arch/riscv/mm/init.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   4  * Copyright (C) 2019 Western Digital Corporation or its affiliates.
   5  * Copyright (C) 2020 FORTH-ICS/CARV
   6  *  Nick Kossifidis <mick@ics.forth.gr>
   7  */
   8
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/memblock.h>
  12 #include <linux/initrd.h>
  13 #include <linux/swap.h>
  14 #include <linux/swiotlb.h>
  15 #include <linux/sizes.h>
  16 #include <linux/of_fdt.h>
  17 #include <linux/of_reserved_mem.h>
  18 #include <linux/libfdt.h>
  19 #include <linux/set_memory.h>
  20 #include <linux/dma-map-ops.h>
  21 #include <linux/crash_dump.h>
  22 #include <linux/hugetlb.h>
  23
  24 #include <asm/fixmap.h>
  25 #include <asm/tlbflush.h>
  26 #include <asm/sections.h>
  27 #include <asm/soc.h>
  28 #include <asm/io.h>
  29 #include <asm/ptdump.h>
  30 #include <asm/numa.h>
  31
  32 #include "../kernel/head.h"
  33
  34 struct kernel_mapping kernel_map __ro_after_init;
  35 EXPORT_SYMBOL(kernel_map);
  36 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  37 #define kernel_map      (*(struct kernel_mapping *)XIP_FIXUP(&kernel_map))
  38 #endif
  39
  40 #ifdef CONFIG_64BIT
  41 u64 satp_mode __ro_after_init = !IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL) ? SATP_MODE_57 : SATP_MODE_39;
  42 #else
  43 u64 satp_mode __ro_after_init = SATP_MODE_32;
  44 #endif
  45 EXPORT_SYMBOL(satp_mode);
  46
  47 bool pgtable_l4_enabled = IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL);
  48 bool pgtable_l5_enabled = IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL);
  49 EXPORT_SYMBOL(pgtable_l4_enabled);
  50 EXPORT_SYMBOL(pgtable_l5_enabled);
  51
  52 phys_addr_t phys_ram_base __ro_after_init;
  53 EXPORT_SYMBOL(phys_ram_base);
  54
  55 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  56                                                         __page_aligned_bss;
  57 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  58
  59 extern char _start[];
  60 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  61 void *_dtb_early_va __initdata;
  62 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  63
  64 static phys_addr_t dma32_phys_limit __initdata;
  65
  66 static void __init zone_sizes_init(void)
  67 {
  68         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  69
  70 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  71         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  72 #endif
  73         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  74
  75         free_area_init(max_zone_pfns);
  76 }
  77
  78 #if defined(CONFIG_MMU) && defined(CONFIG_DEBUG_VM)
  79 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  80 {
  81         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  82                   (((t) - (b)) >> 10));
  83 }
  84
  85 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  86 {
  87         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  88                   (((t) - (b)) >> 20));
  89 }
  90
  91 static void __init print_vm_layout(void)
  92 {
  93         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
  94         print_mlk("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
  95                   (unsigned long)FIXADDR_TOP);
  96         print_mlm("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
  97                   (unsigned long)PCI_IO_END);
  98         print_mlm("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
  99                   (unsigned long)VMEMMAP_END);
 100         print_mlm("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
 101                   (unsigned long)VMALLOC_END);
 102         print_mlm("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
 103                   (unsigned long)high_memory);
 104         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 105 #ifdef CONFIG_KASAN
 106                 print_mlm("kasan", KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END);
 107 #endif
 108
 109                 print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 110                           (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 111         }
 112 }
 113 #else
 114 static void print_vm_layout(void) { }
 115 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 116
 117 void __init mem_init(void)
 118 {
 119 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 120         BUG_ON(!mem_map);
 121 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 122
 123 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 124         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 125             max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit))
 126                 swiotlb_init(1);
 127         else
 128                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
 129 #endif
 130         memblock_free_all();
 131
 132         print_vm_layout();
 133 }
 134
 135 /* Limit the memory size via mem. */
 136 static phys_addr_t memory_limit;
 137
 138 static int __init early_mem(char *p)
 139 {
 140         u64 size;
 141
 142         if (!p)
 143                 return 1;
 144
 145         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 146         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 147
 148         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 149
 150         return 0;
 151 }
 152 early_param("mem", early_mem);
 153
 154 static void __init setup_bootmem(void)
 155 {
 156         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 157         phys_addr_t max_mapped_addr;
 158         phys_addr_t phys_ram_end, vmlinux_start;
 159
 160         if (IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL))
 161                 vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 162         else
 163                 vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 164
 165         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 166
 167         /*
 168          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 169          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 170          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 171          */
 172         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && IS_ENABLED(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX))
 173                 vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 174         /*
 175          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 176          */
 177         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 178
 179         phys_ram_end = memblock_end_of_DRAM();
 180         if (!IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL))
 181                 phys_ram_base = memblock_start_of_DRAM();
 182         /*
 183          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 184          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 185          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 186          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.  For 64-bit
 187          * kernel, this problem can't happen here as the end of the virtual
 188          * address space is occupied by the kernel mapping then this check must
 189          * be done as soon as the kernel mapping base address is determined.
 190          */
 191         if (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 192                 max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 193                 if (max_mapped_addr == (phys_ram_end - 1))
 194                         memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 195         }
 196
 197         min_low_pfn = PFN_UP(phys_ram_base);
 198         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(phys_ram_end);
 199         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 200
 201         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 202         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 203
 204         reserve_initrd_mem();
 205         /*
 206          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 207          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 208          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 209          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 210          */
 211         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB)) {
 212                 /*
 213                  * In case the DTB is not located in a memory region we won't
 214                  * be able to locate it later on via the linear mapping and
 215                  * get a segfault when accessing it via __va(dtb_early_pa).
 216                  * To avoid this situation copy DTB to a memory region.
 217                  * Note that memblock_phys_alloc will also reserve DTB region.
 218                  */
 219                 if (!memblock_is_memory(dtb_early_pa)) {
 220                         size_t fdt_size = fdt_totalsize(dtb_early_va);
 221                         phys_addr_t new_dtb_early_pa = memblock_phys_alloc(fdt_size, PAGE_SIZE);
 222                         void *new_dtb_early_va = early_memremap(new_dtb_early_pa, fdt_size);
 223
 224                         memcpy(new_dtb_early_va, dtb_early_va, fdt_size);
 225                         early_memunmap(new_dtb_early_va, fdt_size);
 226                         _dtb_early_pa = new_dtb_early_pa;
 227                 } else
 228                         memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 229         }
 230
 231         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 232         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 233         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 234                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 235         memblock_allow_resize();
 236 }
 237
 238 #ifdef CONFIG_MMU
 239 struct pt_alloc_ops pt_ops __initdata;
 240
 241 unsigned long riscv_pfn_base __ro_after_init;
 242 EXPORT_SYMBOL(riscv_pfn_base);
 243
 244 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 245 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 246 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 247
 248 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 249 static p4d_t __maybe_unused early_dtb_p4d[PTRS_PER_P4D] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 250 static pud_t __maybe_unused early_dtb_pud[PTRS_PER_PUD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 251 static pmd_t __maybe_unused early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 252
 253 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 254 #define pt_ops                  (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&pt_ops))
 255 #define riscv_pfn_base         (*(unsigned long  *)XIP_FIXUP(&riscv_pfn_base))
 256 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 257 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 258 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 259 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 260
 261 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 262 {
 263         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 264         pte_t *ptep;
 265
 266         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 267
 268         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 269
 270         if (pgprot_val(prot))
 271                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 272         else
 273                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 274         local_flush_tlb_page(addr);
 275 }
 276
 277 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 278 {
 279         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 280 }
 281
 282 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 283 {
 284         clear_fixmap(FIX_PTE);
 285         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 286 }
 287
 288 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 289 {
 290         return (pte_t *) __va(pa);
 291 }
 292
 293 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 294 {
 295         /*
 296          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 297          * should never reach here with MMU disabled.
 298          */
 299         BUG();
 300 }
 301
 302 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 303 {
 304         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 305 }
 306
 307 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 308 {
 309         unsigned long vaddr;
 310
 311         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 312         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 313
 314         return __pa(vaddr);
 315 }
 316
 317 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 318                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 319                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 320 {
 321         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 322
 323         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 324
 325         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 326                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 327 }
 328
 329 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 330
 331 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 332 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 333 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 334
 335 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 336 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 337 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 338 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 339 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 340
 341 static p4d_t trampoline_p4d[PTRS_PER_P4D] __page_aligned_bss;
 342 static p4d_t fixmap_p4d[PTRS_PER_P4D] __page_aligned_bss;
 343 static p4d_t early_p4d[PTRS_PER_P4D] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 344
 345 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 346 #define trampoline_p4d ((p4d_t *)XIP_FIXUP(trampoline_p4d))
 347 #define fixmap_p4d     ((p4d_t *)XIP_FIXUP(fixmap_p4d))
 348 #define early_p4d      ((p4d_t *)XIP_FIXUP(early_p4d))
 349 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 350
 351 static pud_t trampoline_pud[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 352 static pud_t fixmap_pud[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 353 static pud_t early_pud[PTRS_PER_PUD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 354
 355 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 356 #define trampoline_pud ((pud_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pud))
 357 #define fixmap_pud     ((pud_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pud))
 358 #define early_pud      ((pud_t *)XIP_FIXUP(early_pud))
 359 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 360
 361 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 362 {
 363         /* Before MMU is enabled */
 364         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 365 }
 366
 367 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 368 {
 369         clear_fixmap(FIX_PMD);
 370         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 371 }
 372
 373 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 374 {
 375         return (pmd_t *) __va(pa);
 376 }
 377
 378 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 379 {
 380         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PUD_SHIFT);
 381
 382         return (uintptr_t)early_pmd;
 383 }
 384
 385 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 386 {
 387         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 388 }
 389
 390 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 391 {
 392         unsigned long vaddr;
 393
 394         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 395         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pmd_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 396
 397         return __pa(vaddr);
 398 }
 399
 400 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 401                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 402                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 403 {
 404         pte_t *ptep;
 405         phys_addr_t pte_phys;
 406         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 407
 408         if (sz == PMD_SIZE) {
 409                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 410                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 411                 return;
 412         }
 413
 414         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 415                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 416                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 417                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 418                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 419         } else {
 420                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 421                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 422         }
 423
 424         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 425 }
 426
 427 static pud_t *__init get_pud_virt_early(phys_addr_t pa)
 428 {
 429         return (pud_t *)((uintptr_t)pa);
 430 }
 431
 432 static pud_t *__init get_pud_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 433 {
 434         clear_fixmap(FIX_PUD);
 435         return (pud_t *)set_fixmap_offset(FIX_PUD, pa);
 436 }
 437
 438 static pud_t *__init get_pud_virt_late(phys_addr_t pa)
 439 {
 440         return (pud_t *)__va(pa);
 441 }
 442
 443 static phys_addr_t __init alloc_pud_early(uintptr_t va)
 444 {
 445         /* Only one PUD is available for early mapping */
 446         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 447
 448         return (uintptr_t)early_pud;
 449 }
 450
 451 static phys_addr_t __init alloc_pud_fixmap(uintptr_t va)
 452 {
 453         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 454 }
 455
 456 static phys_addr_t alloc_pud_late(uintptr_t va)
 457 {
 458         unsigned long vaddr;
 459
 460         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 461         BUG_ON(!vaddr);
 462         return __pa(vaddr);
 463 }
 464
 465 static p4d_t *__init get_p4d_virt_early(phys_addr_t pa)
 466 {
 467         return (p4d_t *)((uintptr_t)pa);
 468 }
 469
 470 static p4d_t *__init get_p4d_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 471 {
 472         clear_fixmap(FIX_P4D);
 473         return (p4d_t *)set_fixmap_offset(FIX_P4D, pa);
 474 }
 475
 476 static p4d_t *__init get_p4d_virt_late(phys_addr_t pa)
 477 {
 478         return (p4d_t *)__va(pa);
 479 }
 480
 481 static phys_addr_t __init alloc_p4d_early(uintptr_t va)
 482 {
 483         /* Only one P4D is available for early mapping */
 484         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 485
 486         return (uintptr_t)early_p4d;
 487 }
 488
 489 static phys_addr_t __init alloc_p4d_fixmap(uintptr_t va)
 490 {
 491         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 492 }
 493
 494 static phys_addr_t alloc_p4d_late(uintptr_t va)
 495 {
 496         unsigned long vaddr;
 497
 498         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 499         BUG_ON(!vaddr);
 500         return __pa(vaddr);
 501 }
 502
 503 static void __init create_pud_mapping(pud_t *pudp,
 504                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 505                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 506 {
 507         pmd_t *nextp;
 508         phys_addr_t next_phys;
 509         uintptr_t pud_index = pud_index(va);
 510
 511         if (sz == PUD_SIZE) {
 512                 if (pud_val(pudp[pud_index]) == 0)
 513                         pudp[pud_index] = pfn_pud(PFN_DOWN(pa), prot);
 514                 return;
 515         }
 516
 517         if (pud_val(pudp[pud_index]) == 0) {
 518                 next_phys = pt_ops.alloc_pmd(va);
 519                 pudp[pud_index] = pfn_pud(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 520                 nextp = pt_ops.get_pmd_virt(next_phys);
 521                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 522         } else {
 523                 next_phys = PFN_PHYS(_pud_pfn(pudp[pud_index]));
 524                 nextp = pt_ops.get_pmd_virt(next_phys);
 525         }
 526
 527         create_pmd_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 528 }
 529
 530 static void __init create_p4d_mapping(p4d_t *p4dp,
 531                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 532                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 533 {
 534         pud_t *nextp;
 535         phys_addr_t next_phys;
 536         uintptr_t p4d_index = p4d_index(va);
 537
 538         if (sz == P4D_SIZE) {
 539                 if (p4d_val(p4dp[p4d_index]) == 0)
 540                         p4dp[p4d_index] = pfn_p4d(PFN_DOWN(pa), prot);
 541                 return;
 542         }
 543
 544         if (p4d_val(p4dp[p4d_index]) == 0) {
 545                 next_phys = pt_ops.alloc_pud(va);
 546                 p4dp[p4d_index] = pfn_p4d(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 547                 nextp = pt_ops.get_pud_virt(next_phys);
 548                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 549         } else {
 550                 next_phys = PFN_PHYS(_p4d_pfn(p4dp[p4d_index]));
 551                 nextp = pt_ops.get_pud_virt(next_phys);
 552         }
 553
 554         create_pud_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 555 }
 556
 557 #define pgd_next_t              p4d_t
 558 #define alloc_pgd_next(__va)    (pgtable_l5_enabled ?                   \
 559                 pt_ops.alloc_p4d(__va) : (pgtable_l4_enabled ?          \
 560                 pt_ops.alloc_pud(__va) : pt_ops.alloc_pmd(__va)))
 561 #define get_pgd_next_virt(__pa) (pgtable_l5_enabled ?                   \
 562                 pt_ops.get_p4d_virt(__pa) : (pgd_next_t *)(pgtable_l4_enabled ? \
 563                 pt_ops.get_pud_virt(__pa) : (pud_t *)pt_ops.get_pmd_virt(__pa)))
 564 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 565                                 (pgtable_l5_enabled ?                   \
 566                 create_p4d_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot) : \
 567                                 (pgtable_l4_enabled ?                   \
 568                 create_pud_mapping((pud_t *)__nextp, __va, __pa, __sz, __prot) :        \
 569                 create_pmd_mapping((pmd_t *)__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)))
 570 #define fixmap_pgd_next         (pgtable_l5_enabled ?                   \
 571                 (uintptr_t)fixmap_p4d : (pgtable_l4_enabled ?           \
 572                 (uintptr_t)fixmap_pud : (uintptr_t)fixmap_pmd))
 573 #define trampoline_pgd_next     (pgtable_l5_enabled ?                   \
 574                 (uintptr_t)trampoline_p4d : (pgtable_l4_enabled ?       \
 575                 (uintptr_t)trampoline_pud : (uintptr_t)trampoline_pmd))
 576 #define early_dtb_pgd_next      (pgtable_l5_enabled ?                   \
 577                 (uintptr_t)early_dtb_p4d : (pgtable_l4_enabled ?        \
 578                 (uintptr_t)early_dtb_pud : (uintptr_t)early_dtb_pmd))
 579 #else
 580 #define pgd_next_t              pte_t
 581 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 582 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 583 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 584         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 585 #define fixmap_pgd_next         ((uintptr_t)fixmap_pte)
 586 #define early_dtb_pgd_next      ((uintptr_t)early_dtb_pmd)
 587 #define create_p4d_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot)
 588 #define create_pud_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot)
 589 #define create_pmd_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot)
 590 #endif /* __PAGETABLE_PMD_FOLDED */
 591
 592 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 593                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 594                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 595 {
 596         pgd_next_t *nextp;
 597         phys_addr_t next_phys;
 598         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 599
 600         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 601                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 602                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 603                 return;
 604         }
 605
 606         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 607                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 608                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 609                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 610                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 611         } else {
 612                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 613                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 614         }
 615
 616         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 617 }
 618
 619 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 620 {
 621         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 622         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 623                 return PAGE_SIZE;
 624
 625         return PMD_SIZE;
 626 }
 627
 628 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 629 #define phys_ram_base  (*(phys_addr_t *)XIP_FIXUP(&phys_ram_base))
 630 extern char _xiprom[], _exiprom[], __data_loc;
 631
 632 /* called from head.S with MMU off */
 633 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 634 {
 635         void *from = (void *)(&__data_loc);
 636         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 637         size_t sz = (size_t)((uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata));
 638
 639         memcpy(to, from, sz);
 640 }
 641 #endif
 642
 643 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 644 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 645 {
 646         if (is_va_kernel_text(va))
 647                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 648
 649         /*
 650          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 651          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 652          * written.
 653          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 654          */
 655         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 656                 return PAGE_KERNEL_READ;
 657
 658         return PAGE_KERNEL;
 659 }
 660
 661 void mark_rodata_ro(void)
 662 {
 663         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 664         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 665                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 666                                   set_memory_ro);
 667
 668         debug_checkwx();
 669 }
 670 #else
 671 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 672 {
 673         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 674                 return PAGE_KERNEL;
 675
 676         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 677 }
 678 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 679
 680 #ifdef CONFIG_64BIT
 681 static void __init disable_pgtable_l5(void)
 682 {
 683         pgtable_l5_enabled = false;
 684         kernel_map.page_offset = PAGE_OFFSET_L4;
 685         satp_mode = SATP_MODE_48;
 686 }
 687
 688 static void __init disable_pgtable_l4(void)
 689 {
 690         pgtable_l4_enabled = false;
 691         kernel_map.page_offset = PAGE_OFFSET_L3;
 692         satp_mode = SATP_MODE_39;
 693 }
 694
 695 /*
 696  * There is a simple way to determine if 4-level is supported by the
 697  * underlying hardware: establish 1:1 mapping in 4-level page table mode
 698  * then read SATP to see if the configuration was taken into account
 699  * meaning sv48 is supported.
 700  */
 701 static __init void set_satp_mode(void)
 702 {
 703         u64 identity_satp, hw_satp;
 704         uintptr_t set_satp_mode_pmd = ((unsigned long)set_satp_mode) & PMD_MASK;
 705         bool check_l4 = false;
 706
 707         create_p4d_mapping(early_p4d,
 708                         set_satp_mode_pmd, (uintptr_t)early_pud,
 709                         P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 710         create_pud_mapping(early_pud,
 711                            set_satp_mode_pmd, (uintptr_t)early_pmd,
 712                            PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 713         /* Handle the case where set_satp_mode straddles 2 PMDs */
 714         create_pmd_mapping(early_pmd,
 715                            set_satp_mode_pmd, set_satp_mode_pmd,
 716                            PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 717         create_pmd_mapping(early_pmd,
 718                            set_satp_mode_pmd + PMD_SIZE,
 719                            set_satp_mode_pmd + PMD_SIZE,
 720                            PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 721 retry:
 722         create_pgd_mapping(early_pg_dir,
 723                            set_satp_mode_pmd,
 724                            check_l4 ? (uintptr_t)early_pud : (uintptr_t)early_p4d,
 725                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 726
 727         identity_satp = PFN_DOWN((uintptr_t)&early_pg_dir) | satp_mode;
 728
 729         local_flush_tlb_all();
 730         csr_write(CSR_SATP, identity_satp);
 731         hw_satp = csr_swap(CSR_SATP, 0ULL);
 732         local_flush_tlb_all();
 733
 734         if (hw_satp != identity_satp) {
 735                 if (!check_l4) {
 736                         disable_pgtable_l5();
 737                         check_l4 = true;
 738                         memset(early_pg_dir, 0, PAGE_SIZE);
 739                         goto retry;
 740                 }
 741                 disable_pgtable_l4();
 742         }
 743
 744         memset(early_pg_dir, 0, PAGE_SIZE);
 745         memset(early_p4d, 0, PAGE_SIZE);
 746         memset(early_pud, 0, PAGE_SIZE);
 747         memset(early_pmd, 0, PAGE_SIZE);
 748 }
 749 #endif
 750
 751 /*
 752  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 753  *
 754  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 755  * correctly:
 756  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 757  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 758  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 759  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 760  *
 761  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 762  * for init.o in mm/Makefile.
 763  */
 764
 765 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 766 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 767 #endif
 768
 769 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 770 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir,
 771                                             __always_unused bool early)
 772 {
 773         uintptr_t va, end_va;
 774
 775         /* Map the flash resident part */
 776         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 777         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 778                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 779                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 780                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 781
 782         /* Map the data in RAM */
 783         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 784         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 785                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 786                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 787                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 788 }
 789 #else
 790 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, bool early)
 791 {
 792         uintptr_t va, end_va;
 793
 794         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 795         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 796                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 797                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 798                                    PMD_SIZE,
 799                                    early ?
 800                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 801 }
 802 #endif
 803
 804 /*
 805  * Setup a 4MB mapping that encompasses the device tree: for 64-bit kernel,
 806  * this means 2 PMD entries whereas for 32-bit kernel, this is only 1 PGDIR
 807  * entry.
 808  */
 809 static void __init create_fdt_early_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t dtb_pa)
 810 {
 811 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 812         uintptr_t pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 813
 814         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 815                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? early_dtb_pgd_next : pa,
 816                            PGDIR_SIZE,
 817                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? PAGE_TABLE : PAGE_KERNEL);
 818
 819         if (pgtable_l5_enabled)
 820                 create_p4d_mapping(early_dtb_p4d, DTB_EARLY_BASE_VA,
 821                                    (uintptr_t)early_dtb_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 822
 823         if (pgtable_l4_enabled)
 824                 create_pud_mapping(early_dtb_pud, DTB_EARLY_BASE_VA,
 825                                    (uintptr_t)early_dtb_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 826
 827         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 828                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 829                                    pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 830                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 831                                    pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 832         }
 833
 834         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 835 #else
 836         /*
 837          * For 64-bit kernel, __va can't be used since it would return a linear
 838          * mapping address whereas dtb_early_va will be used before
 839          * setup_vm_final installs the linear mapping. For 32-bit kernel, as the
 840          * kernel is mapped in the linear mapping, that makes no difference.
 841          */
 842         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 843 #endif
 844
 845         dtb_early_pa = dtb_pa;
 846 }
 847
 848 /*
 849  * MMU is not enabled, the page tables are allocated directly using
 850  * early_pmd/pud/p4d and the address returned is the physical one.
 851  */
 852 void __init pt_ops_set_early(void)
 853 {
 854         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 855         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 856 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 857         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 858         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 859         pt_ops.alloc_pud = alloc_pud_early;
 860         pt_ops.get_pud_virt = get_pud_virt_early;
 861         pt_ops.alloc_p4d = alloc_p4d_early;
 862         pt_ops.get_p4d_virt = get_p4d_virt_early;
 863 #endif
 864 }
 865
 866 /*
 867  * MMU is enabled but page table setup is not complete yet.
 868  * fixmap page table alloc functions must be used as a means to temporarily
 869  * map the allocated physical pages since the linear mapping does not exist yet.
 870  *
 871  * Note that this is called with MMU disabled, hence kernel_mapping_pa_to_va,
 872  * but it will be used as described above.
 873  */
 874 void __init pt_ops_set_fixmap(void)
 875 {
 876         pt_ops.alloc_pte = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pte_fixmap);
 877         pt_ops.get_pte_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pte_virt_fixmap);
 878 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 879         pt_ops.alloc_pmd = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pmd_fixmap);
 880         pt_ops.get_pmd_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pmd_virt_fixmap);
 881         pt_ops.alloc_pud = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pud_fixmap);
 882         pt_ops.get_pud_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pud_virt_fixmap);
 883         pt_ops.alloc_p4d = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_p4d_fixmap);
 884         pt_ops.get_p4d_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_p4d_virt_fixmap);
 885 #endif
 886 }
 887
 888 /*
 889  * MMU is enabled and page table setup is complete, so from now, we can use
 890  * generic page allocation functions to setup page table.
 891  */
 892 void __init pt_ops_set_late(void)
 893 {
 894         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 895         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 896 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 897         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 898         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 899         pt_ops.alloc_pud = alloc_pud_late;
 900         pt_ops.get_pud_virt = get_pud_virt_late;
 901         pt_ops.alloc_p4d = alloc_p4d_late;
 902         pt_ops.get_p4d_virt = get_p4d_virt_late;
 903 #endif
 904 }
 905
 906 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 907 {
 908         pmd_t __maybe_unused fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 909
 910         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 911         kernel_map.page_offset = _AC(CONFIG_PAGE_OFFSET, UL);
 912
 913 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 914         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 915         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 916
 917         phys_ram_base = CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 918         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 919         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 920
 921         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 922 #else
 923         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 924         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 925 #endif
 926
 927 #if defined(CONFIG_64BIT) && !defined(CONFIG_XIP_KERNEL)
 928         set_satp_mode();
 929 #endif
 930
 931         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 932         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 933
 934         riscv_pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 935
 936         /*
 937          * The default maximal physical memory size is KERN_VIRT_SIZE for 32-bit
 938          * kernel, whereas for 64-bit kernel, the end of the virtual address
 939          * space is occupied by the modules/BPF/kernel mappings which reduces
 940          * the available size of the linear mapping.
 941          */
 942         memory_limit = KERN_VIRT_SIZE - (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? SZ_4G : 0);
 943
 944         /* Sanity check alignment and size */
 945         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 946         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % PMD_SIZE) != 0);
 947
 948 #ifdef CONFIG_64BIT
 949         /*
 950          * The last 4K bytes of the addressable memory can not be mapped because
 951          * of IS_ERR_VALUE macro.
 952          */
 953         BUG_ON((kernel_map.virt_addr + kernel_map.size) > ADDRESS_SPACE_END - SZ_4K);
 954 #endif
 955
 956         pt_ops_set_early();
 957
 958         /* Setup early PGD for fixmap */
 959         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 960                            fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 961
 962 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 963         /* Setup fixmap P4D and PUD */
 964         if (pgtable_l5_enabled)
 965                 create_p4d_mapping(fixmap_p4d, FIXADDR_START,
 966                                    (uintptr_t)fixmap_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 967         /* Setup fixmap PUD and PMD */
 968         if (pgtable_l4_enabled)
 969                 create_pud_mapping(fixmap_pud, FIXADDR_START,
 970                                    (uintptr_t)fixmap_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 971         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 972                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 973         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 974         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 975                            trampoline_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 976         if (pgtable_l5_enabled)
 977                 create_p4d_mapping(trampoline_p4d, kernel_map.virt_addr,
 978                                    (uintptr_t)trampoline_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 979         if (pgtable_l4_enabled)
 980                 create_pud_mapping(trampoline_pud, kernel_map.virt_addr,
 981                                    (uintptr_t)trampoline_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 982 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 983         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 984                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 985 #else
 986         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 987                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 988 #endif
 989 #else
 990         /* Setup trampoline PGD */
 991         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 992                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 993 #endif
 994
 995         /*
 996          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 997          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 998          * in setup_vm_final() below.
 999          */
1000         create_kernel_page_table(early_pg_dir, true);
1001
1002         /* Setup early mapping for FDT early scan */
1003         create_fdt_early_page_table(early_pg_dir, dtb_pa);
1004
1005         /*
1006          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
1007          * range can not span multiple pmds.
1008          */
1009         BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
1010                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
1011
1012 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1013         /*
1014          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
1015          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
1016          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
1017          * the user if not.
1018          */
1019         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
1020         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
1021         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
1022                 WARN_ON(1);
1023                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
1024                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
1025                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
1026                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
1027                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
1028                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
1029
1030                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
1031                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
1032         }
1033 #endif
1034
1035         pt_ops_set_fixmap();
1036 }
1037
1038 static void __init setup_vm_final(void)
1039 {
1040         uintptr_t va, map_size;
1041         phys_addr_t pa, start, end;
1042         u64 i;
1043
1044         /* Setup swapper PGD for fixmap */
1045         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
1046                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
1047                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
1048
1049         /* Map all memory banks in the linear mapping */
1050         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
1051                 if (start >= end)
1052                         break;
1053                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
1054                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
1055                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
1056                 if (end >= __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit)
1057                         end = __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit;
1058
1059                 map_size = best_map_size(start, end - start);
1060                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
1061                         va = (uintptr_t)__va(pa);
1062
1063                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
1064                                            pgprot_from_va(va));
1065                 }
1066         }
1067
1068         /* Map the kernel */
1069         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
1070                 create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, false);
1071
1072 #ifdef CONFIG_KASAN
1073         kasan_swapper_init();
1074 #endif
1075
1076         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
1077         clear_fixmap(FIX_PTE);
1078         clear_fixmap(FIX_PMD);
1079         clear_fixmap(FIX_PUD);
1080         clear_fixmap(FIX_P4D);
1081
1082         /* Move to swapper page table */
1083         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | satp_mode);
1084         local_flush_tlb_all();
1085
1086         pt_ops_set_late();
1087 }
1088 #else
1089 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
1090 {
1091         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
1092         dtb_early_pa = dtb_pa;
1093 }
1094
1095 static inline void setup_vm_final(void)
1096 {
1097 }
1098 #endif /* CONFIG_MMU */
1099
1100 /*
1101  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
1102  *
1103  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
1104  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
1105  * primary kernel is crashing.
1106  */
1107 static void __init reserve_crashkernel(void)
1108 {
1109         unsigned long long crash_base = 0;
1110         unsigned long long crash_size = 0;
1111         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
1112         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
1113
1114         int ret = 0;
1115
1116         if (!IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE))
1117                 return;
1118         /*
1119          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
1120          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
1121          * resources.
1122          */
1123         if (is_kdump_kernel()) {
1124                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
1125                 return;
1126         }
1127
1128         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
1129                                 &crash_size, &crash_base);
1130         if (ret || !crash_size)
1131                 return;
1132
1133         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
1134
1135         if (crash_base) {
1136                 search_start = crash_base;
1137                 search_end = crash_base + crash_size;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
1142          * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
1143          *
1144          * Try to alloc from 32bit addressible physical memory so that
1145          * swiotlb can work on the crash kernel.
1146          */
1147         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size, PMD_SIZE,
1148                                                search_start,
1149                                                min(search_end, (unsigned long) SZ_4G));
1150         if (crash_base == 0) {
1151                 /* Try again without restricting region to 32bit addressible memory */
1152                 crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size, PMD_SIZE,
1153                                                 search_start, search_end);
1154                 if (crash_base == 0) {
1155                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
1156                                 crash_size >> 10);
1157                         return;
1158                 }
1159         }
1160
1161         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
1162                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
1163
1164         crashk_res.start = crash_base;
1165         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1166 }
1167
1168 void __init paging_init(void)
1169 {
1170         setup_bootmem();
1171         setup_vm_final();
1172 }
1173
1174 void __init misc_mem_init(void)
1175 {
1176         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
1177         arch_numa_init();
1178         sparse_init();
1179         zone_sizes_init();
1180         reserve_crashkernel();
1181         memblock_dump_all();
1182 }
1183
1184 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
1185 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
1186                                struct vmem_altmap *altmap)
1187 {
1188         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
1189 }
1190 #endif