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/sizes.h>
  15 #include <linux/of_fdt.h>
  16 #include <linux/of_reserved_mem.h>
  17 #include <linux/libfdt.h>
  18 #include <linux/set_memory.h>
  19 #include <linux/dma-map-ops.h>
  20 #include <linux/crash_dump.h>
  21
  22 #include <asm/fixmap.h>
  23 #include <asm/tlbflush.h>
  24 #include <asm/sections.h>
  25 #include <asm/soc.h>
  26 #include <asm/io.h>
  27 #include <asm/ptdump.h>
  28 #include <asm/numa.h>
  29
  30 #include "../kernel/head.h"
  31
  32 unsigned long kernel_virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
  33 EXPORT_SYMBOL(kernel_virt_addr);
  34 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  35 #define kernel_virt_addr       (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&kernel_virt_addr)))
  36 #endif
  37
  38 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  39                                                         __page_aligned_bss;
  40 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  41
  42 extern char _start[];
  43 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  44 void *_dtb_early_va __initdata;
  45 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  46
  47 struct pt_alloc_ops {
  48         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
  49         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
  50 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  51         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
  52         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
  53 #endif
  54 };
  55
  56 static phys_addr_t dma32_phys_limit __ro_after_init;
  57
  58 static void __init zone_sizes_init(void)
  59 {
  60         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  61
  62 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  63         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  64 #endif
  65         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  66
  67         free_area_init(max_zone_pfns);
  68 }
  69
  70 static void __init setup_zero_page(void)
  71 {
  72         memset((void *)empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);
  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         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 117         memblock_free_all();
 118
 119         print_vm_layout();
 120 }
 121
 122 void __init setup_bootmem(void)
 123 {
 124         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 125         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 126         phys_addr_t dram_end = memblock_end_of_DRAM();
 127         phys_addr_t max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 128
 129 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 130         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 131 #endif
 132
 133         /* The maximal physical memory size is -PAGE_OFFSET. */
 134         memblock_enforce_memory_limit(-PAGE_OFFSET);
 135
 136         /*
 137          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 138          */
 139 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 140         /*
 141          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 142          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 143          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 144          */
 145         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 146 #endif
 147         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 148
 149         /*
 150          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 151          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 152          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 153          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.
 154          */
 155         if (max_mapped_addr == (dram_end - 1))
 156                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 157
 158         min_low_pfn = PFN_UP(memblock_start_of_DRAM());
 159         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(dram_end);
 160
 161         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 162         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 163
 164         reserve_initrd_mem();
 165         /*
 166          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 167          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 168          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 169          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 170          */
 171         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 172                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 173
 174         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 175         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 176         memblock_allow_resize();
 177 }
 178
 179 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 180
 181 extern char _xiprom[], _exiprom[];
 182 extern char _sdata[], _edata[];
 183
 184 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 185
 186 #ifdef CONFIG_MMU
 187 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __ro_after_init;
 188
 189 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 190 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 191 #else
 192 #define pt_ops _pt_ops
 193 #endif
 194
 195 /* Offset between linear mapping virtual address and kernel load address */
 196 unsigned long va_pa_offset __ro_after_init;
 197 EXPORT_SYMBOL(va_pa_offset);
 198 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 199 #define va_pa_offset   (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&va_pa_offset)))
 200 #endif
 201 /* Offset between kernel mapping virtual address and kernel load address */
 202 #ifdef CONFIG_64BIT
 203 unsigned long va_kernel_pa_offset;
 204 EXPORT_SYMBOL(va_kernel_pa_offset);
 205 #endif
 206 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 207 #define va_kernel_pa_offset    (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&va_kernel_pa_offset)))
 208 #endif
 209 unsigned long va_kernel_xip_pa_offset;
 210 EXPORT_SYMBOL(va_kernel_xip_pa_offset);
 211 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 212 #define va_kernel_xip_pa_offset        (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&va_kernel_xip_pa_offset)))
 213 #endif
 214 unsigned long pfn_base __ro_after_init;
 215 EXPORT_SYMBOL(pfn_base);
 216
 217 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 218 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 219 pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 220
 221 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 222
 223 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 224 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 225 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 226 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 227 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 228
 229 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 230 {
 231         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 232         pte_t *ptep;
 233
 234         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 235
 236         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 237
 238         if (pgprot_val(prot))
 239                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 240         else
 241                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 242         local_flush_tlb_page(addr);
 243 }
 244
 245 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 246 {
 247         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 248 }
 249
 250 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 251 {
 252         clear_fixmap(FIX_PTE);
 253         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 254 }
 255
 256 static inline pte_t *get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 257 {
 258         return (pte_t *) __va(pa);
 259 }
 260
 261 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 262 {
 263         /*
 264          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 265          * should never reach here with MMU disabled.
 266          */
 267         BUG();
 268 }
 269
 270 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 271 {
 272         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 273 }
 274
 275 static phys_addr_t alloc_pte_late(uintptr_t va)
 276 {
 277         unsigned long vaddr;
 278
 279         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 280         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 281
 282         return __pa(vaddr);
 283 }
 284
 285 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 286                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 287                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 288 {
 289         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 290
 291         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 292
 293         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 294                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 295 }
 296
 297 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 298
 299 pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 300 pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 301 pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 302 pmd_t early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 303
 304 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 305 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 306 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 307 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 308 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 309
 310 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 311 {
 312         /* Before MMU is enabled */
 313         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 314 }
 315
 316 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 317 {
 318         clear_fixmap(FIX_PMD);
 319         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 320 }
 321
 322 static pmd_t *get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 323 {
 324         return (pmd_t *) __va(pa);
 325 }
 326
 327 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 328 {
 329         BUG_ON((va - kernel_virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 330
 331         return (uintptr_t)early_pmd;
 332 }
 333
 334 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 335 {
 336         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 337 }
 338
 339 static phys_addr_t alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 340 {
 341         unsigned long vaddr;
 342
 343         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 344         BUG_ON(!vaddr);
 345         return __pa(vaddr);
 346 }
 347
 348 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 349                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 350                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 351 {
 352         pte_t *ptep;
 353         phys_addr_t pte_phys;
 354         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 355
 356         if (sz == PMD_SIZE) {
 357                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 358                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 359                 return;
 360         }
 361
 362         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 363                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 364                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 365                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 366                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 367         } else {
 368                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 369                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 370         }
 371
 372         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 373 }
 374
 375 #define pgd_next_t              pmd_t
 376 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 377 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 378 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 379         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 380 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 381 #else
 382 #define pgd_next_t              pte_t
 383 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 384 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 385 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 386         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 387 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 388 #endif
 389
 390 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 391                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 392                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 393 {
 394         pgd_next_t *nextp;
 395         phys_addr_t next_phys;
 396         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 397
 398         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 399                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 400                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 401                 return;
 402         }
 403
 404         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 405                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 406                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 407                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 408                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 409         } else {
 410                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 411                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 412         }
 413
 414         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 415 }
 416
 417 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 418 {
 419         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 420         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 421                 return PAGE_SIZE;
 422
 423         return PMD_SIZE;
 424 }
 425
 426 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 427 /* called from head.S with MMU off */
 428 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 429 {
 430         void *from = (void *)(&_sdata);
 431         void *end = (void *)(&_end);
 432         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 433         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 434
 435         memcpy(to, from, sz);
 436 }
 437 #endif
 438
 439 /*
 440  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 441  *
 442  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 443  * correctly:
 444  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 445  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 446  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 447  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 448  *
 449  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 450  * for init.o in mm/Makefile.
 451  */
 452
 453 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 454 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 455 #endif
 456
 457 uintptr_t load_pa, load_sz;
 458 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 459 #define load_pa        (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&load_pa)))
 460 #define load_sz        (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&load_sz)))
 461 #endif
 462
 463 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 464 uintptr_t xiprom, xiprom_sz;
 465 #define xiprom_sz      (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&xiprom_sz)))
 466 #define xiprom         (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&xiprom)))
 467
 468 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size)
 469 {
 470         uintptr_t va, end_va;
 471
 472         /* Map the flash resident part */
 473         end_va = kernel_virt_addr + xiprom_sz;
 474         for (va = kernel_virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 475                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 476                                    xiprom + (va - kernel_virt_addr),
 477                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 478
 479         /* Map the data in RAM */
 480         end_va = kernel_virt_addr + XIP_OFFSET + load_sz;
 481         for (va = kernel_virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += map_size)
 482                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 483                                    load_pa + (va - (kernel_virt_addr + XIP_OFFSET)),
 484                                    map_size, PAGE_KERNEL);
 485 }
 486 #else
 487 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size)
 488 {
 489         uintptr_t va, end_va;
 490
 491         end_va = kernel_virt_addr + load_sz;
 492         for (va = kernel_virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 493                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 494                                    load_pa + (va - kernel_virt_addr),
 495                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 496 }
 497 #endif
 498
 499 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 500 {
 501         uintptr_t __maybe_unused pa;
 502         uintptr_t map_size;
 503 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 504         pmd_t fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 505 #endif
 506
 507 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 508         xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 509         xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 510
 511         load_pa = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 512         load_sz = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 513
 514         va_kernel_xip_pa_offset = kernel_virt_addr - xiprom;
 515 #else
 516         load_pa = (uintptr_t)(&_start);
 517         load_sz = (uintptr_t)(&_end) - load_pa;
 518 #endif
 519
 520         va_pa_offset = PAGE_OFFSET - load_pa;
 521 #ifdef CONFIG_64BIT
 522         va_kernel_pa_offset = kernel_virt_addr - load_pa;
 523 #endif
 524
 525         pfn_base = PFN_DOWN(load_pa);
 526
 527         /*
 528          * Enforce boot alignment requirements of RV32 and
 529          * RV64 by only allowing PMD or PGD mappings.
 530          */
 531         map_size = PMD_SIZE;
 532
 533         /* Sanity check alignment and size */
 534         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 535         BUG_ON((load_pa % map_size) != 0);
 536
 537         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 538         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 539 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 540         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 541         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 542 #endif
 543         /* Setup early PGD for fixmap */
 544         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 545                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 546
 547 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 548         /* Setup fixmap PMD */
 549         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 550                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 551         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 552         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_virt_addr,
 553                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 554 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 555         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_virt_addr,
 556                            xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 557 #else
 558         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_virt_addr,
 559                            load_pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 560 #endif
 561 #else
 562         /* Setup trampoline PGD */
 563         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_virt_addr,
 564                            load_pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 565 #endif
 566
 567         /*
 568          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 569          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 570          * in setup_vm_final() below.
 571          */
 572         create_kernel_page_table(early_pg_dir, map_size);
 573
 574 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 575         /* Setup early PMD for DTB */
 576         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 577                            (uintptr_t)early_dtb_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 578 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 579         /* Create two consecutive PMD mappings for FDT early scan */
 580         pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 581         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 582                            pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 583         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 584                            pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 585         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 586 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 587 #ifdef CONFIG_64BIT
 588         /*
 589          * __va can't be used since it would return a linear mapping address
 590          * whereas dtb_early_va will be used before setup_vm_final installs
 591          * the linear mapping.
 592          */
 593         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 594 #else
 595         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 596 #endif /* CONFIG_64BIT */
 597 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 598 #else
 599 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 600         /* Create two consecutive PGD mappings for FDT early scan */
 601         pa = dtb_pa & ~(PGDIR_SIZE - 1);
 602         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 603                            pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 604         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA + PGDIR_SIZE,
 605                            pa + PGDIR_SIZE, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 606         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PGDIR_SIZE - 1));
 607 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 608 #ifdef CONFIG_64BIT
 609         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 610 #else
 611         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 612 #endif /* CONFIG_64BIT */
 613 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 614 #endif
 615         dtb_early_pa = dtb_pa;
 616
 617         /*
 618          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 619          * range can not span multiple pmds.
 620          */
 621         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 622                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 623
 624 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 625         /*
 626          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 627          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 628          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 629          * the user if not.
 630          */
 631         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 632         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 633         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 634                 WARN_ON(1);
 635                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 636                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 637                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 638                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 639                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 640                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 641
 642                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 643                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 644         }
 645 #endif
 646 }
 647
 648 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 649 void protect_kernel_linear_mapping_text_rodata(void)
 650 {
 651         unsigned long text_start = (unsigned long)lm_alias(_start);
 652         unsigned long init_text_start = (unsigned long)lm_alias(__init_text_begin);
 653         unsigned long rodata_start = (unsigned long)lm_alias(__start_rodata);
 654         unsigned long data_start = (unsigned long)lm_alias(_data);
 655
 656         set_memory_ro(text_start, (init_text_start - text_start) >> PAGE_SHIFT);
 657         set_memory_nx(text_start, (init_text_start - text_start) >> PAGE_SHIFT);
 658
 659         set_memory_ro(rodata_start, (data_start - rodata_start) >> PAGE_SHIFT);
 660         set_memory_nx(rodata_start, (data_start - rodata_start) >> PAGE_SHIFT);
 661 }
 662 #endif
 663
 664 static void __init setup_vm_final(void)
 665 {
 666         uintptr_t va, map_size;
 667         phys_addr_t pa, start, end;
 668         u64 i;
 669
 670         /**
 671          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 672          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 673          */
 674         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 675         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 676 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 677         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 678         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 679 #endif
 680         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 681         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 682                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 683                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 684
 685         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 686         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 687                 if (start >= end)
 688                         break;
 689                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 690                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 691                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 692
 693                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 694                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 695                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 696                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa,
 697                                            map_size,
 698 #ifdef CONFIG_64BIT
 699                                            PAGE_KERNEL
 700 #else
 701                                            PAGE_KERNEL_EXEC
 702 #endif
 703                                         );
 704
 705                 }
 706         }
 707
 708 #ifdef CONFIG_64BIT
 709         /* Map the kernel */
 710         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, PMD_SIZE);
 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_STRICT_KERNEL_RWX
 742 void __init protect_kernel_text_data(void)
 743 {
 744         unsigned long text_start = (unsigned long)_start;
 745         unsigned long init_text_start = (unsigned long)__init_text_begin;
 746         unsigned long init_data_start = (unsigned long)__init_data_begin;
 747         unsigned long rodata_start = (unsigned long)__start_rodata;
 748         unsigned long data_start = (unsigned long)_data;
 749 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_MMU)
 750         unsigned long end_va = kernel_virt_addr + load_sz;
 751 #else
 752         unsigned long end_va = (unsigned long)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 753 #endif
 754
 755         set_memory_ro(text_start, (init_text_start - text_start) >> PAGE_SHIFT);
 756         set_memory_ro(init_text_start, (init_data_start - init_text_start) >> PAGE_SHIFT);
 757         set_memory_nx(init_data_start, (rodata_start - init_data_start) >> PAGE_SHIFT);
 758         /* rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro */
 759         set_memory_nx(rodata_start, (data_start - rodata_start) >> PAGE_SHIFT);
 760         set_memory_nx(data_start, (end_va - data_start) >> PAGE_SHIFT);
 761 }
 762
 763 void mark_rodata_ro(void)
 764 {
 765         unsigned long rodata_start = (unsigned long)__start_rodata;
 766         unsigned long data_start = (unsigned long)_data;
 767
 768         set_memory_ro(rodata_start, (data_start - rodata_start) >> PAGE_SHIFT);
 769
 770         debug_checkwx();
 771 }
 772 #endif
 773
 774 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 775 /*
 776  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 777  *
 778  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 779  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 780  * primary kernel is crashing.
 781  */
 782 static void __init reserve_crashkernel(void)
 783 {
 784         unsigned long long crash_base = 0;
 785         unsigned long long crash_size = 0;
 786         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 787         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 788
 789         int ret = 0;
 790
 791         /*
 792          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 793          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 794          * resources.
 795          */
 796 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 797         if (is_kdump_kernel()) {
 798                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 799                 return;
 800         }
 801 #endif
 802
 803         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 804                                 &crash_size, &crash_base);
 805         if (ret || !crash_size)
 806                 return;
 807
 808         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 809
 810         if (crash_base == 0) {
 811                 /*
 812                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 813                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 814                  */
 815                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 816                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 817
 818                 if (crash_base == 0) {
 819                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 820                                 crash_size >> 10);
 821                         return;
 822                 }
 823         } else {
 824                 /* User specifies base address explicitly. */
 825                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 826                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 827                         return;
 828                 }
 829
 830                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 831                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 832                         return;
 833                 }
 834
 835
 836                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 837                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 838                         return;
 839                 }
 840         }
 841         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 842
 843         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 844                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 845
 846         crashk_res.start = crash_base;
 847         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 848 }
 849 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 850
 851 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 852 /*
 853  * We keep track of the ELF core header of the crashed
 854  * kernel with a reserved-memory region with compatible
 855  * string "linux,elfcorehdr". Here we register a callback
 856  * to populate elfcorehdr_addr/size when this region is
 857  * present. Note that this region will be marked as
 858  * reserved once we call early_init_fdt_scan_reserved_mem()
 859  * later on.
 860  */
 861 static int elfcore_hdr_setup(struct reserved_mem *rmem)
 862 {
 863         elfcorehdr_addr = rmem->base;
 864         elfcorehdr_size = rmem->size;
 865         return 0;
 866 }
 867
 868 RESERVEDMEM_OF_DECLARE(elfcorehdr, "linux,elfcorehdr", elfcore_hdr_setup);
 869 #endif
 870
 871 void __init paging_init(void)
 872 {
 873         setup_vm_final();
 874         setup_zero_page();
 875 }
 876
 877 void __init misc_mem_init(void)
 878 {
 879         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 880         arch_numa_init();
 881         sparse_init();
 882         zone_sizes_init();
 883 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 884         reserve_crashkernel();
 885 #endif
 886         memblock_dump_all();
 887 }
 888
 889 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 890 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 891                                struct vmem_altmap *altmap)
 892 {
 893         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 894 }
 895 #endif