 560 }
 561
 562 static inline void prepare_page_table(struct meminfo *mi)
 563 {
 564         unsigned long addr;
 565
 566         /*
 567          * Clear out all the mappings below the kernel image.
 568          */
 569         for (addr = 0; addr < MODULE_START; addr += PGDIR_SIZE)
 570                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 571
 572 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 573         /* The XIP kernel is mapped in the module area -- skip over it */
 574         addr = ((unsigned long)&_etext + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
 575 #endif
 576         for ( ; addr < PAGE_OFFSET; addr += PGDIR_SIZE)
 577                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 578
 579         /*
 580          * Clear out all the kernel space mappings, except for the first
 581          * memory bank, up to the end of the vmalloc region.
 582          */
 583         for (addr = __phys_to_virt(mi->bank[0].start + mi->bank[0].size);
 584              addr < VMALLOC_END; addr += PGDIR_SIZE)
 585                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 586 }
 587
 588 /*
 589  * Reserve the various regions of node 0
 590  */
 591 void __init reserve_node_zero(pg_data_t *pgdat)
 592 {
 593         unsigned long res_size = 0;
 594
 595         /*
 596          * Register the kernel text and data with bootmem.
 597          * Note that this can only be in node 0.
 598          */
 599 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 600         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&__data_start), &_end - &__data_start);
 601 #else
 602         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&_stext), &_end - &_stext);
 603 #endif
 604
 605         /*
 606          * Reserve the page tables.  These are already in use,
 607          * and can only be in node 0.
 608          */
 609         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(swapper_pg_dir),
 610                              PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
 611
 612         /*
 613          * Hmm... This should go elsewhere, but we really really need to
 614          * stop things allocating the low memory; ideally we need a better
 615          * implementation of GFP_DMA which does not assume that DMA-able
 616          * memory starts at zero.
 617          */
 618         if (machine_is_integrator() || machine_is_cintegrator())
 619                 res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 620
 621         /*
 622          * These should likewise go elsewhere.  They pre-reserve the
 623          * screen memory region at the start of main system memory.
 624          */
 625         if (machine_is_edb7211())
 626                 res_size = 0x00020000;
 627         if (machine_is_p720t())
 628                 res_size = 0x00014000;
 629
 630         /* H1940 and RX3715 need to reserve this for suspend */
 631
 632         if (machine_is_h1940() || machine_is_rx3715()) {
 633                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30003000, 0x1000);
 634                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30081000, 0x1000);
 635         }
 636
 637 #ifdef CONFIG_SA1111
 638         /*
 639          * Because of the SA1111 DMA bug, we want to preserve our
 640          * precious DMA-able memory...
 641          */
 642         res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 643 #endif
 644         if (res_size)
 645                 reserve_bootmem_node(pgdat, PHYS_OFFSET, res_size);
 646 }
 647
 648 /*
 649  * Set up device the mappings.  Since we clear out the page tables for all
 650  * mappings above VMALLOC_END, we will remove any debug device mappings.
 651  * This means you have to be careful how you debug this function, or any
 652  * called function.  This means you can't use any function or debugging
 653  * method which may touch any device, otherwise the kernel _will_ crash.
 654  */
 655 static void __init devicemaps_init(struct machine_desc *mdesc)
 656 {
 657         struct map_desc map;
 658         unsigned long addr;
 659         void *vectors;
 660
 661         /*
 662          * Allocate the vector page early.
 663          */
 664         vectors = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 665         BUG_ON(!vectors);
 666
 667         for (addr = VMALLOC_END; addr; addr += PGDIR_SIZE)
 668                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 669
 670         /*
 671          * Map the kernel if it is XIP.
 672          * It is always first in the modulearea.
 673          */
 674 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 675         map.pfn = __phys_to_pfn(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR & SECTION_MASK);
 676         map.virtual = MODULE_START;
 677         map.length = ((unsigned long)&_etext - map.virtual + ~SECTION_MASK) & SECTION_MASK;
 678         map.type = MT_ROM;
 679         create_mapping(&map);
 680 #endif
 681
 682         /*
 683          * Map the cache flushing regions.
 684          */
 685 #ifdef FLUSH_BASE
 686         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS);
 687         map.virtual = FLUSH_BASE;
 688         map.length = SZ_1M;
 689         map.type = MT_CACHECLEAN;
 690         create_mapping(&map);
 691 #endif
 692 #ifdef FLUSH_BASE_MINICACHE
 693         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS + SZ_1M);
 694         map.virtual = FLUSH_BASE_MINICACHE;
 695         map.length = SZ_1M;
 696         map.type = MT_MINICLEAN;
 697         create_mapping(&map);
 698 #endif
 699
 700         /*
 701          * Create a mapping for the machine vectors at the high-vectors
 702          * location (0xffff0000).  If we aren't using high-vectors, also
 703          * create a mapping at the low-vectors virtual address.
 704          */
 705         map.pfn = __phys_to_pfn(virt_to_phys(vectors));
 706         map.virtual = 0xffff0000;
 707         map.length = PAGE_SIZE;
 708         map.type = MT_HIGH_VECTORS;
 709         create_mapping(&map);
 710
 711         if (!vectors_high()) {
 712                 map.virtual = 0;
 713                 map.type = MT_LOW_VECTORS;
 714                 create_mapping(&map);
 715         }
 716
 717         /*
 718          * Ask the machine support to map in the statically mapped devices.
 719          */
 720         if (mdesc->map_io)
 721                 mdesc->map_io();
 722
 723         /*
 724          * Finally flush the caches and tlb to ensure that we're in a
 725          * consistent state wrt the writebuffer.  This also ensures that
 726          * any write-allocated cache lines in the vector page are written
 727          * back.  After this point, we can start to touch devices again.
 728          */
 729         local_flush_tlb_all();
 730         flush_cache_all();
 731 }
 732
 733 /*
 734  * paging_init() sets up the page tables, initialises the zone memory
 735  * maps, and sets up the zero page, bad page and bad page tables.
 736  */
 737 void __init paging_init(struct meminfo *mi, struct machine_desc *mdesc)
 738 {
 739         void *zero_page;
 740
 741         build_mem_type_table();
 742         prepare_page_table(mi);
 743         bootmem_init(mi);
 744         devicemaps_init(mdesc);
 745
 746         top_pmd = pmd_off_k(0xffff0000);
 747
 748         /*
 749          * allocate the zero page.  Note that we count on this going ok.
 750          */
 751         zero_page = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 752         memzero(zero_page, PAGE_SIZE);
 753         empty_zero_page = virt_to_page(zero_page);
 754         flush_dcache_page(empty_zero_page);
 755 }
 756
 757 /*
 758  * In order to soft-boot, we need to insert a 1:1 mapping in place of
 759  * the user-mode pages.  This will then ensure that we have predictable
 760  * results when turning the mmu off
 761  */
 762 void setup_mm_for_reboot(char mode)
 763 {
 764         unsigned long base_pmdval;
 765         pgd_t *pgd;
 766         int i;
 767
 768         if (current->mm && current->mm->pgd)
 769                 pgd = current->mm->pgd;
 770         else
 771                 pgd = init_mm.pgd;
 772
 773         base_pmdval = PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_AP_READ | PMD_TYPE_SECT;
 774         if (cpu_architecture() <= CPU_ARCH_ARMv5TEJ && !cpu_is_xscale())
 775                 base_pmdval |= PMD_BIT4;
 776
 777         for (i = 0; i < FIRST_USER_PGD_NR + USER_PTRS_PER_PGD; i++, pgd++) {
 778                 unsigned long pmdval = (i << PGDIR_SHIFT) | base_pmdval;
 779                 pmd_t *pmd;
 780
 781                 pmd = pmd_off(pgd, i << PGDIR_SHIFT);
 782                 pmd[0] = __pmd(pmdval);
 783                 pmd[1] = __pmd(pmdval + (1 << (PGDIR_SHIFT - 1)));
 784                 flush_pmd_entry(pmd);
 785         }
 786 }