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_XIP_KERNEL
  41 extern char _xiprom[], _exiprom[];
  42 #endif
  43
  44 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  45                                                         __page_aligned_bss;
  46 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  47
  48 extern char _start[];
  49 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  50 void *_dtb_early_va __initdata;
  51 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  52
  53 struct pt_alloc_ops {
  54         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
  55         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
  56 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  57         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
  58         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
  59 #endif
  60 };
  61
  62 static phys_addr_t dma32_phys_limit __initdata;
  63
  64 static void __init zone_sizes_init(void)
  65 {
  66         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  67
  68 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  69         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  70 #endif
  71         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  72
  73         free_area_init(max_zone_pfns);
  74 }
  75
  76 #if defined(CONFIG_MMU) && defined(CONFIG_DEBUG_VM)
  77 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  78 {
  79         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  80                   (((t) - (b)) >> 10));
  81 }
  82
  83 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  84 {
  85         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  86                   (((t) - (b)) >> 20));
  87 }
  88
  89 static void __init print_vm_layout(void)
  90 {
  91         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
  92         print_mlk("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
  93                   (unsigned long)FIXADDR_TOP);
  94         print_mlm("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
  95                   (unsigned long)PCI_IO_END);
  96         print_mlm("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
  97                   (unsigned long)VMEMMAP_END);
  98         print_mlm("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
  99                   (unsigned long)VMALLOC_END);
 100         print_mlm("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
 101                   (unsigned long)high_memory);
 102 #ifdef CONFIG_64BIT
 103         print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 104                   (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 105 #endif
 106 }
 107 #else
 108 static void print_vm_layout(void) { }
 109 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 110
 111 void __init mem_init(void)
 112 {
 113 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 114         BUG_ON(!mem_map);
 115 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 116
 117 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 118         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 119             max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit))
 120                 swiotlb_init(1);
 121         else
 122                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
 123 #endif
 124         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 125         memblock_free_all();
 126
 127         print_vm_layout();
 128 }
 129
 130 /*
 131  * The default maximal physical memory size is -PAGE_OFFSET,
 132  * limit the memory size via mem.
 133  */
 134 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET;
 135
 136 static int __init early_mem(char *p)
 137 {
 138         u64 size;
 139
 140         if (!p)
 141                 return 1;
 142
 143         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 144         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 145
 146         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 147
 148         return 0;
 149 }
 150 early_param("mem", early_mem);
 151
 152 static void __init setup_bootmem(void)
 153 {
 154         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 155         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 156         phys_addr_t max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 157         phys_addr_t dram_end;
 158
 159 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 160         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 161 #endif
 162
 163         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 164
 165         /*
 166          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 167          */
 168 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 169         /*
 170          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 171          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 172          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 173          */
 174         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 175 #endif
 176         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 177
 178         dram_end = memblock_end_of_DRAM();
 179         /*
 180          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 181          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 182          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 183          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.
 184          */
 185         if (max_mapped_addr == (dram_end - 1))
 186                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 187
 188         min_low_pfn = PFN_UP(memblock_start_of_DRAM());
 189         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(dram_end);
 190
 191         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 192         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 193
 194         reserve_initrd_mem();
 195         /*
 196          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 197          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 198          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 199          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 200          */
 201         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 202                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 203
 204         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 205         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 206         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 207                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 208         memblock_allow_resize();
 209 }
 210
 211 #ifdef CONFIG_MMU
 212 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __initdata;
 213
 214 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 215 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 216 #else
 217 #define pt_ops _pt_ops
 218 #endif
 219
 220 unsigned long riscv_pfn_base __ro_after_init;
 221 EXPORT_SYMBOL(riscv_pfn_base);
 222
 223 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 224 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 225 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 226
 227 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 228 static pmd_t __maybe_unused early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 229
 230 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 231 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 232 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 233 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 234 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 235
 236 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 237 {
 238         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 239         pte_t *ptep;
 240
 241         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 242
 243         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 244
 245         if (pgprot_val(prot))
 246                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 247         else
 248                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 249         local_flush_tlb_page(addr);
 250 }
 251
 252 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 253 {
 254         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 255 }
 256
 257 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 258 {
 259         clear_fixmap(FIX_PTE);
 260         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 261 }
 262
 263 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 264 {
 265         return (pte_t *) __va(pa);
 266 }
 267
 268 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 269 {
 270         /*
 271          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 272          * should never reach here with MMU disabled.
 273          */
 274         BUG();
 275 }
 276
 277 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 278 {
 279         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 280 }
 281
 282 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 283 {
 284         unsigned long vaddr;
 285
 286         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 287         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 288
 289         return __pa(vaddr);
 290 }
 291
 292 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 293                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 294                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 295 {
 296         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 297
 298         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 299
 300         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 301                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 302 }
 303
 304 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 305
 306 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 307 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 308 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 309
 310 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 311 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 312 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 313 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 314 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 315
 316 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 317 {
 318         /* Before MMU is enabled */
 319         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 320 }
 321
 322 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 323 {
 324         clear_fixmap(FIX_PMD);
 325         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 326 }
 327
 328 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 329 {
 330         return (pmd_t *) __va(pa);
 331 }
 332
 333 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 334 {
 335         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 336
 337         return (uintptr_t)early_pmd;
 338 }
 339
 340 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 341 {
 342         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 343 }
 344
 345 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 346 {
 347         unsigned long vaddr;
 348
 349         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 350         BUG_ON(!vaddr);
 351         return __pa(vaddr);
 352 }
 353
 354 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 355                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 356                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 357 {
 358         pte_t *ptep;
 359         phys_addr_t pte_phys;
 360         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 361
 362         if (sz == PMD_SIZE) {
 363                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 364                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 365                 return;
 366         }
 367
 368         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 369                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 370                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 371                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 372                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 373         } else {
 374                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 375                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 376         }
 377
 378         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 379 }
 380
 381 #define pgd_next_t              pmd_t
 382 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 383 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 384 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 385         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 386 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 387 #else
 388 #define pgd_next_t              pte_t
 389 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 390 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 391 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 392         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 393 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 394 #define create_pmd_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot)
 395 #endif
 396
 397 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 398                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 399                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 400 {
 401         pgd_next_t *nextp;
 402         phys_addr_t next_phys;
 403         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 404
 405         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 406                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 407                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 408                 return;
 409         }
 410
 411         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 412                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 413                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 414                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 415                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 416         } else {
 417                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 418                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 419         }
 420
 421         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 422 }
 423
 424 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 425 {
 426         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 427         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 428                 return PAGE_SIZE;
 429
 430         return PMD_SIZE;
 431 }
 432
 433 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 434 /* called from head.S with MMU off */
 435 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 436 {
 437         void *from = (void *)(&_sdata);
 438         void *end = (void *)(&_end);
 439         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 440         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 441
 442         memcpy(to, from, sz);
 443 }
 444 #endif
 445
 446 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 447 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 448 {
 449         if (is_va_kernel_text(va))
 450                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 451
 452         /*
 453          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 454          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 455          * written.
 456          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 457          */
 458         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 459                 return PAGE_KERNEL_READ;
 460
 461         return PAGE_KERNEL;
 462 }
 463
 464 void mark_rodata_ro(void)
 465 {
 466         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 467         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 468                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 469                                   set_memory_ro);
 470
 471         debug_checkwx();
 472 }
 473 #else
 474 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 475 {
 476         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 477                 return PAGE_KERNEL;
 478
 479         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 480 }
 481 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 482
 483 /*
 484  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 485  *
 486  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 487  * correctly:
 488  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 489  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 490  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 491  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 492  *
 493  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 494  * for init.o in mm/Makefile.
 495  */
 496
 497 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 498 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 499 #endif
 500
 501 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 502 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir,
 503                                             __always_unused bool early)
 504 {
 505         uintptr_t va, end_va;
 506
 507         /* Map the flash resident part */
 508         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 509         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 510                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 511                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 512                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 513
 514         /* Map the data in RAM */
 515         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 516         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 517                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 518                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 519                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 520 }
 521 #else
 522 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, bool early)
 523 {
 524         uintptr_t va, end_va;
 525
 526         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 527         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 528                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 529                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 530                                    PMD_SIZE,
 531                                    early ?
 532                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 533 }
 534 #endif
 535
 536 /*
 537  * Setup a 4MB mapping that encompasses the device tree: for 64-bit kernel,
 538  * this means 2 PMD entries whereas for 32-bit kernel, this is only 1 PGDIR
 539  * entry.
 540  */
 541 static void __init create_fdt_early_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t dtb_pa)
 542 {
 543 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 544         uintptr_t pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 545
 546         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 547                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? (uintptr_t)early_dtb_pmd : pa,
 548                            PGDIR_SIZE,
 549                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? PAGE_TABLE : PAGE_KERNEL);
 550
 551         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 552                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 553                                    pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 554                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 555                                    pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 556         }
 557
 558         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 559 #else
 560         /*
 561          * For 64-bit kernel, __va can't be used since it would return a linear
 562          * mapping address whereas dtb_early_va will be used before
 563          * setup_vm_final installs the linear mapping. For 32-bit kernel, as the
 564          * kernel is mapped in the linear mapping, that makes no difference.
 565          */
 566         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 567 #endif
 568
 569         dtb_early_pa = dtb_pa;
 570 }
 571
 572 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 573 {
 574         pmd_t __maybe_unused fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 575
 576         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 577
 578 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 579         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 580         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 581
 582         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 583         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 584
 585         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 586 #else
 587         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 588         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 589 #endif
 590         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 591         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 592
 593         riscv_pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 594
 595         /* Sanity check alignment and size */
 596         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 597         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % PMD_SIZE) != 0);
 598
 599         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 600         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 601 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 602         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 603         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 604 #endif
 605         /* Setup early PGD for fixmap */
 606         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 607                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 608
 609 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 610         /* Setup fixmap PMD */
 611         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 612                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 613         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 614         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 615                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 616 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 617         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 618                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 619 #else
 620         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 621                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 622 #endif
 623 #else
 624         /* Setup trampoline PGD */
 625         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 626                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 627 #endif
 628
 629         /*
 630          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 631          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 632          * in setup_vm_final() below.
 633          */
 634         create_kernel_page_table(early_pg_dir, true);
 635
 636         /* Setup early mapping for FDT early scan */
 637         create_fdt_early_page_table(early_pg_dir, dtb_pa);
 638
 639         /*
 640          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 641          * range can not span multiple pmds.
 642          */
 643         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 644                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 645
 646 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 647         /*
 648          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 649          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 650          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 651          * the user if not.
 652          */
 653         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 654         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 655         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 656                 WARN_ON(1);
 657                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 658                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 659                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 660                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 661                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 662                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 663
 664                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 665                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 666         }
 667 #endif
 668 }
 669
 670 static void __init setup_vm_final(void)
 671 {
 672         uintptr_t va, map_size;
 673         phys_addr_t pa, start, end;
 674         u64 i;
 675
 676         /**
 677          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 678          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 679          */
 680         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 681         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 682 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 683         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 684         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 685 #endif
 686         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 687         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 688                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 689                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 690
 691         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 692         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 693                 if (start >= end)
 694                         break;
 695                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 696                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 697                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 698
 699                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 700                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 701                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 702
 703                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
 704                                            pgprot_from_va(va));
 705                 }
 706         }
 707
 708 #ifdef CONFIG_64BIT
 709         /* Map the kernel */
 710         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, false);
 711 #endif
 712
 713         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
 714         clear_fixmap(FIX_PTE);
 715         clear_fixmap(FIX_PMD);
 716
 717         /* Move to swapper page table */
 718         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | SATP_MODE);
 719         local_flush_tlb_all();
 720
 721         /* generic page allocation functions must be used to setup page table */
 722         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 723         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 724 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 725         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 726         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 727 #endif
 728 }
 729 #else
 730 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 731 {
 732         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
 733         dtb_early_pa = dtb_pa;
 734 }
 735
 736 static inline void setup_vm_final(void)
 737 {
 738 }
 739 #endif /* CONFIG_MMU */
 740
 741 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 742 /*
 743  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 744  *
 745  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 746  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 747  * primary kernel is crashing.
 748  */
 749 static void __init reserve_crashkernel(void)
 750 {
 751         unsigned long long crash_base = 0;
 752         unsigned long long crash_size = 0;
 753         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 754         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 755
 756         int ret = 0;
 757
 758         /*
 759          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 760          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 761          * resources.
 762          */
 763 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 764         if (is_kdump_kernel()) {
 765                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 766                 return;
 767         }
 768 #endif
 769
 770         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 771                                 &crash_size, &crash_base);
 772         if (ret || !crash_size)
 773                 return;
 774
 775         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 776
 777         if (crash_base == 0) {
 778                 /*
 779                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 780                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 781                  */
 782                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 783                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 784
 785                 if (crash_base == 0) {
 786                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 787                                 crash_size >> 10);
 788                         return;
 789                 }
 790         } else {
 791                 /* User specifies base address explicitly. */
 792                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 793                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 794                         return;
 795                 }
 796
 797                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 798                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 799                         return;
 800                 }
 801
 802
 803                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 804                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 805                         return;
 806                 }
 807         }
 808         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 809
 810         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 811                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 812
 813         crashk_res.start = crash_base;
 814         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 815 }
 816 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 817
 818 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 819 /*
 820  * We keep track of the ELF core header of the crashed
 821  * kernel with a reserved-memory region with compatible
 822  * string "linux,elfcorehdr". Here we register a callback
 823  * to populate elfcorehdr_addr/size when this region is
 824  * present. Note that this region will be marked as
 825  * reserved once we call early_init_fdt_scan_reserved_mem()
 826  * later on.
 827  */
 828 static int __init elfcore_hdr_setup(struct reserved_mem *rmem)
 829 {
 830         elfcorehdr_addr = rmem->base;
 831         elfcorehdr_size = rmem->size;
 832         return 0;
 833 }
 834
 835 RESERVEDMEM_OF_DECLARE(elfcorehdr, "linux,elfcorehdr", elfcore_hdr_setup);
 836 #endif
 837
 838 void __init paging_init(void)
 839 {
 840         setup_bootmem();
 841         setup_vm_final();
 842 }
 843
 844 void __init misc_mem_init(void)
 845 {
 846         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 847         arch_numa_init();
 848         sparse_init();
 849         zone_sizes_init();
 850 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 851         reserve_crashkernel();
 852 #endif
 853         memblock_dump_all();
 854 }
 855
 856 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 857 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 858                                struct vmem_altmap *altmap)
 859 {
 860         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 861 }
 862 #endif