x86: init memory debugging
[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 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
215 pte_t *kmap_pte;
216 pgprot_t kmap_prot;
217
218 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
219         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
220
221 static void __init kmap_init(void)
222 {
223         unsigned long kmap_vstart;
224
225         /* cache the first kmap pte */
226         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
227         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
228
229         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
230 }
231
232 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
233 {
234         pgd_t *pgd;
235         pud_t *pud;
236         pmd_t *pmd;
237         pte_t *pte;
238         unsigned long vaddr;
239
240         vaddr = PKMAP_BASE;
241         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
242
243         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
244         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
245         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
246         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
247         pkmap_page_table = pte; 
248 }
249
250 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
251 {
252         init_page_count(page);
253         __free_page(page);
254         totalhigh_pages++;
255 }
256
257 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
258 {
259         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
260                 ClearPageReserved(page);
261                 free_new_highpage(page);
262         } else
263                 SetPageReserved(page);
264 }
265
266 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
267 {
268         free_new_highpage(page);
269         totalram_pages++;
270 #ifdef CONFIG_FLATMEM
271         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
272 #endif
273         num_physpages++;
274         return 0;
275 }
276
277 /*
278  * Not currently handling the NUMA case.
279  * Assuming single node and all memory that
280  * has been added dynamically that would be
281  * onlined here is in HIGHMEM
282  */
283 void __meminit online_page(struct page *page)
284 {
285         ClearPageReserved(page);
286         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
287 }
288
289
290 #ifdef CONFIG_NUMA
291 extern void set_highmem_pages_init(int);
292 #else
293 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
294 {
295         int pfn;
296         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
297                 /*
298                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
299                  */
300                 if (pfn_valid(pfn))
301                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
302         }
303         totalram_pages += totalhigh_pages;
304 }
305 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
306
307 #else
308 #define kmap_init() do { } while (0)
309 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
310 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
311 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
312
313 pteval_t __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
314 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
315 pteval_t __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
316
317 #ifdef CONFIG_NUMA
318 extern void __init remap_numa_kva(void);
319 #else
320 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
321 #endif
322
323 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
324 {
325 #ifdef CONFIG_X86_PAE
326         int i;
327
328         /*
329          * Init entries of the first-level page table to the
330          * zero page, if they haven't already been set up.
331          *
332          * In a normal native boot, we'll be running on a
333          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
334          * mode, so this will end up clobbering the mappings
335          * for the lower 24Mbytes of the address space,
336          * without affecting the kernel address space.
337          */
338         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
339                 set_pgd(&base[i],
340                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
341
342         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
343            will be allocated for it. */
344         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
345                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
346 #else
347         paravirt_alloc_pd(&init_mm, __pa(base) >> PAGE_SHIFT);
348 #endif
349 }
350
351 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
352 {
353 #ifdef CONFIG_X86_PAE
354         /*
355          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
356          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
357          * case we already have these mappings through head.S.
358          * All user-space mappings are explicitly cleared after
359          * SMP startup.
360          */
361         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
362 #endif
363 }
364
365 /*
366  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
367  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
368  * the boot process.
369  *
370  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
371  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
372  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
373  * will be swapper_pg_dir.
374  *
375  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
376  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
377  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
378  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
379  * appropriately for the rest of the initialization to work.
380  *
381  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
382  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
383  * mappings.
384  */
385 static void __init pagetable_init (void)
386 {
387         unsigned long vaddr, end;
388         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
389
390         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
391
392         /* Enable PSE if available */
393         if (cpu_has_pse)
394                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
395
396         /* Enable PGE if available */
397         if (cpu_has_pge) {
398                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
399                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
400                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
401         }
402
403         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
404         remap_numa_kva();
405
406         /*
407          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
408          * created - mappings will be set by set_fixmap():
409          */
410         early_ioremap_clear();
411         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
412         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
413         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
414         early_ioremap_reset();
415
416         permanent_kmaps_init(pgd_base);
417
418         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
419 }
420
421 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
422 /*
423  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
424  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
425  */
426 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
427         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
428
429 static inline void save_pg_dir(void)
430 {
431         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
432 }
433 #else
434 static inline void save_pg_dir(void)
435 {
436 }
437 #endif
438
439 void zap_low_mappings (void)
440 {
441         int i;
442
443         save_pg_dir();
444
445         /*
446          * Zap initial low-memory mappings.
447          *
448          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
449          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
450          */
451         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
452 #ifdef CONFIG_X86_PAE
453                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
454 #else
455                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
456 #endif
457         flush_tlb_all();
458 }
459
460 int nx_enabled = 0;
461
462 pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
463 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
464
465 #ifdef CONFIG_X86_PAE
466
467 static int disable_nx __initdata = 0;
468
469 /*
470  * noexec = on|off
471  *
472  * Control non executable mappings.
473  *
474  * on      Enable
475  * off     Disable
476  */
477 static int __init noexec_setup(char *str)
478 {
479         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
480                 if (cpu_has_nx) {
481                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
482                         disable_nx = 0;
483                 }
484         } else if (!strcmp(str,"off")) {
485                 disable_nx = 1;
486                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
487         } else
488                 return -EINVAL;
489
490         return 0;
491 }
492 early_param("noexec", noexec_setup);
493
494 static void __init set_nx(void)
495 {
496         unsigned int v[4], l, h;
497
498         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
499                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
500                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
501                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
502                         l |= EFER_NX;
503                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
504                         nx_enabled = 1;
505                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
506                 }
507         }
508 }
509
510 #endif
511
512 /*
513  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
514  * already mapped by head.S.
515  *
516  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
517  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
518  */
519 void __init paging_init(void)
520 {
521 #ifdef CONFIG_X86_PAE
522         set_nx();
523         if (nx_enabled)
524                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
525 #endif
526
527         pagetable_init();
528
529         load_cr3(swapper_pg_dir);
530
531 #ifdef CONFIG_X86_PAE
532         /*
533          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
534          * the user would just see a hanging kernel.
535          */
536         if (cpu_has_pae)
537                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
538 #endif
539         __flush_tlb_all();
540
541         kmap_init();
542 }
543
544 /*
545  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
546  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
547  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
548  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
549  */
550
551 static void __init test_wp_bit(void)
552 {
553         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
554
555         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
556         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
557         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
558         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
559
560         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
561                 printk("No.\n");
562 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
563                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
564 #endif
565         } else {
566                 printk("Ok.\n");
567         }
568 }
569
570 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc; 
571
572 void __init mem_init(void)
573 {
574         extern int ppro_with_ram_bug(void);
575         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
576         int tmp;
577         int bad_ppro;
578
579 #ifdef CONFIG_FLATMEM
580         BUG_ON(!mem_map);
581 #endif
582         
583         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
584
585 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
586         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
587         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
588                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
589                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
590                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
591                 BUG();
592         }
593 #endif
594  
595         /* this will put all low memory onto the freelists */
596         totalram_pages += free_all_bootmem();
597
598         reservedpages = 0;
599         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
600                 /*
601                  * Only count reserved RAM pages
602                  */
603                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
604                         reservedpages++;
605
606         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
607
608         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
609         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
610         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
611
612         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT); 
613         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START, 
614                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
615
616         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
617                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
618                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
619                 codesize >> 10,
620                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
621                 datasize >> 10,
622                 initsize >> 10,
623                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
624                );
625
626 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
627         printk("virtual kernel memory layout:\n"
628                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
629 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
630                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
631 #endif
632                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
633                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
634                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
635                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
636                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
637                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
638                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
639
640 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
641                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
642                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
643 #endif
644
645                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
646                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
647
648                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
649                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
650
651                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
652                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
653
654                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
655                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
656
657                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
658                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
659
660 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
661         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
662         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
663 #endif
664         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
665         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
666 #endif /* double-sanity-check paranoia */
667
668 #ifdef CONFIG_X86_PAE
669         if (!cpu_has_pae)
670                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
671 #endif
672         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
673                 test_wp_bit();
674
675         /*
676          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
677          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
678          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
679          * the WP-bit has been tested.
680          */
681 #ifndef CONFIG_SMP
682         zap_low_mappings();
683 #endif
684 }
685
686 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
687 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
688 {
689         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
690         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
691         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
692         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
693
694         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
695 }
696
697 #endif
698
699 struct kmem_cache *pmd_cache;
700
701 void __init pgtable_cache_init(void)
702 {
703         if (PTRS_PER_PMD > 1)
704                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
705                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
706                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
707                                               SLAB_PANIC,
708                                               pmd_ctor);
709 }
710
711 /*
712  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
713  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
714  */
715 static int noinline do_test_wp_bit(void)
716 {
717         char tmp_reg;
718         int flag;
719
720         __asm__ __volatile__(
721                 "       movb %0,%1      \n"
722                 "1:     movb %1,%0      \n"
723                 "       xorl %2,%2      \n"
724                 "2:                     \n"
725                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
726                 "       .align 4        \n"
727                 "       .long 1b,2b     \n"
728                 ".previous              \n"
729                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
730                  "=q" (tmp_reg),
731                  "=r" (flag)
732                 :"2" (1)
733                 :"memory");
734         
735         return flag;
736 }
737
738 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
739 const int rodata_test_data = 0xC3;
740 EXPORT_SYMBOL_GPL(rodata_test_data);
741
742 void mark_rodata_ro(void)
743 {
744         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
745         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
746
747 #ifndef CONFIG_KPROBES
748 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
749         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
750         if (num_possible_cpus() <= 1)
751 #endif
752         {
753                 set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
754                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
755
756 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
757                 printk("Testing CPA: Reverting %lx-%lx\n", start, start+size);
758                 set_pages_rw(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT);
759
760                 printk("Testing CPA: write protecting again\n");
761                 set_pages_ro(virt_to_page(start), size>>PAGE_SHIFT);
762 #endif
763         }
764 #endif
765         start += size;
766         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
767         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
768         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
769                size >> 10);
770         rodata_test();
771
772 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
773         printk("Testing CPA: undo %lx-%lx\n", start, start + size);
774         set_pages_rw(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
775
776         printk("Testing CPA: write protecting again\n");
777         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
778 #endif
779 }
780 #endif
781
782 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
783 {
784         unsigned long addr;
785
786 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
787         /*
788          * If debugging page accesses then do not free this memory but
789          * mark them not present - any buggy init-section access will
790          * create a kernel page fault:
791          */
792         printk(KERN_INFO "debug: unmapping init memory %08lx..%08lx\n",
793                 begin, PAGE_ALIGN(end));
794         set_memory_np(begin, (end - begin) >> PAGE_SHIFT);
795 #else
796         /*
797          * We just marked the kernel text read only above, now that
798          * we are going to free part of that, we need to make that
799          * writeable first.
800          */
801         set_memory_rw(begin, (end - begin) >> PAGE_SHIFT);
802
803         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
804                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
805                 init_page_count(virt_to_page(addr));
806                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
807                 free_page(addr);
808                 totalram_pages++;
809         }
810         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
811 #endif
812 }
813
814 void free_initmem(void)
815 {
816         free_init_pages("unused kernel memory",
817                         (unsigned long)(&__init_begin),
818                         (unsigned long)(&__init_end));
819 }
820
821 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
822 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
823 {
824         free_init_pages("initrd memory", start, end);
825 }
826 #endif
827