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