arch/x86/mm/init_32.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   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/signal.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/string.h>
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/ptrace.h>
  16 #include <linux/mman.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/hugetlb.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/smp.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/pagemap.h>
  24 #include <linux/pci.h>
  25 #include <linux/pfn.h>
  26 #include <linux/poison.h>
  27 #include <linux/memblock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/memory_hotplug.h>
  30 #include <linux/initrd.h>
  31 #include <linux/cpumask.h>
  32 #include <linux/gfp.h>
  33
  34 #include <asm/asm.h>
  35 #include <asm/bios_ebda.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <linux/uaccess.h>
  38 #include <asm/dma.h>
  39 #include <asm/fixmap.h>
  40 #include <asm/e820/api.h>
  41 #include <asm/apic.h>
  42 #include <asm/bugs.h>
  43 #include <asm/tlb.h>
  44 #include <asm/tlbflush.h>
  45 #include <asm/olpc_ofw.h>
  46 #include <asm/pgalloc.h>
  47 #include <asm/sections.h>
  48 #include <asm/setup.h>
  49 #include <asm/set_memory.h>
  50 #include <asm/page_types.h>
  51 #include <asm/cpu_entry_area.h>
  52 #include <asm/init.h>
  53 #include <asm/pgtable_areas.h>
  54 #include <asm/numa.h>
  55
  56 #include "mm_internal.h"
  57
  58 unsigned long highstart_pfn, highend_pfn;
  59
  60 bool __read_mostly __vmalloc_start_set = false;
  61
  62 /*
  63  * Creates a middle page table and puts a pointer to it in the
  64  * given global directory entry. This only returns the gd entry
  65  * in non-PAE compilation mode, since the middle layer is folded.
  66  */
  67 static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd)
  68 {
  69         p4d_t *p4d;
  70         pud_t *pud;
  71         pmd_t *pmd_table;
  72
  73 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  74         if (!(pgd_val(*pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
  75                 pmd_table = (pmd_t *)alloc_low_page();
  76                 set_pgd(pgd, __pgd(__pa(pmd_table) | _PAGE_PRESENT));
  77                 p4d = p4d_offset(pgd, 0);
  78                 pud = pud_offset(p4d, 0);
  79                 BUG_ON(pmd_table != pmd_offset(pud, 0));
  80
  81                 return pmd_table;
  82         }
  83 #endif
  84         p4d = p4d_offset(pgd, 0);
  85         pud = pud_offset(p4d, 0);
  86         pmd_table = pmd_offset(pud, 0);
  87
  88         return pmd_table;
  89 }
  90
  91 /*
  92  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  93  * directory entry:
  94  */
  95 static pte_t * __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  96 {
  97         if (!(pmd_val(*pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
  98                 pte_t *page_table = (pte_t *)alloc_low_page();
  99
 100                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
 101                 BUG_ON(page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0));
 102         }
 103
 104         return pte_offset_kernel(pmd, 0);
 105 }
 106
 107 pmd_t * __init populate_extra_pmd(unsigned long vaddr)
 108 {
 109         int pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 110         int pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 111
 112         return one_md_table_init(swapper_pg_dir + pgd_idx) + pmd_idx;
 113 }
 114
 115 pte_t * __init populate_extra_pte(unsigned long vaddr)
 116 {
 117         int pte_idx = pte_index(vaddr);
 118         pmd_t *pmd;
 119
 120         pmd = populate_extra_pmd(vaddr);
 121         return one_page_table_init(pmd) + pte_idx;
 122 }
 123
 124 static unsigned long __init
 125 page_table_range_init_count(unsigned long start, unsigned long end)
 126 {
 127         unsigned long count = 0;
 128 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 129         int pmd_idx_kmap_begin = fix_to_virt(FIX_KMAP_END) >> PMD_SHIFT;
 130         int pmd_idx_kmap_end = fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT;
 131         int pgd_idx, pmd_idx;
 132         unsigned long vaddr;
 133
 134         if (pmd_idx_kmap_begin == pmd_idx_kmap_end)
 135                 return 0;
 136
 137         vaddr = start;
 138         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 139         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 140
 141         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd_idx++) {
 142                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end);
 143                                                         pmd_idx++) {
 144                         if ((vaddr >> PMD_SHIFT) >= pmd_idx_kmap_begin &&
 145                             (vaddr >> PMD_SHIFT) <= pmd_idx_kmap_end)
 146                                 count++;
 147                         vaddr += PMD_SIZE;
 148                 }
 149                 pmd_idx = 0;
 150         }
 151 #endif
 152         return count;
 153 }
 154
 155 static pte_t *__init page_table_kmap_check(pte_t *pte, pmd_t *pmd,
 156                                            unsigned long vaddr, pte_t *lastpte,
 157                                            void **adr)
 158 {
 159 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 160         /*
 161          * Something (early fixmap) may already have put a pte
 162          * page here, which causes the page table allocation
 163          * to become nonlinear. Attempt to fix it, and if it
 164          * is still nonlinear then we have to bug.
 165          */
 166         int pmd_idx_kmap_begin = fix_to_virt(FIX_KMAP_END) >> PMD_SHIFT;
 167         int pmd_idx_kmap_end = fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT;
 168
 169         if (pmd_idx_kmap_begin != pmd_idx_kmap_end
 170             && (vaddr >> PMD_SHIFT) >= pmd_idx_kmap_begin
 171             && (vaddr >> PMD_SHIFT) <= pmd_idx_kmap_end) {
 172                 pte_t *newpte;
 173                 int i;
 174
 175                 BUG_ON(after_bootmem);
 176                 newpte = *adr;
 177                 for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
 178                         set_pte(newpte + i, pte[i]);
 179                 *adr = (void *)(((unsigned long)(*adr)) + PAGE_SIZE);
 180
 181                 set_pmd(pmd, __pmd(__pa(newpte)|_PAGE_TABLE));
 182                 BUG_ON(newpte != pte_offset_kernel(pmd, 0));
 183                 __flush_tlb_all();
 184
 185                 pte = newpte;
 186         }
 187         BUG_ON(vaddr < fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN - 1)
 188                && vaddr > fix_to_virt(FIX_KMAP_END)
 189                && lastpte && lastpte + PTRS_PER_PTE != pte);
 190 #endif
 191         return pte;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * This function initializes a certain range of kernel virtual memory
 196  * with new bootmem page tables, everywhere page tables are missing in
 197  * the given range.
 198  *
 199  * NOTE: The pagetables are allocated contiguous on the physical space
 200  * so we can cache the place of the first one and move around without
 201  * checking the pgd every time.
 202  */
 203 static void __init
 204 page_table_range_init(unsigned long start, unsigned long end, pgd_t *pgd_base)
 205 {
 206         int pgd_idx, pmd_idx;
 207         unsigned long vaddr;
 208         pgd_t *pgd;
 209         pmd_t *pmd;
 210         pte_t *pte = NULL;
 211         unsigned long count = page_table_range_init_count(start, end);
 212         void *adr = NULL;
 213
 214         if (count)
 215                 adr = alloc_low_pages(count);
 216
 217         vaddr = start;
 218         pgd_idx = pgd_index(vaddr);
 219         pmd_idx = pmd_index(vaddr);
 220         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 221
 222         for ( ; (pgd_idx < PTRS_PER_PGD) && (vaddr != end); pgd++, pgd_idx++) {
 223                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 224                 pmd = pmd + pmd_index(vaddr);
 225                 for (; (pmd_idx < PTRS_PER_PMD) && (vaddr != end);
 226                                                         pmd++, pmd_idx++) {
 227                         pte = page_table_kmap_check(one_page_table_init(pmd),
 228                                                     pmd, vaddr, pte, &adr);
 229
 230                         vaddr += PMD_SIZE;
 231                 }
 232                 pmd_idx = 0;
 233         }
 234 }
 235
 236 static inline int is_x86_32_kernel_text(unsigned long addr)
 237 {
 238         if (addr >= (unsigned long)_text && addr <= (unsigned long)__init_end)
 239                 return 1;
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 /*
 244  * This maps the physical memory to kernel virtual address space, a total
 245  * of max_low_pfn pages, by creating page tables starting from address
 246  * PAGE_OFFSET:
 247  */
 248 unsigned long __init
 249 kernel_physical_mapping_init(unsigned long start,
 250                              unsigned long end,
 251                              unsigned long page_size_mask,
 252                              pgprot_t prot)
 253 {
 254         int use_pse = page_size_mask == (1<<PG_LEVEL_2M);
 255         unsigned long last_map_addr = end;
 256         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 257         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 258         int pgd_idx, pmd_idx, pte_ofs;
 259         unsigned long pfn;
 260         pgd_t *pgd;
 261         pmd_t *pmd;
 262         pte_t *pte;
 263         unsigned pages_2m, pages_4k;
 264         int mapping_iter;
 265
 266         start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 267         end_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
 268
 269         /*
 270          * First iteration will setup identity mapping using large/small pages
 271          * based on use_pse, with other attributes same as set by
 272          * the early code in head_32.S
 273          *
 274          * Second iteration will setup the appropriate attributes (NX, GLOBAL..)
 275          * as desired for the kernel identity mapping.
 276          *
 277          * This two pass mechanism conforms to the TLB app note which says:
 278          *
 279          *     "Software should not write to a paging-structure entry in a way
 280          *      that would change, for any linear address, both the page size
 281          *      and either the page frame or attributes."
 282          */
 283         mapping_iter = 1;
 284
 285         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE))
 286                 use_pse = 0;
 287
 288 repeat:
 289         pages_2m = pages_4k = 0;
 290         pfn = start_pfn;
 291         pgd_idx = pgd_index((pfn<<PAGE_SHIFT) + PAGE_OFFSET);
 292         pgd = pgd_base + pgd_idx;
 293         for (; pgd_idx < PTRS_PER_PGD; pgd++, pgd_idx++) {
 294                 pmd = one_md_table_init(pgd);
 295
 296                 if (pfn >= end_pfn)
 297                         continue;
 298 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 299                 pmd_idx = pmd_index((pfn<<PAGE_SHIFT) + PAGE_OFFSET);
 300                 pmd += pmd_idx;
 301 #else
 302                 pmd_idx = 0;
 303 #endif
 304                 for (; pmd_idx < PTRS_PER_PMD && pfn < end_pfn;
 305                      pmd++, pmd_idx++) {
 306                         unsigned int addr = pfn * PAGE_SIZE + PAGE_OFFSET;
 307
 308                         /*
 309                          * Map with big pages if possible, otherwise
 310                          * create normal page tables:
 311                          */
 312                         if (use_pse) {
 313                                 unsigned int addr2;
 314                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL_LARGE;
 315                                 /*
 316                                  * first pass will use the same initial
 317                                  * identity mapping attribute + _PAGE_PSE.
 318                                  */
 319                                 pgprot_t init_prot =
 320                                         __pgprot(PTE_IDENT_ATTR |
 321                                                  _PAGE_PSE);
 322
 323                                 pfn &= PMD_MASK >> PAGE_SHIFT;
 324                                 addr2 = (pfn + PTRS_PER_PTE-1) * PAGE_SIZE +
 325                                         PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE-1;
 326
 327                                 if (is_x86_32_kernel_text(addr) ||
 328                                     is_x86_32_kernel_text(addr2))
 329                                         prot = PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC;
 330
 331                                 pages_2m++;
 332                                 if (mapping_iter == 1)
 333                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, init_prot));
 334                                 else
 335                                         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, prot));
 336
 337                                 pfn += PTRS_PER_PTE;
 338                                 continue;
 339                         }
 340                         pte = one_page_table_init(pmd);
 341
 342                         pte_ofs = pte_index((pfn<<PAGE_SHIFT) + PAGE_OFFSET);
 343                         pte += pte_ofs;
 344                         for (; pte_ofs < PTRS_PER_PTE && pfn < end_pfn;
 345                              pte++, pfn++, pte_ofs++, addr += PAGE_SIZE) {
 346                                 pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
 347                                 /*
 348                                  * first pass will use the same initial
 349                                  * identity mapping attribute.
 350                                  */
 351                                 pgprot_t init_prot = __pgprot(PTE_IDENT_ATTR);
 352
 353                                 if (is_x86_32_kernel_text(addr))
 354                                         prot = PAGE_KERNEL_EXEC;
 355
 356                                 pages_4k++;
 357                                 if (mapping_iter == 1) {
 358                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, init_prot));
 359                                         last_map_addr = (pfn << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE;
 360                                 } else
 361                                         set_pte(pte, pfn_pte(pfn, prot));
 362                         }
 363                 }
 364         }
 365         if (mapping_iter == 1) {
 366                 /*
 367                  * update direct mapping page count only in the first
 368                  * iteration.
 369                  */
 370                 update_page_count(PG_LEVEL_2M, pages_2m);
 371                 update_page_count(PG_LEVEL_4K, pages_4k);
 372
 373                 /*
 374                  * local global flush tlb, which will flush the previous
 375                  * mappings present in both small and large page TLB's.
 376                  */
 377                 __flush_tlb_all();
 378
 379                 /*
 380                  * Second iteration will set the actual desired PTE attributes.
 381                  */
 382                 mapping_iter = 2;
 383                 goto repeat;
 384         }
 385         return last_map_addr;
 386 }
 387
 388 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 389 static void __init permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 390 {
 391         unsigned long vaddr = PKMAP_BASE;
 392
 393         page_table_range_init(vaddr, vaddr + PAGE_SIZE*LAST_PKMAP, pgd_base);
 394
 395         pkmap_page_table = virt_to_kpte(vaddr);
 396 }
 397
 398 void __init add_highpages_with_active_regions(int nid,
 399                          unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 400 {
 401         phys_addr_t start, end;
 402         u64 i;
 403
 404         for_each_free_mem_range(i, nid, MEMBLOCK_NONE, &start, &end, NULL) {
 405                 unsigned long pfn = clamp_t(unsigned long, PFN_UP(start),
 406                                             start_pfn, end_pfn);
 407                 unsigned long e_pfn = clamp_t(unsigned long, PFN_DOWN(end),
 408                                               start_pfn, end_pfn);
 409                 for ( ; pfn < e_pfn; pfn++)
 410                         if (pfn_valid(pfn))
 411                                 free_highmem_page(pfn_to_page(pfn));
 412         }
 413 }
 414 #else
 415 static inline void permanent_kmaps_init(pgd_t *pgd_base)
 416 {
 417 }
 418 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 419
 420 void __init sync_initial_page_table(void)
 421 {
 422         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 423                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 424                         KERNEL_PGD_PTRS);
 425
 426         /*
 427          * sync back low identity map too.  It is used for example
 428          * in the 32-bit EFI stub.
 429          */
 430         clone_pgd_range(initial_page_table,
 431                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 432                         min(KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
 433 }
 434
 435 void __init native_pagetable_init(void)
 436 {
 437         unsigned long pfn, va;
 438         pgd_t *pgd, *base = swapper_pg_dir;
 439         p4d_t *p4d;
 440         pud_t *pud;
 441         pmd_t *pmd;
 442         pte_t *pte;
 443
 444         /*
 445          * Remove any mappings which extend past the end of physical
 446          * memory from the boot time page table.
 447          * In virtual address space, we should have at least two pages
 448          * from VMALLOC_END to pkmap or fixmap according to VMALLOC_END
 449          * definition. And max_low_pfn is set to VMALLOC_END physical
 450          * address. If initial memory mapping is doing right job, we
 451          * should have pte used near max_low_pfn or one pmd is not present.
 452          */
 453         for (pfn = max_low_pfn; pfn < 1<<(32-PAGE_SHIFT); pfn++) {
 454                 va = PAGE_OFFSET + (pfn<<PAGE_SHIFT);
 455                 pgd = base + pgd_index(va);
 456                 if (!pgd_present(*pgd))
 457                         break;
 458
 459                 p4d = p4d_offset(pgd, va);
 460                 pud = pud_offset(p4d, va);
 461                 pmd = pmd_offset(pud, va);
 462                 if (!pmd_present(*pmd))
 463                         break;
 464
 465                 /* should not be large page here */
 466                 if (pmd_large(*pmd)) {
 467                         pr_warn("try to clear pte for ram above max_low_pfn: pfn: %lx pmd: %p pmd phys: %lx, but pmd is big page and is not using pte !\n",
 468                                 pfn, pmd, __pa(pmd));
 469                         BUG_ON(1);
 470                 }
 471
 472                 pte = pte_offset_kernel(pmd, va);
 473                 if (!pte_present(*pte))
 474                         break;
 475
 476                 printk(KERN_DEBUG "clearing pte for ram above max_low_pfn: pfn: %lx pmd: %p pmd phys: %lx pte: %p pte phys: %lx\n",
 477                                 pfn, pmd, __pa(pmd), pte, __pa(pte));
 478                 pte_clear(NULL, va, pte);
 479         }
 480         paging_init();
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Build a proper pagetable for the kernel mappings.  Up until this
 485  * point, we've been running on some set of pagetables constructed by
 486  * the boot process.
 487  *
 488  * This will be a pagetable constructed in arch/x86/kernel/head_32.S.
 489  * The root of the pagetable will be swapper_pg_dir.
 490  *
 491  * In general, pagetable_init() assumes that the pagetable may already
 492  * be partially populated, and so it avoids stomping on any existing
 493  * mappings.
 494  */
 495 void __init early_ioremap_page_table_range_init(void)
 496 {
 497         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 498         unsigned long vaddr, end;
 499
 500         /*
 501          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 502          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 503          */
 504         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 505         end = (FIXADDR_TOP + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 506         page_table_range_init(vaddr, end, pgd_base);
 507         early_ioremap_reset();
 508 }
 509
 510 static void __init pagetable_init(void)
 511 {
 512         pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;
 513
 514         permanent_kmaps_init(pgd_base);
 515 }
 516
 517 #define DEFAULT_PTE_MASK ~(_PAGE_NX | _PAGE_GLOBAL)
 518 /* Bits supported by the hardware: */
 519 pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = DEFAULT_PTE_MASK;
 520 /* Bits allowed in normal kernel mappings: */
 521 pteval_t __default_kernel_pte_mask __read_mostly = DEFAULT_PTE_MASK;
 522 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
 523 /* Used in PAGE_KERNEL_* macros which are reasonably used out-of-tree: */
 524 EXPORT_SYMBOL(__default_kernel_pte_mask);
 525
 526 /* user-defined highmem size */
 527 static unsigned int highmem_pages = -1;
 528
 529 /*
 530  * highmem=size forces highmem to be exactly 'size' bytes.
 531  * This works even on boxes that have no highmem otherwise.
 532  * This also works to reduce highmem size on bigger boxes.
 533  */
 534 static int __init parse_highmem(char *arg)
 535 {
 536         if (!arg)
 537                 return -EINVAL;
 538
 539         highmem_pages = memparse(arg, &arg) >> PAGE_SHIFT;
 540         return 0;
 541 }
 542 early_param("highmem", parse_highmem);
 543
 544 #define MSG_HIGHMEM_TOO_BIG \
 545         "highmem size (%luMB) is bigger than pages available (%luMB)!\n"
 546
 547 #define MSG_LOWMEM_TOO_SMALL \
 548         "highmem size (%luMB) results in <64MB lowmem, ignoring it!\n"
 549 /*
 550  * All of RAM fits into lowmem - but if user wants highmem
 551  * artificially via the highmem=x boot parameter then create
 552  * it:
 553  */
 554 static void __init lowmem_pfn_init(void)
 555 {
 556         /* max_low_pfn is 0, we already have early_res support */
 557         max_low_pfn = max_pfn;
 558
 559         if (highmem_pages == -1)
 560                 highmem_pages = 0;
 561 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 562         if (highmem_pages >= max_pfn) {
 563                 printk(KERN_ERR MSG_HIGHMEM_TOO_BIG,
 564                         pages_to_mb(highmem_pages), pages_to_mb(max_pfn));
 565                 highmem_pages = 0;
 566         }
 567         if (highmem_pages) {
 568                 if (max_low_pfn - highmem_pages < 64*1024*1024/PAGE_SIZE) {
 569                         printk(KERN_ERR MSG_LOWMEM_TOO_SMALL,
 570                                 pages_to_mb(highmem_pages));
 571                         highmem_pages = 0;
 572                 }
 573                 max_low_pfn -= highmem_pages;
 574         }
 575 #else
 576         if (highmem_pages)
 577                 printk(KERN_ERR "ignoring highmem size on non-highmem kernel!\n");
 578 #endif
 579 }
 580
 581 #define MSG_HIGHMEM_TOO_SMALL \
 582         "only %luMB highmem pages available, ignoring highmem size of %luMB!\n"
 583
 584 #define MSG_HIGHMEM_TRIMMED \
 585         "Warning: only 4GB will be used. Use a HIGHMEM64G enabled kernel!\n"
 586 /*
 587  * We have more RAM than fits into lowmem - we try to put it into
 588  * highmem, also taking the highmem=x boot parameter into account:
 589  */
 590 static void __init highmem_pfn_init(void)
 591 {
 592         max_low_pfn = MAXMEM_PFN;
 593
 594         if (highmem_pages == -1)
 595                 highmem_pages = max_pfn - MAXMEM_PFN;
 596
 597         if (highmem_pages + MAXMEM_PFN < max_pfn)
 598                 max_pfn = MAXMEM_PFN + highmem_pages;
 599
 600         if (highmem_pages + MAXMEM_PFN > max_pfn) {
 601                 printk(KERN_WARNING MSG_HIGHMEM_TOO_SMALL,
 602                         pages_to_mb(max_pfn - MAXMEM_PFN),
 603                         pages_to_mb(highmem_pages));
 604                 highmem_pages = 0;
 605         }
 606 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
 607         /* Maximum memory usable is what is directly addressable */
 608         printk(KERN_WARNING "Warning only %ldMB will be used.\n", MAXMEM>>20);
 609         if (max_pfn > MAX_NONPAE_PFN)
 610                 printk(KERN_WARNING "Use a HIGHMEM64G enabled kernel.\n");
 611         else
 612                 printk(KERN_WARNING "Use a HIGHMEM enabled kernel.\n");
 613         max_pfn = MAXMEM_PFN;
 614 #else /* !CONFIG_HIGHMEM */
 615 #ifndef CONFIG_HIGHMEM64G
 616         if (max_pfn > MAX_NONPAE_PFN) {
 617                 max_pfn = MAX_NONPAE_PFN;
 618                 printk(KERN_WARNING MSG_HIGHMEM_TRIMMED);
 619         }
 620 #endif /* !CONFIG_HIGHMEM64G */
 621 #endif /* !CONFIG_HIGHMEM */
 622 }
 623
 624 /*
 625  * Determine low and high memory ranges:
 626  */
 627 void __init find_low_pfn_range(void)
 628 {
 629         /* it could update max_pfn */
 630
 631         if (max_pfn <= MAXMEM_PFN)
 632                 lowmem_pfn_init();
 633         else
 634                 highmem_pfn_init();
 635 }
 636
 637 #ifndef CONFIG_NUMA
 638 void __init initmem_init(void)
 639 {
 640 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 641         highstart_pfn = highend_pfn = max_pfn;
 642         if (max_pfn > max_low_pfn)
 643                 highstart_pfn = max_low_pfn;
 644         printk(KERN_NOTICE "%ldMB HIGHMEM available.\n",
 645                 pages_to_mb(highend_pfn - highstart_pfn));
 646         high_memory = (void *) __va(highstart_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 647 #else
 648         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 649 #endif
 650
 651         memblock_set_node(0, PHYS_ADDR_MAX, &memblock.memory, 0);
 652
 653 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 654         max_mapnr = IS_ENABLED(CONFIG_HIGHMEM) ? highend_pfn : max_low_pfn;
 655 #endif
 656         __vmalloc_start_set = true;
 657
 658         printk(KERN_NOTICE "%ldMB LOWMEM available.\n",
 659                         pages_to_mb(max_low_pfn));
 660
 661         setup_bootmem_allocator();
 662 }
 663 #endif /* !CONFIG_NUMA */
 664
 665 void __init setup_bootmem_allocator(void)
 666 {
 667         printk(KERN_INFO "  mapped low ram: 0 - %08lx\n",
 668                  max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT);
 669         printk(KERN_INFO "  low ram: 0 - %08lx\n", max_low_pfn<<PAGE_SHIFT);
 670 }
 671
 672 /*
 673  * paging_init() sets up the page tables - note that the first 8MB are
 674  * already mapped by head.S.
 675  *
 676  * This routines also unmaps the page at virtual kernel address 0, so
 677  * that we can trap those pesky NULL-reference errors in the kernel.
 678  */
 679 void __init paging_init(void)
 680 {
 681         pagetable_init();
 682
 683         __flush_tlb_all();
 684
 685         /*
 686          * NOTE: at this point the bootmem allocator is fully available.
 687          */
 688         olpc_dt_build_devicetree();
 689         sparse_init();
 690         zone_sizes_init();
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Test if the WP bit works in supervisor mode. It isn't supported on 386's
 695  * and also on some strange 486's. All 586+'s are OK. This used to involve
 696  * black magic jumps to work around some nasty CPU bugs, but fortunately the
 697  * switch to using exceptions got rid of all that.
 698  */
 699 static void __init test_wp_bit(void)
 700 {
 701         char z = 0;
 702
 703         printk(KERN_INFO "Checking if this processor honours the WP bit even in supervisor mode...");
 704
 705         __set_fixmap(FIX_WP_TEST, __pa_symbol(empty_zero_page), PAGE_KERNEL_RO);
 706
 707         if (copy_to_kernel_nofault((char *)fix_to_virt(FIX_WP_TEST), &z, 1)) {
 708                 clear_fixmap(FIX_WP_TEST);
 709                 printk(KERN_CONT "Ok.\n");
 710                 return;
 711         }
 712
 713         printk(KERN_CONT "No.\n");
 714         panic("Linux doesn't support CPUs with broken WP.");
 715 }
 716
 717 void __init mem_init(void)
 718 {
 719         pci_iommu_alloc();
 720
 721 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 722         BUG_ON(!mem_map);
 723 #endif
 724         /*
 725          * With CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC initialization of highmem pages has to
 726          * be done before memblock_free_all(). Memblock use free low memory for
 727          * temporary data (see find_range_array()) and for this purpose can use
 728          * pages that was already passed to the buddy allocator, hence marked as
 729          * not accessible in the page tables when compiled with
 730          * CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC. Otherwise order of initialization is not
 731          * important here.
 732          */
 733         set_highmem_pages_init();
 734
 735         /* this will put all low memory onto the freelists */
 736         memblock_free_all();
 737
 738         after_bootmem = 1;
 739         x86_init.hyper.init_after_bootmem();
 740
 741         /*
 742          * Check boundaries twice: Some fundamental inconsistencies can
 743          * be detected at build time already.
 744          */
 745 #define __FIXADDR_TOP (-PAGE_SIZE)
 746 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 747         BUILD_BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE  > FIXADDR_START);
 748         BUILD_BUG_ON(VMALLOC_END                        > PKMAP_BASE);
 749 #endif
 750 #define high_memory (-128UL << 20)
 751         BUILD_BUG_ON(VMALLOC_START                      >= VMALLOC_END);
 752 #undef high_memory
 753 #undef __FIXADDR_TOP
 754
 755 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 756         BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP*PAGE_SIZE        > FIXADDR_START);
 757         BUG_ON(VMALLOC_END                              > PKMAP_BASE);
 758 #endif
 759         BUG_ON(VMALLOC_START                            >= VMALLOC_END);
 760         BUG_ON((unsigned long)high_memory               > VMALLOC_START);
 761
 762         test_wp_bit();
 763 }
 764
 765 int kernel_set_to_readonly __read_mostly;
 766
 767 static void mark_nxdata_nx(void)
 768 {
 769         /*
 770          * When this called, init has already been executed and released,
 771          * so everything past _etext should be NX.
 772          */
 773         unsigned long start = PFN_ALIGN(_etext);
 774         /*
 775          * This comes from is_x86_32_kernel_text upper limit. Also HPAGE where used:
 776          */
 777         unsigned long size = (((unsigned long)__init_end + HPAGE_SIZE) & HPAGE_MASK) - start;
 778
 779         if (__supported_pte_mask & _PAGE_NX)
 780                 printk(KERN_INFO "NX-protecting the kernel data: %luk\n", size >> 10);
 781         set_memory_nx(start, size >> PAGE_SHIFT);
 782 }
 783
 784 void mark_rodata_ro(void)
 785 {
 786         unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
 787         unsigned long size = (unsigned long)__end_rodata - start;
 788
 789         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 790         pr_info("Write protecting kernel text and read-only data: %luk\n",
 791                 size >> 10);
 792
 793         kernel_set_to_readonly = 1;
 794
 795 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
 796         pr_info("Testing CPA: Reverting %lx-%lx\n", start, start + size);
 797         set_pages_rw(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 798
 799         pr_info("Testing CPA: write protecting again\n");
 800         set_pages_ro(virt_to_page(start), size >> PAGE_SHIFT);
 801 #endif
 802         mark_nxdata_nx();
 803         if (__supported_pte_mask & _PAGE_NX)
 804                 debug_checkwx();
 805 }