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
  80 #define LOG2_SZ_1K  ilog2(SZ_1K)
  81 #define LOG2_SZ_1M  ilog2(SZ_1M)
  82 #define LOG2_SZ_1G  ilog2(SZ_1G)
  83 #define LOG2_SZ_1T  ilog2(SZ_1T)
  84
  85 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  86 {
  87         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  88                   (((t) - (b)) >> LOG2_SZ_1K));
  89 }
  90
  91 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  92 {
  93         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  94                   (((t) - (b)) >> LOG2_SZ_1M));
  95 }
  96
  97 static inline void print_mlg(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  98 {
  99         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld GB)\n", name, b, t,
 100                    (((t) - (b)) >> LOG2_SZ_1G));
 101 }
 102
 103 #ifdef CONFIG_64BIT
 104 static inline void print_mlt(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
 105 {
 106         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld TB)\n", name, b, t,
 107                    (((t) - (b)) >> LOG2_SZ_1T));
 108 }
 109 #else
 110 #define print_mlt(n, b, t) do {} while (0)
 111 #endif
 112
 113 static inline void print_ml(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
 114 {
 115         unsigned long diff = t - b;
 116
 117         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (diff >> LOG2_SZ_1T) >= 10)
 118                 print_mlt(name, b, t);
 119         else if ((diff >> LOG2_SZ_1G) >= 10)
 120                 print_mlg(name, b, t);
 121         else if ((diff >> LOG2_SZ_1M) >= 10)
 122                 print_mlm(name, b, t);
 123         else
 124                 print_mlk(name, b, t);
 125 }
 126
 127 static void __init print_vm_layout(void)
 128 {
 129         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
 130         print_ml("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
 131                 (unsigned long)FIXADDR_TOP);
 132         print_ml("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
 133                 (unsigned long)PCI_IO_END);
 134         print_ml("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
 135                 (unsigned long)VMEMMAP_END);
 136         print_ml("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
 137                 (unsigned long)VMALLOC_END);
 138         print_ml("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
 139                 (unsigned long)high_memory);
 140         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 141 #ifdef CONFIG_KASAN
 142                 print_ml("kasan", KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END);
 143 #endif
 144
 145                 print_ml("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 146                          (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 147         }
 148 }
 149 #else
 150 static void print_vm_layout(void) { }
 151 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 152
 153 void __init mem_init(void)
 154 {
 155 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 156         BUG_ON(!mem_map);
 157 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 158
 159         swiotlb_init(max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit), SWIOTLB_VERBOSE);
 160         memblock_free_all();
 161
 162         print_vm_layout();
 163 }
 164
 165 /* Limit the memory size via mem. */
 166 static phys_addr_t memory_limit;
 167
 168 static int __init early_mem(char *p)
 169 {
 170         u64 size;
 171
 172         if (!p)
 173                 return 1;
 174
 175         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 176         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 177
 178         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 179
 180         return 0;
 181 }
 182 early_param("mem", early_mem);
 183
 184 static void __init setup_bootmem(void)
 185 {
 186         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 187         phys_addr_t max_mapped_addr;
 188         phys_addr_t phys_ram_end, vmlinux_start;
 189
 190         if (IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL))
 191                 vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 192         else
 193                 vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 194
 195         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 196
 197         /*
 198          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 199          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 200          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 201          */
 202         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && IS_ENABLED(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX))
 203                 vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 204         /*
 205          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 206          */
 207         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 208
 209         phys_ram_end = memblock_end_of_DRAM();
 210         if (!IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL))
 211                 phys_ram_base = memblock_start_of_DRAM();
 212         /*
 213          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 214          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 215          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 216          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.  For 64-bit
 217          * kernel, this problem can't happen here as the end of the virtual
 218          * address space is occupied by the kernel mapping then this check must
 219          * be done as soon as the kernel mapping base address is determined.
 220          */
 221         if (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 222                 max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 223                 if (max_mapped_addr == (phys_ram_end - 1))
 224                         memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 225         }
 226
 227         min_low_pfn = PFN_UP(phys_ram_base);
 228         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(phys_ram_end);
 229         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 230
 231         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 232         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 233
 234         reserve_initrd_mem();
 235         /*
 236          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 237          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 238          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 239          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 240          */
 241         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB)) {
 242                 /*
 243                  * In case the DTB is not located in a memory region we won't
 244                  * be able to locate it later on via the linear mapping and
 245                  * get a segfault when accessing it via __va(dtb_early_pa).
 246                  * To avoid this situation copy DTB to a memory region.
 247                  * Note that memblock_phys_alloc will also reserve DTB region.
 248                  */
 249                 if (!memblock_is_memory(dtb_early_pa)) {
 250                         size_t fdt_size = fdt_totalsize(dtb_early_va);
 251                         phys_addr_t new_dtb_early_pa = memblock_phys_alloc(fdt_size, PAGE_SIZE);
 252                         void *new_dtb_early_va = early_memremap(new_dtb_early_pa, fdt_size);
 253
 254                         memcpy(new_dtb_early_va, dtb_early_va, fdt_size);
 255                         early_memunmap(new_dtb_early_va, fdt_size);
 256                         _dtb_early_pa = new_dtb_early_pa;
 257                 } else
 258                         memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 259         }
 260
 261         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 262         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 263         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 264                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 265         memblock_allow_resize();
 266 }
 267
 268 #ifdef CONFIG_MMU
 269 struct pt_alloc_ops pt_ops __initdata;
 270
 271 unsigned long riscv_pfn_base __ro_after_init;
 272 EXPORT_SYMBOL(riscv_pfn_base);
 273
 274 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 275 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 276 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 277
 278 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 279 static p4d_t __maybe_unused early_dtb_p4d[PTRS_PER_P4D] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 280 static pud_t __maybe_unused early_dtb_pud[PTRS_PER_PUD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 281 static pmd_t __maybe_unused early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 282
 283 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 284 #define pt_ops                  (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&pt_ops))
 285 #define riscv_pfn_base         (*(unsigned long  *)XIP_FIXUP(&riscv_pfn_base))
 286 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 287 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 288 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 289 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 290
 291 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 292 {
 293         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 294         pte_t *ptep;
 295
 296         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 297
 298         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 299
 300         if (pgprot_val(prot))
 301                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 302         else
 303                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 304         local_flush_tlb_page(addr);
 305 }
 306
 307 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 308 {
 309         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 310 }
 311
 312 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 313 {
 314         clear_fixmap(FIX_PTE);
 315         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 316 }
 317
 318 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 319 {
 320         return (pte_t *) __va(pa);
 321 }
 322
 323 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 324 {
 325         /*
 326          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 327          * should never reach here with MMU disabled.
 328          */
 329         BUG();
 330 }
 331
 332 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 333 {
 334         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 335 }
 336
 337 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 338 {
 339         unsigned long vaddr;
 340
 341         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 342         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 343
 344         return __pa(vaddr);
 345 }
 346
 347 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 348                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 349                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 350 {
 351         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 352
 353         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 354
 355         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 356                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 357 }
 358
 359 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 360
 361 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 362 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 363 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 364
 365 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 366 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 367 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 368 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 369 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 370
 371 static p4d_t trampoline_p4d[PTRS_PER_P4D] __page_aligned_bss;
 372 static p4d_t fixmap_p4d[PTRS_PER_P4D] __page_aligned_bss;
 373 static p4d_t early_p4d[PTRS_PER_P4D] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 374
 375 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 376 #define trampoline_p4d ((p4d_t *)XIP_FIXUP(trampoline_p4d))
 377 #define fixmap_p4d     ((p4d_t *)XIP_FIXUP(fixmap_p4d))
 378 #define early_p4d      ((p4d_t *)XIP_FIXUP(early_p4d))
 379 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 380
 381 static pud_t trampoline_pud[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 382 static pud_t fixmap_pud[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 383 static pud_t early_pud[PTRS_PER_PUD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 384
 385 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 386 #define trampoline_pud ((pud_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pud))
 387 #define fixmap_pud     ((pud_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pud))
 388 #define early_pud      ((pud_t *)XIP_FIXUP(early_pud))
 389 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 390
 391 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 392 {
 393         /* Before MMU is enabled */
 394         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 395 }
 396
 397 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 398 {
 399         clear_fixmap(FIX_PMD);
 400         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 401 }
 402
 403 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 404 {
 405         return (pmd_t *) __va(pa);
 406 }
 407
 408 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 409 {
 410         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PUD_SHIFT);
 411
 412         return (uintptr_t)early_pmd;
 413 }
 414
 415 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 416 {
 417         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 418 }
 419
 420 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 421 {
 422         unsigned long vaddr;
 423
 424         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 425         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pmd_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 426
 427         return __pa(vaddr);
 428 }
 429
 430 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 431                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 432                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 433 {
 434         pte_t *ptep;
 435         phys_addr_t pte_phys;
 436         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 437
 438         if (sz == PMD_SIZE) {
 439                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 440                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 441                 return;
 442         }
 443
 444         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 445                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 446                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 447                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 448                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 449         } else {
 450                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 451                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 452         }
 453
 454         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 455 }
 456
 457 static pud_t *__init get_pud_virt_early(phys_addr_t pa)
 458 {
 459         return (pud_t *)((uintptr_t)pa);
 460 }
 461
 462 static pud_t *__init get_pud_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 463 {
 464         clear_fixmap(FIX_PUD);
 465         return (pud_t *)set_fixmap_offset(FIX_PUD, pa);
 466 }
 467
 468 static pud_t *__init get_pud_virt_late(phys_addr_t pa)
 469 {
 470         return (pud_t *)__va(pa);
 471 }
 472
 473 static phys_addr_t __init alloc_pud_early(uintptr_t va)
 474 {
 475         /* Only one PUD is available for early mapping */
 476         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 477
 478         return (uintptr_t)early_pud;
 479 }
 480
 481 static phys_addr_t __init alloc_pud_fixmap(uintptr_t va)
 482 {
 483         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 484 }
 485
 486 static phys_addr_t alloc_pud_late(uintptr_t va)
 487 {
 488         unsigned long vaddr;
 489
 490         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 491         BUG_ON(!vaddr);
 492         return __pa(vaddr);
 493 }
 494
 495 static p4d_t *__init get_p4d_virt_early(phys_addr_t pa)
 496 {
 497         return (p4d_t *)((uintptr_t)pa);
 498 }
 499
 500 static p4d_t *__init get_p4d_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 501 {
 502         clear_fixmap(FIX_P4D);
 503         return (p4d_t *)set_fixmap_offset(FIX_P4D, pa);
 504 }
 505
 506 static p4d_t *__init get_p4d_virt_late(phys_addr_t pa)
 507 {
 508         return (p4d_t *)__va(pa);
 509 }
 510
 511 static phys_addr_t __init alloc_p4d_early(uintptr_t va)
 512 {
 513         /* Only one P4D is available for early mapping */
 514         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 515
 516         return (uintptr_t)early_p4d;
 517 }
 518
 519 static phys_addr_t __init alloc_p4d_fixmap(uintptr_t va)
 520 {
 521         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 522 }
 523
 524 static phys_addr_t alloc_p4d_late(uintptr_t va)
 525 {
 526         unsigned long vaddr;
 527
 528         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 529         BUG_ON(!vaddr);
 530         return __pa(vaddr);
 531 }
 532
 533 static void __init create_pud_mapping(pud_t *pudp,
 534                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 535                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 536 {
 537         pmd_t *nextp;
 538         phys_addr_t next_phys;
 539         uintptr_t pud_index = pud_index(va);
 540
 541         if (sz == PUD_SIZE) {
 542                 if (pud_val(pudp[pud_index]) == 0)
 543                         pudp[pud_index] = pfn_pud(PFN_DOWN(pa), prot);
 544                 return;
 545         }
 546
 547         if (pud_val(pudp[pud_index]) == 0) {
 548                 next_phys = pt_ops.alloc_pmd(va);
 549                 pudp[pud_index] = pfn_pud(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 550                 nextp = pt_ops.get_pmd_virt(next_phys);
 551                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 552         } else {
 553                 next_phys = PFN_PHYS(_pud_pfn(pudp[pud_index]));
 554                 nextp = pt_ops.get_pmd_virt(next_phys);
 555         }
 556
 557         create_pmd_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 558 }
 559
 560 static void __init create_p4d_mapping(p4d_t *p4dp,
 561                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 562                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 563 {
 564         pud_t *nextp;
 565         phys_addr_t next_phys;
 566         uintptr_t p4d_index = p4d_index(va);
 567
 568         if (sz == P4D_SIZE) {
 569                 if (p4d_val(p4dp[p4d_index]) == 0)
 570                         p4dp[p4d_index] = pfn_p4d(PFN_DOWN(pa), prot);
 571                 return;
 572         }
 573
 574         if (p4d_val(p4dp[p4d_index]) == 0) {
 575                 next_phys = pt_ops.alloc_pud(va);
 576                 p4dp[p4d_index] = pfn_p4d(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 577                 nextp = pt_ops.get_pud_virt(next_phys);
 578                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 579         } else {
 580                 next_phys = PFN_PHYS(_p4d_pfn(p4dp[p4d_index]));
 581                 nextp = pt_ops.get_pud_virt(next_phys);
 582         }
 583
 584         create_pud_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 585 }
 586
 587 #define pgd_next_t              p4d_t
 588 #define alloc_pgd_next(__va)    (pgtable_l5_enabled ?                   \
 589                 pt_ops.alloc_p4d(__va) : (pgtable_l4_enabled ?          \
 590                 pt_ops.alloc_pud(__va) : pt_ops.alloc_pmd(__va)))
 591 #define get_pgd_next_virt(__pa) (pgtable_l5_enabled ?                   \
 592                 pt_ops.get_p4d_virt(__pa) : (pgd_next_t *)(pgtable_l4_enabled ? \
 593                 pt_ops.get_pud_virt(__pa) : (pud_t *)pt_ops.get_pmd_virt(__pa)))
 594 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 595                                 (pgtable_l5_enabled ?                   \
 596                 create_p4d_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot) : \
 597                                 (pgtable_l4_enabled ?                   \
 598                 create_pud_mapping((pud_t *)__nextp, __va, __pa, __sz, __prot) :        \
 599                 create_pmd_mapping((pmd_t *)__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)))
 600 #define fixmap_pgd_next         (pgtable_l5_enabled ?                   \
 601                 (uintptr_t)fixmap_p4d : (pgtable_l4_enabled ?           \
 602                 (uintptr_t)fixmap_pud : (uintptr_t)fixmap_pmd))
 603 #define trampoline_pgd_next     (pgtable_l5_enabled ?                   \
 604                 (uintptr_t)trampoline_p4d : (pgtable_l4_enabled ?       \
 605                 (uintptr_t)trampoline_pud : (uintptr_t)trampoline_pmd))
 606 #define early_dtb_pgd_next      (pgtable_l5_enabled ?                   \
 607                 (uintptr_t)early_dtb_p4d : (pgtable_l4_enabled ?        \
 608                 (uintptr_t)early_dtb_pud : (uintptr_t)early_dtb_pmd))
 609 #else
 610 #define pgd_next_t              pte_t
 611 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 612 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 613 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 614         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 615 #define fixmap_pgd_next         ((uintptr_t)fixmap_pte)
 616 #define early_dtb_pgd_next      ((uintptr_t)early_dtb_pmd)
 617 #define create_p4d_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot) do {} while(0)
 618 #define create_pud_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot) do {} while(0)
 619 #define create_pmd_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot) do {} while(0)
 620 #endif /* __PAGETABLE_PMD_FOLDED */
 621
 622 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 623                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 624                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 625 {
 626         pgd_next_t *nextp;
 627         phys_addr_t next_phys;
 628         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 629
 630         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 631                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 632                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 633                 return;
 634         }
 635
 636         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 637                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 638                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 639                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 640                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 641         } else {
 642                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 643                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 644         }
 645
 646         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 647 }
 648
 649 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 650 {
 651         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 652         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 653                 return PAGE_SIZE;
 654
 655         return PMD_SIZE;
 656 }
 657
 658 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 659 #define phys_ram_base  (*(phys_addr_t *)XIP_FIXUP(&phys_ram_base))
 660 extern char _xiprom[], _exiprom[], __data_loc;
 661
 662 /* called from head.S with MMU off */
 663 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 664 {
 665         void *from = (void *)(&__data_loc);
 666         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 667         size_t sz = (size_t)((uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata));
 668
 669         memcpy(to, from, sz);
 670 }
 671 #endif
 672
 673 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 674 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 675 {
 676         if (is_va_kernel_text(va))
 677                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 678
 679         /*
 680          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 681          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 682          * written.
 683          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 684          */
 685         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 686                 return PAGE_KERNEL_READ;
 687
 688         return PAGE_KERNEL;
 689 }
 690
 691 void mark_rodata_ro(void)
 692 {
 693         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 694         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 695                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 696                                   set_memory_ro);
 697
 698         debug_checkwx();
 699 }
 700 #else
 701 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 702 {
 703         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 704                 return PAGE_KERNEL;
 705
 706         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 707 }
 708 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 709
 710 #if defined(CONFIG_64BIT) && !defined(CONFIG_XIP_KERNEL)
 711 static void __init disable_pgtable_l5(void)
 712 {
 713         pgtable_l5_enabled = false;
 714         kernel_map.page_offset = PAGE_OFFSET_L4;
 715         satp_mode = SATP_MODE_48;
 716 }
 717
 718 static void __init disable_pgtable_l4(void)
 719 {
 720         pgtable_l4_enabled = false;
 721         kernel_map.page_offset = PAGE_OFFSET_L3;
 722         satp_mode = SATP_MODE_39;
 723 }
 724
 725 /*
 726  * There is a simple way to determine if 4-level is supported by the
 727  * underlying hardware: establish 1:1 mapping in 4-level page table mode
 728  * then read SATP to see if the configuration was taken into account
 729  * meaning sv48 is supported.
 730  */
 731 static __init void set_satp_mode(void)
 732 {
 733         u64 identity_satp, hw_satp;
 734         uintptr_t set_satp_mode_pmd = ((unsigned long)set_satp_mode) & PMD_MASK;
 735         bool check_l4 = false;
 736
 737         create_p4d_mapping(early_p4d,
 738                         set_satp_mode_pmd, (uintptr_t)early_pud,
 739                         P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 740         create_pud_mapping(early_pud,
 741                            set_satp_mode_pmd, (uintptr_t)early_pmd,
 742                            PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 743         /* Handle the case where set_satp_mode straddles 2 PMDs */
 744         create_pmd_mapping(early_pmd,
 745                            set_satp_mode_pmd, set_satp_mode_pmd,
 746                            PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 747         create_pmd_mapping(early_pmd,
 748                            set_satp_mode_pmd + PMD_SIZE,
 749                            set_satp_mode_pmd + PMD_SIZE,
 750                            PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 751 retry:
 752         create_pgd_mapping(early_pg_dir,
 753                            set_satp_mode_pmd,
 754                            check_l4 ? (uintptr_t)early_pud : (uintptr_t)early_p4d,
 755                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 756
 757         identity_satp = PFN_DOWN((uintptr_t)&early_pg_dir) | satp_mode;
 758
 759         local_flush_tlb_all();
 760         csr_write(CSR_SATP, identity_satp);
 761         hw_satp = csr_swap(CSR_SATP, 0ULL);
 762         local_flush_tlb_all();
 763
 764         if (hw_satp != identity_satp) {
 765                 if (!check_l4) {
 766                         disable_pgtable_l5();
 767                         check_l4 = true;
 768                         memset(early_pg_dir, 0, PAGE_SIZE);
 769                         goto retry;
 770                 }
 771                 disable_pgtable_l4();
 772         }
 773
 774         memset(early_pg_dir, 0, PAGE_SIZE);
 775         memset(early_p4d, 0, PAGE_SIZE);
 776         memset(early_pud, 0, PAGE_SIZE);
 777         memset(early_pmd, 0, PAGE_SIZE);
 778 }
 779 #endif
 780
 781 /*
 782  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 783  *
 784  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 785  * correctly:
 786  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 787  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 788  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 789  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 790  *
 791  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 792  * for init.o in mm/Makefile.
 793  */
 794
 795 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 796 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 797 #endif
 798
 799 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 800 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir,
 801                                             __always_unused bool early)
 802 {
 803         uintptr_t va, end_va;
 804
 805         /* Map the flash resident part */
 806         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 807         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 808                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 809                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 810                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 811
 812         /* Map the data in RAM */
 813         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 814         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 815                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 816                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 817                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 818 }
 819 #else
 820 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, bool early)
 821 {
 822         uintptr_t va, end_va;
 823
 824         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 825         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 826                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 827                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 828                                    PMD_SIZE,
 829                                    early ?
 830                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 831 }
 832 #endif
 833
 834 /*
 835  * Setup a 4MB mapping that encompasses the device tree: for 64-bit kernel,
 836  * this means 2 PMD entries whereas for 32-bit kernel, this is only 1 PGDIR
 837  * entry.
 838  */
 839 static void __init create_fdt_early_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t dtb_pa)
 840 {
 841 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 842         uintptr_t pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 843
 844         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 845                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? early_dtb_pgd_next : pa,
 846                            PGDIR_SIZE,
 847                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? PAGE_TABLE : PAGE_KERNEL);
 848
 849         if (pgtable_l5_enabled)
 850                 create_p4d_mapping(early_dtb_p4d, DTB_EARLY_BASE_VA,
 851                                    (uintptr_t)early_dtb_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 852
 853         if (pgtable_l4_enabled)
 854                 create_pud_mapping(early_dtb_pud, DTB_EARLY_BASE_VA,
 855                                    (uintptr_t)early_dtb_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 856
 857         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 858                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 859                                    pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 860                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 861                                    pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 862         }
 863
 864         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 865 #else
 866         /*
 867          * For 64-bit kernel, __va can't be used since it would return a linear
 868          * mapping address whereas dtb_early_va will be used before
 869          * setup_vm_final installs the linear mapping. For 32-bit kernel, as the
 870          * kernel is mapped in the linear mapping, that makes no difference.
 871          */
 872         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 873 #endif
 874
 875         dtb_early_pa = dtb_pa;
 876 }
 877
 878 /*
 879  * MMU is not enabled, the page tables are allocated directly using
 880  * early_pmd/pud/p4d and the address returned is the physical one.
 881  */
 882 static void __init pt_ops_set_early(void)
 883 {
 884         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 885         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 886 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 887         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 888         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 889         pt_ops.alloc_pud = alloc_pud_early;
 890         pt_ops.get_pud_virt = get_pud_virt_early;
 891         pt_ops.alloc_p4d = alloc_p4d_early;
 892         pt_ops.get_p4d_virt = get_p4d_virt_early;
 893 #endif
 894 }
 895
 896 /*
 897  * MMU is enabled but page table setup is not complete yet.
 898  * fixmap page table alloc functions must be used as a means to temporarily
 899  * map the allocated physical pages since the linear mapping does not exist yet.
 900  *
 901  * Note that this is called with MMU disabled, hence kernel_mapping_pa_to_va,
 902  * but it will be used as described above.
 903  */
 904 static void __init pt_ops_set_fixmap(void)
 905 {
 906         pt_ops.alloc_pte = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pte_fixmap);
 907         pt_ops.get_pte_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pte_virt_fixmap);
 908 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 909         pt_ops.alloc_pmd = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pmd_fixmap);
 910         pt_ops.get_pmd_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pmd_virt_fixmap);
 911         pt_ops.alloc_pud = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pud_fixmap);
 912         pt_ops.get_pud_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pud_virt_fixmap);
 913         pt_ops.alloc_p4d = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_p4d_fixmap);
 914         pt_ops.get_p4d_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_p4d_virt_fixmap);
 915 #endif
 916 }
 917
 918 /*
 919  * MMU is enabled and page table setup is complete, so from now, we can use
 920  * generic page allocation functions to setup page table.
 921  */
 922 static void __init pt_ops_set_late(void)
 923 {
 924         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 925         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 926 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 927         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 928         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 929         pt_ops.alloc_pud = alloc_pud_late;
 930         pt_ops.get_pud_virt = get_pud_virt_late;
 931         pt_ops.alloc_p4d = alloc_p4d_late;
 932         pt_ops.get_p4d_virt = get_p4d_virt_late;
 933 #endif
 934 }
 935
 936 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 937 {
 938         pmd_t __maybe_unused fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 939
 940         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 941         kernel_map.page_offset = _AC(CONFIG_PAGE_OFFSET, UL);
 942
 943 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 944         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 945         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 946
 947         phys_ram_base = CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 948         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 949         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 950
 951         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 952 #else
 953         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 954         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 955 #endif
 956
 957 #if defined(CONFIG_64BIT) && !defined(CONFIG_XIP_KERNEL)
 958         set_satp_mode();
 959 #endif
 960
 961         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 962         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 963
 964         riscv_pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 965
 966         /*
 967          * The default maximal physical memory size is KERN_VIRT_SIZE for 32-bit
 968          * kernel, whereas for 64-bit kernel, the end of the virtual address
 969          * space is occupied by the modules/BPF/kernel mappings which reduces
 970          * the available size of the linear mapping.
 971          */
 972         memory_limit = KERN_VIRT_SIZE - (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? SZ_4G : 0);
 973
 974         /* Sanity check alignment and size */
 975         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 976         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % PMD_SIZE) != 0);
 977
 978 #ifdef CONFIG_64BIT
 979         /*
 980          * The last 4K bytes of the addressable memory can not be mapped because
 981          * of IS_ERR_VALUE macro.
 982          */
 983         BUG_ON((kernel_map.virt_addr + kernel_map.size) > ADDRESS_SPACE_END - SZ_4K);
 984 #endif
 985
 986         apply_early_boot_alternatives();
 987         pt_ops_set_early();
 988
 989         /* Setup early PGD for fixmap */
 990         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 991                            fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 992
 993 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 994         /* Setup fixmap P4D and PUD */
 995         if (pgtable_l5_enabled)
 996                 create_p4d_mapping(fixmap_p4d, FIXADDR_START,
 997                                    (uintptr_t)fixmap_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 998         /* Setup fixmap PUD and PMD */
 999         if (pgtable_l4_enabled)
1000                 create_pud_mapping(fixmap_pud, FIXADDR_START,
1001                                    (uintptr_t)fixmap_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
1002         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
1003                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
1004         /* Setup trampoline PGD and PMD */
1005         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
1006                            trampoline_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
1007         if (pgtable_l5_enabled)
1008                 create_p4d_mapping(trampoline_p4d, kernel_map.virt_addr,
1009                                    (uintptr_t)trampoline_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
1010         if (pgtable_l4_enabled)
1011                 create_pud_mapping(trampoline_pud, kernel_map.virt_addr,
1012                                    (uintptr_t)trampoline_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
1013 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
1014         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
1015                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
1016 #else
1017         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
1018                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
1019 #endif
1020 #else
1021         /* Setup trampoline PGD */
1022         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
1023                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
1024 #endif
1025
1026         /*
1027          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
1028          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
1029          * in setup_vm_final() below.
1030          */
1031         create_kernel_page_table(early_pg_dir, true);
1032
1033         /* Setup early mapping for FDT early scan */
1034         create_fdt_early_page_table(early_pg_dir, dtb_pa);
1035
1036         /*
1037          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
1038          * range can not span multiple pmds.
1039          */
1040         BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
1041                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
1042
1043 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1044         /*
1045          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
1046          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
1047          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
1048          * the user if not.
1049          */
1050         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
1051         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
1052         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
1053                 WARN_ON(1);
1054                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
1055                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
1056                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
1057                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
1058                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
1059                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
1060
1061                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
1062                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
1063         }
1064 #endif
1065
1066         pt_ops_set_fixmap();
1067 }
1068
1069 static void __init setup_vm_final(void)
1070 {
1071         uintptr_t va, map_size;
1072         phys_addr_t pa, start, end;
1073         u64 i;
1074
1075         /* Setup swapper PGD for fixmap */
1076         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
1077                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
1078                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
1079
1080         /* Map all memory banks in the linear mapping */
1081         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
1082                 if (start >= end)
1083                         break;
1084                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
1085                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
1086                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
1087                 if (end >= __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit)
1088                         end = __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit;
1089
1090                 map_size = best_map_size(start, end - start);
1091                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
1092                         va = (uintptr_t)__va(pa);
1093
1094                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
1095                                            pgprot_from_va(va));
1096                 }
1097         }
1098
1099         /* Map the kernel */
1100         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
1101                 create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, false);
1102
1103 #ifdef CONFIG_KASAN
1104         kasan_swapper_init();
1105 #endif
1106
1107         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
1108         clear_fixmap(FIX_PTE);
1109         clear_fixmap(FIX_PMD);
1110         clear_fixmap(FIX_PUD);
1111         clear_fixmap(FIX_P4D);
1112
1113         /* Move to swapper page table */
1114         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | satp_mode);
1115         local_flush_tlb_all();
1116
1117         pt_ops_set_late();
1118 }
1119 #else
1120 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
1121 {
1122         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
1123         dtb_early_pa = dtb_pa;
1124 }
1125
1126 static inline void setup_vm_final(void)
1127 {
1128 }
1129 #endif /* CONFIG_MMU */
1130
1131 /*
1132  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
1133  *
1134  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
1135  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
1136  * primary kernel is crashing.
1137  */
1138 static void __init reserve_crashkernel(void)
1139 {
1140         unsigned long long crash_base = 0;
1141         unsigned long long crash_size = 0;
1142         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
1143         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
1144
1145         int ret = 0;
1146
1147         if (!IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE))
1148                 return;
1149         /*
1150          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
1151          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
1152          * resources.
1153          */
1154         if (is_kdump_kernel()) {
1155                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
1156                 return;
1157         }
1158
1159         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
1160                                 &crash_size, &crash_base);
1161         if (ret || !crash_size)
1162                 return;
1163
1164         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
1165
1166         if (crash_base) {
1167                 search_start = crash_base;
1168                 search_end = crash_base + crash_size;
1169         }
1170
1171         /*
1172          * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
1173          * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
1174          *
1175          * Try to alloc from 32bit addressible physical memory so that
1176          * swiotlb can work on the crash kernel.
1177          */
1178         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size, PMD_SIZE,
1179                                                search_start,
1180                                                min(search_end, (unsigned long) SZ_4G));
1181         if (crash_base == 0) {
1182                 /* Try again without restricting region to 32bit addressible memory */
1183                 crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size, PMD_SIZE,
1184                                                 search_start, search_end);
1185                 if (crash_base == 0) {
1186                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
1187                                 crash_size >> 10);
1188                         return;
1189                 }
1190         }
1191
1192         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
1193                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
1194
1195         crashk_res.start = crash_base;
1196         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1197 }
1198
1199 void __init paging_init(void)
1200 {
1201         setup_bootmem();
1202         setup_vm_final();
1203 }
1204
1205 void __init misc_mem_init(void)
1206 {
1207         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
1208         arch_numa_init();
1209         sparse_init();
1210         zone_sizes_init();
1211         reserve_crashkernel();
1212         memblock_dump_all();
1213 }
1214
1215 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
1216 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
1217                                struct vmem_altmap *altmap)
1218 {
1219         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
1220 }
1221 #endif