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 struct mem_type {
 180         unsigned int    prot_pte;
 181         unsigned int    prot_l1;
 182         unsigned int    prot_sect;
 183         unsigned int    domain;
 184 };
 185
 186 static struct mem_type mem_types[] __initdata = {
 187         [MT_DEVICE] = {
 188                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 189                                 L_PTE_WRITE,
 190                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 191                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_UNCACHED |
 192                                 PMD_SECT_AP_WRITE,
 193                 .domain    = DOMAIN_IO,
 194         },
 195         [MT_CACHECLEAN] = {
 196                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4,
 197                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 198         },
 199         [MT_MINICLEAN] = {
 200                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_MINICACHE,
 201                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 202         },
 203         [MT_LOW_VECTORS] = {
 204                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 205                                 L_PTE_EXEC,
 206                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 207                 .domain    = DOMAIN_USER,
 208         },
 209         [MT_HIGH_VECTORS] = {
 210                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 211                                 L_PTE_USER | L_PTE_EXEC,
 212                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 213                 .domain    = DOMAIN_USER,
 214         },
 215         [MT_MEMORY] = {
 216                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_AP_WRITE,
 217                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 218         },
 219         [MT_ROM] = {
 220                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4,
 221                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 222         },
 223         [MT_IXP2000_DEVICE] = { /* IXP2400 requires XCB=101 for on-chip I/O */
 224                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 225                                 L_PTE_WRITE,
 226                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 227                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_UNCACHED |
 228                                 PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_BUFFERABLE |
 229                                 PMD_SECT_TEX(1),
 230                 .domain    = DOMAIN_IO,
 231         },
 232         [MT_NONSHARED_DEVICE] = {
 233                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 234                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_BIT4 | PMD_SECT_NONSHARED_DEV |
 235                                 PMD_SECT_AP_WRITE,
 236                 .domain    = DOMAIN_IO,
 237         }
 238 };
 239
 240 /*
 241  * Adjust the PMD section entries according to the CPU in use.
 242  */
 243 static void __init build_mem_type_table(void)
 244 {
 245         struct cachepolicy *cp;
 246         unsigned int cr = get_cr();
 247         unsigned int user_pgprot, kern_pgprot;
 248         int cpu_arch = cpu_architecture();
 249         int i;
 250
 251 #if defined(CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE)
 252         if (cachepolicy > CPOLICY_BUFFERED)
 253                 cachepolicy = CPOLICY_BUFFERED;
 254 #elif defined(CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH)
 255         if (cachepolicy > CPOLICY_WRITETHROUGH)
 256                 cachepolicy = CPOLICY_WRITETHROUGH;
 257 #endif
 258         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv5) {
 259                 if (cachepolicy >= CPOLICY_WRITEALLOC)
 260                         cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 261                 ecc_mask = 0;
 262         }
 263
 264         /*
 265          * Xscale must not have PMD bit 4 set for section mappings.
 266          */
 267         if (cpu_is_xscale())
 268                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++)
 269                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_BIT4;
 270
 271         /*
 272          * ARMv5 and lower, excluding Xscale, bit 4 must be set for
 273          * page tables.
 274          */
 275         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6 && !cpu_is_xscale())
 276                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++)
 277                         if (mem_types[i].prot_l1)
 278                                 mem_types[i].prot_l1 |= PMD_BIT4;
 279
 280         cp = &cache_policies[cachepolicy];
 281         kern_pgprot = user_pgprot = cp->pte;
 282
 283         /*
 284          * Enable CPU-specific coherency if supported.
 285          * (Only available on XSC3 at the moment.)
 286          */
 287         if (arch_is_coherent()) {
 288                 if (cpu_is_xsc3()) {
 289                         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 290                         mem_types[MT_MEMORY].prot_pte |= L_PTE_SHARED;
 291                 }
 292         }
 293
 294         /*
 295          * ARMv6 and above have extended page tables.
 296          */
 297         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr & CR_XP)) {
 298                 /*
 299                  * bit 4 becomes XN which we must clear for the
 300                  * kernel memory mapping.
 301                  */
 302                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect &= ~PMD_SECT_XN;
 303                 mem_types[MT_ROM].prot_sect &= ~PMD_SECT_XN;
 304
 305                 /*
 306                  * Mark cache clean areas and XIP ROM read only
 307                  * from SVC mode and no access from userspace.
 308                  */
 309                 mem_types[MT_ROM].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 310                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 311                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 312
 313                 /*
 314                  * Mark the device area as "shared device"
 315                  */
 316                 mem_types[MT_DEVICE].prot_pte |= L_PTE_BUFFERABLE;
 317                 mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERED;
 318
 319 #ifdef CONFIG_SMP
 320                 /*
 321                  * Mark memory with the "shared" attribute for SMP systems
 322                  */
 323                 user_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 324                 kern_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 325                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 326 #endif
 327         }
 328
 329         for (i = 0; i < 16; i++) {
 330                 unsigned long v = pgprot_val(protection_map[i]);
 331                 v = (v & ~(L_PTE_BUFFERABLE|L_PTE_CACHEABLE)) | user_pgprot;
 332                 protection_map[i] = __pgprot(v);
 333         }
 334
 335         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 336         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte |= kern_pgprot;
 337
 338         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv5) {
 339 #ifndef CONFIG_SMP
 340                 /*
 341                  * Only use write-through for non-SMP systems
 342                  */
 343                 mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 344                 mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte &= ~L_PTE_BUFFERABLE;
 345 #endif
 346         } else {
 347                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect &= ~PMD_SECT_TEX(1);
 348         }
 349
 350         pgprot_user   = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | user_pgprot);
 351         pgprot_kernel = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG |
 352                                  L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE |
 353                                  L_PTE_EXEC | kern_pgprot);
 354
 355         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 356         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 357         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= ecc_mask | cp->pmd;
 358         mem_types[MT_ROM].prot_sect |= cp->pmd;
 359
 360         switch (cp->pmd) {
 361         case PMD_SECT_WT:
 362                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WT;
 363                 break;
 364         case PMD_SECT_WB:
 365         case PMD_SECT_WBWA:
 366                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WB;
 367                 break;
 368         }
 369         printk("Memory policy: ECC %sabled, Data cache %s\n",
 370                 ecc_mask ? "en" : "dis", cp->policy);
 371
 372         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 373                 struct mem_type *t = &mem_types[i];
 374                 if (t->prot_l1)
 375                         t->prot_l1 |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 376                 if (t->prot_sect)
 377                         t->prot_sect |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 378         }
 379 }
 380
 381 #define vectors_base()  (vectors_high() ? 0xffff0000 : 0)
 382
 383 /*
 384  * Create a SECTION PGD between VIRT and PHYS in domain
 385  * DOMAIN with protection PROT.  This operates on half-
 386  * pgdir entry increments.
 387  */
 388 static inline void
 389 alloc_init_section(unsigned long virt, unsigned long phys, int prot)
 390 {
 391         pmd_t *pmdp = pmd_off_k(virt);
 392
 393         if (virt & (1 << 20))
 394                 pmdp++;
 395
 396         *pmdp = __pmd(phys | prot);
 397         flush_pmd_entry(pmdp);
 398 }
 399
 400 /*
 401  * Create a SUPER SECTION PGD between VIRT and PHYS with protection PROT
 402  */
 403 static inline void
 404 alloc_init_supersection(unsigned long virt, unsigned long phys, int prot)
 405 {
 406         int i;
 407
 408         for (i = 0; i < 16; i += 1) {
 409                 alloc_init_section(virt, phys, prot | PMD_SECT_SUPER);
 410
 411                 virt += (PGDIR_SIZE / 2);
 412         }
 413 }
 414
 415 /*
 416  * Add a PAGE mapping between VIRT and PHYS in domain
 417  * DOMAIN with protection PROT.  Note that due to the
 418  * way we map the PTEs, we must allocate two PTE_SIZE'd
 419  * blocks - one for the Linux pte table, and one for
 420  * the hardware pte table.
 421  */
 422 static inline void
 423 alloc_init_page(unsigned long virt, unsigned long phys, const struct mem_type *type)
 424 {
 425         pmd_t *pmdp = pmd_off_k(virt);
 426         pte_t *ptep;
 427
 428         if (pmd_none(*pmdp)) {
 429                 ptep = alloc_bootmem_low_pages(2 * PTRS_PER_PTE *
 430                                                sizeof(pte_t));
 431
 432                 __pmd_populate(pmdp, __pa(ptep) | type->prot_l1);
 433         }
 434         ptep = pte_offset_kernel(pmdp, virt);
 435
 436         set_pte_ext(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, __pgprot(type->prot_pte)), 0);
 437 }
 438
 439 /*
 440  * Create the page directory entries and any necessary
 441  * page tables for the mapping specified by `md'.  We
 442  * are able to cope here with varying sizes and address
 443  * offsets, and we take full advantage of sections and
 444  * supersections.
 445  */
 446 void __init create_mapping(struct map_desc *md)
 447 {
 448         unsigned long virt, length;
 449         unsigned long off = (u32)__pfn_to_phys(md->pfn);
 450         const struct mem_type *type;
 451
 452         if (md->virtual != vectors_base() && md->virtual < TASK_SIZE) {
 453                 printk(KERN_WARNING "BUG: not creating mapping for "
 454                        "0x%08llx at 0x%08lx in user region\n",
 455                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 456                 return;
 457         }
 458
 459         if ((md->type == MT_DEVICE || md->type == MT_ROM) &&
 460             md->virtual >= PAGE_OFFSET && md->virtual < VMALLOC_END) {
 461                 printk(KERN_WARNING "BUG: mapping for 0x%08llx at 0x%08lx "
 462                        "overlaps vmalloc space\n",
 463                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 464         }
 465
 466         type = &mem_types[md->type];
 467
 468         /*
 469          * Catch 36-bit addresses
 470          */
 471         if(md->pfn >= 0x100000) {
 472                 if (type->domain) {
 473                         printk(KERN_ERR "MM: invalid domain in supersection "
 474                                 "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 475                                 __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 476                         return;
 477                 }
 478                 if((md->virtual | md->length | __pfn_to_phys(md->pfn))
 479                         & ~SUPERSECTION_MASK) {
 480                         printk(KERN_ERR "MM: cannot create mapping for "
 481                                 "0x%08llx at 0x%08lx invalid alignment\n",
 482                                 __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 483                         return;
 484                 }
 485
 486                 /*
 487                  * Shift bits [35:32] of address into bits [23:20] of PMD
 488                  * (See ARMv6 spec).
 489                  */
 490                 off |= (((md->pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xF) << 20);
 491         }
 492
 493         virt   = md->virtual;
 494         off   -= virt;
 495         length = md->length;
 496
 497         if (type->prot_l1 == 0 &&
 498             (virt & 0xfffff || (virt + off) & 0xfffff || (virt + length) & 0xfffff)) {
 499                 printk(KERN_WARNING "BUG: map for 0x%08lx at 0x%08lx can not "
 500                        "be mapped using pages, ignoring.\n",
 501                        __pfn_to_phys(md->pfn), md->virtual);
 502                 return;
 503         }
 504
 505         while ((virt & 0xfffff || (virt + off) & 0xfffff) && length >= PAGE_SIZE) {
 506                 alloc_init_page(virt, virt + off, type);
 507
 508                 virt   += PAGE_SIZE;
 509                 length -= PAGE_SIZE;
 510         }
 511
 512         /* N.B. ARMv6 supersections are only defined to work with domain 0.
 513          *      Since domain assignments can in fact be arbitrary, the
 514          *      'domain == 0' check below is required to insure that ARMv6
 515          *      supersections are only allocated for domain 0 regardless
 516          *      of the actual domain assignments in use.
 517          */
 518         if ((cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6 || cpu_is_xsc3())
 519                 && type->domain == 0) {
 520                 /*
 521                  * Align to supersection boundary if !high pages.
 522                  * High pages have already been checked for proper
 523                  * alignment above and they will fail the SUPSERSECTION_MASK
 524                  * check because of the way the address is encoded into
 525                  * offset.
 526                  */
 527                 if (md->pfn <= 0x100000) {
 528                         while ((virt & ~SUPERSECTION_MASK ||
 529                                 (virt + off) & ~SUPERSECTION_MASK) &&
 530                                 length >= (PGDIR_SIZE / 2)) {
 531                                 alloc_init_section(virt, virt + off, type->prot_sect);
 532
 533                                 virt   += (PGDIR_SIZE / 2);
 534                                 length -= (PGDIR_SIZE / 2);
 535                         }
 536                 }
 537
 538                 while (length >= SUPERSECTION_SIZE) {
 539                         alloc_init_supersection(virt, virt + off, type->prot_sect);
 540
 541                         virt   += SUPERSECTION_SIZE;
 542                         length -= SUPERSECTION_SIZE;
 543                 }
 544         }
 545
 546         /*
 547          * A section mapping covers half a "pgdir" entry.
 548          */
 549         while (length >= (PGDIR_SIZE / 2)) {
 550                 alloc_init_section(virt, virt + off, type->prot_sect);
 551
 552                 virt   += (PGDIR_SIZE / 2);
 553                 length -= (PGDIR_SIZE / 2);
 554         }
 555
 556         while (length >= PAGE_SIZE) {
 557                 alloc_init_page(virt, virt + off, type);
 558
 559                 virt   += PAGE_SIZE;
 560                 length -= PAGE_SIZE;
 561         }
 562 }
 563
 564 /*
 565  * Create the architecture specific mappings
 566  */
 567 void __init iotable_init(struct map_desc *io_desc, int nr)
 568 {
 569         int i;
 570
 571         for (i = 0; i < nr; i++)
 572                 create_mapping(io_desc + i);
 573 }
 574
 575 static inline void prepare_page_table(struct meminfo *mi)
 576 {
 577         unsigned long addr;
 578
 579         /*
 580          * Clear out all the mappings below the kernel image.
 581          */
 582         for (addr = 0; addr < MODULE_START; addr += PGDIR_SIZE)
 583                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 584
 585 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 586         /* The XIP kernel is mapped in the module area -- skip over it */
 587         addr = ((unsigned long)&_etext + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
 588 #endif
 589         for ( ; addr < PAGE_OFFSET; addr += PGDIR_SIZE)
 590                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 591
 592         /*
 593          * Clear out all the kernel space mappings, except for the first
 594          * memory bank, up to the end of the vmalloc region.
 595          */
 596         for (addr = __phys_to_virt(mi->bank[0].start + mi->bank[0].size);
 597              addr < VMALLOC_END; addr += PGDIR_SIZE)
 598                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Reserve the various regions of node 0
 603  */
 604 void __init reserve_node_zero(pg_data_t *pgdat)
 605 {
 606         unsigned long res_size = 0;
 607
 608         /*
 609          * Register the kernel text and data with bootmem.
 610          * Note that this can only be in node 0.
 611          */
 612 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 613         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&__data_start), &_end - &__data_start);
 614 #else
 615         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&_stext), &_end - &_stext);
 616 #endif
 617
 618         /*
 619          * Reserve the page tables.  These are already in use,
 620          * and can only be in node 0.
 621          */
 622         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(swapper_pg_dir),
 623                              PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
 624
 625         /*
 626          * Hmm... This should go elsewhere, but we really really need to
 627          * stop things allocating the low memory; ideally we need a better
 628          * implementation of GFP_DMA which does not assume that DMA-able
 629          * memory starts at zero.
 630          */
 631         if (machine_is_integrator() || machine_is_cintegrator())
 632                 res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 633
 634         /*
 635          * These should likewise go elsewhere.  They pre-reserve the
 636          * screen memory region at the start of main system memory.
 637          */
 638         if (machine_is_edb7211())
 639                 res_size = 0x00020000;
 640         if (machine_is_p720t())
 641                 res_size = 0x00014000;
 642
 643         /* H1940 and RX3715 need to reserve this for suspend */
 644
 645         if (machine_is_h1940() || machine_is_rx3715()) {
 646                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30003000, 0x1000);
 647                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30081000, 0x1000);
 648         }
 649
 650 #ifdef CONFIG_SA1111
 651         /*
 652          * Because of the SA1111 DMA bug, we want to preserve our
 653          * precious DMA-able memory...
 654          */
 655         res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 656 #endif
 657         if (res_size)
 658                 reserve_bootmem_node(pgdat, PHYS_OFFSET, res_size);
 659 }
 660
 661 /*
 662  * Set up device the mappings.  Since we clear out the page tables for all
 663  * mappings above VMALLOC_END, we will remove any debug device mappings.
 664  * This means you have to be careful how you debug this function, or any
 665  * called function.  This means you can't use any function or debugging
 666  * method which may touch any device, otherwise the kernel _will_ crash.
 667  */
 668 static void __init devicemaps_init(struct machine_desc *mdesc)
 669 {
 670         struct map_desc map;
 671         unsigned long addr;
 672         void *vectors;
 673
 674         /*
 675          * Allocate the vector page early.
 676          */
 677         vectors = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 678         BUG_ON(!vectors);
 679
 680         for (addr = VMALLOC_END; addr; addr += PGDIR_SIZE)
 681                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 682
 683         /*
 684          * Map the kernel if it is XIP.
 685          * It is always first in the modulearea.
 686          */
 687 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 688         map.pfn = __phys_to_pfn(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR & SECTION_MASK);
 689         map.virtual = MODULE_START;
 690         map.length = ((unsigned long)&_etext - map.virtual + ~SECTION_MASK) & SECTION_MASK;
 691         map.type = MT_ROM;
 692         create_mapping(&map);
 693 #endif
 694
 695         /*
 696          * Map the cache flushing regions.
 697          */
 698 #ifdef FLUSH_BASE
 699         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS);
 700         map.virtual = FLUSH_BASE;
 701         map.length = SZ_1M;
 702         map.type = MT_CACHECLEAN;
 703         create_mapping(&map);
 704 #endif
 705 #ifdef FLUSH_BASE_MINICACHE
 706         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS + SZ_1M);
 707         map.virtual = FLUSH_BASE_MINICACHE;
 708         map.length = SZ_1M;
 709         map.type = MT_MINICLEAN;
 710         create_mapping(&map);
 711 #endif
 712
 713         /*
 714          * Create a mapping for the machine vectors at the high-vectors
 715          * location (0xffff0000).  If we aren't using high-vectors, also
 716          * create a mapping at the low-vectors virtual address.
 717          */
 718         map.pfn = __phys_to_pfn(virt_to_phys(vectors));
 719         map.virtual = 0xffff0000;
 720         map.length = PAGE_SIZE;
 721         map.type = MT_HIGH_VECTORS;
 722         create_mapping(&map);
 723
 724         if (!vectors_high()) {
 725                 map.virtual = 0;
 726                 map.type = MT_LOW_VECTORS;
 727                 create_mapping(&map);
 728         }
 729
 730         /*
 731          * Ask the machine support to map in the statically mapped devices.
 732          */
 733         if (mdesc->map_io)
 734                 mdesc->map_io();
 735
 736         /*
 737          * Finally flush the caches and tlb to ensure that we're in a
 738          * consistent state wrt the writebuffer.  This also ensures that
 739          * any write-allocated cache lines in the vector page are written
 740          * back.  After this point, we can start to touch devices again.
 741          */
 742         local_flush_tlb_all();
 743         flush_cache_all();
 744 }
 745
 746 /*
 747  * paging_init() sets up the page tables, initialises the zone memory
 748  * maps, and sets up the zero page, bad page and bad page tables.
 749  */
 750 void __init paging_init(struct meminfo *mi, struct machine_desc *mdesc)
 751 {
 752         void *zero_page;
 753
 754         build_mem_type_table();
 755         prepare_page_table(mi);
 756         bootmem_init(mi);
 757         devicemaps_init(mdesc);
 758
 759         top_pmd = pmd_off_k(0xffff0000);
 760
 761         /*
 762          * allocate the zero page.  Note that we count on this going ok.
 763          */
 764         zero_page = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 765         memzero(zero_page, PAGE_SIZE);
 766         empty_zero_page = virt_to_page(zero_page);
 767         flush_dcache_page(empty_zero_page);
 768 }
 769
 770 /*
 771  * In order to soft-boot, we need to insert a 1:1 mapping in place of
 772  * the user-mode pages.  This will then ensure that we have predictable
 773  * results when turning the mmu off
 774  */
 775 void setup_mm_for_reboot(char mode)
 776 {
 777         unsigned long base_pmdval;
 778         pgd_t *pgd;
 779         int i;
 780
 781         if (current->mm && current->mm->pgd)
 782                 pgd = current->mm->pgd;
 783         else
 784                 pgd = init_mm.pgd;
 785
 786         base_pmdval = PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_AP_READ | PMD_TYPE_SECT;
 787         if (cpu_architecture() <= CPU_ARCH_ARMv5TEJ && !cpu_is_xscale())
 788                 base_pmdval |= PMD_BIT4;
 789
 790         for (i = 0; i < FIRST_USER_PGD_NR + USER_PTRS_PER_PGD; i++, pgd++) {
 791                 unsigned long pmdval = (i << PGDIR_SHIFT) | base_pmdval;
 792                 pmd_t *pmd;
 793
 794                 pmd = pmd_off(pgd, i << PGDIR_SHIFT);
 795                 pmd[0] = __pmd(pmdval);
 796                 pmd[1] = __pmd(pmdval + (1 << (PGDIR_SHIFT - 1)));
 797                 flush_pmd_entry(pmd);
 798         }
 799 }