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 phys_addr_t phys_ram_base __ro_after_init;
  40 EXPORT_SYMBOL(phys_ram_base);
  41
  42 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  43 extern char _xiprom[], _exiprom[];
  44 #endif
  45
  46 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  47                                                         __page_aligned_bss;
  48 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  49
  50 extern char _start[];
  51 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  52 void *_dtb_early_va __initdata;
  53 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  54
  55 struct pt_alloc_ops {
  56         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
  57         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
  58 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  59         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
  60         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
  61 #endif
  62 };
  63
  64 static phys_addr_t dma32_phys_limit __initdata;
  65
  66 static void __init zone_sizes_init(void)
  67 {
  68         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  69
  70 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  71         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  72 #endif
  73         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  74
  75         free_area_init(max_zone_pfns);
  76 }
  77
  78 #if defined(CONFIG_MMU) && defined(CONFIG_DEBUG_VM)
  79 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  80 {
  81         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  82                   (((t) - (b)) >> 10));
  83 }
  84
  85 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  86 {
  87         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  88                   (((t) - (b)) >> 20));
  89 }
  90
  91 static void __init print_vm_layout(void)
  92 {
  93         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
  94         print_mlk("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
  95                   (unsigned long)FIXADDR_TOP);
  96         print_mlm("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
  97                   (unsigned long)PCI_IO_END);
  98         print_mlm("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
  99                   (unsigned long)VMEMMAP_END);
 100         print_mlm("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
 101                   (unsigned long)VMALLOC_END);
 102         print_mlm("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
 103                   (unsigned long)high_memory);
 104 #ifdef CONFIG_64BIT
 105         print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 106                   (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 107 #endif
 108 }
 109 #else
 110 static void print_vm_layout(void) { }
 111 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 112
 113 void __init mem_init(void)
 114 {
 115 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 116         BUG_ON(!mem_map);
 117 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 118
 119 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 120         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 121             max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit))
 122                 swiotlb_init(1);
 123         else
 124                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
 125 #endif
 126         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 127         memblock_free_all();
 128
 129         print_vm_layout();
 130 }
 131
 132 /*
 133  * The default maximal physical memory size is -PAGE_OFFSET for 32-bit kernel,
 134  * whereas for 64-bit kernel, the end of the virtual address space is occupied
 135  * by the modules/BPF/kernel mappings which reduces the available size of the
 136  * linear mapping.
 137  * Limit the memory size via mem.
 138  */
 139 #ifdef CONFIG_64BIT
 140 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET - SZ_4G;
 141 #else
 142 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET;
 143 #endif
 144
 145 static int __init early_mem(char *p)
 146 {
 147         u64 size;
 148
 149         if (!p)
 150                 return 1;
 151
 152         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 153         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 154
 155         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 156
 157         return 0;
 158 }
 159 early_param("mem", early_mem);
 160
 161 static void __init setup_bootmem(void)
 162 {
 163         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 164         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 165         phys_addr_t __maybe_unused max_mapped_addr;
 166         phys_addr_t phys_ram_end;
 167
 168 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 169         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 170 #endif
 171
 172         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 173
 174         /*
 175          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 176          */
 177 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 178         /*
 179          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 180          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 181          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 182          */
 183         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 184 #endif
 185         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 186
 187
 188         phys_ram_end = memblock_end_of_DRAM();
 189 #ifndef CONFIG_64BIT
 190 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL
 191         phys_ram_base = memblock_start_of_DRAM();
 192 #endif
 193         /*
 194          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 195          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 196          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 197          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.  For 64-bit
 198          * kernel, this problem can't happen here as the end of the virtual
 199          * address space is occupied by the kernel mapping then this check must
 200          * be done as soon as the kernel mapping base address is determined.
 201          */
 202         max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 203         if (max_mapped_addr == (phys_ram_end - 1))
 204                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 205 #endif
 206
 207         min_low_pfn = PFN_UP(phys_ram_base);
 208         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(phys_ram_end);
 209
 210         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 211         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 212
 213         reserve_initrd_mem();
 214         /*
 215          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 216          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 217          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 218          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 219          */
 220         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 221                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 222
 223         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 224         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 225         memblock_allow_resize();
 226 }
 227
 228 #ifdef CONFIG_MMU
 229 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __initdata;
 230
 231 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 232 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 233 #else
 234 #define pt_ops _pt_ops
 235 #endif
 236
 237 unsigned long pfn_base __ro_after_init;
 238 EXPORT_SYMBOL(pfn_base);
 239
 240 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 241 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 242 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 243
 244 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 245
 246 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 247 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 248 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 249 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 250 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 251
 252 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 253 {
 254         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 255         pte_t *ptep;
 256
 257         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 258
 259         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 260
 261         if (pgprot_val(prot))
 262                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 263         else
 264                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 265         local_flush_tlb_page(addr);
 266 }
 267
 268 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 269 {
 270         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 271 }
 272
 273 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 274 {
 275         clear_fixmap(FIX_PTE);
 276         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 277 }
 278
 279 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 280 {
 281         return (pte_t *) __va(pa);
 282 }
 283
 284 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 285 {
 286         /*
 287          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 288          * should never reach here with MMU disabled.
 289          */
 290         BUG();
 291 }
 292
 293 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 294 {
 295         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 296 }
 297
 298 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 299 {
 300         unsigned long vaddr;
 301
 302         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 303         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 304
 305         return __pa(vaddr);
 306 }
 307
 308 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 309                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 310                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 311 {
 312         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 313
 314         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 315
 316         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 317                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 318 }
 319
 320 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 321
 322 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 323 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 324 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 325 static pmd_t early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 326
 327 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 328 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 329 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 330 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 331 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 332
 333 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 334 {
 335         /* Before MMU is enabled */
 336         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 337 }
 338
 339 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 340 {
 341         clear_fixmap(FIX_PMD);
 342         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 343 }
 344
 345 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 346 {
 347         return (pmd_t *) __va(pa);
 348 }
 349
 350 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 351 {
 352         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 353
 354         return (uintptr_t)early_pmd;
 355 }
 356
 357 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 358 {
 359         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 360 }
 361
 362 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 363 {
 364         unsigned long vaddr;
 365
 366         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 367         BUG_ON(!vaddr);
 368         return __pa(vaddr);
 369 }
 370
 371 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 372                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 373                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 374 {
 375         pte_t *ptep;
 376         phys_addr_t pte_phys;
 377         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 378
 379         if (sz == PMD_SIZE) {
 380                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 381                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 382                 return;
 383         }
 384
 385         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 386                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 387                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 388                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 389                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 390         } else {
 391                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 392                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 393         }
 394
 395         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 396 }
 397
 398 #define pgd_next_t              pmd_t
 399 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 400 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 401 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 402         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 403 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 404 #else
 405 #define pgd_next_t              pte_t
 406 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 407 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 408 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 409         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 410 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 411 #endif
 412
 413 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 414                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 415                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 416 {
 417         pgd_next_t *nextp;
 418         phys_addr_t next_phys;
 419         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 420
 421         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 422                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 423                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 424                 return;
 425         }
 426
 427         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 428                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 429                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 430                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 431                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 432         } else {
 433                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 434                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 435         }
 436
 437         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 438 }
 439
 440 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 441 {
 442         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 443         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 444                 return PAGE_SIZE;
 445
 446         return PMD_SIZE;
 447 }
 448
 449 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 450 /* called from head.S with MMU off */
 451 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 452 {
 453         void *from = (void *)(&_sdata);
 454         void *end = (void *)(&_end);
 455         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 456         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 457
 458         memcpy(to, from, sz);
 459 }
 460 #endif
 461
 462 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 463 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 464 {
 465         if (is_va_kernel_text(va))
 466                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 467
 468         /*
 469          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 470          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 471          * written.
 472          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 473          */
 474         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 475                 return PAGE_KERNEL_READ;
 476
 477         return PAGE_KERNEL;
 478 }
 479
 480 void mark_rodata_ro(void)
 481 {
 482         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 483         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 484                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 485                                   set_memory_ro);
 486
 487         debug_checkwx();
 488 }
 489 #else
 490 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 491 {
 492         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 493                 return PAGE_KERNEL;
 494
 495         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 496 }
 497 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 498
 499 /*
 500  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 501  *
 502  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 503  * correctly:
 504  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 505  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 506  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 507  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 508  *
 509  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 510  * for init.o in mm/Makefile.
 511  */
 512
 513 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 514 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 515 #endif
 516
 517 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 518 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 519                                             __always_unused bool early)
 520 {
 521         uintptr_t va, end_va;
 522
 523         /* Map the flash resident part */
 524         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 525         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 526                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 527                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 528                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 529
 530         /* Map the data in RAM */
 531         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 532         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += map_size)
 533                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 534                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 535                                    map_size, PAGE_KERNEL);
 536 }
 537 #else
 538 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 539                                             bool early)
 540 {
 541         uintptr_t va, end_va;
 542
 543         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 544         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 545                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 546                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 547                                    map_size,
 548                                    early ?
 549                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 550 }
 551 #endif
 552
 553 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 554 {
 555         uintptr_t __maybe_unused pa;
 556         uintptr_t map_size;
 557 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 558         pmd_t fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 559 #endif
 560
 561         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 562
 563 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 564         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 565         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 566
 567         phys_ram_base = CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 568         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 569         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 570
 571         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 572 #else
 573         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 574         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 575 #endif
 576
 577         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 578 #ifdef CONFIG_64BIT
 579         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 580 #endif
 581
 582         pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 583
 584         /*
 585          * Enforce boot alignment requirements of RV32 and
 586          * RV64 by only allowing PMD or PGD mappings.
 587          */
 588         map_size = PMD_SIZE;
 589
 590         /* Sanity check alignment and size */
 591         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 592         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % map_size) != 0);
 593
 594 #ifdef CONFIG_64BIT
 595         /*
 596          * The last 4K bytes of the addressable memory can not be mapped because
 597          * of IS_ERR_VALUE macro.
 598          */
 599         BUG_ON((kernel_map.virt_addr + kernel_map.size) > ADDRESS_SPACE_END - SZ_4K);
 600 #endif
 601
 602         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 603         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 604 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 605         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 606         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 607 #endif
 608         /* Setup early PGD for fixmap */
 609         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 610                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 611
 612 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 613         /* Setup fixmap PMD */
 614         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 615                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 616         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 617         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 618                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 619 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 620         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 621                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 622 #else
 623         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 624                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 625 #endif
 626 #else
 627         /* Setup trampoline PGD */
 628         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 629                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 630 #endif
 631
 632         /*
 633          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 634          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 635          * in setup_vm_final() below.
 636          */
 637         create_kernel_page_table(early_pg_dir, map_size, true);
 638
 639 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 640         /* Setup early PMD for DTB */
 641         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 642                            (uintptr_t)early_dtb_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 643 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 644         /* Create two consecutive PMD mappings for FDT early scan */
 645         pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 646         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 647                            pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 648         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 649                            pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 650         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 651 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 652 #ifdef CONFIG_64BIT
 653         /*
 654          * __va can't be used since it would return a linear mapping address
 655          * whereas dtb_early_va will be used before setup_vm_final installs
 656          * the linear mapping.
 657          */
 658         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 659 #else
 660         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 661 #endif /* CONFIG_64BIT */
 662 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 663 #else
 664 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 665         /* Create two consecutive PGD mappings for FDT early scan */
 666         pa = dtb_pa & ~(PGDIR_SIZE - 1);
 667         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 668                            pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 669         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA + PGDIR_SIZE,
 670                            pa + PGDIR_SIZE, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 671         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PGDIR_SIZE - 1));
 672 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 673 #ifdef CONFIG_64BIT
 674         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 675 #else
 676         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 677 #endif /* CONFIG_64BIT */
 678 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 679 #endif
 680         dtb_early_pa = dtb_pa;
 681
 682         /*
 683          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 684          * range can not span multiple pmds.
 685          */
 686         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 687                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 688
 689 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 690         /*
 691          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 692          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 693          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 694          * the user if not.
 695          */
 696         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 697         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 698         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 699                 WARN_ON(1);
 700                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 701                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 702                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 703                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 704                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 705                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 706
 707                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 708                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 709         }
 710 #endif
 711 }
 712
 713 static void __init setup_vm_final(void)
 714 {
 715         uintptr_t va, map_size;
 716         phys_addr_t pa, start, end;
 717         u64 i;
 718
 719         /**
 720          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 721          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 722          */
 723         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 724         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 725 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 726         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 727         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 728 #endif
 729         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 730         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 731                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 732                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 733
 734         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 735         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 736                 if (start >= end)
 737                         break;
 738                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 739                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 740                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 741                 if (end >= __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit)
 742                         end = __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit;
 743
 744                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 745                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 746                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 747
 748                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
 749                                            pgprot_from_va(va));
 750                 }
 751         }
 752
 753 #ifdef CONFIG_64BIT
 754         /* Map the kernel */
 755         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, PMD_SIZE, false);
 756 #endif
 757
 758         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
 759         clear_fixmap(FIX_PTE);
 760         clear_fixmap(FIX_PMD);
 761
 762         /* Move to swapper page table */
 763         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | SATP_MODE);
 764         local_flush_tlb_all();
 765
 766         /* generic page allocation functions must be used to setup page table */
 767         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 768         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 769 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 770         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 771         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 772 #endif
 773 }
 774 #else
 775 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 776 {
 777         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
 778         dtb_early_pa = dtb_pa;
 779 }
 780
 781 static inline void setup_vm_final(void)
 782 {
 783 }
 784 #endif /* CONFIG_MMU */
 785
 786 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 787 /*
 788  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 789  *
 790  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 791  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 792  * primary kernel is crashing.
 793  */
 794 static void __init reserve_crashkernel(void)
 795 {
 796         unsigned long long crash_base = 0;
 797         unsigned long long crash_size = 0;
 798         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 799         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 800
 801         int ret = 0;
 802
 803         /*
 804          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 805          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 806          * resources.
 807          */
 808 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 809         if (is_kdump_kernel()) {
 810                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 811                 return;
 812         }
 813 #endif
 814
 815         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 816                                 &crash_size, &crash_base);
 817         if (ret || !crash_size)
 818                 return;
 819
 820         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 821
 822         if (crash_base == 0) {
 823                 /*
 824                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 825                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 826                  */
 827                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 828                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 829
 830                 if (crash_base == 0) {
 831                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 832                                 crash_size >> 10);
 833                         return;
 834                 }
 835         } else {
 836                 /* User specifies base address explicitly. */
 837                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 838                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 839                         return;
 840                 }
 841
 842                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 843                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 844                         return;
 845                 }
 846
 847
 848                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 849                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 850                         return;
 851                 }
 852         }
 853         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 854
 855         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 856                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 857
 858         crashk_res.start = crash_base;
 859         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 860 }
 861 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 862
 863 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 864 /*
 865  * We keep track of the ELF core header of the crashed
 866  * kernel with a reserved-memory region with compatible
 867  * string "linux,elfcorehdr". Here we register a callback
 868  * to populate elfcorehdr_addr/size when this region is
 869  * present. Note that this region will be marked as
 870  * reserved once we call early_init_fdt_scan_reserved_mem()
 871  * later on.
 872  */
 873 static int __init elfcore_hdr_setup(struct reserved_mem *rmem)
 874 {
 875         elfcorehdr_addr = rmem->base;
 876         elfcorehdr_size = rmem->size;
 877         return 0;
 878 }
 879
 880 RESERVEDMEM_OF_DECLARE(elfcorehdr, "linux,elfcorehdr", elfcore_hdr_setup);
 881 #endif
 882
 883 void __init paging_init(void)
 884 {
 885         setup_bootmem();
 886         setup_vm_final();
 887 }
 888
 889 void __init misc_mem_init(void)
 890 {
 891         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 892         arch_numa_init();
 893         sparse_init();
 894         zone_sizes_init();
 895 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 896         reserve_crashkernel();
 897 #endif
 898         memblock_dump_all();
 899 }
 900
 901 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 902 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 903                                struct vmem_altmap *altmap)
 904 {
 905         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 906 }
 907 #endif