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 #include <asm/mmzone.h>
  25
  26 #include <mm/mmu_decl.h>
  27
  28 unsigned long long memory_limit;
  29
  30 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)] __page_aligned_bss;
  31 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  32
  33 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
  34                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot)
  35 {
  36         if (ppc_md.phys_mem_access_prot)
  37                 return ppc_md.phys_mem_access_prot(file, pfn, size, vma_prot);
  38
  39         if (!page_is_ram(pfn))
  40                 vma_prot = pgprot_noncached(vma_prot);
  41
  42         return vma_prot;
  43 }
  44 EXPORT_SYMBOL(phys_mem_access_prot);
  45
  46 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  47 static DEFINE_MUTEX(linear_mapping_mutex);
  48
  49 #ifdef CONFIG_NUMA
  50 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
  51 {
  52         return hot_add_scn_to_nid(start);
  53 }
  54 #endif
  55
  56 int __weak create_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end,
  57                                   int nid, pgprot_t prot)
  58 {
  59         return -ENODEV;
  60 }
  61
  62 int __weak remove_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end)
  63 {
  64         return -ENODEV;
  65 }
  66
  67 int __ref arch_create_linear_mapping(int nid, u64 start, u64 size,
  68                                      struct mhp_params *params)
  69 {
  70         int rc;
  71
  72         start = (unsigned long)__va(start);
  73         mutex_lock(&linear_mapping_mutex);
  74         rc = create_section_mapping(start, start + size, nid,
  75                                     params->pgprot);
  76         mutex_unlock(&linear_mapping_mutex);
  77         if (rc) {
  78                 pr_warn("Unable to create linear mapping for 0x%llx..0x%llx: %d\n",
  79                         start, start + size, rc);
  80                 return -EFAULT;
  81         }
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 void __ref arch_remove_linear_mapping(u64 start, u64 size)
  86 {
  87         int ret;
  88
  89         /* Remove htab bolted mappings for this section of memory */
  90         start = (unsigned long)__va(start);
  91
  92         mutex_lock(&linear_mapping_mutex);
  93         ret = remove_section_mapping(start, start + size);
  94         mutex_unlock(&linear_mapping_mutex);
  95         if (ret)
  96                 pr_warn("Unable to remove linear mapping for 0x%llx..0x%llx: %d\n",
  97                         start, start + size, ret);
  98
  99         /* Ensure all vmalloc mappings are flushed in case they also
 100          * hit that section of memory
 101          */
 102         vm_unmap_aliases();
 103 }
 104
 105 int __ref arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 106                           struct mhp_params *params)
 107 {
 108         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 109         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 110         int rc;
 111
 112         rc = arch_create_linear_mapping(nid, start, size, params);
 113         if (rc)
 114                 return rc;
 115         rc = __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, params);
 116         if (rc)
 117                 arch_remove_linear_mapping(start, size);
 118         return rc;
 119 }
 120
 121 void __ref arch_remove_memory(u64 start, u64 size, struct vmem_altmap *altmap)
 122 {
 123         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 124         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 125
 126         __remove_pages(start_pfn, nr_pages, altmap);
 127         arch_remove_linear_mapping(start, size);
 128 }
 129 #endif
 130
 131 #ifndef CONFIG_NUMA
 132 void __init mem_topology_setup(void)
 133 {
 134         max_low_pfn = max_pfn = memblock_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 135         min_low_pfn = MEMORY_START >> PAGE_SHIFT;
 136 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 137         max_low_pfn = lowmem_end_addr >> PAGE_SHIFT;
 138 #endif
 139
 140         /* Place all memblock_regions in the same node and merge contiguous
 141          * memblock_regions
 142          */
 143         memblock_set_node(0, PHYS_ADDR_MAX, &memblock.memory, 0);
 144 }
 145
 146 void __init initmem_init(void)
 147 {
 148         sparse_init();
 149 }
 150
 151 /* mark pages that don't exist as nosave */
 152 static int __init mark_nonram_nosave(void)
 153 {
 154         unsigned long spfn, epfn, prev = 0;
 155         int i;
 156
 157         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &spfn, &epfn, NULL) {
 158                 if (prev && prev < spfn)
 159                         register_nosave_region(prev, spfn);
 160
 161                 prev = epfn;
 162         }
 163
 164         return 0;
 165 }
 166 #else /* CONFIG_NUMA */
 167 static int __init mark_nonram_nosave(void)
 168 {
 169         return 0;
 170 }
 171 #endif
 172
 173 /*
 174  * Zones usage:
 175  *
 176  * We setup ZONE_DMA to be 31-bits on all platforms and ZONE_NORMAL to be
 177  * everything else. GFP_DMA32 page allocations automatically fall back to
 178  * ZONE_DMA.
 179  *
 180  * By using 31-bit unconditionally, we can exploit zone_dma_bits to inform the
 181  * generic DMA mapping code.  32-bit only devices (if not handled by an IOMMU
 182  * anyway) will take a first dip into ZONE_NORMAL and get otherwise served by
 183  * ZONE_DMA.
 184  */
 185 static unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
 186
 187 /*
 188  * paging_init() sets up the page tables - in fact we've already done this.
 189  */
 190 void __init paging_init(void)
 191 {
 192         unsigned long long total_ram = memblock_phys_mem_size();
 193         phys_addr_t top_of_ram = memblock_end_of_DRAM();
 194
 195 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 196         unsigned long v = __fix_to_virt(FIX_KMAP_END);
 197         unsigned long end = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN);
 198
 199         for (; v < end; v += PAGE_SIZE)
 200                 map_kernel_page(v, 0, __pgprot(0)); /* XXX gross */
 201
 202         map_kernel_page(PKMAP_BASE, 0, __pgprot(0));    /* XXX gross */
 203         pkmap_page_table = virt_to_kpte(PKMAP_BASE);
 204 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 205
 206         printk(KERN_DEBUG "Top of RAM: 0x%llx, Total RAM: 0x%llx\n",
 207                (unsigned long long)top_of_ram, total_ram);
 208         printk(KERN_DEBUG "Memory hole size: %ldMB\n",
 209                (long int)((top_of_ram - total_ram) >> 20));
 210
 211         /*
 212          * Allow 30-bit DMA for very limited Broadcom wifi chips on many
 213          * powerbooks.
 214          */
 215         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
 216                 zone_dma_bits = 30;
 217         else
 218                 zone_dma_bits = 31;
 219
 220 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 221         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = min(max_low_pfn,
 222                                       1UL << (zone_dma_bits - PAGE_SHIFT));
 223 #endif
 224         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
 225 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 226         max_zone_pfns[ZONE_HIGHMEM] = max_pfn;
 227 #endif
 228
 229         free_area_init(max_zone_pfns);
 230
 231         mark_nonram_nosave();
 232 }
 233
 234 void __init mem_init(void)
 235 {
 236         /*
 237          * book3s is limited to 16 page sizes due to encoding this in
 238          * a 4-bit field for slices.
 239          */
 240         BUILD_BUG_ON(MMU_PAGE_COUNT > 16);
 241
 242 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 243         /*
 244          * Some platforms (e.g. 85xx) limit DMA-able memory way below
 245          * 4G. We force memblock to bottom-up mode to ensure that the
 246          * memory allocated in swiotlb_init() is DMA-able.
 247          * As it's the last memblock allocation, no need to reset it
 248          * back to to-down.
 249          */
 250         memblock_set_bottom_up(true);
 251         if (is_secure_guest())
 252                 svm_swiotlb_init();
 253         else
 254                 swiotlb_init(0);
 255 #endif
 256
 257         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
 258         set_max_mapnr(max_pfn);
 259
 260         kasan_late_init();
 261
 262         memblock_free_all();
 263
 264 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 265         {
 266                 unsigned long pfn, highmem_mapnr;
 267
 268                 highmem_mapnr = lowmem_end_addr >> PAGE_SHIFT;
 269                 for (pfn = highmem_mapnr; pfn < max_mapnr; ++pfn) {
 270                         phys_addr_t paddr = (phys_addr_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 271                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 272                         if (!memblock_is_reserved(paddr))
 273                                 free_highmem_page(page);
 274                 }
 275         }
 276 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 277
 278 #if defined(CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E) && !defined(CONFIG_SMP)
 279         /*
 280          * If smp is enabled, next_tlbcam_idx is initialized in the cpu up
 281          * functions.... do it here for the non-smp case.
 282          */
 283         per_cpu(next_tlbcam_idx, smp_processor_id()) =
 284                 (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 285 #endif
 286
 287 #ifdef CONFIG_PPC32
 288         pr_info("Kernel virtual memory layout:\n");
 289 #ifdef CONFIG_KASAN
 290         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : kasan shadow mem\n",
 291                 KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END);
 292 #endif
 293         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : fixmap\n", FIXADDR_START, FIXADDR_TOP);
 294 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 295         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : highmem PTEs\n",
 296                 PKMAP_BASE, PKMAP_ADDR(LAST_PKMAP));
 297 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 298         if (ioremap_bot != IOREMAP_TOP)
 299                 pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : early ioremap\n",
 300                         ioremap_bot, IOREMAP_TOP);
 301         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : vmalloc & ioremap\n",
 302                 VMALLOC_START, VMALLOC_END);
 303 #ifdef MODULES_VADDR
 304         pr_info("  * 0x%08lx..0x%08lx  : modules\n",
 305                 MODULES_VADDR, MODULES_END);
 306 #endif
 307 #endif /* CONFIG_PPC32 */
 308 }
 309
 310 void free_initmem(void)
 311 {
 312         ppc_md.progress = ppc_printk_progress;
 313         mark_initmem_nx();
 314         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
 315 }
 316
 317 /*
 318  * System memory should not be in /proc/iomem but various tools expect it
 319  * (eg kdump).
 320  */
 321 static int __init add_system_ram_resources(void)
 322 {
 323         phys_addr_t start, end;
 324         u64 i;
 325
 326         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 327                 struct resource *res;
 328
 329                 res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 330                 WARN_ON(!res);
 331
 332                 if (res) {
 333                         res->name = "System RAM";
 334                         res->start = start;
 335                         /*
 336                          * In memblock, end points to the first byte after
 337                          * the range while in resourses, end points to the
 338                          * last byte in the range.
 339                          */
 340                         res->end = end - 1;
 341                         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 342                         WARN_ON(request_resource(&iomem_resource, res) < 0);
 343                 }
 344         }
 345
 346         return 0;
 347 }
 348 subsys_initcall(add_system_ram_resources);
 349
 350 #ifdef CONFIG_STRICT_DEVMEM
 351 /*
 352  * devmem_is_allowed(): check to see if /dev/mem access to a certain address
 353  * is valid. The argument is a physical page number.
 354  *
 355  * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the
 356  * PCI mmio resources as well as potential bios/acpi data regions.
 357  */
 358 int devmem_is_allowed(unsigned long pfn)
 359 {
 360         if (page_is_rtas_user_buf(pfn))
 361                 return 1;
 362         if (iomem_is_exclusive(PFN_PHYS(pfn)))
 363                 return 0;
 364         if (!page_is_ram(pfn))
 365                 return 1;
 366         return 0;
 367 }
 368 #endif /* CONFIG_STRICT_DEVMEM */
 369
 370 /*
 371  * This is defined in kernel/resource.c but only powerpc needs to export it, for
 372  * the EHEA driver. Drop this when drivers/net/ethernet/ibm/ehea is removed.
 373  */
 374 EXPORT_SYMBOL_GPL(walk_system_ram_range);