x86: return the page table level in lookup_address()
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / mm / init_32.c
1 /*
2  *  linux/arch/i386/mm/init.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
5  *
6  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
7  */
8
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/signal.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/string.h>
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/ptrace.h>
17 #include <linux/mman.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/hugetlb.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/smp.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/pagemap.h>
25 #include <linux/pfn.h>
26 #include <linux/poison.h>
27 #include <linux/bootmem.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/proc_fs.h>
30 #include <linux/memory_hotplug.h>
31 #include <linux/initrd.h>
32 #include <linux/cpumask.h>
33
34 #include <asm/processor.h>
35 #include <asm/system.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/pgtable.h>
38 #include <asm/dma.h>
39 #include <asm/fixmap.h>
40 #include <asm/e820.h>
41 #include <asm/apic.h>
42 #include <asm/tlb.h>
43 #include <asm/tlbflush.h>
44 #include <asm/pgalloc.h>
45 #include <asm/sections.h>
46 #include <asm/paravirt.h>
47
48 unsigned int __VMALLOC_RESERVE = 128 << 20;
49
50 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
51 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
52
53 static int noinline do_test_wp_bit(void);
54
55 /*
56  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
57  * given global directory entry. This only returns the gd entry
58  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
59  */
60 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
61 {
62         pud_t *pud;
63         pmd_t *pmd_table;
64                 
65 #ifdef CONFIG_X86_PAE
66         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
67                 pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
68
69                 paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(pmd_table) >> PAGE_SHIFT);
70                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
71                 pud = pud_offset(pgd, 0);
72                 if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
73                         BUG();
74         }
75 #endif
76         pud = pud_offset(pgd, 0);
77         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
78         return pmd_table;
79 }
80
81 /*
82  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
83  * directory entry.
84  */
85 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
86 {
87         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
88                 pte_t *page_table = NULL;
89
90 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
91                 page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
92 #endif
93                 if (!page_table)
94                         page_table =
95                                 (pte_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
96
97                 paravirt_alloc_pt(&init_mm, __pa(page_table) >> PAGE_SHIFT);
98                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
99                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
100         }
101
102         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
103 }
104
105 /*
106  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory 
107  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
108  * the given range.
109  */
110
111 /*
112  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space 
113  * so we can cache the place of the first one and move around without 
114  * checking the pgd every time.
115  */
116 static void __init page_table_range_init (unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
117 {
118         pgd_t *pgd;
119         pmd_t *pmd;
120         int pgd_idx, pmd_idx;
121         unsigned long vaddr;
122
123         vaddr = start;
124         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
125         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
126         pgd = pgd_base + pgd_idx;
127
128         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
129                 pmd = one_md_table_init(pgd);
130                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
131                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end); pmd++, pmd_idx++) {
132                         one_page_table_init(pmd);
133
134                         vaddr += PMD_SIZE;
135                 }
136                 pmd_idx = 0;
137         }
138 }
139
140 static inline int is_kernel_text(unsigned long addr)
141 {
142         if (addr >= PAGE_OFFSET && addr <= (unsigned long)__init_end)
143                 return 1;
144         return 0;
145 }
146
147 /*
148  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total 
149  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address 
150  * PAGE_OFFSET.
151  */
152 static void __init kernel_physical_mapping_init(pgd_t *pgd_base)
153 {
154         unsigned long pfn;
155         pgd_t *pgd;
156         pmd_t *pmd;
157         pte_t *pte;
158         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
159
160         pgd_idx = pgd_index(PAGE_OFFSET);
161         pgd = pgd_base + pgd_idx;
162         pfn = 0;
163
164         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
165                 pmd = one_md_table_init(pgd);
166                 if (pfn >= max_low_pfn)
167                         continue;
168                 for (pmd_idx = 0;
169                      pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_low_pfn;
170                      pmd++, pmd_idx++) {
171                         unsigned int address = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
172
173                         /* Map with big pages if possible, otherwise
174                            create normal page tables. */
175                         if (cpu_has_pse) {
176                                 unsigned int address2;
177                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL_LARGE;
178
179                                 address2 = (pfn + PTRS_PER_PTE - 1) * PAGE_SIZE +
180                                         PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
181
182                                 if (is_kernel_text(address) ||
183                                     is_kernel_text(address2))
184                                         prot = PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC;
185
186                                 set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, prot));
187
188                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
189                         } else {
190                                 pte = one_page_table_init(pmd);
191
192                                 for (pte_ofs = 0;
193                                      pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < max_low_pfn;
194                                      pte++, pfn++, pte_ofs++, address += PAGE_SIZE) {
195                                         pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
196
197                                         if (is_kernel_text(address))
198                                                 prot = PAGE_KERNEL_EXEC;
199
200                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, prot));
201                                 }
202                         }
203                 }
204         }
205 }
206
207 static inline int page_kills_ppro(unsigned long pagenr)
208 {
209         if (pagenr >= 0x70000 && pagenr <= 0x7003F)
210                 return 1;
211         return 0;
212 }
213
214 int page_is_ram(unsigned long pagenr)
215 {
216         int i;
217         unsigned long addr, end;
218
219         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
220
221                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
222                         continue;
223                 /*
224                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
225                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
226                  *      check here.
227                  */
228                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
229                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
230                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
231                         return 1;
232         }
233         return 0;
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
237 pte_t *kmap_pte;
238 pgprot_t kmap_prot;
239
240 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
241         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
242
243 static void __init kmap_init(void)
244 {
245         unsigned long kmap_vstart;
246
247         /* cache the first kmap pte */
248         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
249         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
250
251         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
252 }
253
254 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
255 {
256         pgd_t *pgd;
257         pud_t *pud;
258         pmd_t *pmd;
259         pte_t *pte;
260         unsigned long vaddr;
261
262         vaddr = PKMAP_BASE;
263         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
264
265         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
266         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
267         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
268         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
269         pkmap_page_table = pte; 
270 }
271
272 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
273 {
274         init_page_count(page);
275         __free_page(page);
276         totalhigh_pages++;
277 }
278
279 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
280 {
281         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
282                 ClearPageReserved(page);
283                 free_new_highpage(page);
284         } else
285                 SetPageReserved(page);
286 }
287
288 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
289 {
290         free_new_highpage(page);
291         totalram_pages++;
292 #ifdef CONFIG_FLATMEM
293         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
294 #endif
295         num_physpages++;
296         return 0;
297 }
298
299 /*
300  * Not currently handling the NUMA case.
301  * Assuming single node and all memory that
302  * has been added dynamically that would be
303  * onlined here is in HIGHMEM
304  */
305 void __meminit online_page(struct page *page)
306 {
307         ClearPageReserved(page);
308         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
309 }
310
311
312 #ifdef CONFIG_NUMA
313 extern void set_highmem_pages_init(int);
314 #else
315 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
316 {
317         int pfn;
318         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
319                 /*
320                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
321                  */
322                 if (pfn_valid(pfn))
323                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
324         }
325         totalram_pages += totalhigh_pages;
326 }
327 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
328
329 #else
330 #define kmap_init() do { } while (0)
331 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
332 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
333 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
334
335 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
336 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
337 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
338
339 #ifdef CONFIG_NUMA
340 extern void __init remap_numa_kva(void);
341 #else
342 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
343 #endif
344
345 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
346 {
347 #ifdef CONFIG_X86_PAE
348         int i;
349
350         /*
351          * Init entries of the first-level page table to the
352          * zero page, if they haven't already been set up.
353          *
354          * In a normal native boot, we'll be running on a
355          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
356          * mode, so this will end up clobbering the mappings
357          * for the lower 24Mbytes of the address space,
358          * without affecting the kernel address space.
359          */
360         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
361                 set_pgd(&base[i],
362                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
363
364         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
365            will be allocated for it. */
366         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
367                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
368 #else
369         paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(base) >> PAGE_SHIFT);
370 #endif
371 }
372
373 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
374 {
375 #ifdef CONFIG_X86_PAE
376         /*
377          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
378          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
379          * case we already have these mappings through head.S.
380          * All user-space mappings are explicitly cleared after
381          * SMP startup.
382          */
383         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
384 #endif
385 }
386
387 /*
388  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
389  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
390  * the boot process.
391  *
392  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
393  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
394  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
395  * will be swapper_pg_dir.
396  *
397  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
398  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
399  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
400  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
401  * appropriately for the rest of the initialization to work.
402  *
403  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
404  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
405  * mappings.
406  */
407 static void __init pagetable_init (void)
408 {
409         unsigned long vaddr, end;
410         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
411
412         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
413
414         /* Enable PSE if available */
415         if (cpu_has_pse)
416                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
417
418         /* Enable PGE if available */
419         if (cpu_has_pge) {
420                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
421                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
422                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
423         }
424
425         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
426         remap_numa_kva();
427
428         /*
429          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
430          * created - mappings will be set by set_fixmap():
431          */
432         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
433         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
434         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
435
436         permanent_kmaps_init(pgd_base);
437
438         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
439 }
440
441 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
442 /*
443  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
444  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
445  */
446 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
447         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
448
449 static inline void save_pg_dir(void)
450 {
451         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
452 }
453 #else
454 static inline void save_pg_dir(void)
455 {
456 }
457 #endif
458
459 void zap_low_mappings (void)
460 {
461         int i;
462
463         save_pg_dir();
464
465         /*
466          * Zap initial low-memory mappings.
467          *
468          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
469          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
470          */
471         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
472 #ifdef CONFIG_X86_PAE
473                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
474 #else
475                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
476 #endif
477         flush_tlb_all();
478 }
479
480 int nx_enabled = 0;
481
482 pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
483 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
484
485 #ifdef CONFIG_X86_PAE
486
487 static int disable_nx __initdata = 0;
488
489 /*
490  * noexec = on|off
491  *
492  * Control non executable mappings.
493  *
494  * on      Enable
495  * off     Disable
496  */
497 static int __init noexec_setup(char *str)
498 {
499         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
500                 if (cpu_has_nx) {
501                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
502                         disable_nx = 0;
503                 }
504         } else if (!strcmp(str,"off")) {
505                 disable_nx = 1;
506                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
507         } else
508                 return -EINVAL;
509
510         return 0;
511 }
512 early_param("noexec", noexec_setup);
513
514 static void __init set_nx(void)
515 {
516         unsigned int v[4], l, h;
517
518         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
519                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
520                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
521                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
522                         l |= EFER_NX;
523                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
524                         nx_enabled = 1;
525                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
526                 }
527         }
528 }
529
530 /*
531  * Enables/disables executability of a given kernel page and
532  * returns the previous setting.
533  */
534 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
535 {
536         pte_t *pte;
537         int ret = 1;
538         int level;
539
540         if (!nx_enabled)
541                 goto out;
542
543         pte = lookup_address(vaddr, &level);
544         BUG_ON(!pte);
545
546         if (!pte_exec(*pte))
547                 ret = 0;
548
549         if (enable)
550                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
551         else
552                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
553         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
554         __flush_tlb_all();
555 out:
556         return ret;
557 }
558
559 #endif
560
561 /*
562  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
563  * already mapped by head.S.
564  *
565  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
566  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
567  */
568 void __init paging_init(void)
569 {
570 #ifdef CONFIG_X86_PAE
571         set_nx();
572         if (nx_enabled)
573                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
574 #endif
575
576         pagetable_init();
577
578         load_cr3(swapper_pg_dir);
579
580 #ifdef CONFIG_X86_PAE
581         /*
582          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
583          * the user would just see a hanging kernel.
584          */
585         if (cpu_has_pae)
586                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
587 #endif
588         __flush_tlb_all();
589
590         kmap_init();
591 }
592
593 /*
594  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
595  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
596  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
597  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
598  */
599
600 static void __init test_wp_bit(void)
601 {
602         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
603
604         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
605         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
606         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
607         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
608
609         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
610                 printk("No.\n");
611 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
612                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
613 #endif
614         } else {
615                 printk("Ok.\n");
616         }
617 }
618
619 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc; 
620
621 void __init mem_init(void)
622 {
623         extern int ppro_with_ram_bug(void);
624         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
625         int tmp;
626         int bad_ppro;
627
628 #ifdef CONFIG_FLATMEM
629         BUG_ON(!mem_map);
630 #endif
631         
632         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
633
634 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
635         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
636         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
637                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
638                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
639                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
640                 BUG();
641         }
642 #endif
643  
644         /* this will put all low memory onto the freelists */
645         totalram_pages += free_all_bootmem();
646
647         reservedpages = 0;
648         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
649                 /*
650                  * Only count reserved RAM pages
651                  */
652                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
653                         reservedpages++;
654
655         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
656
657         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
658         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
659         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
660
661         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT); 
662         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START, 
663                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
664
665         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
666                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
667                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
668                 codesize >> 10,
669                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
670                 datasize >> 10,
671                 initsize >> 10,
672                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
673                );
674
675 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
676         printk("virtual kernel memory layout:\n"
677                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
678 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
679                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
680 #endif
681                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
682                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
683                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
684                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
685                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
686                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
687                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
688
689 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
690                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
691                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
692 #endif
693
694                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
695                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
696
697                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
698                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
699
700                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
701                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
702
703                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
704                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
705
706                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
707                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
708
709 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
710         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
711         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
712 #endif
713         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
714         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
715 #endif /* double-sanity-check paranoia */
716
717 #ifdef CONFIG_X86_PAE
718         if (!cpu_has_pae)
719                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
720 #endif
721         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
722                 test_wp_bit();
723
724         /*
725          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
726          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
727          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
728          * the WP-bit has been tested.
729          */
730 #ifndef CONFIG_SMP
731         zap_low_mappings();
732 #endif
733 }
734
735 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
736 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
737 {
738         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
739         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
740         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
741         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
742
743         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
744 }
745
746 #endif
747
748 struct kmem_cache *pmd_cache;
749
750 void __init pgtable_cache_init(void)
751 {
752         if (PTRS_PER_PMD > 1)
753                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
754                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
755                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
756                                               SLAB_PANIC,
757                                               pmd_ctor);
758 }
759
760 /*
761  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
762  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
763  */
764 static int noinline do_test_wp_bit(void)
765 {
766         char tmp_reg;
767         int flag;
768
769         __asm__ __volatile__(
770                 "       movb %0,%1      \n"
771                 "1:     movb %1,%0      \n"
772                 "       xorl %2,%2      \n"
773                 "2:                     \n"
774                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
775                 "       .align 4        \n"
776                 "       .long 1b,2b     \n"
777                 ".previous              \n"
778                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
779                  "=q" (tmp_reg),
780                  "=r" (flag)
781                 :"2" (1)
782                 :"memory");
783         
784         return flag;
785 }
786
787 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
788
789 void mark_rodata_ro(void)
790 {
791         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
792         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
793
794 #ifndef CONFIG_KPROBES
795 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
796         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
797         if (num_possible_cpus() <= 1)
798 #endif
799         {
800                 change_page_attr(virt_to_page(start),
801                                  size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RX);
802                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
803
804 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
805                 global_flush_tlb();
806
807                 printk("Testing CPA: Reverting %lx-%lx\n", start, start+size);
808                 change_page_attr(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT,
809                                  PAGE_KERNEL_EXEC);
810                 global_flush_tlb();
811
812                 printk("Testing CPA: write protecting again\n");
813                 change_page_attr(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT,
814                                 PAGE_KERNEL_RX);
815                 global_flush_tlb();
816 #endif
817         }
818 #endif
819         start += size;
820         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
821         change_page_attr(virt_to_page(start),
822                          size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RO);
823         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
824                size >> 10);
825
826         /*
827          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
828          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
829          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
830          * of who is the culprit.
831          */
832         global_flush_tlb();
833
834 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
835         printk("Testing CPA: undo %lx-%lx\n", start, start + size);
836         change_page_attr(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT,
837                                 PAGE_KERNEL);
838         global_flush_tlb();
839
840         printk("Testing CPA: write protecting again\n");
841         change_page_attr(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT,
842                                 PAGE_KERNEL_RO);
843         global_flush_tlb();
844 #endif
845 }
846 #endif
847
848 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
849 {
850         unsigned long addr;
851
852         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
853                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
854                 init_page_count(virt_to_page(addr));
855                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
856                 free_page(addr);
857                 totalram_pages++;
858         }
859         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
860 }
861
862 void free_initmem(void)
863 {
864         free_init_pages("unused kernel memory",
865                         (unsigned long)(&__init_begin),
866                         (unsigned long)(&__init_end));
867 }
868
869 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
870 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
871 {
872         free_init_pages("initrd memory", start, end);
873 }
874 #endif
875