arch/powerpc/mm/pgtable_32.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * This file contains the routines setting up the linux page tables.
   4  *  -- paulus
   5  *
   6  *  Derived from arch/ppc/mm/init.c:
   7  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   8  *
   9  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
  10  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
  11  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  12  *
  13  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  14  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  15  */
  16
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/types.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/memblock.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26
  27 #include <asm/pgtable.h>
  28 #include <asm/pgalloc.h>
  29 #include <asm/fixmap.h>
  30 #include <asm/setup.h>
  31 #include <asm/sections.h>
  32 #include <asm/early_ioremap.h>
  33
  34 #include <mm/mmu_decl.h>
  35
  36 extern char etext[], _stext[], _sinittext[], _einittext[];
  37
  38 static u8 early_fixmap_pagetable[FIXMAP_PTE_SIZE] __page_aligned_data;
  39
  40 notrace void __init early_ioremap_init(void)
  41 {
  42         unsigned long addr = ALIGN_DOWN(FIXADDR_START, PGDIR_SIZE);
  43         pte_t *ptep = (pte_t *)early_fixmap_pagetable;
  44         pmd_t *pmdp = pmd_ptr_k(addr);
  45
  46         for (; (s32)(FIXADDR_TOP - addr) > 0;
  47              addr += PGDIR_SIZE, ptep += PTRS_PER_PTE, pmdp++)
  48                 pmd_populate_kernel(&init_mm, pmdp, ptep);
  49
  50         early_ioremap_setup();
  51 }
  52
  53 static void __init *early_alloc_pgtable(unsigned long size)
  54 {
  55         void *ptr = memblock_alloc(size, size);
  56
  57         if (!ptr)
  58                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=0x%lx\n",
  59                       __func__, size, size);
  60
  61         return ptr;
  62 }
  63
  64 static pte_t __init *early_pte_alloc_kernel(pmd_t *pmdp, unsigned long va)
  65 {
  66         if (pmd_none(*pmdp)) {
  67                 pte_t *ptep = early_alloc_pgtable(PTE_FRAG_SIZE);
  68
  69                 pmd_populate_kernel(&init_mm, pmdp, ptep);
  70         }
  71         return pte_offset_kernel(pmdp, va);
  72 }
  73
  74
  75 int __ref map_kernel_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, pgprot_t prot)
  76 {
  77         pmd_t *pd;
  78         pte_t *pg;
  79         int err = -ENOMEM;
  80
  81         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
  82         pd = pmd_ptr_k(va);
  83         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
  84         if (likely(slab_is_available()))
  85                 pg = pte_alloc_kernel(pd, va);
  86         else
  87                 pg = early_pte_alloc_kernel(pd, va);
  88         if (pg != 0) {
  89                 err = 0;
  90                 /* The PTE should never be already set nor present in the
  91                  * hash table
  92                  */
  93                 BUG_ON((pte_present(*pg) | pte_hashpte(*pg)) && pgprot_val(prot));
  94                 set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT, prot));
  95         }
  96         smp_wmb();
  97         return err;
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Map in a chunk of physical memory starting at start.
 102  */
 103 static void __init __mapin_ram_chunk(unsigned long offset, unsigned long top)
 104 {
 105         unsigned long v, s;
 106         phys_addr_t p;
 107         int ktext;
 108
 109         s = offset;
 110         v = PAGE_OFFSET + s;
 111         p = memstart_addr + s;
 112         for (; s < top; s += PAGE_SIZE) {
 113                 ktext = ((char *)v >= _stext && (char *)v < etext) ||
 114                         ((char *)v >= _sinittext && (char *)v < _einittext);
 115                 map_kernel_page(v, p, ktext ? PAGE_KERNEL_TEXT : PAGE_KERNEL);
 116 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_32
 117                 if (ktext)
 118                         hash_preload(&init_mm, v);
 119 #endif
 120                 v += PAGE_SIZE;
 121                 p += PAGE_SIZE;
 122         }
 123 }
 124
 125 void __init mapin_ram(void)
 126 {
 127         struct memblock_region *reg;
 128
 129         for_each_memblock(memory, reg) {
 130                 phys_addr_t base = reg->base;
 131                 phys_addr_t top = min(base + reg->size, total_lowmem);
 132
 133                 if (base >= top)
 134                         continue;
 135                 base = mmu_mapin_ram(base, top);
 136                 __mapin_ram_chunk(base, top);
 137         }
 138 }
 139
 140 static int __change_page_attr_noflush(struct page *page, pgprot_t prot)
 141 {
 142         pte_t *kpte;
 143         unsigned long address;
 144
 145         BUG_ON(PageHighMem(page));
 146         address = (unsigned long)page_address(page);
 147
 148         if (v_block_mapped(address))
 149                 return 0;
 150         kpte = virt_to_kpte(address);
 151         if (!kpte)
 152                 return -EINVAL;
 153         __set_pte_at(&init_mm, address, kpte, mk_pte(page, prot), 0);
 154
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Change the page attributes of an page in the linear mapping.
 160  *
 161  * THIS DOES NOTHING WITH BAT MAPPINGS, DEBUG USE ONLY
 162  */
 163 static int change_page_attr(struct page *page, int numpages, pgprot_t prot)
 164 {
 165         int i, err = 0;
 166         unsigned long flags;
 167         struct page *start = page;
 168
 169         local_irq_save(flags);
 170         for (i = 0; i < numpages; i++, page++) {
 171                 err = __change_page_attr_noflush(page, prot);
 172                 if (err)
 173                         break;
 174         }
 175         wmb();
 176         local_irq_restore(flags);
 177         flush_tlb_kernel_range((unsigned long)page_address(start),
 178                                (unsigned long)page_address(page));
 179         return err;
 180 }
 181
 182 void mark_initmem_nx(void)
 183 {
 184         struct page *page = virt_to_page(_sinittext);
 185         unsigned long numpages = PFN_UP((unsigned long)_einittext) -
 186                                  PFN_DOWN((unsigned long)_sinittext);
 187
 188         if (v_block_mapped((unsigned long)_sinittext))
 189                 mmu_mark_initmem_nx();
 190         else
 191                 change_page_attr(page, numpages, PAGE_KERNEL);
 192 }
 193
 194 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 195 void mark_rodata_ro(void)
 196 {
 197         struct page *page;
 198         unsigned long numpages;
 199
 200         if (v_block_mapped((unsigned long)_stext + 1)) {
 201                 mmu_mark_rodata_ro();
 202                 ptdump_check_wx();
 203                 return;
 204         }
 205
 206         page = virt_to_page(_stext);
 207         numpages = PFN_UP((unsigned long)_etext) -
 208                    PFN_DOWN((unsigned long)_stext);
 209
 210         change_page_attr(page, numpages, PAGE_KERNEL_ROX);
 211         /*
 212          * mark .rodata as read only. Use __init_begin rather than __end_rodata
 213          * to cover NOTES and EXCEPTION_TABLE.
 214          */
 215         page = virt_to_page(__start_rodata);
 216         numpages = PFN_UP((unsigned long)__init_begin) -
 217                    PFN_DOWN((unsigned long)__start_rodata);
 218
 219         change_page_attr(page, numpages, PAGE_KERNEL_RO);
 220
 221         // mark_initmem_nx() should have already run by now
 222         ptdump_check_wx();
 223 }
 224 #endif
 225
 226 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 227 void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
 228 {
 229         if (PageHighMem(page))
 230                 return;
 231
 232         change_page_attr(page, numpages, enable ? PAGE_KERNEL : __pgprot(0));
 233 }
 234 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */