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 unsigned long kernel_virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
  34 EXPORT_SYMBOL(kernel_virt_addr);
  35 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  36 #define kernel_virt_addr       (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&kernel_virt_addr)))
  37 extern char _xiprom[], _exiprom[];
  38 #endif
  39
  40 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  41                                                         __page_aligned_bss;
  42 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  43
  44 extern char _start[];
  45 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  46 void *_dtb_early_va __initdata;
  47 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  48
  49 struct pt_alloc_ops {
  50         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
  51         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
  52 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  53         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
  54         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
  55 #endif
  56 };
  57
  58 static phys_addr_t dma32_phys_limit __initdata;
  59
  60 static void __init zone_sizes_init(void)
  61 {
  62         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
  63
  64 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  65         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = PFN_DOWN(dma32_phys_limit);
  66 #endif
  67         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  68
  69         free_area_init(max_zone_pfns);
  70 }
  71
  72 #if defined(CONFIG_MMU) && defined(CONFIG_DEBUG_VM)
  73 static inline void print_mlk(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  74 {
  75         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n", name, b, t,
  76                   (((t) - (b)) >> 10));
  77 }
  78
  79 static inline void print_mlm(char *name, unsigned long b, unsigned long t)
  80 {
  81         pr_notice("%12s : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n", name, b, t,
  82                   (((t) - (b)) >> 20));
  83 }
  84
  85 static void __init print_vm_layout(void)
  86 {
  87         pr_notice("Virtual kernel memory layout:\n");
  88         print_mlk("fixmap", (unsigned long)FIXADDR_START,
  89                   (unsigned long)FIXADDR_TOP);
  90         print_mlm("pci io", (unsigned long)PCI_IO_START,
  91                   (unsigned long)PCI_IO_END);
  92         print_mlm("vmemmap", (unsigned long)VMEMMAP_START,
  93                   (unsigned long)VMEMMAP_END);
  94         print_mlm("vmalloc", (unsigned long)VMALLOC_START,
  95                   (unsigned long)VMALLOC_END);
  96         print_mlm("lowmem", (unsigned long)PAGE_OFFSET,
  97                   (unsigned long)high_memory);
  98 #ifdef CONFIG_64BIT
  99         print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 100                   (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 101 #endif
 102 }
 103 #else
 104 static void print_vm_layout(void) { }
 105 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 106
 107 void __init mem_init(void)
 108 {
 109 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 110         BUG_ON(!mem_map);
 111 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 112
 113 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 114         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 115             max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit))
 116                 swiotlb_init(1);
 117         else
 118                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
 119 #endif
 120         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 121         memblock_free_all();
 122
 123         print_vm_layout();
 124 }
 125
 126 /*
 127  * The default maximal physical memory size is -PAGE_OFFSET,
 128  * limit the memory size via mem.
 129  */
 130 static phys_addr_t memory_limit = -PAGE_OFFSET;
 131
 132 static int __init early_mem(char *p)
 133 {
 134         u64 size;
 135
 136         if (!p)
 137                 return 1;
 138
 139         size = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 140         memory_limit = min_t(u64, size, memory_limit);
 141
 142         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", (u64)memory_limit >> 20);
 143
 144         return 0;
 145 }
 146 early_param("mem", early_mem);
 147
 148 static void __init setup_bootmem(void)
 149 {
 150         phys_addr_t vmlinux_end = __pa_symbol(&_end);
 151         phys_addr_t vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 152         phys_addr_t max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 153         phys_addr_t dram_end;
 154
 155 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 156         vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 157 #endif
 158
 159         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 160
 161         /*
 162          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 163          */
 164 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX)
 165         /*
 166          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 167          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 168          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 169          */
 170         vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 171 #endif
 172         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 173
 174         dram_end = memblock_end_of_DRAM();
 175         /*
 176          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 177          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 178          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 179          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.
 180          */
 181         if (max_mapped_addr == (dram_end - 1))
 182                 memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 183
 184         min_low_pfn = PFN_UP(memblock_start_of_DRAM());
 185         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(dram_end);
 186
 187         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 188         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 189
 190         reserve_initrd_mem();
 191         /*
 192          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 193          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 194          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 195          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 196          */
 197         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB))
 198                 memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 199
 200         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 201         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 202         memblock_allow_resize();
 203 }
 204
 205 #ifdef CONFIG_MMU
 206 static struct pt_alloc_ops _pt_ops __initdata;
 207
 208 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 209 #define pt_ops (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&_pt_ops))
 210 #else
 211 #define pt_ops _pt_ops
 212 #endif
 213
 214 /* Offset between linear mapping virtual address and kernel load address */
 215 unsigned long va_pa_offset __ro_after_init;
 216 EXPORT_SYMBOL(va_pa_offset);
 217 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 218 #define va_pa_offset   (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&va_pa_offset)))
 219 #endif
 220 /* Offset between kernel mapping virtual address and kernel load address */
 221 #ifdef CONFIG_64BIT
 222 unsigned long va_kernel_pa_offset __ro_after_init;
 223 EXPORT_SYMBOL(va_kernel_pa_offset);
 224 #endif
 225 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 226 #define va_kernel_pa_offset    (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&va_kernel_pa_offset)))
 227 #endif
 228 unsigned long va_kernel_xip_pa_offset __ro_after_init;
 229 EXPORT_SYMBOL(va_kernel_xip_pa_offset);
 230 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 231 #define va_kernel_xip_pa_offset        (*((unsigned long *)XIP_FIXUP(&va_kernel_xip_pa_offset)))
 232 #endif
 233 unsigned long pfn_base __ro_after_init;
 234 EXPORT_SYMBOL(pfn_base);
 235
 236 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 237 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 238 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 239
 240 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 241
 242 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 243 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 244 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 245 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 246 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 247
 248 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 249 {
 250         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 251         pte_t *ptep;
 252
 253         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 254
 255         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 256
 257         if (pgprot_val(prot))
 258                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 259         else
 260                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 261         local_flush_tlb_page(addr);
 262 }
 263
 264 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 265 {
 266         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 267 }
 268
 269 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 270 {
 271         clear_fixmap(FIX_PTE);
 272         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 273 }
 274
 275 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 276 {
 277         return (pte_t *) __va(pa);
 278 }
 279
 280 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 281 {
 282         /*
 283          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 284          * should never reach here with MMU disabled.
 285          */
 286         BUG();
 287 }
 288
 289 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 290 {
 291         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 292 }
 293
 294 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 295 {
 296         unsigned long vaddr;
 297
 298         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 299         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 300
 301         return __pa(vaddr);
 302 }
 303
 304 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 305                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 306                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 307 {
 308         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 309
 310         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 311
 312         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 313                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 314 }
 315
 316 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 317
 318 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 319 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 320 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 321 static pmd_t early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 322
 323 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 324 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 325 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 326 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 327 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 328
 329 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 330 {
 331         /* Before MMU is enabled */
 332         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 333 }
 334
 335 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 336 {
 337         clear_fixmap(FIX_PMD);
 338         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 339 }
 340
 341 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 342 {
 343         return (pmd_t *) __va(pa);
 344 }
 345
 346 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 347 {
 348         BUG_ON((va - kernel_virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 349
 350         return (uintptr_t)early_pmd;
 351 }
 352
 353 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 354 {
 355         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 356 }
 357
 358 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 359 {
 360         unsigned long vaddr;
 361
 362         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 363         BUG_ON(!vaddr);
 364         return __pa(vaddr);
 365 }
 366
 367 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 368                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 369                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 370 {
 371         pte_t *ptep;
 372         phys_addr_t pte_phys;
 373         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 374
 375         if (sz == PMD_SIZE) {
 376                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 377                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 378                 return;
 379         }
 380
 381         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 382                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 383                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 384                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 385                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 386         } else {
 387                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 388                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 389         }
 390
 391         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 392 }
 393
 394 #define pgd_next_t              pmd_t
 395 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pmd(__va)
 396 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pmd_virt(__pa)
 397 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 398         create_pmd_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 399 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pmd
 400 #else
 401 #define pgd_next_t              pte_t
 402 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 403 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 404 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 405         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 406 #define fixmap_pgd_next         fixmap_pte
 407 #endif
 408
 409 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 410                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 411                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 412 {
 413         pgd_next_t *nextp;
 414         phys_addr_t next_phys;
 415         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 416
 417         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 418                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 419                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 420                 return;
 421         }
 422
 423         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 424                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 425                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 426                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 427                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 428         } else {
 429                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 430                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 431         }
 432
 433         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 434 }
 435
 436 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 437 {
 438         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 439         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 440                 return PAGE_SIZE;
 441
 442         return PMD_SIZE;
 443 }
 444
 445 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 446 /* called from head.S with MMU off */
 447 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 448 {
 449         void *from = (void *)(&_sdata);
 450         void *end = (void *)(&_end);
 451         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 452         size_t sz = (size_t)(end - from + 1);
 453
 454         memcpy(to, from, sz);
 455 }
 456 #endif
 457
 458 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 459 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 460 {
 461         if (is_va_kernel_text(va))
 462                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 463
 464         /*
 465          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 466          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 467          * written.
 468          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 469          */
 470         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 471                 return PAGE_KERNEL_READ;
 472
 473         return PAGE_KERNEL;
 474 }
 475
 476 void mark_rodata_ro(void)
 477 {
 478         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 479         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 480                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 481                                   set_memory_ro);
 482
 483         debug_checkwx();
 484 }
 485 #else
 486 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 487 {
 488         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 489                 return PAGE_KERNEL;
 490
 491         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 492 }
 493 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 494
 495 /*
 496  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 497  *
 498  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 499  * correctly:
 500  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 501  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 502  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 503  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 504  *
 505  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 506  * for init.o in mm/Makefile.
 507  */
 508
 509 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 510 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 511 #endif
 512
 513 static uintptr_t load_pa __initdata;
 514 uintptr_t load_sz;
 515 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 516 #define load_pa        (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&load_pa)))
 517 #define load_sz        (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&load_sz)))
 518 #endif
 519
 520 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 521 static uintptr_t xiprom __initdata;
 522 static uintptr_t xiprom_sz __initdata;
 523 #define xiprom_sz      (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&xiprom_sz)))
 524 #define xiprom         (*((uintptr_t *)XIP_FIXUP(&xiprom)))
 525
 526 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 527                                             __always_unused bool early)
 528 {
 529         uintptr_t va, end_va;
 530
 531         /* Map the flash resident part */
 532         end_va = kernel_virt_addr + xiprom_sz;
 533         for (va = kernel_virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 534                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 535                                    xiprom + (va - kernel_virt_addr),
 536                                    map_size, PAGE_KERNEL_EXEC);
 537
 538         /* Map the data in RAM */
 539         end_va = kernel_virt_addr + XIP_OFFSET + load_sz;
 540         for (va = kernel_virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += map_size)
 541                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 542                                    load_pa + (va - (kernel_virt_addr + XIP_OFFSET)),
 543                                    map_size, PAGE_KERNEL);
 544 }
 545 #else
 546 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t map_size,
 547                                             bool early)
 548 {
 549         uintptr_t va, end_va;
 550
 551         end_va = kernel_virt_addr + load_sz;
 552         for (va = kernel_virt_addr; va < end_va; va += map_size)
 553                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 554                                    load_pa + (va - kernel_virt_addr),
 555                                    map_size,
 556                                    early ?
 557                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 558 }
 559 #endif
 560
 561 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 562 {
 563         uintptr_t __maybe_unused pa;
 564         uintptr_t map_size;
 565 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 566         pmd_t fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 567 #endif
 568
 569 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 570         xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 571         xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 572
 573         load_pa = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 574         load_sz = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 575
 576         va_kernel_xip_pa_offset = kernel_virt_addr - xiprom;
 577 #else
 578         load_pa = (uintptr_t)(&_start);
 579         load_sz = (uintptr_t)(&_end) - load_pa;
 580 #endif
 581
 582         va_pa_offset = PAGE_OFFSET - load_pa;
 583 #ifdef CONFIG_64BIT
 584         va_kernel_pa_offset = kernel_virt_addr - load_pa;
 585 #endif
 586
 587         pfn_base = PFN_DOWN(load_pa);
 588
 589         /*
 590          * Enforce boot alignment requirements of RV32 and
 591          * RV64 by only allowing PMD or PGD mappings.
 592          */
 593         map_size = PMD_SIZE;
 594
 595         /* Sanity check alignment and size */
 596         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 597         BUG_ON((load_pa % map_size) != 0);
 598
 599         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 600         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 601 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 602         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 603         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 604 #endif
 605         /* Setup early PGD for fixmap */
 606         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 607                            (uintptr_t)fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 608
 609 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 610         /* Setup fixmap PMD */
 611         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 612                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 613         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 614         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_virt_addr,
 615                            (uintptr_t)trampoline_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 616 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 617         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_virt_addr,
 618                            xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 619 #else
 620         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_virt_addr,
 621                            load_pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 622 #endif
 623 #else
 624         /* Setup trampoline PGD */
 625         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_virt_addr,
 626                            load_pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 627 #endif
 628
 629         /*
 630          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 631          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 632          * in setup_vm_final() below.
 633          */
 634         create_kernel_page_table(early_pg_dir, map_size, true);
 635
 636 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 637         /* Setup early PMD for DTB */
 638         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 639                            (uintptr_t)early_dtb_pmd, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 640 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 641         /* Create two consecutive PMD mappings for FDT early scan */
 642         pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 643         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 644                            pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 645         create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 646                            pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 647         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 648 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 649 #ifdef CONFIG_64BIT
 650         /*
 651          * __va can't be used since it would return a linear mapping address
 652          * whereas dtb_early_va will be used before setup_vm_final installs
 653          * the linear mapping.
 654          */
 655         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 656 #else
 657         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 658 #endif /* CONFIG_64BIT */
 659 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 660 #else
 661 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 662         /* Create two consecutive PGD mappings for FDT early scan */
 663         pa = dtb_pa & ~(PGDIR_SIZE - 1);
 664         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 665                            pa, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 666         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA + PGDIR_SIZE,
 667                            pa + PGDIR_SIZE, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL);
 668         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PGDIR_SIZE - 1));
 669 #else /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 670 #ifdef CONFIG_64BIT
 671         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 672 #else
 673         dtb_early_va = __va(dtb_pa);
 674 #endif /* CONFIG_64BIT */
 675 #endif /* CONFIG_BUILTIN_DTB */
 676 #endif
 677         dtb_early_pa = dtb_pa;
 678
 679         /*
 680          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
 681          * range can not span multiple pmds.
 682          */
 683         BUILD_BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
 684                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
 685
 686 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 687         /*
 688          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
 689          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
 690          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
 691          * the user if not.
 692          */
 693         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
 694         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
 695         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
 696                 WARN_ON(1);
 697                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
 698                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
 699                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
 700                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 701                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
 702                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
 703
 704                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
 705                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
 706         }
 707 #endif
 708 }
 709
 710 static void __init setup_vm_final(void)
 711 {
 712         uintptr_t va, map_size;
 713         phys_addr_t pa, start, end;
 714         u64 i;
 715
 716         /**
 717          * MMU is enabled at this point. But page table setup is not complete yet.
 718          * fixmap page table alloc functions should be used at this point
 719          */
 720         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_fixmap;
 721         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_fixmap;
 722 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 723         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_fixmap;
 724         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_fixmap;
 725 #endif
 726         /* Setup swapper PGD for fixmap */
 727         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
 728                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
 729                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 730
 731         /* Map all memory banks in the linear mapping */
 732         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
 733                 if (start >= end)
 734                         break;
 735                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
 736                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
 737                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
 738
 739                 map_size = best_map_size(start, end - start);
 740                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
 741                         va = (uintptr_t)__va(pa);
 742
 743                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
 744                                            pgprot_from_va(va));
 745                 }
 746         }
 747
 748 #ifdef CONFIG_64BIT
 749         /* Map the kernel */
 750         create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, PMD_SIZE, false);
 751 #endif
 752
 753         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
 754         clear_fixmap(FIX_PTE);
 755         clear_fixmap(FIX_PMD);
 756
 757         /* Move to swapper page table */
 758         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | SATP_MODE);
 759         local_flush_tlb_all();
 760
 761         /* generic page allocation functions must be used to setup page table */
 762         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 763         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 764 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 765         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 766         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 767 #endif
 768 }
 769 #else
 770 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 771 {
 772         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
 773         dtb_early_pa = dtb_pa;
 774 }
 775
 776 static inline void setup_vm_final(void)
 777 {
 778 }
 779 #endif /* CONFIG_MMU */
 780
 781 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 782 /*
 783  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
 784  *
 785  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 786  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
 787  * primary kernel is crashing.
 788  */
 789 static void __init reserve_crashkernel(void)
 790 {
 791         unsigned long long crash_base = 0;
 792         unsigned long long crash_size = 0;
 793         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
 794         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
 795
 796         int ret = 0;
 797
 798         /*
 799          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
 800          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
 801          * resources.
 802          */
 803 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 804         if (is_kdump_kernel()) {
 805                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
 806                 return;
 807         }
 808 #endif
 809
 810         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
 811                                 &crash_size, &crash_base);
 812         if (ret || !crash_size)
 813                 return;
 814
 815         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
 816
 817         if (crash_base == 0) {
 818                 /*
 819                  * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
 820                  * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
 821                  */
 822                 crash_base = memblock_find_in_range(search_start, search_end,
 823                                                     crash_size, PMD_SIZE);
 824
 825                 if (crash_base == 0) {
 826                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
 827                                 crash_size >> 10);
 828                         return;
 829                 }
 830         } else {
 831                 /* User specifies base address explicitly. */
 832                 if (!memblock_is_region_memory(crash_base, crash_size)) {
 833                         pr_warn("crashkernel: requested region is not memory\n");
 834                         return;
 835                 }
 836
 837                 if (memblock_is_region_reserved(crash_base, crash_size)) {
 838                         pr_warn("crashkernel: requested region is reserved\n");
 839                         return;
 840                 }
 841
 842
 843                 if (!IS_ALIGNED(crash_base, PMD_SIZE)) {
 844                         pr_warn("crashkernel: requested region is misaligned\n");
 845                         return;
 846                 }
 847         }
 848         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 849
 850         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
 851                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
 852
 853         crashk_res.start = crash_base;
 854         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 855 }
 856 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 857
 858 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 859 /*
 860  * We keep track of the ELF core header of the crashed
 861  * kernel with a reserved-memory region with compatible
 862  * string "linux,elfcorehdr". Here we register a callback
 863  * to populate elfcorehdr_addr/size when this region is
 864  * present. Note that this region will be marked as
 865  * reserved once we call early_init_fdt_scan_reserved_mem()
 866  * later on.
 867  */
 868 static int __init elfcore_hdr_setup(struct reserved_mem *rmem)
 869 {
 870         elfcorehdr_addr = rmem->base;
 871         elfcorehdr_size = rmem->size;
 872         return 0;
 873 }
 874
 875 RESERVEDMEM_OF_DECLARE(elfcorehdr, "linux,elfcorehdr", elfcore_hdr_setup);
 876 #endif
 877
 878 void __init paging_init(void)
 879 {
 880         setup_bootmem();
 881         setup_vm_final();
 882 }
 883
 884 void __init misc_mem_init(void)
 885 {
 886         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 887         arch_numa_init();
 888         sparse_init();
 889         zone_sizes_init();
 890 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 891         reserve_crashkernel();
 892 #endif
 893         memblock_dump_all();
 894 }
 895
 896 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 897 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
 898                                struct vmem_altmap *altmap)
 899 {
 900         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 901 }
 902 #endif