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