git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/arm/mm/mmu.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/mmu.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2005 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/bootmem.h>
  15 #include <linux/mman.h>
  16 #include <linux/nodemask.h>
  17
  18 #include <asm/cputype.h>
  19 #include <asm/mach-types.h>
  20 #include <asm/setup.h>
  21 #include <asm/sizes.h>
  22 #include <asm/tlb.h>
  23
  24 #include <asm/mach/arch.h>
  25 #include <asm/mach/map.h>
  26
  27 #include "mm.h"
  28
  29 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  30
  31 /*
  32  * empty_zero_page is a special page that is used for
  33  * zero-initialized data and COW.
  34  */
  35 struct page *empty_zero_page;
  36 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  37
  38 /*
  39  * The pmd table for the upper-most set of pages.
  40  */
  41 pmd_t *top_pmd;
  42
  43 #define CPOLICY_UNCACHED        0
  44 #define CPOLICY_BUFFERED        1
  45 #define CPOLICY_WRITETHROUGH    2
  46 #define CPOLICY_WRITEBACK       3
  47 #define CPOLICY_WRITEALLOC      4
  48
  49 static unsigned int cachepolicy __initdata = CPOLICY_WRITEBACK;
  50 static unsigned int ecc_mask __initdata = 0;
  51 pgprot_t pgprot_user;
  52 pgprot_t pgprot_kernel;
  53
  54 EXPORT_SYMBOL(pgprot_user);
  55 EXPORT_SYMBOL(pgprot_kernel);
  56
  57 struct cachepolicy {
  58         const char      policy[16];
  59         unsigned int    cr_mask;
  60         unsigned int    pmd;
  61         unsigned int    pte;
  62 };
  63
  64 static struct cachepolicy cache_policies[] __initdata = {
  65         {
  66                 .policy         = "uncached",
  67                 .cr_mask        = CR_W|CR_C,
  68                 .pmd            = PMD_SECT_UNCACHED,
  69                 .pte            = L_PTE_MT_UNCACHED,
  70         }, {
  71                 .policy         = "buffered",
  72                 .cr_mask        = CR_C,
  73                 .pmd            = PMD_SECT_BUFFERED,
  74                 .pte            = L_PTE_MT_BUFFERABLE,
  75         }, {
  76                 .policy         = "writethrough",
  77                 .cr_mask        = 0,
  78                 .pmd            = PMD_SECT_WT,
  79                 .pte            = L_PTE_MT_WRITETHROUGH,
  80         }, {
  81                 .policy         = "writeback",
  82                 .cr_mask        = 0,
  83                 .pmd            = PMD_SECT_WB,
  84                 .pte            = L_PTE_MT_WRITEBACK,
  85         }, {
  86                 .policy         = "writealloc",
  87                 .cr_mask        = 0,
  88                 .pmd            = PMD_SECT_WBWA,
  89                 .pte            = L_PTE_MT_WRITEALLOC,
  90         }
  91 };
  92
  93 /*
  94  * These are useful for identifying cache coherency
  95  * problems by allowing the cache or the cache and
  96  * writebuffer to be turned off.  (Note: the write
  97  * buffer should not be on and the cache off).
  98  */
  99 static void __init early_cachepolicy(char **p)
 100 {
 101         int i;
 102
 103         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_policies); i++) {
 104                 int len = strlen(cache_policies[i].policy);
 105
 106                 if (memcmp(*p, cache_policies[i].policy, len) == 0) {
 107                         cachepolicy = i;
 108                         cr_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 109                         cr_no_alignment &= ~cache_policies[i].cr_mask;
 110                         *p += len;
 111                         break;
 112                 }
 113         }
 114         if (i == ARRAY_SIZE(cache_policies))
 115                 printk(KERN_ERR "ERROR: unknown or unsupported cache policy\n");
 116         if (cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6) {
 117                 printk(KERN_WARNING "Only cachepolicy=writeback supported on ARMv6 and later\n");
 118                 cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 119         }
 120         flush_cache_all();
 121         set_cr(cr_alignment);
 122 }
 123 __early_param("cachepolicy=", early_cachepolicy);
 124
 125 static void __init early_nocache(char **__unused)
 126 {
 127         char *p = "buffered";
 128         printk(KERN_WARNING "nocache is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 129         early_cachepolicy(&p);
 130 }
 131 __early_param("nocache", early_nocache);
 132
 133 static void __init early_nowrite(char **__unused)
 134 {
 135         char *p = "uncached";
 136         printk(KERN_WARNING "nowb is deprecated; use cachepolicy=%s\n", p);
 137         early_cachepolicy(&p);
 138 }
 139 __early_param("nowb", early_nowrite);
 140
 141 static void __init early_ecc(char **p)
 142 {
 143         if (memcmp(*p, "on", 2) == 0) {
 144                 ecc_mask = PMD_PROTECTION;
 145                 *p += 2;
 146         } else if (memcmp(*p, "off", 3) == 0) {
 147                 ecc_mask = 0;
 148                 *p += 3;
 149         }
 150 }
 151 __early_param("ecc=", early_ecc);
 152
 153 static int __init noalign_setup(char *__unused)
 154 {
 155         cr_alignment &= ~CR_A;
 156         cr_no_alignment &= ~CR_A;
 157         set_cr(cr_alignment);
 158         return 1;
 159 }
 160 __setup("noalign", noalign_setup);
 161
 162 #ifndef CONFIG_SMP
 163 void adjust_cr(unsigned long mask, unsigned long set)
 164 {
 165         unsigned long flags;
 166
 167         mask &= ~CR_A;
 168
 169         set &= mask;
 170
 171         local_irq_save(flags);
 172
 173         cr_no_alignment = (cr_no_alignment & ~mask) | set;
 174         cr_alignment = (cr_alignment & ~mask) | set;
 175
 176         set_cr((get_cr() & ~mask) | set);
 177
 178         local_irq_restore(flags);
 179 }
 180 #endif
 181
 182 #define PROT_PTE_DEVICE         L_PTE_PRESENT|L_PTE_YOUNG|L_PTE_DIRTY|L_PTE_WRITE
 183 #define PROT_SECT_DEVICE        PMD_TYPE_SECT|PMD_SECT_AP_WRITE
 184
 185 static struct mem_type mem_types[] = {
 186         [MT_DEVICE] = {           /* Strongly ordered / ARMv6 shared device */
 187                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE | L_PTE_MT_DEV_SHARED |
 188                                   L_PTE_SHARED,
 189                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 190                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_S,
 191                 .domain         = DOMAIN_IO,
 192         },
 193         [MT_DEVICE_NONSHARED] = { /* ARMv6 non-shared device */
 194                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE | L_PTE_MT_DEV_NONSHARED,
 195                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 196                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE,
 197                 .domain         = DOMAIN_IO,
 198         },
 199         [MT_DEVICE_CACHED] = {    /* ioremap_cached */
 200                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE | L_PTE_MT_DEV_CACHED,
 201                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 202                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE | PMD_SECT_WB,
 203                 .domain         = DOMAIN_IO,
 204         },
 205         [MT_DEVICE_WC] = {      /* ioremap_wc */
 206                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE | L_PTE_MT_DEV_WC,
 207                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 208                 .prot_sect      = PROT_SECT_DEVICE,
 209                 .domain         = DOMAIN_IO,
 210         },
 211         [MT_UNCACHED] = {
 212                 .prot_pte       = PROT_PTE_DEVICE,
 213                 .prot_l1        = PMD_TYPE_TABLE,
 214                 .prot_sect      = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN,
 215                 .domain         = DOMAIN_IO,
 216         },
 217         [MT_CACHECLEAN] = {
 218                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN,
 219                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 220         },
 221         [MT_MINICLEAN] = {
 222                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_XN | PMD_SECT_MINICACHE,
 223                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 224         },
 225         [MT_LOW_VECTORS] = {
 226                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 227                                 L_PTE_EXEC,
 228                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 229                 .domain    = DOMAIN_USER,
 230         },
 231         [MT_HIGH_VECTORS] = {
 232                 .prot_pte  = L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY |
 233                                 L_PTE_USER | L_PTE_EXEC,
 234                 .prot_l1   = PMD_TYPE_TABLE,
 235                 .domain    = DOMAIN_USER,
 236         },
 237         [MT_MEMORY] = {
 238                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AP_WRITE,
 239                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 240         },
 241         [MT_ROM] = {
 242                 .prot_sect = PMD_TYPE_SECT,
 243                 .domain    = DOMAIN_KERNEL,
 244         },
 245 };
 246
 247 const struct mem_type *get_mem_type(unsigned int type)
 248 {
 249         return type < ARRAY_SIZE(mem_types) ? &mem_types[type] : NULL;
 250 }
 251
 252 /*
 253  * Adjust the PMD section entries according to the CPU in use.
 254  */
 255 static void __init build_mem_type_table(void)
 256 {
 257         struct cachepolicy *cp;
 258         unsigned int cr = get_cr();
 259         unsigned int user_pgprot, kern_pgprot, vecs_pgprot;
 260         int cpu_arch = cpu_architecture();
 261         int i;
 262
 263         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6) {
 264 #if defined(CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE)
 265                 if (cachepolicy > CPOLICY_BUFFERED)
 266                         cachepolicy = CPOLICY_BUFFERED;
 267 #elif defined(CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH)
 268                 if (cachepolicy > CPOLICY_WRITETHROUGH)
 269                         cachepolicy = CPOLICY_WRITETHROUGH;
 270 #endif
 271         }
 272         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv5) {
 273                 if (cachepolicy >= CPOLICY_WRITEALLOC)
 274                         cachepolicy = CPOLICY_WRITEBACK;
 275                 ecc_mask = 0;
 276         }
 277 #ifdef CONFIG_SMP
 278         cachepolicy = CPOLICY_WRITEALLOC;
 279 #endif
 280
 281         /*
 282          * Strip out features not present on earlier architectures.
 283          * Pre-ARMv5 CPUs don't have TEX bits.  Pre-ARMv6 CPUs or those
 284          * without extended page tables don't have the 'Shared' bit.
 285          */
 286         if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv5)
 287                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++)
 288                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_SECT_TEX(7);
 289         if ((cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6 || !(cr & CR_XP)) && !cpu_is_xsc3())
 290                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++)
 291                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_SECT_S;
 292
 293         /*
 294          * ARMv5 and lower, bit 4 must be set for page tables (was: cache
 295          * "update-able on write" bit on ARM610).  However, Xscale and
 296          * Xscale3 require this bit to be cleared.
 297          */
 298         if (cpu_is_xscale() || cpu_is_xsc3()) {
 299                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 300                         mem_types[i].prot_sect &= ~PMD_BIT4;
 301                         mem_types[i].prot_l1 &= ~PMD_BIT4;
 302                 }
 303         } else if (cpu_arch < CPU_ARCH_ARMv6) {
 304                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 305                         if (mem_types[i].prot_l1)
 306                                 mem_types[i].prot_l1 |= PMD_BIT4;
 307                         if (mem_types[i].prot_sect)
 308                                 mem_types[i].prot_sect |= PMD_BIT4;
 309                 }
 310         }
 311
 312         /*
 313          * Mark the device areas according to the CPU/architecture.
 314          */
 315         if (cpu_is_xsc3() || (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr & CR_XP))) {
 316                 if (!cpu_is_xsc3()) {
 317                         /*
 318                          * Mark device regions on ARMv6+ as execute-never
 319                          * to prevent speculative instruction fetches.
 320                          */
 321                         mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_XN;
 322                         mem_types[MT_DEVICE_NONSHARED].prot_sect |= PMD_SECT_XN;
 323                         mem_types[MT_DEVICE_CACHED].prot_sect |= PMD_SECT_XN;
 324                         mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_XN;
 325                 }
 326                 if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv7 && (cr & CR_TRE)) {
 327                         /*
 328                          * For ARMv7 with TEX remapping,
 329                          * - shared device is SXCB=1100
 330                          * - nonshared device is SXCB=0100
 331                          * - write combine device mem is SXCB=0001
 332                          * (Uncached Normal memory)
 333                          */
 334                         mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(1);
 335                         mem_types[MT_DEVICE_NONSHARED].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(1);
 336                         mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERABLE;
 337                 } else if (cpu_is_xsc3()) {
 338                         /*
 339                          * For Xscale3,
 340                          * - shared device is TEXCB=00101
 341                          * - nonshared device is TEXCB=01000
 342                          * - write combine device mem is TEXCB=00100
 343                          * (Inner/Outer Uncacheable in xsc3 parlance)
 344                          */
 345                         mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(1) | PMD_SECT_BUFFERED;
 346                         mem_types[MT_DEVICE_NONSHARED].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(2);
 347                         mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(1);
 348                 } else {
 349                         /*
 350                          * For ARMv6 and ARMv7 without TEX remapping,
 351                          * - shared device is TEXCB=00001
 352                          * - nonshared device is TEXCB=01000
 353                          * - write combine device mem is TEXCB=00100
 354                          * (Uncached Normal in ARMv6 parlance).
 355                          */
 356                         mem_types[MT_DEVICE].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERED;
 357                         mem_types[MT_DEVICE_NONSHARED].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(2);
 358                         mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_TEX(1);
 359                 }
 360         } else {
 361                 /*
 362                  * On others, write combining is "Uncached/Buffered"
 363                  */
 364                 mem_types[MT_DEVICE_WC].prot_sect |= PMD_SECT_BUFFERABLE;
 365         }
 366
 367         /*
 368          * Now deal with the memory-type mappings
 369          */
 370         cp = &cache_policies[cachepolicy];
 371         vecs_pgprot = kern_pgprot = user_pgprot = cp->pte;
 372
 373 #ifndef CONFIG_SMP
 374         /*
 375          * Only use write-through for non-SMP systems
 376          */
 377         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv5 && cachepolicy > CPOLICY_WRITETHROUGH)
 378                 vecs_pgprot = cache_policies[CPOLICY_WRITETHROUGH].pte;
 379 #endif
 380
 381         /*
 382          * Enable CPU-specific coherency if supported.
 383          * (Only available on XSC3 at the moment.)
 384          */
 385         if (arch_is_coherent() && cpu_is_xsc3())
 386                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 387
 388         /*
 389          * ARMv6 and above have extended page tables.
 390          */
 391         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr & CR_XP)) {
 392                 /*
 393                  * Mark cache clean areas and XIP ROM read only
 394                  * from SVC mode and no access from userspace.
 395                  */
 396                 mem_types[MT_ROM].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 397                 mem_types[MT_MINICLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 398                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_APX|PMD_SECT_AP_WRITE;
 399
 400 #ifdef CONFIG_SMP
 401                 /*
 402                  * Mark memory with the "shared" attribute for SMP systems
 403                  */
 404                 user_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 405                 kern_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 406                 vecs_pgprot |= L_PTE_SHARED;
 407                 mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= PMD_SECT_S;
 408 #endif
 409         }
 410
 411         for (i = 0; i < 16; i++) {
 412                 unsigned long v = pgprot_val(protection_map[i]);
 413                 protection_map[i] = __pgprot(v | user_pgprot);
 414         }
 415
 416         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_pte |= vecs_pgprot;
 417         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_pte |= vecs_pgprot;
 418
 419         pgprot_user   = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | user_pgprot);
 420         pgprot_kernel = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG |
 421                                  L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE |
 422                                  L_PTE_EXEC | kern_pgprot);
 423
 424         mem_types[MT_LOW_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 425         mem_types[MT_HIGH_VECTORS].prot_l1 |= ecc_mask;
 426         mem_types[MT_MEMORY].prot_sect |= ecc_mask | cp->pmd;
 427         mem_types[MT_ROM].prot_sect |= cp->pmd;
 428
 429         switch (cp->pmd) {
 430         case PMD_SECT_WT:
 431                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WT;
 432                 break;
 433         case PMD_SECT_WB:
 434         case PMD_SECT_WBWA:
 435                 mem_types[MT_CACHECLEAN].prot_sect |= PMD_SECT_WB;
 436                 break;
 437         }
 438         printk("Memory policy: ECC %sabled, Data cache %s\n",
 439                 ecc_mask ? "en" : "dis", cp->policy);
 440
 441         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mem_types); i++) {
 442                 struct mem_type *t = &mem_types[i];
 443                 if (t->prot_l1)
 444                         t->prot_l1 |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 445                 if (t->prot_sect)
 446                         t->prot_sect |= PMD_DOMAIN(t->domain);
 447         }
 448 }
 449
 450 #define vectors_base()  (vectors_high() ? 0xffff0000 : 0)
 451
 452 static void __init alloc_init_pte(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 453                                   unsigned long end, unsigned long pfn,
 454                                   const struct mem_type *type)
 455 {
 456         pte_t *pte;
 457
 458         if (pmd_none(*pmd)) {
 459                 pte = alloc_bootmem_low_pages(2 * PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t));
 460                 __pmd_populate(pmd, __pa(pte) | type->prot_l1);
 461         }
 462
 463         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 464         do {
 465                 set_pte_ext(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(type->prot_pte)), 0);
 466                 pfn++;
 467         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 468 }
 469
 470 static void __init alloc_init_section(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 471                                       unsigned long end, unsigned long phys,
 472                                       const struct mem_type *type)
 473 {
 474         pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 475
 476         /*
 477          * Try a section mapping - end, addr and phys must all be aligned
 478          * to a section boundary.  Note that PMDs refer to the individual
 479          * L1 entries, whereas PGDs refer to a group of L1 entries making
 480          * up one logical pointer to an L2 table.
 481          */
 482         if (((addr | end | phys) & ~SECTION_MASK) == 0) {
 483                 pmd_t *p = pmd;
 484
 485                 if (addr & SECTION_SIZE)
 486                         pmd++;
 487
 488                 do {
 489                         *pmd = __pmd(phys | type->prot_sect);
 490                         phys += SECTION_SIZE;
 491                 } while (pmd++, addr += SECTION_SIZE, addr != end);
 492
 493                 flush_pmd_entry(p);
 494         } else {
 495                 /*
 496                  * No need to loop; pte's aren't interested in the
 497                  * individual L1 entries.
 498                  */
 499                 alloc_init_pte(pmd, addr, end, __phys_to_pfn(phys), type);
 500         }
 501 }
 502
 503 static void __init create_36bit_mapping(struct map_desc *md,
 504                                         const struct mem_type *type)
 505 {
 506         unsigned long phys, addr, length, end;
 507         pgd_t *pgd;
 508
 509         addr = md->virtual;
 510         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 511         length = PAGE_ALIGN(md->length);
 512
 513         if (!(cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6 || cpu_is_xsc3())) {
 514                 printk(KERN_ERR "MM: CPU does not support supersection "
 515                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 516                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 517                 return;
 518         }
 519
 520         /* N.B. ARMv6 supersections are only defined to work with domain 0.
 521          *      Since domain assignments can in fact be arbitrary, the
 522          *      'domain == 0' check below is required to insure that ARMv6
 523          *      supersections are only allocated for domain 0 regardless
 524          *      of the actual domain assignments in use.
 525          */
 526         if (type->domain) {
 527                 printk(KERN_ERR "MM: invalid domain in supersection "
 528                        "mapping for 0x%08llx at 0x%08lx\n",
 529                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 530                 return;
 531         }
 532
 533         if ((addr | length | __pfn_to_phys(md->pfn)) & ~SUPERSECTION_MASK) {
 534                 printk(KERN_ERR "MM: cannot create mapping for "
 535                        "0x%08llx at 0x%08lx invalid alignment\n",
 536                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), addr);
 537                 return;
 538         }
 539
 540         /*
 541          * Shift bits [35:32] of address into bits [23:20] of PMD
 542          * (See ARMv6 spec).
 543          */
 544         phys |= (((md->pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xF) << 20);
 545
 546         pgd = pgd_offset_k(addr);
 547         end = addr + length;
 548         do {
 549                 pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 550                 int i;
 551
 552                 for (i = 0; i < 16; i++)
 553                         *pmd++ = __pmd(phys | type->prot_sect | PMD_SECT_SUPER);
 554
 555                 addr += SUPERSECTION_SIZE;
 556                 phys += SUPERSECTION_SIZE;
 557                 pgd += SUPERSECTION_SIZE >> PGDIR_SHIFT;
 558         } while (addr != end);
 559 }
 560
 561 /*
 562  * Create the page directory entries and any necessary
 563  * page tables for the mapping specified by `md'.  We
 564  * are able to cope here with varying sizes and address
 565  * offsets, and we take full advantage of sections and
 566  * supersections.
 567  */
 568 void __init create_mapping(struct map_desc *md)
 569 {
 570         unsigned long phys, addr, length, end;
 571         const struct mem_type *type;
 572         pgd_t *pgd;
 573
 574         if (md->virtual != vectors_base() && md->virtual < TASK_SIZE) {
 575                 printk(KERN_WARNING "BUG: not creating mapping for "
 576                        "0x%08llx at 0x%08lx in user region\n",
 577                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 578                 return;
 579         }
 580
 581         if ((md->type == MT_DEVICE || md->type == MT_ROM) &&
 582             md->virtual >= PAGE_OFFSET && md->virtual < VMALLOC_END) {
 583                 printk(KERN_WARNING "BUG: mapping for 0x%08llx at 0x%08lx "
 584                        "overlaps vmalloc space\n",
 585                        __pfn_to_phys((u64)md->pfn), md->virtual);
 586         }
 587
 588         type = &mem_types[md->type];
 589
 590         /*
 591          * Catch 36-bit addresses
 592          */
 593         if (md->pfn >= 0x100000) {
 594                 create_36bit_mapping(md, type);
 595                 return;
 596         }
 597
 598         addr = md->virtual & PAGE_MASK;
 599         phys = (unsigned long)__pfn_to_phys(md->pfn);
 600         length = PAGE_ALIGN(md->length + (md->virtual & ~PAGE_MASK));
 601
 602         if (type->prot_l1 == 0 && ((addr | phys | length) & ~SECTION_MASK)) {
 603                 printk(KERN_WARNING "BUG: map for 0x%08lx at 0x%08lx can not "
 604                        "be mapped using pages, ignoring.\n",
 605                        __pfn_to_phys(md->pfn), addr);
 606                 return;
 607         }
 608
 609         pgd = pgd_offset_k(addr);
 610         end = addr + length;
 611         do {
 612                 unsigned long next = pgd_addr_end(addr, end);
 613
 614                 alloc_init_section(pgd, addr, next, phys, type);
 615
 616                 phys += next - addr;
 617                 addr = next;
 618         } while (pgd++, addr != end);
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Create the architecture specific mappings
 623  */
 624 void __init iotable_init(struct map_desc *io_desc, int nr)
 625 {
 626         int i;
 627
 628         for (i = 0; i < nr; i++)
 629                 create_mapping(io_desc + i);
 630 }
 631
 632 static unsigned long __initdata vmalloc_reserve = SZ_128M;
 633
 634 /*
 635  * vmalloc=size forces the vmalloc area to be exactly 'size'
 636  * bytes. This can be used to increase (or decrease) the vmalloc
 637  * area - the default is 128m.
 638  */
 639 static void __init early_vmalloc(char **arg)
 640 {
 641         vmalloc_reserve = memparse(*arg, arg);
 642
 643         if (vmalloc_reserve < SZ_16M) {
 644                 vmalloc_reserve = SZ_16M;
 645                 printk(KERN_WARNING
 646                         "vmalloc area too small, limiting to %luMB\n",
 647                         vmalloc_reserve >> 20);
 648         }
 649
 650         if (vmalloc_reserve > VMALLOC_END - (PAGE_OFFSET + SZ_32M)) {
 651                 vmalloc_reserve = VMALLOC_END - (PAGE_OFFSET + SZ_32M);
 652                 printk(KERN_WARNING
 653                         "vmalloc area is too big, limiting to %luMB\n",
 654                         vmalloc_reserve >> 20);
 655         }
 656 }
 657 __early_param("vmalloc=", early_vmalloc);
 658
 659 #define VMALLOC_MIN     (void *)(VMALLOC_END - vmalloc_reserve)
 660
 661 static void __init sanity_check_meminfo(void)
 662 {
 663         int i, j;
 664
 665         for (i = 0, j = 0; i < meminfo.nr_banks; i++) {
 666                 struct membank *bank = &meminfo.bank[j];
 667                 *bank = meminfo.bank[i];
 668
 669 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 670                 /*
 671                  * Split those memory banks which are partially overlapping
 672                  * the vmalloc area greatly simplifying things later.
 673                  */
 674                 if (__va(bank->start) < VMALLOC_MIN &&
 675                     bank->size > VMALLOC_MIN - __va(bank->start)) {
 676                         if (meminfo.nr_banks >= NR_BANKS) {
 677                                 printk(KERN_CRIT "NR_BANKS too low, "
 678                                                  "ignoring high memory\n");
 679                         } else {
 680                                 memmove(bank + 1, bank,
 681                                         (meminfo.nr_banks - i) * sizeof(*bank));
 682                                 meminfo.nr_banks++;
 683                                 i++;
 684                                 bank[1].size -= VMALLOC_MIN - __va(bank->start);
 685                                 bank[1].start = __pa(VMALLOC_MIN - 1) + 1;
 686                                 j++;
 687                         }
 688                         bank->size = VMALLOC_MIN - __va(bank->start);
 689                 }
 690 #else
 691                 /*
 692                  * Check whether this memory bank would entirely overlap
 693                  * the vmalloc area.
 694                  */
 695                 if (__va(bank->start) >= VMALLOC_MIN) {
 696                         printk(KERN_NOTICE "Ignoring RAM at %.8lx-%.8lx "
 697                                "(vmalloc region overlap).\n",
 698                                bank->start, bank->start + bank->size - 1);
 699                         continue;
 700                 }
 701
 702                 /*
 703                  * Check whether this memory bank would partially overlap
 704                  * the vmalloc area.
 705                  */
 706                 if (__va(bank->start + bank->size) > VMALLOC_MIN ||
 707                     __va(bank->start + bank->size) < __va(bank->start)) {
 708                         unsigned long newsize = VMALLOC_MIN - __va(bank->start);
 709                         printk(KERN_NOTICE "Truncating RAM at %.8lx-%.8lx "
 710                                "to -%.8lx (vmalloc region overlap).\n",
 711                                bank->start, bank->start + bank->size - 1,
 712                                bank->start + newsize - 1);
 713                         bank->size = newsize;
 714                 }
 715 #endif
 716                 j++;
 717         }
 718         meminfo.nr_banks = j;
 719 }
 720
 721 static inline void prepare_page_table(void)
 722 {
 723         unsigned long addr;
 724
 725         /*
 726          * Clear out all the mappings below the kernel image.
 727          */
 728         for (addr = 0; addr < MODULES_VADDR; addr += PGDIR_SIZE)
 729                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 730
 731 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 732         /* The XIP kernel is mapped in the module area -- skip over it */
 733         addr = ((unsigned long)&_etext + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK;
 734 #endif
 735         for ( ; addr < PAGE_OFFSET; addr += PGDIR_SIZE)
 736                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 737
 738         /*
 739          * Clear out all the kernel space mappings, except for the first
 740          * memory bank, up to the end of the vmalloc region.
 741          */
 742         for (addr = __phys_to_virt(bank_phys_end(&meminfo.bank[0]));
 743              addr < VMALLOC_END; addr += PGDIR_SIZE)
 744                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 745 }
 746
 747 /*
 748  * Reserve the various regions of node 0
 749  */
 750 void __init reserve_node_zero(pg_data_t *pgdat)
 751 {
 752         unsigned long res_size = 0;
 753
 754         /*
 755          * Register the kernel text and data with bootmem.
 756          * Note that this can only be in node 0.
 757          */
 758 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 759         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&__data_start), &_end - &__data_start,
 760                         BOOTMEM_DEFAULT);
 761 #else
 762         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(&_stext), &_end - &_stext,
 763                         BOOTMEM_DEFAULT);
 764 #endif
 765
 766         /*
 767          * Reserve the page tables.  These are already in use,
 768          * and can only be in node 0.
 769          */
 770         reserve_bootmem_node(pgdat, __pa(swapper_pg_dir),
 771                              PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t), BOOTMEM_DEFAULT);
 772
 773         /*
 774          * Hmm... This should go elsewhere, but we really really need to
 775          * stop things allocating the low memory; ideally we need a better
 776          * implementation of GFP_DMA which does not assume that DMA-able
 777          * memory starts at zero.
 778          */
 779         if (machine_is_integrator() || machine_is_cintegrator())
 780                 res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 781
 782         /*
 783          * These should likewise go elsewhere.  They pre-reserve the
 784          * screen memory region at the start of main system memory.
 785          */
 786         if (machine_is_edb7211())
 787                 res_size = 0x00020000;
 788         if (machine_is_p720t())
 789                 res_size = 0x00014000;
 790
 791         /* H1940 and RX3715 need to reserve this for suspend */
 792
 793         if (machine_is_h1940() || machine_is_rx3715()) {
 794                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30003000, 0x1000,
 795                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 796                 reserve_bootmem_node(pgdat, 0x30081000, 0x1000,
 797                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 798         }
 799
 800 #ifdef CONFIG_SA1111
 801         /*
 802          * Because of the SA1111 DMA bug, we want to preserve our
 803          * precious DMA-able memory...
 804          */
 805         res_size = __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET;
 806 #endif
 807         if (res_size)
 808                 reserve_bootmem_node(pgdat, PHYS_OFFSET, res_size,
 809                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 810 }
 811
 812 /*
 813  * Set up device the mappings.  Since we clear out the page tables for all
 814  * mappings above VMALLOC_END, we will remove any debug device mappings.
 815  * This means you have to be careful how you debug this function, or any
 816  * called function.  This means you can't use any function or debugging
 817  * method which may touch any device, otherwise the kernel _will_ crash.
 818  */
 819 static void __init devicemaps_init(struct machine_desc *mdesc)
 820 {
 821         struct map_desc map;
 822         unsigned long addr;
 823         void *vectors;
 824
 825         /*
 826          * Allocate the vector page early.
 827          */
 828         vectors = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 829         BUG_ON(!vectors);
 830
 831         for (addr = VMALLOC_END; addr; addr += PGDIR_SIZE)
 832                 pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 833
 834         /*
 835          * Map the kernel if it is XIP.
 836          * It is always first in the modulearea.
 837          */
 838 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 839         map.pfn = __phys_to_pfn(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR & SECTION_MASK);
 840         map.virtual = MODULES_VADDR;
 841         map.length = ((unsigned long)&_etext - map.virtual + ~SECTION_MASK) & SECTION_MASK;
 842         map.type = MT_ROM;
 843         create_mapping(&map);
 844 #endif
 845
 846         /*
 847          * Map the cache flushing regions.
 848          */
 849 #ifdef FLUSH_BASE
 850         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS);
 851         map.virtual = FLUSH_BASE;
 852         map.length = SZ_1M;
 853         map.type = MT_CACHECLEAN;
 854         create_mapping(&map);
 855 #endif
 856 #ifdef FLUSH_BASE_MINICACHE
 857         map.pfn = __phys_to_pfn(FLUSH_BASE_PHYS + SZ_1M);
 858         map.virtual = FLUSH_BASE_MINICACHE;
 859         map.length = SZ_1M;
 860         map.type = MT_MINICLEAN;
 861         create_mapping(&map);
 862 #endif
 863
 864         /*
 865          * Create a mapping for the machine vectors at the high-vectors
 866          * location (0xffff0000).  If we aren't using high-vectors, also
 867          * create a mapping at the low-vectors virtual address.
 868          */
 869         map.pfn = __phys_to_pfn(virt_to_phys(vectors));
 870         map.virtual = 0xffff0000;
 871         map.length = PAGE_SIZE;
 872         map.type = MT_HIGH_VECTORS;
 873         create_mapping(&map);
 874
 875         if (!vectors_high()) {
 876                 map.virtual = 0;
 877                 map.type = MT_LOW_VECTORS;
 878                 create_mapping(&map);
 879         }
 880
 881         /*
 882          * Ask the machine support to map in the statically mapped devices.
 883          */
 884         if (mdesc->map_io)
 885                 mdesc->map_io();
 886
 887         /*
 888          * Finally flush the caches and tlb to ensure that we're in a
 889          * consistent state wrt the writebuffer.  This also ensures that
 890          * any write-allocated cache lines in the vector page are written
 891          * back.  After this point, we can start to touch devices again.
 892          */
 893         local_flush_tlb_all();
 894         flush_cache_all();
 895 }
 896
 897 /*
 898  * paging_init() sets up the page tables, initialises the zone memory
 899  * maps, and sets up the zero page, bad page and bad page tables.
 900  */
 901 void __init paging_init(struct machine_desc *mdesc)
 902 {
 903         void *zero_page;
 904
 905         build_mem_type_table();
 906         sanity_check_meminfo();
 907         prepare_page_table();
 908         bootmem_init();
 909         devicemaps_init(mdesc);
 910
 911         top_pmd = pmd_off_k(0xffff0000);
 912
 913         /*
 914          * allocate the zero page.  Note that we count on this going ok.
 915          */
 916         zero_page = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
 917         memset(zero_page, 0, PAGE_SIZE);
 918         empty_zero_page = virt_to_page(zero_page);
 919         flush_dcache_page(empty_zero_page);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * In order to soft-boot, we need to insert a 1:1 mapping in place of
 924  * the user-mode pages.  This will then ensure that we have predictable
 925  * results when turning the mmu off
 926  */
 927 void setup_mm_for_reboot(char mode)
 928 {
 929         unsigned long base_pmdval;
 930         pgd_t *pgd;
 931         int i;
 932
 933         if (current->mm && current->mm->pgd)
 934                 pgd = current->mm->pgd;
 935         else
 936                 pgd = init_mm.pgd;
 937
 938         base_pmdval = PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_SECT_AP_READ | PMD_TYPE_SECT;
 939         if (cpu_architecture() <= CPU_ARCH_ARMv5TEJ && !cpu_is_xscale())
 940                 base_pmdval |= PMD_BIT4;
 941
 942         for (i = 0; i < FIRST_USER_PGD_NR + USER_PTRS_PER_PGD; i++, pgd++) {
 943                 unsigned long pmdval = (i << PGDIR_SHIFT) | base_pmdval;
 944                 pmd_t *pmd;
 945
 946                 pmd = pmd_off(pgd, i << PGDIR_SHIFT);
 947                 pmd[0] = __pmd(pmdval);
 948                 pmd[1] = __pmd(pmdval + (1 << (PGDIR_SHIFT - 1)));
 949                 flush_pmd_entry(pmd);
 950         }
 951 }