e6e34c7dcabf5b3e912df5d814f3cc9f9f5b10a6
[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/efi.h>
31 #include <linux/memory_hotplug.h>
32 #include <linux/initrd.h>
33 #include <linux/cpumask.h>
34
35 #include <asm/processor.h>
36 #include <asm/system.h>
37 #include <asm/uaccess.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/dma.h>
40 #include <asm/fixmap.h>
41 #include <asm/e820.h>
42 #include <asm/apic.h>
43 #include <asm/tlb.h>
44 #include <asm/tlbflush.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(__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         if (efi_enabled) {
220                 efi_memory_desc_t *md;
221                 void *p;
222
223                 for (p = memmap.map; p < memmap.map_end; p += memmap.desc_size) {
224                         md = p;
225                         if (!is_available_memory(md))
226                                 continue;
227                         addr = (md->phys_addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
228                         end = (md->phys_addr + (md->num_pages << EFI_PAGE_SHIFT)) >> PAGE_SHIFT;
229
230                         if ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
231                                 return 1;
232                 }
233                 return 0;
234         }
235
236         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
237
238                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)       /* not usable memory */
239                         continue;
240                 /*
241                  *      !!!FIXME!!! Some BIOSen report areas as RAM that
242                  *      are not. Notably the 640->1Mb area. We need a sanity
243                  *      check here.
244                  */
245                 addr = (e820.map[i].addr+PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
246                 end = (e820.map[i].addr+e820.map[i].size) >> PAGE_SHIFT;
247                 if  ((pagenr >= addr) && (pagenr < end))
248                         return 1;
249         }
250         return 0;
251 }
252
253 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
254 pte_t *kmap_pte;
255 pgprot_t kmap_prot;
256
257 #define kmap_get_fixmap_pte(vaddr)                                      \
258         pte_offset_kernel(pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(vaddr), vaddr), (vaddr)), (vaddr))
259
260 static void __init kmap_init(void)
261 {
262         unsigned long kmap_vstart;
263
264         /* cache the first kmap pte */
265         kmap_vstart = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
266         kmap_pte = kmap_get_fixmap_pte(kmap_vstart);
267
268         kmap_prot = PAGE_KERNEL;
269 }
270
271 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
272 {
273         pgd_t *pgd;
274         pud_t *pud;
275         pmd_t *pmd;
276         pte_t *pte;
277         unsigned long vaddr;
278
279         vaddr = PKMAP_BASE;
280         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
281
282         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
283         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
284         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
285         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
286         pkmap_page_table = pte; 
287 }
288
289 static void __meminit free_new_highpage(struct page *page)
290 {
291         init_page_count(page);
292         __free_page(page);
293         totalhigh_pages++;
294 }
295
296 void __init add_one_highpage_init(struct page *page, int pfn, int bad_ppro)
297 {
298         if (page_is_ram(pfn) && !(bad_ppro && page_kills_ppro(pfn))) {
299                 ClearPageReserved(page);
300                 free_new_highpage(page);
301         } else
302                 SetPageReserved(page);
303 }
304
305 static int __meminit add_one_highpage_hotplug(struct page *page, unsigned long pfn)
306 {
307         free_new_highpage(page);
308         totalram_pages++;
309 #ifdef CONFIG_FLATMEM
310         max_mapnr = max(pfn, max_mapnr);
311 #endif
312         num_physpages++;
313         return 0;
314 }
315
316 /*
317  * Not currently handling the NUMA case.
318  * Assuming single node and all memory that
319  * has been added dynamically that would be
320  * onlined here is in HIGHMEM
321  */
322 void __meminit online_page(struct page *page)
323 {
324         ClearPageReserved(page);
325         add_one_highpage_hotplug(page, page_to_pfn(page));
326 }
327
328
329 #ifdef CONFIG_NUMA
330 extern void set_highmem_pages_init(int);
331 #else
332 static void __init set_highmem_pages_init(int bad_ppro)
333 {
334         int pfn;
335         for (pfn = highstart_pfn; pfn < highend_pfn; pfn++) {
336                 /*
337                  * Holes under sparsemem might not have no mem_map[]:
338                  */
339                 if (pfn_valid(pfn))
340                         add_one_highpage_init(pfn_to_page(pfn), pfn, bad_ppro);
341         }
342         totalram_pages += totalhigh_pages;
343 }
344 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
345
346 #else
347 #define kmap_init() do { } while (0)
348 #define permanent_kmaps_init(pgd_base) do { } while (0)
349 #define set_highmem_pages_init(bad_ppro) do { } while (0)
350 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
351
352 unsigned long long __PAGE_KERNEL = _PAGE_KERNEL;
353 EXPORT_SYMBOL(__PAGE_KERNEL);
354 unsigned long long __PAGE_KERNEL_EXEC = _PAGE_KERNEL_EXEC;
355
356 #ifdef CONFIG_NUMA
357 extern void __init remap_numa_kva(void);
358 #else
359 #define remap_numa_kva() do {} while (0)
360 #endif
361
362 void __init native_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
363 {
364 #ifdef CONFIG_X86_PAE
365         int i;
366
367         /*
368          * Init entries of the first-level page table to the
369          * zero page, if they haven't already been set up.
370          *
371          * In a normal native boot, we'll be running on a
372          * pagetable rooted in swapper_pg_dir, but not in PAE
373          * mode, so this will end up clobbering the mappings
374          * for the lower 24Mbytes of the address space,
375          * without affecting the kernel address space.
376          */
377         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
378                 set_pgd(&base[i],
379                         __pgd(__pa(empty_zero_page) | _PAGE_PRESENT));
380
381         /* Make sure kernel address space is empty so that a pagetable
382            will be allocated for it. */
383         memset(&base[USER_PTRS_PER_PGD], 0,
384                KERNEL_PGD_PTRS * sizeof(pgd_t));
385 #else
386         paravirt_alloc_pd(__pa(swapper_pg_dir) >> PAGE_SHIFT);
387 #endif
388 }
389
390 void __init native_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
391 {
392 #ifdef CONFIG_X86_PAE
393         /*
394          * Add low memory identity-mappings - SMP needs it when
395          * starting up on an AP from real-mode. In the non-PAE
396          * case we already have these mappings through head.S.
397          * All user-space mappings are explicitly cleared after
398          * SMP startup.
399          */
400         set_pgd(&base[0], base[USER_PTRS_PER_PGD]);
401 #endif
402 }
403
404 /*
405  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
406  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
407  * the boot process.
408  *
409  * If we're booting on native hardware, this will be a pagetable
410  * constructed in arch/i386/kernel/head.S, and not running in PAE mode
411  * (even if we'll end up running in PAE).  The root of the pagetable
412  * will be swapper_pg_dir.
413  *
414  * If we're booting paravirtualized under a hypervisor, then there are
415  * more options: we may already be running PAE, and the pagetable may
416  * or may not be based in swapper_pg_dir.  In any case,
417  * paravirt_pagetable_setup_start() will set up swapper_pg_dir
418  * appropriately for the rest of the initialization to work.
419  *
420  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
421  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
422  * mappings.
423  */
424 static void __init pagetable_init (void)
425 {
426         unsigned long vaddr, end;
427         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
428
429         paravirt_pagetable_setup_start(pgd_base);
430
431         /* Enable PSE if available */
432         if (cpu_has_pse)
433                 set_in_cr4(X86_CR4_PSE);
434
435         /* Enable PGE if available */
436         if (cpu_has_pge) {
437                 set_in_cr4(X86_CR4_PGE);
438                 __PAGE_KERNEL |= _PAGE_GLOBAL;
439                 __PAGE_KERNEL_EXEC |= _PAGE_GLOBAL;
440         }
441
442         kernel_physical_mapping_init(pgd_base);
443         remap_numa_kva();
444
445         /*
446          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
447          * created - mappings will be set by set_fixmap():
448          */
449         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
450         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
451         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
452
453         permanent_kmaps_init(pgd_base);
454
455         paravirt_pagetable_setup_done(pgd_base);
456 }
457
458 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_ACPI)
459 /*
460  * Swap suspend & friends need this for resume because things like the intel-agp
461  * driver might have split up a kernel 4MB mapping.
462  */
463 char __nosavedata swsusp_pg_dir[PAGE_SIZE]
464         __attribute__ ((aligned (PAGE_SIZE)));
465
466 static inline void save_pg_dir(void)
467 {
468         memcpy(swsusp_pg_dir, swapper_pg_dir, PAGE_SIZE);
469 }
470 #else
471 static inline void save_pg_dir(void)
472 {
473 }
474 #endif
475
476 void zap_low_mappings (void)
477 {
478         int i;
479
480         save_pg_dir();
481
482         /*
483          * Zap initial low-memory mappings.
484          *
485          * Note that "pgd_clear()" doesn't do it for
486          * us, because pgd_clear() is a no-op on i386.
487          */
488         for (i = 0; i < USER_PTRS_PER_PGD; i++)
489 #ifdef CONFIG_X86_PAE
490                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(1 + __pa(empty_zero_page)));
491 #else
492                 set_pgd(swapper_pg_dir+i, __pgd(0));
493 #endif
494         flush_tlb_all();
495 }
496
497 int nx_enabled = 0;
498
499 #ifdef CONFIG_X86_PAE
500
501 static int disable_nx __initdata = 0;
502 u64 __supported_pte_mask __read_mostly = ~_PAGE_NX;
503 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
504
505 /*
506  * noexec = on|off
507  *
508  * Control non executable mappings.
509  *
510  * on      Enable
511  * off     Disable
512  */
513 static int __init noexec_setup(char *str)
514 {
515         if (!str || !strcmp(str, "on")) {
516                 if (cpu_has_nx) {
517                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
518                         disable_nx = 0;
519                 }
520         } else if (!strcmp(str,"off")) {
521                 disable_nx = 1;
522                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
523         } else
524                 return -EINVAL;
525
526         return 0;
527 }
528 early_param("noexec", noexec_setup);
529
530 static void __init set_nx(void)
531 {
532         unsigned int v[4], l, h;
533
534         if (cpu_has_pae && (cpuid_eax(0x80000000) > 0x80000001)) {
535                 cpuid(0x80000001, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
536                 if ((v[3] & (1 << 20)) && !disable_nx) {
537                         rdmsr(MSR_EFER, l, h);
538                         l |= EFER_NX;
539                         wrmsr(MSR_EFER, l, h);
540                         nx_enabled = 1;
541                         __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
542                 }
543         }
544 }
545
546 /*
547  * Enables/disables executability of a given kernel page and
548  * returns the previous setting.
549  */
550 int __init set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable)
551 {
552         pte_t *pte;
553         int ret = 1;
554
555         if (!nx_enabled)
556                 goto out;
557
558         pte = lookup_address(vaddr);
559         BUG_ON(!pte);
560
561         if (!pte_exec_kernel(*pte))
562                 ret = 0;
563
564         if (enable)
565                 pte->pte_high &= ~(1 << (_PAGE_BIT_NX - 32));
566         else
567                 pte->pte_high |= 1 << (_PAGE_BIT_NX - 32);
568         pte_update_defer(&init_mm, vaddr, pte);
569         __flush_tlb_all();
570 out:
571         return ret;
572 }
573
574 #endif
575
576 /*
577  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
578  * already mapped by head.S.
579  *
580  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
581  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
582  */
583 void __init paging_init(void)
584 {
585 #ifdef CONFIG_X86_PAE
586         set_nx();
587         if (nx_enabled)
588                 printk("NX (Execute Disable) protection: active\n");
589 #endif
590
591         pagetable_init();
592
593         load_cr3(swapper_pg_dir);
594
595 #ifdef CONFIG_X86_PAE
596         /*
597          * We will bail out later - printk doesn't work right now so
598          * the user would just see a hanging kernel.
599          */
600         if (cpu_has_pae)
601                 set_in_cr4(X86_CR4_PAE);
602 #endif
603         __flush_tlb_all();
604
605         kmap_init();
606 }
607
608 /*
609  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
610  * and also on some strange 486's (NexGen etc.). All 586+'s are OK. This
611  * used to involve black magic jumps to work around some nasty CPU bugs,
612  * but fortunately the switch to using exceptions got rid of all that.
613  */
614
615 static void __init test_wp_bit(void)
616 {
617         printk("Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode... ");
618
619         /* Any page-aligned address will do, the test is non-destructive */
620         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa(&swapper_pg_dir), PAGE_READONLY);
621         boot_cpu_data.wp_works_ok = do_test_wp_bit();
622         clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
623
624         if (!boot_cpu_data.wp_works_ok) {
625                 printk("No.\n");
626 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
627                 panic("This kernel doesn't support CPU's with broken WP. Recompile it for a 386!");
628 #endif
629         } else {
630                 printk("Ok.\n");
631         }
632 }
633
634 static struct kcore_list kcore_mem, kcore_vmalloc; 
635
636 void __init mem_init(void)
637 {
638         extern int ppro_with_ram_bug(void);
639         int codesize, reservedpages, datasize, initsize;
640         int tmp;
641         int bad_ppro;
642
643 #ifdef CONFIG_FLATMEM
644         BUG_ON(!mem_map);
645 #endif
646         
647         bad_ppro = ppro_with_ram_bug();
648
649 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
650         /* check that fixmap and pkmap do not overlap */
651         if (PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE >= FIXADDR_START) {
652                 printk(KERN_ERR "fixmap and kmap areas overlap - this will crash\n");
653                 printk(KERN_ERR "pkstart: %lxh pkend: %lxh fixstart %lxh\n",
654                                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE, FIXADDR_START);
655                 BUG();
656         }
657 #endif
658  
659         /* this will put all low memory onto the freelists */
660         totalram_pages += free_all_bootmem();
661
662         reservedpages = 0;
663         for (tmp = 0; tmp < max_low_pfn; tmp++)
664                 /*
665                  * Only count reserved RAM pages
666                  */
667                 if (page_is_ram(tmp) && PageReserved(pfn_to_page(tmp)))
668                         reservedpages++;
669
670         set_highmem_pages_init(bad_ppro);
671
672         codesize =  (unsigned long) &_etext - (unsigned long) &_text;
673         datasize =  (unsigned long) &_edata - (unsigned long) &_etext;
674         initsize =  (unsigned long) &__init_end - (unsigned long) &__init_begin;
675
676         kclist_add(&kcore_mem, __va(0), max_low_pfn << PAGE_SHIFT); 
677         kclist_add(&kcore_vmalloc, (void *)VMALLOC_START, 
678                    VMALLOC_END-VMALLOC_START);
679
680         printk(KERN_INFO "Memory: %luk/%luk available (%dk kernel code, %dk reserved, %dk data, %dk init, %ldk highmem)\n",
681                 (unsigned long) nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10),
682                 num_physpages << (PAGE_SHIFT-10),
683                 codesize >> 10,
684                 reservedpages << (PAGE_SHIFT-10),
685                 datasize >> 10,
686                 initsize >> 10,
687                 (unsigned long) (totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10))
688                );
689
690 #if 1 /* double-sanity-check paranoia */
691         printk("virtual kernel memory layout:\n"
692                "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
693 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
694                "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
695 #endif
696                "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
697                "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
698                "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
699                "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
700                "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
701                FIXADDR_START, FIXADDR_TOP,
702                (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
703
704 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
705                PKMAP_BASE, PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE,
706                (LAST_PKMAP*PAGE_SIZE) >> 10,
707 #endif
708
709                VMALLOC_START, VMALLOC_END,
710                (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
711
712                (unsigned long)__va(0), (unsigned long)high_memory,
713                ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,
714
715                (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
716                ((unsigned long)&__init_end - (unsigned long)&__init_begin) >> 10,
717
718                (unsigned long)&_etext, (unsigned long)&_edata,
719                ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
720
721                (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
722                ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
723
724 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
725         BUG_ON(PKMAP_BASE+LAST_PKMAP*PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
726         BUG_ON(VMALLOC_END                     > PKMAP_BASE);
727 #endif
728         BUG_ON(VMALLOC_START                   > VMALLOC_END);
729         BUG_ON((unsigned long)high_memory      > VMALLOC_START);
730 #endif /* double-sanity-check paranoia */
731
732 #ifdef CONFIG_X86_PAE
733         if (!cpu_has_pae)
734                 panic("cannot execute a PAE-enabled kernel on a PAE-less CPU!");
735 #endif
736         if (boot_cpu_data.wp_works_ok < 0)
737                 test_wp_bit();
738
739         /*
740          * Subtle. SMP is doing it's boot stuff late (because it has to
741          * fork idle threads) - but it also needs low mappings for the
742          * protected-mode entry to work. We zap these entries only after
743          * the WP-bit has been tested.
744          */
745 #ifndef CONFIG_SMP
746         zap_low_mappings();
747 #endif
748 }
749
750 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
751 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
752 {
753         struct pglist_data *pgdata = NODE_DATA(nid);
754         struct zone *zone = pgdata->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
755         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
756         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
757
758         return __add_pages(zone, start_pfn, nr_pages);
759 }
760
761 #endif
762
763 struct kmem_cache *pmd_cache;
764
765 void __init pgtable_cache_init(void)
766 {
767         if (PTRS_PER_PMD > 1)
768                 pmd_cache = kmem_cache_create("pmd",
769                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
770                                               PTRS_PER_PMD*sizeof(pmd_t),
771                                               SLAB_PANIC,
772                                               pmd_ctor);
773 }
774
775 /*
776  * This function cannot be __init, since exceptions don't work in that
777  * section.  Put this after the callers, so that it cannot be inlined.
778  */
779 static int noinline do_test_wp_bit(void)
780 {
781         char tmp_reg;
782         int flag;
783
784         __asm__ __volatile__(
785                 "       movb %0,%1      \n"
786                 "1:     movb %1,%0      \n"
787                 "       xorl %2,%2      \n"
788                 "2:                     \n"
789                 ".section __ex_table,\"a\"\n"
790                 "       .align 4        \n"
791                 "       .long 1b,2b     \n"
792                 ".previous              \n"
793                 :"=m" (*(char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST)),
794                  "=q" (tmp_reg),
795                  "=r" (flag)
796                 :"2" (1)
797                 :"memory");
798         
799         return flag;
800 }
801
802 #ifdef CONFIG_DEBUG_RODATA
803
804 void mark_rodata_ro(void)
805 {
806         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
807         unsigned long size = PFN_ALIGN(_etext) - start;
808
809 #ifndef CONFIG_KPROBES
810 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
811         /* It must still be possible to apply SMP alternatives. */
812         if (num_possible_cpus() <= 1)
813 #endif
814         {
815                 change_page_attr(virt_to_page(start),
816                                  size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RX);
817                 printk("Write protecting the kernel text: %luk\n", size >> 10);
818         }
819 #endif
820         start += size;
821         size = (unsigned long)__end_rodata - start;
822         change_page_attr(virt_to_page(start),
823                          size >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL_RO);
824         printk("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
825                size >> 10);
826
827         /*
828          * change_page_attr() requires a global_flush_tlb() call after it.
829          * We do this after the printk so that if something went wrong in the
830          * change, the printk gets out at least to give a better debug hint
831          * of who is the culprit.
832          */
833         global_flush_tlb();
834 }
835 #endif
836
837 void free_init_pages(char *what, unsigned long begin, unsigned long end)
838 {
839         unsigned long addr;
840
841         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
842                 ClearPageReserved(virt_to_page(addr));
843                 init_page_count(virt_to_page(addr));
844                 memset((void *)addr, POISON_FREE_INITMEM, PAGE_SIZE);
845                 free_page(addr);
846                 totalram_pages++;
847         }
848         printk(KERN_INFO "Freeing %s: %luk freed\n", what, (end - begin) >> 10);
849 }
850
851 void free_initmem(void)
852 {
853         free_init_pages("unused kernel memory",
854                         (unsigned long)(&__init_begin),
855                         (unsigned long)(&__init_end));
856 }
857
858 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
859 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
860 {
861         free_init_pages("initrd memory", start, end);
862 }
863 #endif
864