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
  23 #include <asm/fixmap.h>
  24 #include <asm/tlbflush.h>
  25 #include <asm/sections.h>
  26 #include <asm/soc.h>
  27 #include <asm/io.h>
  28 #include <asm/ptdump.h>
  29 #include <asm/numa.h>
  30
  31 #include "../kernel/head.h"
  32
  33 struct kernel_mapping kernel_map __ro_after_init;
  34 EXPORT_SYMBOL(kernel_map);
  35 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  36 #define kernel_map      (*(struct kernel_mapping *)XIP_FIXUP(&kernel_map))
  37 #endif
  38
  39 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  40 extern char _xiprom[], _exiprom[];
  41 #endif
  42
  43 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  44                                                         __page_aligned_bss;
  45 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  46
  47 extern char _start[];
  48 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  49 void *_dtb_early_va __initdata;
  50 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  51
  52 struct pt_alloc_ops {
  53         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
  54         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
  55 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  56         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
  57         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
  58 #endif
  59 };
  60
  61 static phys_addr_t dma32_phys_limit __initdata;
  62
  63 static void __init zone_sizes_init(void)
  64 {
  65         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  66
  67 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  68         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  69 #endif
  70         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  71
  72         free_area_init(max_zone_pfns);
  73 }
  74
  75 #if defined(CONFIG_MMU) && defined(CONFIG_DEBUG_VM)
  76 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  77 {
  78         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  79                   (((t) - (b)) >> 10));
  80 }
  81
  82 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  83 {
  84         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  85                   (((t) - (b)) >> 20));
  86 }
  87
  88 static void __init print_vm_layout(void)
  89 {
  90         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
  91         print_mlk("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
  92                   (unsigned long)FIXADDR_TOP);
  93         print_mlm("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
  94                   (unsigned long)PCI_IO_END);
  95         print_mlm("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
  96                   (unsigned long)VMEMMAP_END);
  97         print_mlm("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
  98                   (unsigned long)VMALLOC_END);
  99         print_mlm("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
 100                   (unsigned long)high_memory);
 101 #ifdef CONFIG_64BIT
 102         print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 103                   (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 104 #endif
 105 }
 106 #else
 107 static void print_vm_layout(void) { }
 108 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 109
 110 void __init mem_init(void)
 111 {
 112 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 113         BUG_ON(!mem_map);
 114 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 115
 116 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 117         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 118             max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit))
 119                 swiotlb_init(1);
 120         else
 121                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
 122 #endif
 123         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 124         memblock_free_all();
 125
 126         print_vm_layout();
 127 }
 128
 129 /*
 130  * The default maximal physical memory size is -PAGE_OFFSET,
 131  * limit the memory size via mem.
 132  */
 133 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET;
 134
 135 static int __init early_mem(char *p)
 136 {
 137         u64 size;
 138
 139         if (!p)
 140                 return 1;
 141
 142         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 143         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 144
 145         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 146
 147         return 0;
 148 }
 149 early_param("mem", early_mem);
 150
 151 static void __init setup_bootmem(void)
 152 {
 153         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 154         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 155         phys_addr_t max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 156         phys_addr_t dram_end;
 157
 158 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 159         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 160 #endif
 161
 162         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 163
 164         /*
 165          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 166          */
 167 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 168         /*
 169          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 170          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 171          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 172          */
 173         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 174 #endif
 175         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 176
 177         dram_end = memblock_end_of_DRAM();
 178         /*
 179          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 180          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 181          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 182          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.
 183          */
 184         if (max_mapped_addr == (dram_end - 1))
 185                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 186
 187         min_low_pfn = PFN_UP(memblock_start_of_DRAM());
 188         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(dram_end);
 189
 190         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 191         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 192
 193         reserve_initrd_mem();
 194         /*
 195          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 196          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 197          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 198          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 199          */
 200         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 201                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 202
 203         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 204         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 205         memblock_allow_resize();
 206 }
 207
 208 #ifdef CONFIG_MMU
 209 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __initdata;
 210
 211 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 212 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 213 #else
 214 #define pt_ops _pt_ops
 215 #endif
 216
 217 unsigned long pfn_base __ro_after_init;
 218 EXPORT_SYMBOL(pfn_base);
 219
 220 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 221 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 222 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 223
 224 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 225
 226 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 227 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 228 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 229 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 230 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 231
 232 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 233 {
 234         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 235         pte_t *ptep;
 236
 237         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 238
 239         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 240
 241         if (pgprot_val(prot))
 242                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 243         else
 244                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 245         local_flush_tlb_page(addr);
 246 }
 247
 248 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 249 {
 250         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 251 }
 252
 253 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 254 {
 255         clear_fixmap(FIX_PTE);
 256         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 257 }
 258
 259 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 260 {
 261         return (pte_t *) __va(pa);
 262 }
 263
 264 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 265 {
 266         /*
 267          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 268          * should never reach here with MMU disabled.
 269          */
 270         BUG();
 271 }
 272
 273 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 274 {
 275         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 276 }
 277
 278 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 279 {
 280         unsigned long vaddr;
 281
 282         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 283         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 284
 285         return __pa(vaddr);
 286 }
 287
 288 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 289                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 290                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 291 {
 292         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 293
 294         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 295
 296         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 297                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 298 }
 299
 300 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 301
 302 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 303 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 304 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 305 static pmd_t early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 306
 307 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 308 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 309 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 310 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 311 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 312
 313 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 314 {
 315         /* Before MMU is enabled */
 316         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 317 }
 318
 319 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 320 {
 321         clear_fixmap(FIX_PMD);
 322         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 323 }
 324
 325 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 326 {
 327         return (pmd_t *) __va(pa);
 328 }
 329
 330 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 331 {
 332         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 333
 334         return (uintptr_t)early_pmd;
 335 }
 336
 337 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 338 {
 339         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 340 }
 341
 342 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 343 {
 344         unsigned long vaddr;
 345
 346         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 347         BUG_ON(!vaddr);
 348         return __pa(vaddr);
 349 }
 350
 351 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 352                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 353                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 354 {
 355         pte_t *ptep;
 356         phys_addr_t pte_phys;
 357         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 358
 359         if (sz == PMD_SIZE) {
 360                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 361                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 362                 return;
 363         }
 364
 365         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 366                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 367                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 368                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 369                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 370         } else {
 371                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 372                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 373         }
 374
 375         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 376 }
 377
 378 #define pgd_next_t              pmd_t
 379 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 380 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 381 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 382         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 383 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 384 #else
 385 #define pgd_next_t              pte_t
 386 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 387 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 388 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 389         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 390 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 391 #endif
 392
 393 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 394                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 395                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 396 {
 397         pgd_next_t *nextp;
 398         phys_addr_t next_phys;
 399         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 400
 401         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 402                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 403                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 404                 return;
 405         }
 406
 407         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 408                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 409                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 410                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 411                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 412         } else {
 413                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 414                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 415         }
 416
 417         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 418 }
 419
 420 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 421 {
 422         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 423         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 424                 return PAGE_SIZE;
 425
 426         return PMD_SIZE;
 427 }
 428
 429 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 430 /* called from head.S with MMU off */
 431 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 432 {
 433         void *from = (void *)(&_sdata);
 434         void *end = (void *)(&_end);
 435         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 436         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 437
 438         memcpy(to, from, sz);
 439 }
 440 #endif
 441
 442 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 443 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 444 {
 445         if (is_va_kernel_text(va))
 446                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 447
 448         /*
 449          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 450          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 451          * written.
 452          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 453          */
 454         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 455                 return PAGE_KERNEL_READ;
 456
 457         return PAGE_KERNEL;
 458 }
 459
 460 void mark_rodata_ro(void)
 461 {
 462         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 463         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 464                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 465                                   set_memory_ro);
 466
 467         debug_checkwx();
 468 }
 469 #else
 470 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 471 {
 472         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 473                 return PAGE_KERNEL;
 474
 475         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 476 }
 477 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 478
 479 /*
 480  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 481  *
 482  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 483  * correctly:
 484  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 485  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 486  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 487  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 488  *
 489  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 490  * for init.o in mm/Makefile.
 491  */
 492
 493 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 494 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 495 #endif
 496
 497 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 498 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 499                                             __always_unused bool early)
 500 {
 501         uintptr_t va, end_va;
 502
 503         /* Map the flash resident part */
 504         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 505         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 506                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 507                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 508                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 509
 510         /* Map the data in RAM */
 511         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 512         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += map_size)
 513                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 514                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 515                                    map_size, PAGE_KERNEL);
 516 }
 517 #else
 518 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 519                                             bool early)
 520 {
 521         uintptr_t va, end_va;
 522
 523         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 524         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 525                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 526                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 527                                    map_size,
 528                                    early ?
 529                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 530 }
 531 #endif
 532
 533 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 534 {
 535         uintptr_t __maybe_unused pa;
 536         uintptr_t map_size;
 537 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 538         pmd_t fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 539 #endif
 540
 541         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 542
 543 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 544         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 545         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 546
 547         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 548         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 549
 550         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 551 #else
 552         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 553         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 554 #endif
 555
 556         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 557 #ifdef CONFIG_64BIT
 558         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 559 #endif
 560
 561         pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 562
 563         /*
 564          * Enforce boot alignment requirements of RV32 and
 565          * RV64 by only allowing PMD or PGD mappings.
 566          */
 567         map_size = PMD_SIZE;
 568
 569         /* Sanity check alignment and size */
 570         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 571         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % map_size) != 0);
 572
 573         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 574         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 575 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 576         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 577         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 578 #endif
 579         /* Setup early PGD for fixmap */
 580         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 581                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 582
 583 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 584         /* Setup fixmap PMD */
 585         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 586                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 587         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 588         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 589                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 590 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 591         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 592                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 593 #else
 594         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 595                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 596 #endif
 597 #else
 598         /* Setup trampoline PGD */
 599         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 600                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 601 #endif
 602
 603         /*
 604          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 605          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 606          * in setup_vm_final() below.
 607          */
 608         create_kernel_page_table(early_pg_dir, map_size, true);
 609
 610 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 611         /* Setup early PMD for DTB */
 612         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 613                            (uintptr_t)early_dtb_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 614 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 615         /* Create two consecutive PMD mappings for FDT early scan */
 616         pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 617         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 618                            pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 619         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 620                            pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 621         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 622 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 623 #ifdef CONFIG_64BIT
 624         /*
 625          * __va can't be used since it would return a linear mapping address
 626          * whereas dtb_early_va will be used before setup_vm_final installs
 627          * the linear mapping.
 628          */
 629         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 630 #else
 631         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 632 #endif /* CONFIG_64BIT */
 633 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 634 #else
 635 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 636         /* Create two consecutive PGD mappings for FDT early scan */
 637         pa = dtb_pa & ~(PGDIR_SIZE - 1);
 638         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 639                            pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 640         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA + PGDIR_SIZE,
 641                            pa + PGDIR_SIZE, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 642         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PGDIR_SIZE - 1));
 643 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 644 #ifdef CONFIG_64BIT
 645         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 646 #else
 647         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 648 #endif /* CONFIG_64BIT */
 649 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 650 #endif
 651         dtb_early_pa = dtb_pa;
 652
 653         /*
 654          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 655          * range can not span multiple pmds.
 656          */
 657         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 658                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 659
 660 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 661         /*
 662          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 663          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 664          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 665          * the user if not.
 666          */
 667         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 668         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 669         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 670                 WARN_ON(1);
 671                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 672                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 673                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 674                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 675                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 676                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 677
 678                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 679                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 680         }
 681 #endif
 682 }
 683
 684 static void __init setup_vm_final(void)
 685 {
 686         uintptr_t va, map_size;
 687         phys_addr_t pa, start, end;
 688         u64 i;
 689
 690         /**
 691          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 692          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 693          */
 694         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 695         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 696 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 697         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 698         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 699 #endif
 700         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 701         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 702                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 703                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 704
 705         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 706         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 707                 if (start >= end)
 708                         break;
 709                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 710                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 711                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 712
 713                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 714                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 715                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 716
 717                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
 718                                            pgprot_from_va(va));
 719                 }
 720         }
 721
 722 #ifdef CONFIG_64BIT
 723         /* Map the kernel */
 724         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, PMD_SIZE, false);
 725 #endif
 726
 727         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
 728         clear_fixmap(FIX_PTE);
 729         clear_fixmap(FIX_PMD);
 730
 731         /* Move to swapper page table */
 732         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | SATP_MODE);
 733         local_flush_tlb_all();
 734
 735         /* generic page allocation functions must be used to setup page table */
 736         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 737         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 738 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 739         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 740         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 741 #endif
 742 }
 743 #else
 744 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 745 {
 746         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
 747         dtb_early_pa = dtb_pa;
 748 }
 749
 750 static inline void setup_vm_final(void)
 751 {
 752 }
 753 #endif /* CONFIG_MMU */
 754
 755 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 756 /*
 757  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 758  *
 759  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 760  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 761  * primary kernel is crashing.
 762  */
 763 static void __init reserve_crashkernel(void)
 764 {
 765         unsigned long long crash_base = 0;
 766         unsigned long long crash_size = 0;
 767         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 768         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 769
 770         int ret = 0;
 771
 772         /*
 773          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 774          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 775          * resources.
 776          */
 777 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 778         if (is_kdump_kernel()) {
 779                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 780                 return;
 781         }
 782 #endif
 783
 784         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 785                                 &crash_size, &crash_base);
 786         if (ret || !crash_size)
 787                 return;
 788
 789         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 790
 791         if (crash_base == 0) {
 792                 /*
 793                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 794                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 795                  */
 796                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 797                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 798
 799                 if (crash_base == 0) {
 800                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 801                                 crash_size >> 10);
 802                         return;
 803                 }
 804         } else {
 805                 /* User specifies base address explicitly. */
 806                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 807                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 808                         return;
 809                 }
 810
 811                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 812                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 813                         return;
 814                 }
 815
 816
 817                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 818                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 819                         return;
 820                 }
 821         }
 822         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 823
 824         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 825                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 826
 827         crashk_res.start = crash_base;
 828         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 829 }
 830 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 831
 832 void __init paging_init(void)
 833 {
 834         setup_bootmem();
 835         setup_vm_final();
 836 }
 837
 838 void __init misc_mem_init(void)
 839 {
 840         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 841         arch_numa_init();
 842         sparse_init();
 843         zone_sizes_init();
 844 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 845         reserve_crashkernel();
 846 #endif
 847         memblock_dump_all();
 848 }
 849
 850 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 851 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 852                                struct vmem_altmap *altmap)
 853 {
 854         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 855 }
 856 #endif