arch/powerpc/mm/mem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *  PowerPC version
   4  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   5  *
   6  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
   7  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
   8  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
   9  *  PPC44x/36-bit changes by Matt Porter (mporter@mvista.com)
  10  *
  11  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  12  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  13  */
  14
  15 #include <linux/memblock.h>
  16 #include <linux/highmem.h>
  17 #include <linux/suspend.h>
  18 #include <linux/dma-direct.h>
  19
  20 #include <asm/machdep.h>
  21 #include <asm/rtas.h>
  22 #include <asm/kasan.h>
  23 #include <asm/svm.h>
  24
  25 #include <mm/mmu_decl.h>
  26
  27 unsigned long long memory_limit;
  28 bool init_mem_is_free;
  29
  30 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
  31                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot)
  32 {
  33         if (ppc_md.phys_mem_access_prot)
  34                 return ppc_md.phys_mem_access_prot(file, pfn, size, vma_prot);
  35
  36         if (!page_is_ram(pfn))
  37                 vma_prot = pgprot_noncached(vma_prot);
  38
  39         return vma_prot;
  40 }
  41 EXPORT_SYMBOL(phys_mem_access_prot);
  42
  43 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  44 static DEFINE_MUTEX(linear_mapping_mutex);
  45
  46 #ifdef CONFIG_NUMA
  47 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
  48 {
  49         return hot_add_scn_to_nid(start);
  50 }
  51 #endif
  52
  53 int __weak create_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end,
  54                                   int nid, pgprot_t prot)
  55 {
  56         return -ENODEV;
  57 }
  58
  59 int __weak remove_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end)
  60 {
  61         return -ENODEV;
  62 }
  63
  64 int __ref arch_create_linear_mapping(int nid, u64 start, u64 size,
  65                                      struct mhp_params *params)
  66 {
  67         int rc;
  68
  69         start = (unsigned long)__va(start);
  70         mutex_lock(&linear_mapping_mutex);
  71         rc = create_section_mapping(start, start + size, nid,
  72                                     params->pgprot);
  73         mutex_unlock(&linear_mapping_mutex);
  74         if (rc) {
  75                 pr_warn("Unable to create linear mapping for 0x%llx..0x%llx: %d\n",
  76                         start, start + size, rc);
  77                 return -EFAULT;
  78         }
  79         return 0;
  80 }
  81
  82 void __ref arch_remove_linear_mapping(u64 start, u64 size)
  83 {
  84         int ret;
  85
  86         /* Remove htab bolted mappings for this section of memory */
  87         start = (unsigned long)__va(start);
  88
  89         mutex_lock(&linear_mapping_mutex);
  90         ret = remove_section_mapping(start, start + size);
  91         mutex_unlock(&linear_mapping_mutex);
  92         if (ret)
  93                 pr_warn("Unable to remove linear mapping for 0x%llx..0x%llx: %d\n",
  94                         start, start + size, ret);
  95
  96         /* Ensure all vmalloc mappings are flushed in case they also
  97          * hit that section of memory
  98          */
  99         vm_unmap_aliases();
 100 }
 101
 102 int __ref arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 103                           struct mhp_params *params)
 104 {
 105         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 106         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 107         int rc;
 108
 109         rc = arch_create_linear_mapping(nid, start, size, params);
 110         if (rc)
 111                 return rc;
 112         rc = __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, params);
 113         if (rc)
 114                 arch_remove_linear_mapping(start, size);
 115         return rc;
 116 }
 117
 118 void __ref arch_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 119                               struct vmem_altmap *altmap)
 120 {
 121         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 122         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 123
 124         __remove_pages(start_pfn, nr_pages, altmap);
 125         arch_remove_linear_mapping(start, size);
 126 }
 127 #endif
 128
 129 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 130 void __init mem_topology_setup(void)
 131 {
 132         max_low_pfn = max_pfn = memblock_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 133         min_low_pfn = MEMORY_START >> PAGE_SHIFT;
 134 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 135         max_low_pfn = lowmem_end_addr >> PAGE_SHIFT;
 136 #endif
 137
 138         /* Place all memblock_regions in the same node and merge contiguous
 139          * memblock_regions
 140          */
 141         memblock_set_node(0, PHYS_ADDR_MAX, &memblock.memory, 0);
 142 }
 143
 144 void __init initmem_init(void)
 145 {
 146         sparse_init();
 147 }
 148
 149 /* mark pages that don't exist as nosave */
 150 static int __init mark_nonram_nosave(void)
 151 {
 152         unsigned long spfn, epfn, prev = 0;
 153         int i;
 154
 155         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &spfn, &epfn, NULL) {
 156                 if (prev && prev < spfn)
 157                         register_nosave_region(prev, spfn);
 158
 159                 prev = epfn;
 160         }
 161
 162         return 0;
 163 }
 164 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
 165 static int __init mark_nonram_nosave(void)
 166 {
 167         return 0;
 168 }
 169 #endif
 170
 171 /*
 172  * Zones usage:
 173  *
 174  * We setup ZONE_DMA to be 31-bits on all platforms and ZONE_NORMAL to be
 175  * everything else. GFP_DMA32 page allocations automatically fall back to
 176  * ZONE_DMA.
 177  *
 178  * By using 31-bit unconditionally, we can exploit zone_dma_bits to inform the
 179  * generic DMA mapping code.  32-bit only devices (if not handled by an IOMMU
 180  * anyway) will take a first dip into ZONE_NORMAL and get otherwise served by
 181  * ZONE_DMA.
 182  */
 183 static unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
 184
 185 /*
 186  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
 187  */
 188 void __init paging_init(void)
 189 {
 190         unsigned long long total_ram = memblock_phys_mem_size();
 191         phys_addr_t top_of_ram = memblock_end_of_DRAM();
 192
 193 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 194         unsigned long v = __fix_to_virt(FIX_KMAP_END);
 195         unsigned long end = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 196
 197         for (; v < end; v += PAGE_SIZE)
 198                 map_kernel_page(v, 0, __pgprot(0)); /* XXX gross */
 199
 200         map_kernel_page(PKMAP_BASE, 0, __pgprot(0));    /* XXX gross */
 201         pkmap_page_table = virt_to_kpte(PKMAP_BASE);
 202 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 203
 204         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%llx, Total RAM: 0x%llx\n",
 205                (unsigned long long)top_of_ram, total_ram);
 206         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 207                (long int)((top_of_ram - total_ram) >> 20));
 208
 209         /*
 210          * Allow 30-bit DMA for very limited Broadcom wifi chips on many
 211          * powerbooks.
 212          */
 213         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
 214                 zone_dma_bits = 30;
 215         else
 216                 zone_dma_bits = 31;
 217
 218 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 219         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = min(max_low_pfn,
 220                                       1UL << (zone_dma_bits - PAGE_SHIFT));
 221 #endif
 222         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
 223 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 224         max_zone_pfns[ZONE_HIGHMEM] = max_pfn;
 225 #endif
 226
 227         free_area_init(max_zone_pfns);
 228
 229         mark_nonram_nosave();
 230 }
 231
 232 void __init mem_init(void)
 233 {
 234         /*
 235          * book3s is limited to 16 page sizes due to encoding this in
 236          * a 4-bit field for slices.
 237          */
 238         BUILD_BUG_ON(MMU_PAGE_COUNT > 16);
 239
 240 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 241         /*
 242          * Some platforms (e.g. 85xx) limit DMA-able memory way below
 243          * 4G. We force memblock to bottom-up mode to ensure that the
 244          * memory allocated in swiotlb_init() is DMA-able.
 245          * As it's the last memblock allocation, no need to reset it
 246          * back to to-down.
 247          */
 248         memblock_set_bottom_up(true);
 249         if (is_secure_guest())
 250                 svm_swiotlb_init();
 251         else
 252                 swiotlb_init(0);
 253 #endif
 254
 255         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
 256         set_max_mapnr(max_pfn);
 257
 258         kasan_late_init();
 259
 260         memblock_free_all();
 261
 262 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 263         {
 264                 unsigned long pfn, highmem_mapnr;
 265
 266                 highmem_mapnr = lowmem_end_addr >> PAGE_SHIFT;
 267                 for (pfn = highmem_mapnr; pfn < max_mapnr; ++pfn) {
 268                         phys_addr_t paddr = (phys_addr_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 269                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 270                         if (!memblock_is_reserved(paddr))
 271                                 free_highmem_page(page);
 272                 }
 273         }
 274 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 275
 276 #if defined(CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E) && !defined(CONFIG_SMP)
 277         /*
 278          * If smp is enabled, next_tlbcam_idx is initialized in the cpu up
 279          * functions.... do it here for the non-smp case.
 280          */
 281         per_cpu(next_tlbcam_idx, smp_processor_id()) =
 282                 (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 283 #endif
 284
 285 #ifdef CONFIG_PPC32
 286         pr_info("Kernel virtual memory layout:\n");
 287 #ifdef CONFIG_KASAN
 288         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : kasan shadow mem\n",
 289                 KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END);
 290 #endif
 291         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : fixmap\n", FIXADDR_START, FIXADDR_TOP);
 292 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 293         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : highmem PTEs\n",
 294                 PKMAP_BASE, PKMAP_ADDR(LAST_PKMAP));
 295 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 296         if (ioremap_bot != IOREMAP_TOP)
 297                 pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : early ioremap\n",
 298                         ioremap_bot, IOREMAP_TOP);
 299         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : vmalloc & ioremap\n",
 300                 VMALLOC_START, VMALLOC_END);
 301 #endif /* CONFIG_PPC32 */
 302 }
 303
 304 void free_initmem(void)
 305 {
 306         ppc_md.progress = ppc_printk_progress;
 307         mark_initmem_nx();
 308         init_mem_is_free = true;
 309         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
 310 }
 311
 312 /*
 313  * System memory should not be in /proc/iomem but various tools expect it
 314  * (eg kdump).
 315  */
 316 static int __init add_system_ram_resources(void)
 317 {
 318         phys_addr_t start, end;
 319         u64 i;
 320
 321         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 322                 struct resource *res;
 323
 324                 res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 325                 WARN_ON(!res);
 326
 327                 if (res) {
 328                         res->name = "System RAM";
 329                         res->start = start;
 330                         /*
 331                          * In memblock, end points to the first byte after
 332                          * the range while in resourses, end points to the
 333                          * last byte in the range.
 334                          */
 335                         res->end = end - 1;
 336                         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 337                         WARN_ON(request_resource(&iomem_resource, res) < 0);
 338                 }
 339         }
 340
 341         return 0;
 342 }
 343 subsys_initcall(add_system_ram_resources);
 344
 345 #ifdef CONFIG_STRICT_DEVMEM
 346 /*
 347  * devmem_is_allowed(): check to see if /dev/mem access to a certain address
 348  * is valid. The argument is a physical page number.
 349  *
 350  * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the
 351  * PCI mmio resources as well as potential bios/acpi data regions.
 352  */
 353 int devmem_is_allowed(unsigned long pfn)
 354 {
 355         if (page_is_rtas_user_buf(pfn))
 356                 return 1;
 357         if (iomem_is_exclusive(PFN_PHYS(pfn)))
 358                 return 0;
 359         if (!page_is_ram(pfn))
 360                 return 1;
 361         return 0;
 362 }
 363 #endif /* CONFIG_STRICT_DEVMEM */
 364
 365 /*
 366  * This is defined in kernel/resource.c but only powerpc needs to export it, for
 367  * the EHEA driver. Drop this when drivers/net/ethernet/ibm/ehea is removed.
 368  */
 369 EXPORT_SYMBOL_GPL(walk_system_ram_range);