x86: Remove redundant display of free swap space in show_mem()
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / x86 / mm / pgtable_32.c
1 /*
2  *  linux/arch/i386/mm/pgtable.c
3  */
4
5 #include <linux/sched.h>
6 #include <linux/kernel.h>
7 #include <linux/errno.h>
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/nmi.h>
10 #include <linux/swap.h>
11 #include <linux/smp.h>
12 #include <linux/highmem.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/spinlock.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/quicklist.h>
18
19 #include <asm/system.h>
20 #include <asm/pgtable.h>
21 #include <asm/pgalloc.h>
22 #include <asm/fixmap.h>
23 #include <asm/e820.h>
24 #include <asm/tlb.h>
25 #include <asm/tlbflush.h>
26
27 void show_mem(void)
28 {
29         int total = 0, reserved = 0;
30         int shared = 0, cached = 0;
31         int highmem = 0;
32         struct page *page;
33         pg_data_t *pgdat;
34         unsigned long i;
35         unsigned long flags;
36
37         printk(KERN_INFO "Mem-info:\n");
38         show_free_areas();
39         for_each_online_pgdat(pgdat) {
40                 pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
41                 for (i = 0; i < pgdat->node_spanned_pages; ++i) {
42                         if (unlikely(i % MAX_ORDER_NR_PAGES == 0))
43                                 touch_nmi_watchdog();
44                         page = pgdat_page_nr(pgdat, i);
45                         total++;
46                         if (PageHighMem(page))
47                                 highmem++;
48                         if (PageReserved(page))
49                                 reserved++;
50                         else if (PageSwapCache(page))
51                                 cached++;
52                         else if (page_count(page))
53                                 shared += page_count(page) - 1;
54                 }
55                 pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
56         }
57         printk(KERN_INFO "%d pages of RAM\n", total);
58         printk(KERN_INFO "%d pages of HIGHMEM\n", highmem);
59         printk(KERN_INFO "%d reserved pages\n", reserved);
60         printk(KERN_INFO "%d pages shared\n", shared);
61         printk(KERN_INFO "%d pages swap cached\n", cached);
62
63         printk(KERN_INFO "%lu pages dirty\n", global_page_state(NR_FILE_DIRTY));
64         printk(KERN_INFO "%lu pages writeback\n",
65                                         global_page_state(NR_WRITEBACK));
66         printk(KERN_INFO "%lu pages mapped\n", global_page_state(NR_FILE_MAPPED));
67         printk(KERN_INFO "%lu pages slab\n",
68                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
69                 global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE));
70         printk(KERN_INFO "%lu pages pagetables\n",
71                                         global_page_state(NR_PAGETABLE));
72 }
73
74 /*
75  * Associate a virtual page frame with a given physical page frame 
76  * and protection flags for that frame.
77  */ 
78 static void set_pte_pfn(unsigned long vaddr, unsigned long pfn, pgprot_t flags)
79 {
80         pgd_t *pgd;
81         pud_t *pud;
82         pmd_t *pmd;
83         pte_t *pte;
84
85         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
86         if (pgd_none(*pgd)) {
87                 BUG();
88                 return;
89         }
90         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
91         if (pud_none(*pud)) {
92                 BUG();
93                 return;
94         }
95         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
96         if (pmd_none(*pmd)) {
97                 BUG();
98                 return;
99         }
100         pte = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
101         if (pgprot_val(flags))
102                 set_pte_present(&init_mm, vaddr, pte, pfn_pte(pfn, flags));
103         else
104                 pte_clear(&init_mm, vaddr, pte);
105
106         /*
107          * It's enough to flush this one mapping.
108          * (PGE mappings get flushed as well)
109          */
110         __flush_tlb_one(vaddr);
111 }
112
113 /*
114  * Associate a large virtual page frame with a given physical page frame 
115  * and protection flags for that frame. pfn is for the base of the page,
116  * vaddr is what the page gets mapped to - both must be properly aligned. 
117  * The pmd must already be instantiated. Assumes PAE mode.
118  */ 
119 void set_pmd_pfn(unsigned long vaddr, unsigned long pfn, pgprot_t flags)
120 {
121         pgd_t *pgd;
122         pud_t *pud;
123         pmd_t *pmd;
124
125         if (vaddr & (PMD_SIZE-1)) {             /* vaddr is misaligned */
126                 printk(KERN_WARNING "set_pmd_pfn: vaddr misaligned\n");
127                 return; /* BUG(); */
128         }
129         if (pfn & (PTRS_PER_PTE-1)) {           /* pfn is misaligned */
130                 printk(KERN_WARNING "set_pmd_pfn: pfn misaligned\n");
131                 return; /* BUG(); */
132         }
133         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
134         if (pgd_none(*pgd)) {
135                 printk(KERN_WARNING "set_pmd_pfn: pgd_none\n");
136                 return; /* BUG(); */
137         }
138         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
139         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
140         set_pmd(pmd, pfn_pmd(pfn, flags));
141         /*
142          * It's enough to flush this one mapping.
143          * (PGE mappings get flushed as well)
144          */
145         __flush_tlb_one(vaddr);
146 }
147
148 static int fixmaps;
149 unsigned long __FIXADDR_TOP = 0xfffff000;
150 EXPORT_SYMBOL(__FIXADDR_TOP);
151
152 void __set_fixmap (enum fixed_addresses idx, unsigned long phys, pgprot_t flags)
153 {
154         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
155
156         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
157                 BUG();
158                 return;
159         }
160         set_pte_pfn(address, phys >> PAGE_SHIFT, flags);
161         fixmaps++;
162 }
163
164 /**
165  * reserve_top_address - reserves a hole in the top of kernel address space
166  * @reserve - size of hole to reserve
167  *
168  * Can be used to relocate the fixmap area and poke a hole in the top
169  * of kernel address space to make room for a hypervisor.
170  */
171 void reserve_top_address(unsigned long reserve)
172 {
173         BUG_ON(fixmaps > 0);
174         printk(KERN_INFO "Reserving virtual address space above 0x%08x\n",
175                (int)-reserve);
176         __FIXADDR_TOP = -reserve - PAGE_SIZE;
177         __VMALLOC_RESERVE += reserve;
178 }
179
180 pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
181 {
182         return (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO);
183 }
184
185 pgtable_t pte_alloc_one(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
186 {
187         struct page *pte;
188
189 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
190         pte = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_HIGHMEM|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO, 0);
191 #else
192         pte = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO, 0);
193 #endif
194         if (pte)
195                 pgtable_page_ctor(pte);
196         return pte;
197 }
198
199 /*
200  * List of all pgd's needed for non-PAE so it can invalidate entries
201  * in both cached and uncached pgd's; not needed for PAE since the
202  * kernel pmd is shared. If PAE were not to share the pmd a similar
203  * tactic would be needed. This is essentially codepath-based locking
204  * against pageattr.c; it is the unique case in which a valid change
205  * of kernel pagetables can't be lazily synchronized by vmalloc faults.
206  * vmalloc faults work because attached pagetables are never freed.
207  * -- wli
208  */
209 static inline void pgd_list_add(pgd_t *pgd)
210 {
211         struct page *page = virt_to_page(pgd);
212
213         list_add(&page->lru, &pgd_list);
214 }
215
216 static inline void pgd_list_del(pgd_t *pgd)
217 {
218         struct page *page = virt_to_page(pgd);
219
220         list_del(&page->lru);
221 }
222
223 #define UNSHARED_PTRS_PER_PGD                           \
224         (SHARED_KERNEL_PMD ? USER_PTRS_PER_PGD : PTRS_PER_PGD)
225
226 static void pgd_ctor(void *p)
227 {
228         pgd_t *pgd = p;
229         unsigned long flags;
230
231         /* Clear usermode parts of PGD */
232         memset(pgd, 0, USER_PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t));
233
234         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
235
236         /* If the pgd points to a shared pagetable level (either the
237            ptes in non-PAE, or shared PMD in PAE), then just copy the
238            references from swapper_pg_dir. */
239         if (PAGETABLE_LEVELS == 2 ||
240             (PAGETABLE_LEVELS == 3 && SHARED_KERNEL_PMD)) {
241                 clone_pgd_range(pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
242                                 swapper_pg_dir + USER_PTRS_PER_PGD,
243                                 KERNEL_PGD_PTRS);
244                 paravirt_alloc_pd_clone(__pa(pgd) >> PAGE_SHIFT,
245                                         __pa(swapper_pg_dir) >> PAGE_SHIFT,
246                                         USER_PTRS_PER_PGD,
247                                         KERNEL_PGD_PTRS);
248         }
249
250         /* list required to sync kernel mapping updates */
251         if (!SHARED_KERNEL_PMD)
252                 pgd_list_add(pgd);
253
254         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
255 }
256
257 static void pgd_dtor(void *pgd)
258 {
259         unsigned long flags; /* can be called from interrupt context */
260
261         if (SHARED_KERNEL_PMD)
262                 return;
263
264         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
265         pgd_list_del(pgd);
266         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
267 }
268
269 #ifdef CONFIG_X86_PAE
270 /*
271  * Mop up any pmd pages which may still be attached to the pgd.
272  * Normally they will be freed by munmap/exit_mmap, but any pmd we
273  * preallocate which never got a corresponding vma will need to be
274  * freed manually.
275  */
276 static void pgd_mop_up_pmds(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgdp)
277 {
278         int i;
279
280         for(i = 0; i < UNSHARED_PTRS_PER_PGD; i++) {
281                 pgd_t pgd = pgdp[i];
282
283                 if (pgd_val(pgd) != 0) {
284                         pmd_t *pmd = (pmd_t *)pgd_page_vaddr(pgd);
285
286                         pgdp[i] = native_make_pgd(0);
287
288                         paravirt_release_pd(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT);
289                         pmd_free(mm, pmd);
290                 }
291         }
292 }
293
294 /*
295  * In PAE mode, we need to do a cr3 reload (=tlb flush) when
296  * updating the top-level pagetable entries to guarantee the
297  * processor notices the update.  Since this is expensive, and
298  * all 4 top-level entries are used almost immediately in a
299  * new process's life, we just pre-populate them here.
300  *
301  * Also, if we're in a paravirt environment where the kernel pmd is
302  * not shared between pagetables (!SHARED_KERNEL_PMDS), we allocate
303  * and initialize the kernel pmds here.
304  */
305 static int pgd_prepopulate_pmd(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
306 {
307         pud_t *pud;
308         unsigned long addr;
309         int i;
310
311         pud = pud_offset(pgd, 0);
312         for (addr = i = 0; i < UNSHARED_PTRS_PER_PGD;
313              i++, pud++, addr += PUD_SIZE) {
314                 pmd_t *pmd = pmd_alloc_one(mm, addr);
315
316                 if (!pmd) {
317                         pgd_mop_up_pmds(mm, pgd);
318                         return 0;
319                 }
320
321                 if (i >= USER_PTRS_PER_PGD)
322                         memcpy(pmd, (pmd_t *)pgd_page_vaddr(swapper_pg_dir[i]),
323                                sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
324
325                 pud_populate(mm, pud, pmd);
326         }
327
328         return 1;
329 }
330 #else  /* !CONFIG_X86_PAE */
331 /* No need to prepopulate any pagetable entries in non-PAE modes. */
332 static int pgd_prepopulate_pmd(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
333 {
334         return 1;
335 }
336
337 static void pgd_mop_up_pmds(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgdp)
338 {
339 }
340 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
341
342 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
343 {
344         pgd_t *pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
345
346         /* so that alloc_pd can use it */
347         mm->pgd = pgd;
348         if (pgd)
349                 pgd_ctor(pgd);
350
351         if (pgd && !pgd_prepopulate_pmd(mm, pgd)) {
352                 pgd_dtor(pgd);
353                 free_page((unsigned long)pgd);
354                 pgd = NULL;
355         }
356
357         return pgd;
358 }
359
360 void pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
361 {
362         pgd_mop_up_pmds(mm, pgd);
363         pgd_dtor(pgd);
364         free_page((unsigned long)pgd);
365 }
366
367 void __pte_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, struct page *pte)
368 {
369         pgtable_page_dtor(pte);
370         paravirt_release_pt(page_to_pfn(pte));
371         tlb_remove_page(tlb, pte);
372 }
373
374 #ifdef CONFIG_X86_PAE
375
376 void __pmd_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pmd_t *pmd)
377 {
378         paravirt_release_pd(__pa(pmd) >> PAGE_SHIFT);
379         tlb_remove_page(tlb, virt_to_page(pmd));
380 }
381
382 #endif
383
384 int pmd_bad(pmd_t pmd)
385 {
386         WARN_ON_ONCE(pmd_bad_v1(pmd) != pmd_bad_v2(pmd));
387
388         return pmd_bad_v1(pmd);
389 }