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 for 32-bit kernel,
 131  * whereas for 64-bit kernel, the end of the virtual address space is occupied
 132  * by the modules/BPF/kernel mappings which reduces the available size of the
 133  * linear mapping.
 134  * Limit the memory size via mem.
 135  */
 136 #ifdef CONFIG_64BIT
 137 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET - SZ_4G;
 138 #else
 139 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET;
 140 #endif
 141
 142 static int __init early_mem(char *p)
 143 {
 144         u64 size;
 145
 146         if (!p)
 147                 return 1;
 148
 149         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 150         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 151
 152         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 153
 154         return 0;
 155 }
 156 early_param("mem", early_mem);
 157
 158 static void __init setup_bootmem(void)
 159 {
 160         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 161         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 162         phys_addr_t __maybe_unused max_mapped_addr;
 163         phys_addr_t dram_end;
 164
 165 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 166         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 167 #endif
 168
 169         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 170
 171         /*
 172          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 173          */
 174 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 175         /*
 176          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 177          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 178          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 179          */
 180         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 181 #endif
 182         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 183
 184         dram_end = memblock_end_of_DRAM();
 185
 186 #ifndef CONFIG_64BIT
 187         /*
 188          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 189          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 190          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 191          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.  For 64-bit
 192          * kernel, this problem can't happen here as the end of the virtual
 193          * address space is occupied by the kernel mapping then this check must
 194          * be done in create_kernel_page_table.
 195          */
 196         max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 197         if (max_mapped_addr == (dram_end - 1))
 198                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 199 #endif
 200
 201         min_low_pfn = PFN_UP(memblock_start_of_DRAM());
 202         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(dram_end);
 203
 204         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 205         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 206
 207         reserve_initrd_mem();
 208         /*
 209          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 210          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 211          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 212          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 213          */
 214         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 215                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 216
 217         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 218         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 219         memblock_allow_resize();
 220 }
 221
 222 #ifdef CONFIG_MMU
 223 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __initdata;
 224
 225 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 226 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 227 #else
 228 #define pt_ops _pt_ops
 229 #endif
 230
 231 unsigned long pfn_base __ro_after_init;
 232 EXPORT_SYMBOL(pfn_base);
 233
 234 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 235 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 236 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 237
 238 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 239
 240 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 241 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 242 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 243 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 244 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 245
 246 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 247 {
 248         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 249         pte_t *ptep;
 250
 251         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 252
 253         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 254
 255         if (pgprot_val(prot))
 256                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 257         else
 258                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 259         local_flush_tlb_page(addr);
 260 }
 261
 262 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 263 {
 264         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 265 }
 266
 267 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 268 {
 269         clear_fixmap(FIX_PTE);
 270         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 271 }
 272
 273 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 274 {
 275         return (pte_t *) __va(pa);
 276 }
 277
 278 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 279 {
 280         /*
 281          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 282          * should never reach here with MMU disabled.
 283          */
 284         BUG();
 285 }
 286
 287 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 288 {
 289         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 290 }
 291
 292 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 293 {
 294         unsigned long vaddr;
 295
 296         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 297         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 298
 299         return __pa(vaddr);
 300 }
 301
 302 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 303                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 304                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 305 {
 306         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 307
 308         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 309
 310         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 311                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 312 }
 313
 314 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 315
 316 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 317 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 318 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 319 static pmd_t early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 320
 321 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 322 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 323 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 324 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 325 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 326
 327 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 328 {
 329         /* Before MMU is enabled */
 330         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 331 }
 332
 333 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 334 {
 335         clear_fixmap(FIX_PMD);
 336         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 337 }
 338
 339 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 340 {
 341         return (pmd_t *) __va(pa);
 342 }
 343
 344 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 345 {
 346         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 347
 348         return (uintptr_t)early_pmd;
 349 }
 350
 351 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 352 {
 353         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 354 }
 355
 356 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 357 {
 358         unsigned long vaddr;
 359
 360         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 361         BUG_ON(!vaddr);
 362         return __pa(vaddr);
 363 }
 364
 365 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 366                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 367                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 368 {
 369         pte_t *ptep;
 370         phys_addr_t pte_phys;
 371         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 372
 373         if (sz == PMD_SIZE) {
 374                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 375                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 376                 return;
 377         }
 378
 379         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 380                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 381                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 382                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 383                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 384         } else {
 385                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 386                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 387         }
 388
 389         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 390 }
 391
 392 #define pgd_next_t              pmd_t
 393 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 394 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 395 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 396         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 397 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 398 #else
 399 #define pgd_next_t              pte_t
 400 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 401 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 402 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 403         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 404 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 405 #endif
 406
 407 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 408                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 409                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 410 {
 411         pgd_next_t *nextp;
 412         phys_addr_t next_phys;
 413         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 414
 415         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 416                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 417                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 418                 return;
 419         }
 420
 421         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 422                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 423                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 424                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 425                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 426         } else {
 427                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 428                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 429         }
 430
 431         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 432 }
 433
 434 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 435 {
 436         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 437         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 438                 return PAGE_SIZE;
 439
 440         return PMD_SIZE;
 441 }
 442
 443 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 444 /* called from head.S with MMU off */
 445 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 446 {
 447         void *from = (void *)(&_sdata);
 448         void *end = (void *)(&_end);
 449         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 450         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 451
 452         memcpy(to, from, sz);
 453 }
 454 #endif
 455
 456 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 457 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 458 {
 459         if (is_va_kernel_text(va))
 460                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 461
 462         /*
 463          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 464          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 465          * written.
 466          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 467          */
 468         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 469                 return PAGE_KERNEL_READ;
 470
 471         return PAGE_KERNEL;
 472 }
 473
 474 void mark_rodata_ro(void)
 475 {
 476         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 477         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 478                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 479                                   set_memory_ro);
 480
 481         debug_checkwx();
 482 }
 483 #else
 484 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 485 {
 486         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 487                 return PAGE_KERNEL;
 488
 489         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 490 }
 491 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 492
 493 /*
 494  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 495  *
 496  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 497  * correctly:
 498  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 499  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 500  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 501  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 502  *
 503  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 504  * for init.o in mm/Makefile.
 505  */
 506
 507 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 508 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 509 #endif
 510
 511 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 512 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 513                                             __always_unused bool early)
 514 {
 515         uintptr_t va, end_va;
 516
 517         /* Map the flash resident part */
 518         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 519         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 520                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 521                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 522                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 523
 524         /* Map the data in RAM */
 525         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 526         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += map_size)
 527                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 528                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 529                                    map_size, PAGE_KERNEL);
 530 }
 531 #else
 532 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 533                                             bool early)
 534 {
 535         uintptr_t va, end_va;
 536
 537         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 538         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 539                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 540                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 541                                    map_size,
 542                                    early ?
 543                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 544 }
 545 #endif
 546
 547 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 548 {
 549         uintptr_t __maybe_unused pa;
 550         uintptr_t map_size;
 551 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 552         pmd_t fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 553 #endif
 554
 555         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 556
 557 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 558         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 559         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 560
 561         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 562         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 563
 564         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 565 #else
 566         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 567         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 568 #endif
 569
 570         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 571 #ifdef CONFIG_64BIT
 572         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 573 #endif
 574
 575         pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 576
 577         /*
 578          * Enforce boot alignment requirements of RV32 and
 579          * RV64 by only allowing PMD or PGD mappings.
 580          */
 581         map_size = PMD_SIZE;
 582
 583         /* Sanity check alignment and size */
 584         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 585         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % map_size) != 0);
 586
 587 #ifdef CONFIG_64BIT
 588         /*
 589          * The last 4K bytes of the addressable memory can not be mapped because
 590          * of IS_ERR_VALUE macro.
 591          */
 592         BUG_ON((kernel_map.virt_addr + kernel_map.size) > ADDRESS_SPACE_END - SZ_4K);
 593 #endif
 594
 595         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 596         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 597 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 598         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 599         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 600 #endif
 601         /* Setup early PGD for fixmap */
 602         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 603                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 604
 605 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 606         /* Setup fixmap PMD */
 607         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 608                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 609         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 610         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 611                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 612 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 613         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 614                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 615 #else
 616         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 617                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 618 #endif
 619 #else
 620         /* Setup trampoline PGD */
 621         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 622                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 623 #endif
 624
 625         /*
 626          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 627          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 628          * in setup_vm_final() below.
 629          */
 630         create_kernel_page_table(early_pg_dir, map_size, true);
 631
 632 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 633         /* Setup early PMD for DTB */
 634         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 635                            (uintptr_t)early_dtb_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 636 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 637         /* Create two consecutive PMD mappings for FDT early scan */
 638         pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 639         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 640                            pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 641         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 642                            pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 643         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 644 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 645 #ifdef CONFIG_64BIT
 646         /*
 647          * __va can't be used since it would return a linear mapping address
 648          * whereas dtb_early_va will be used before setup_vm_final installs
 649          * the linear mapping.
 650          */
 651         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 652 #else
 653         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 654 #endif /* CONFIG_64BIT */
 655 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 656 #else
 657 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 658         /* Create two consecutive PGD mappings for FDT early scan */
 659         pa = dtb_pa & ~(PGDIR_SIZE - 1);
 660         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 661                            pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 662         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA + PGDIR_SIZE,
 663                            pa + PGDIR_SIZE, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 664         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PGDIR_SIZE - 1));
 665 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 666 #ifdef CONFIG_64BIT
 667         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 668 #else
 669         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 670 #endif /* CONFIG_64BIT */
 671 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 672 #endif
 673         dtb_early_pa = dtb_pa;
 674
 675         /*
 676          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 677          * range can not span multiple pmds.
 678          */
 679         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 680                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 681
 682 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 683         /*
 684          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 685          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 686          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 687          * the user if not.
 688          */
 689         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 690         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 691         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 692                 WARN_ON(1);
 693                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 694                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 695                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 696                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 697                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 698                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 699
 700                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 701                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 702         }
 703 #endif
 704 }
 705
 706 static void __init setup_vm_final(void)
 707 {
 708         uintptr_t va, map_size;
 709         phys_addr_t pa, start, end;
 710         u64 i;
 711
 712         /**
 713          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 714          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 715          */
 716         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 717         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 718 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 719         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 720         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 721 #endif
 722         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 723         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 724                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 725                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 726
 727         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 728         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 729                 if (start >= end)
 730                         break;
 731                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 732                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 733                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 734                 if (end >= __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit)
 735                         end = __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit;
 736
 737                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 738                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 739                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 740
 741                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
 742                                            pgprot_from_va(va));
 743                 }
 744         }
 745
 746 #ifdef CONFIG_64BIT
 747         /* Map the kernel */
 748         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, PMD_SIZE, false);
 749 #endif
 750
 751         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
 752         clear_fixmap(FIX_PTE);
 753         clear_fixmap(FIX_PMD);
 754
 755         /* Move to swapper page table */
 756         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | SATP_MODE);
 757         local_flush_tlb_all();
 758
 759         /* generic page allocation functions must be used to setup page table */
 760         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 761         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 762 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 763         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 764         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 765 #endif
 766 }
 767 #else
 768 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 769 {
 770         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
 771         dtb_early_pa = dtb_pa;
 772 }
 773
 774 static inline void setup_vm_final(void)
 775 {
 776 }
 777 #endif /* CONFIG_MMU */
 778
 779 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 780 /*
 781  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 782  *
 783  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 784  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 785  * primary kernel is crashing.
 786  */
 787 static void __init reserve_crashkernel(void)
 788 {
 789         unsigned long long crash_base = 0;
 790         unsigned long long crash_size = 0;
 791         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 792         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 793
 794         int ret = 0;
 795
 796         /*
 797          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 798          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 799          * resources.
 800          */
 801 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 802         if (is_kdump_kernel()) {
 803                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 804                 return;
 805         }
 806 #endif
 807
 808         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 809                                 &crash_size, &crash_base);
 810         if (ret || !crash_size)
 811                 return;
 812
 813         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 814
 815         if (crash_base == 0) {
 816                 /*
 817                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 818                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 819                  */
 820                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 821                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 822
 823                 if (crash_base == 0) {
 824                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 825                                 crash_size >> 10);
 826                         return;
 827                 }
 828         } else {
 829                 /* User specifies base address explicitly. */
 830                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 831                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 832                         return;
 833                 }
 834
 835                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 836                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 837                         return;
 838                 }
 839
 840
 841                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 842                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 843                         return;
 844                 }
 845         }
 846         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 847
 848         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 849                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 850
 851         crashk_res.start = crash_base;
 852         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 853 }
 854 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 855
 856 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 857 /*
 858  * We keep track of the ELF core header of the crashed
 859  * kernel with a reserved-memory region with compatible
 860  * string "linux,elfcorehdr". Here we register a callback
 861  * to populate elfcorehdr_addr/size when this region is
 862  * present. Note that this region will be marked as
 863  * reserved once we call early_init_fdt_scan_reserved_mem()
 864  * later on.
 865  */
 866 static int __init elfcore_hdr_setup(struct reserved_mem *rmem)
 867 {
 868         elfcorehdr_addr = rmem->base;
 869         elfcorehdr_size = rmem->size;
 870         return 0;
 871 }
 872
 873 RESERVEDMEM_OF_DECLARE(elfcorehdr, "linux,elfcorehdr", elfcore_hdr_setup);
 874 #endif
 875
 876 void __init paging_init(void)
 877 {
 878         setup_bootmem();
 879         setup_vm_final();
 880 }
 881
 882 void __init misc_mem_init(void)
 883 {
 884         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 885         arch_numa_init();
 886         sparse_init();
 887         zone_sizes_init();
 888 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 889         reserve_crashkernel();
 890 #endif
 891         memblock_dump_all();
 892 }
 893
 894 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 895 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 896                                struct vmem_altmap *altmap)
 897 {
 898         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 899 }
 900 #endif