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
  23 #include <asm/fixmap.h>
  24 #include <asm/tlbflush.h>
  25 #include <asm/sections.h>
  26 #include <asm/soc.h>
  27 #include <asm/io.h>
  28 #include <asm/ptdump.h>
  29 #include <asm/numa.h>
  30
  31 #include "../kernel/head.h"
  32
  33 struct kernel_mapping kernel_map __ro_after_init;
  34 EXPORT_SYMBOL(kernel_map);
  35 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  36 #define kernel_map      (*(struct kernel_mapping *)XIP_FIXUP(&kernel_map))
  37 #endif
  38
  39 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  40 extern char _xiprom[], _exiprom[];
  41 #endif
  42
  43 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  44                                                         __page_aligned_bss;
  45 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  46
  47 extern char _start[];
  48 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  49 void *_dtb_early_va __initdata;
  50 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  51
  52 struct pt_alloc_ops {
  53         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
  54         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
  55 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  56         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
  57         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
  58 #endif
  59 };
  60
  61 static phys_addr_t dma32_phys_limit __initdata;
  62
  63 static void __init zone_sizes_init(void)
  64 {
  65         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  66
  67 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  68         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  69 #endif
  70         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  71
  72         free_area_init(max_zone_pfns);
  73 }
  74
  75 #if defined(CONFIG_MMU) && defined(CONFIG_DEBUG_VM)
  76 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  77 {
  78         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  79                   (((t) - (b)) >> 10));
  80 }
  81
  82 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  83 {
  84         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  85                   (((t) - (b)) >> 20));
  86 }
  87
  88 static void __init print_vm_layout(void)
  89 {
  90         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
  91         print_mlk("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
  92                   (unsigned long)FIXADDR_TOP);
  93         print_mlm("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
  94                   (unsigned long)PCI_IO_END);
  95         print_mlm("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
  96                   (unsigned long)VMEMMAP_END);
  97         print_mlm("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
  98                   (unsigned long)VMALLOC_END);
  99         print_mlm("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
 100                   (unsigned long)high_memory);
 101 #ifdef CONFIG_64BIT
 102         print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 103                   (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 104 #endif
 105 }
 106 #else
 107 static void print_vm_layout(void) { }
 108 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 109
 110 void __init mem_init(void)
 111 {
 112 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 113         BUG_ON(!mem_map);
 114 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 115
 116 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 117         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 118             max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit))
 119                 swiotlb_init(1);
 120         else
 121                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
 122 #endif
 123         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 124         memblock_free_all();
 125
 126         print_vm_layout();
 127 }
 128
 129 /*
 130  * The default maximal physical memory size is -PAGE_OFFSET for 32-bit kernel,
 131  * whereas for 64-bit kernel, the end of the virtual address space is occupied
 132  * by the modules/BPF/kernel mappings which reduces the available size of the
 133  * linear mapping.
 134  * Limit the memory size via mem.
 135  */
 136 #ifdef CONFIG_64BIT
 137 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET - SZ_4G;
 138 #else
 139 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET;
 140 #endif
 141
 142 static int __init early_mem(char *p)
 143 {
 144         u64 size;
 145
 146         if (!p)
 147                 return 1;
 148
 149         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 150         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 151
 152         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 153
 154         return 0;
 155 }
 156 early_param("mem", early_mem);
 157
 158 static void __init setup_bootmem(void)
 159 {
 160         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 161         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 162         phys_addr_t max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 163         phys_addr_t dram_end;
 164
 165 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 166         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 167 #endif
 168
 169         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 170
 171         /*
 172          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 173          */
 174 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 175         /*
 176          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 177          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 178          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 179          */
 180         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 181 #endif
 182         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 183
 184         dram_end = memblock_end_of_DRAM();
 185
 186         /*
 187          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 188          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 189          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 190          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.
 191          */
 192         if (max_mapped_addr == (dram_end - 1))
 193                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 194
 195         min_low_pfn = PFN_UP(memblock_start_of_DRAM());
 196         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(dram_end);
 197
 198         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 199         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 200
 201         reserve_initrd_mem();
 202         /*
 203          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 204          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 205          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 206          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 207          */
 208         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 209                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 210
 211         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 212         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 213         memblock_allow_resize();
 214 }
 215
 216 #ifdef CONFIG_MMU
 217 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __initdata;
 218
 219 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 220 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 221 #else
 222 #define pt_ops _pt_ops
 223 #endif
 224
 225 unsigned long pfn_base __ro_after_init;
 226 EXPORT_SYMBOL(pfn_base);
 227
 228 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 229 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 230 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 231
 232 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 233
 234 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 235 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 236 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 237 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 238 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 239
 240 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 241 {
 242         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 243         pte_t *ptep;
 244
 245         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 246
 247         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 248
 249         if (pgprot_val(prot))
 250                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 251         else
 252                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 253         local_flush_tlb_page(addr);
 254 }
 255
 256 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 257 {
 258         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 259 }
 260
 261 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 262 {
 263         clear_fixmap(FIX_PTE);
 264         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 265 }
 266
 267 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 268 {
 269         return (pte_t *) __va(pa);
 270 }
 271
 272 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 273 {
 274         /*
 275          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 276          * should never reach here with MMU disabled.
 277          */
 278         BUG();
 279 }
 280
 281 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 282 {
 283         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 284 }
 285
 286 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 287 {
 288         unsigned long vaddr;
 289
 290         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 291         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 292
 293         return __pa(vaddr);
 294 }
 295
 296 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 297                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 298                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 299 {
 300         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 301
 302         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 303
 304         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 305                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 306 }
 307
 308 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 309
 310 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 311 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 312 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 313 static pmd_t early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 314
 315 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 316 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 317 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 318 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 319 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 320
 321 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 322 {
 323         /* Before MMU is enabled */
 324         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 325 }
 326
 327 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 328 {
 329         clear_fixmap(FIX_PMD);
 330         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 331 }
 332
 333 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 334 {
 335         return (pmd_t *) __va(pa);
 336 }
 337
 338 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 339 {
 340         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 341
 342         return (uintptr_t)early_pmd;
 343 }
 344
 345 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 346 {
 347         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 348 }
 349
 350 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 351 {
 352         unsigned long vaddr;
 353
 354         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 355         BUG_ON(!vaddr);
 356         return __pa(vaddr);
 357 }
 358
 359 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 360                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 361                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 362 {
 363         pte_t *ptep;
 364         phys_addr_t pte_phys;
 365         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 366
 367         if (sz == PMD_SIZE) {
 368                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 369                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 370                 return;
 371         }
 372
 373         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 374                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 375                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 376                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 377                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 378         } else {
 379                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 380                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 381         }
 382
 383         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 384 }
 385
 386 #define pgd_next_t              pmd_t
 387 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 388 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 389 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 390         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 391 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 392 #else
 393 #define pgd_next_t              pte_t
 394 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 395 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 396 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 397         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 398 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 399 #endif
 400
 401 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 402                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 403                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 404 {
 405         pgd_next_t *nextp;
 406         phys_addr_t next_phys;
 407         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 408
 409         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 410                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 411                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 412                 return;
 413         }
 414
 415         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 416                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 417                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 418                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 419                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 420         } else {
 421                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 422                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 423         }
 424
 425         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 426 }
 427
 428 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 429 {
 430         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 431         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 432                 return PAGE_SIZE;
 433
 434         return PMD_SIZE;
 435 }
 436
 437 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 438 /* called from head.S with MMU off */
 439 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 440 {
 441         void *from = (void *)(&_sdata);
 442         void *end = (void *)(&_end);
 443         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 444         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 445
 446         memcpy(to, from, sz);
 447 }
 448 #endif
 449
 450 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 451 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 452 {
 453         if (is_va_kernel_text(va))
 454                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 455
 456         /*
 457          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 458          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 459          * written.
 460          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 461          */
 462         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 463                 return PAGE_KERNEL_READ;
 464
 465         return PAGE_KERNEL;
 466 }
 467
 468 void mark_rodata_ro(void)
 469 {
 470         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 471         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 472                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 473                                   set_memory_ro);
 474
 475         debug_checkwx();
 476 }
 477 #else
 478 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 479 {
 480         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 481                 return PAGE_KERNEL;
 482
 483         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 484 }
 485 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 486
 487 /*
 488  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 489  *
 490  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 491  * correctly:
 492  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 493  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 494  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 495  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 496  *
 497  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 498  * for init.o in mm/Makefile.
 499  */
 500
 501 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 502 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 503 #endif
 504
 505 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 506 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 507                                             __always_unused bool early)
 508 {
 509         uintptr_t va, end_va;
 510
 511         /* Map the flash resident part */
 512         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 513         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 514                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 515                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 516                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 517
 518         /* Map the data in RAM */
 519         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 520         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += map_size)
 521                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 522                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 523                                    map_size, PAGE_KERNEL);
 524 }
 525 #else
 526 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 527                                             bool early)
 528 {
 529         uintptr_t va, end_va;
 530
 531         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 532         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 533                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 534                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 535                                    map_size,
 536                                    early ?
 537                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 538 }
 539 #endif
 540
 541 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 542 {
 543         uintptr_t __maybe_unused pa;
 544         uintptr_t map_size;
 545 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 546         pmd_t fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 547 #endif
 548
 549         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 550
 551 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 552         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 553         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 554
 555         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 556         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 557
 558         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 559 #else
 560         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 561         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 562 #endif
 563
 564         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 565 #ifdef CONFIG_64BIT
 566         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 567 #endif
 568
 569         pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 570
 571         /*
 572          * Enforce boot alignment requirements of RV32 and
 573          * RV64 by only allowing PMD or PGD mappings.
 574          */
 575         map_size = PMD_SIZE;
 576
 577         /* Sanity check alignment and size */
 578         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 579         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % map_size) != 0);
 580
 581         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 582         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 583 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 584         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 585         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 586 #endif
 587         /* Setup early PGD for fixmap */
 588         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 589                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 590
 591 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 592         /* Setup fixmap PMD */
 593         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 594                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 595         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 596         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 597                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 598 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 599         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 600                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 601 #else
 602         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 603                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 604 #endif
 605 #else
 606         /* Setup trampoline PGD */
 607         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 608                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 609 #endif
 610
 611         /*
 612          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 613          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 614          * in setup_vm_final() below.
 615          */
 616         create_kernel_page_table(early_pg_dir, map_size, true);
 617
 618 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 619         /* Setup early PMD for DTB */
 620         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 621                            (uintptr_t)early_dtb_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 622 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 623         /* Create two consecutive PMD mappings for FDT early scan */
 624         pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 625         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 626                            pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 627         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 628                            pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 629         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 630 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 631 #ifdef CONFIG_64BIT
 632         /*
 633          * __va can't be used since it would return a linear mapping address
 634          * whereas dtb_early_va will be used before setup_vm_final installs
 635          * the linear mapping.
 636          */
 637         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 638 #else
 639         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 640 #endif /* CONFIG_64BIT */
 641 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 642 #else
 643 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 644         /* Create two consecutive PGD mappings for FDT early scan */
 645         pa = dtb_pa & ~(PGDIR_SIZE - 1);
 646         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 647                            pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 648         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA + PGDIR_SIZE,
 649                            pa + PGDIR_SIZE, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 650         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PGDIR_SIZE - 1));
 651 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 652 #ifdef CONFIG_64BIT
 653         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 654 #else
 655         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 656 #endif /* CONFIG_64BIT */
 657 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 658 #endif
 659         dtb_early_pa = dtb_pa;
 660
 661         /*
 662          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 663          * range can not span multiple pmds.
 664          */
 665         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 666                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 667
 668 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 669         /*
 670          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 671          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 672          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 673          * the user if not.
 674          */
 675         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 676         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 677         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 678                 WARN_ON(1);
 679                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 680                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 681                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 682                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 683                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 684                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 685
 686                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 687                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 688         }
 689 #endif
 690 }
 691
 692 static void __init setup_vm_final(void)
 693 {
 694         uintptr_t va, map_size;
 695         phys_addr_t pa, start, end;
 696         u64 i;
 697
 698         /**
 699          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 700          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 701          */
 702         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 703         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 704 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 705         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 706         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 707 #endif
 708         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 709         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 710                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 711                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 712
 713         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 714         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 715                 if (start >= end)
 716                         break;
 717                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 718                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 719                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 720
 721                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 722                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 723                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 724
 725                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
 726                                            pgprot_from_va(va));
 727                 }
 728         }
 729
 730 #ifdef CONFIG_64BIT
 731         /* Map the kernel */
 732         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, PMD_SIZE, false);
 733 #endif
 734
 735         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
 736         clear_fixmap(FIX_PTE);
 737         clear_fixmap(FIX_PMD);
 738
 739         /* Move to swapper page table */
 740         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | SATP_MODE);
 741         local_flush_tlb_all();
 742
 743         /* generic page allocation functions must be used to setup page table */
 744         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 745         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 746 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 747         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 748         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 749 #endif
 750 }
 751 #else
 752 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 753 {
 754         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
 755         dtb_early_pa = dtb_pa;
 756 }
 757
 758 static inline void setup_vm_final(void)
 759 {
 760 }
 761 #endif /* CONFIG_MMU */
 762
 763 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 764 /*
 765  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 766  *
 767  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 768  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 769  * primary kernel is crashing.
 770  */
 771 static void __init reserve_crashkernel(void)
 772 {
 773         unsigned long long crash_base = 0;
 774         unsigned long long crash_size = 0;
 775         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 776         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 777
 778         int ret = 0;
 779
 780         /*
 781          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 782          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 783          * resources.
 784          */
 785 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 786         if (is_kdump_kernel()) {
 787                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 788                 return;
 789         }
 790 #endif
 791
 792         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 793                                 &crash_size, &crash_base);
 794         if (ret || !crash_size)
 795                 return;
 796
 797         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 798
 799         if (crash_base == 0) {
 800                 /*
 801                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 802                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 803                  */
 804                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 805                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 806
 807                 if (crash_base == 0) {
 808                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 809                                 crash_size >> 10);
 810                         return;
 811                 }
 812         } else {
 813                 /* User specifies base address explicitly. */
 814                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 815                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 816                         return;
 817                 }
 818
 819                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 820                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 821                         return;
 822                 }
 823
 824
 825                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 826                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 827                         return;
 828                 }
 829         }
 830         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 831
 832         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 833                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 834
 835         crashk_res.start = crash_base;
 836         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 837 }
 838 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 839
 840 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 841 /*
 842  * We keep track of the ELF core header of the crashed
 843  * kernel with a reserved-memory region with compatible
 844  * string "linux,elfcorehdr". Here we register a callback
 845  * to populate elfcorehdr_addr/size when this region is
 846  * present. Note that this region will be marked as
 847  * reserved once we call early_init_fdt_scan_reserved_mem()
 848  * later on.
 849  */
 850 static int __init elfcore_hdr_setup(struct reserved_mem *rmem)
 851 {
 852         elfcorehdr_addr = rmem->base;
 853         elfcorehdr_size = rmem->size;
 854         return 0;
 855 }
 856
 857 RESERVEDMEM_OF_DECLARE(elfcorehdr, "linux,elfcorehdr", elfcore_hdr_setup);
 858 #endif
 859
 860 void __init paging_init(void)
 861 {
 862         setup_bootmem();
 863         setup_vm_final();
 864 }
 865
 866 void __init misc_mem_init(void)
 867 {
 868         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 869         arch_numa_init();
 870         sparse_init();
 871         zone_sizes_init();
 872 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 873         reserve_crashkernel();
 874 #endif
 875         memblock_dump_all();
 876 }
 877
 878 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 879 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 880                                struct vmem_altmap *altmap)
 881 {
 882         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 883 }
 884 #endif