arch/s390/mm/init.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999
   5  *    Author(s): Hartmut Penner ([email protected])
   6  *
   7  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
   8  *    Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   9  */
  10
  11 #include <linux/signal.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/ptrace.h>
  18 #include <linux/mman.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/swap.h>
  21 #include <linux/swiotlb.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/pagemap.h>
  25 #include <linux/memblock.h>
  26 #include <linux/memory.h>
  27 #include <linux/pfn.h>
  28 #include <linux/poison.h>
  29 #include <linux/initrd.h>
  30 #include <linux/export.h>
  31 #include <linux/cma.h>
  32 #include <linux/gfp.h>
  33 #include <linux/dma-direct.h>
  34 #include <linux/percpu.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37 #include <asm/pgalloc.h>
  38 #include <asm/ctlreg.h>
  39 #include <asm/kfence.h>
  40 #include <asm/dma.h>
  41 #include <asm/abs_lowcore.h>
  42 #include <asm/tlb.h>
  43 #include <asm/tlbflush.h>
  44 #include <asm/sections.h>
  45 #include <asm/sclp.h>
  46 #include <asm/set_memory.h>
  47 #include <asm/kasan.h>
  48 #include <asm/dma-mapping.h>
  49 #include <asm/uv.h>
  50 #include <linux/virtio_anchor.h>
  51 #include <linux/virtio_config.h>
  52 #include <linux/execmem.h>
  53
  54 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __section(".bss..swapper_pg_dir");
  55 pgd_t invalid_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __section(".bss..invalid_pg_dir");
  56
  57 struct ctlreg __bootdata_preserved(s390_invalid_asce);
  58
  59 unsigned long empty_zero_page, zero_page_mask;
  60 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  61 EXPORT_SYMBOL(zero_page_mask);
  62
  63 static void __init setup_zero_pages(void)
  64 {
  65         unsigned long total_pages = memblock_estimated_nr_free_pages();
  66         unsigned int order;
  67         struct page *page;
  68         int i;
  69
  70         /* Latest machines require a mapping granularity of 512KB */
  71         order = 7;
  72
  73         /* Limit number of empty zero pages for small memory sizes */
  74         while (order > 2 && (total_pages >> 10) < (1UL << order))
  75                 order--;
  76
  77         empty_zero_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
  78         if (!empty_zero_page)
  79                 panic("Out of memory in setup_zero_pages");
  80
  81         page = virt_to_page((void *) empty_zero_page);
  82         split_page(page, order);
  83         for (i = 1 << order; i > 0; i--) {
  84                 mark_page_reserved(page);
  85                 page++;
  86         }
  87
  88         zero_page_mask = ((PAGE_SIZE << order) - 1) & PAGE_MASK;
  89 }
  90
  91 /*
  92  * paging_init() sets up the page tables
  93  */
  94 void __init paging_init(void)
  95 {
  96         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
  97
  98         vmem_map_init();
  99         sparse_init();
 100         zone_dma_limit = DMA_BIT_MASK(31);
 101         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
 102         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = virt_to_pfn(MAX_DMA_ADDRESS);
 103         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
 104         free_area_init(max_zone_pfns);
 105 }
 106
 107 void mark_rodata_ro(void)
 108 {
 109         unsigned long size = __end_ro_after_init - __start_ro_after_init;
 110
 111         if (MACHINE_HAS_NX)
 112                 system_ctl_set_bit(0, CR0_INSTRUCTION_EXEC_PROTECTION_BIT);
 113         __set_memory_ro(__start_ro_after_init, __end_ro_after_init);
 114         pr_info("Write protected read-only-after-init data: %luk\n", size >> 10);
 115 }
 116
 117 int set_memory_encrypted(unsigned long vaddr, int numpages)
 118 {
 119         int i;
 120
 121         /* make specified pages unshared, (swiotlb, dma_free) */
 122         for (i = 0; i < numpages; ++i) {
 123                 uv_remove_shared(virt_to_phys((void *)vaddr));
 124                 vaddr += PAGE_SIZE;
 125         }
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 int set_memory_decrypted(unsigned long vaddr, int numpages)
 130 {
 131         int i;
 132         /* make specified pages shared (swiotlb, dma_alloca) */
 133         for (i = 0; i < numpages; ++i) {
 134                 uv_set_shared(virt_to_phys((void *)vaddr));
 135                 vaddr += PAGE_SIZE;
 136         }
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 /* are we a protected virtualization guest? */
 141 bool force_dma_unencrypted(struct device *dev)
 142 {
 143         return is_prot_virt_guest();
 144 }
 145
 146 /* protected virtualization */
 147 static void pv_init(void)
 148 {
 149         if (!is_prot_virt_guest())
 150                 return;
 151
 152         virtio_set_mem_acc_cb(virtio_require_restricted_mem_acc);
 153
 154         /* make sure bounce buffers are shared */
 155         swiotlb_init(true, SWIOTLB_FORCE | SWIOTLB_VERBOSE);
 156         swiotlb_update_mem_attributes();
 157 }
 158
 159 void __init mem_init(void)
 160 {
 161         cpumask_set_cpu(0, &init_mm.context.cpu_attach_mask);
 162         cpumask_set_cpu(0, mm_cpumask(&init_mm));
 163
 164         set_max_mapnr(max_low_pfn);
 165         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
 166
 167         pv_init();
 168         kfence_split_mapping();
 169
 170         /* this will put all low memory onto the freelists */
 171         memblock_free_all();
 172         setup_zero_pages();     /* Setup zeroed pages. */
 173 }
 174
 175 unsigned long memory_block_size_bytes(void)
 176 {
 177         /*
 178          * Make sure the memory block size is always greater
 179          * or equal than the memory increment size.
 180          */
 181         return max_t(unsigned long, MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE, sclp.rzm);
 182 }
 183
 184 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 185 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 186
 187 static int __init pcpu_cpu_distance(unsigned int from, unsigned int to)
 188 {
 189         return LOCAL_DISTANCE;
 190 }
 191
 192 static int __init pcpu_cpu_to_node(int cpu)
 193 {
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 198 {
 199         unsigned long delta;
 200         unsigned int cpu;
 201         int rc;
 202
 203         /*
 204          * Always reserve area for module percpu variables.  That's
 205          * what the legacy allocator did.
 206          */
 207         rc = pcpu_embed_first_chunk(PERCPU_MODULE_RESERVE,
 208                                     PERCPU_DYNAMIC_RESERVE, PAGE_SIZE,
 209                                     pcpu_cpu_distance,
 210                                     pcpu_cpu_to_node);
 211         if (rc < 0)
 212                 panic("Failed to initialize percpu areas.");
 213
 214         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
 215         for_each_possible_cpu(cpu)
 216                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
 217 }
 218
 219 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 220
 221 #ifdef CONFIG_CMA
 222
 223 /* Prevent memory blocks which contain cma regions from going offline */
 224
 225 struct s390_cma_mem_data {
 226         unsigned long start;
 227         unsigned long end;
 228 };
 229
 230 static int s390_cma_check_range(struct cma *cma, void *data)
 231 {
 232         struct s390_cma_mem_data *mem_data;
 233         unsigned long start, end;
 234
 235         mem_data = data;
 236         start = cma_get_base(cma);
 237         end = start + cma_get_size(cma);
 238         if (end < mem_data->start)
 239                 return 0;
 240         if (start >= mem_data->end)
 241                 return 0;
 242         return -EBUSY;
 243 }
 244
 245 static int s390_cma_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 246                                  unsigned long action, void *data)
 247 {
 248         struct s390_cma_mem_data mem_data;
 249         struct memory_notify *arg;
 250         int rc = 0;
 251
 252         arg = data;
 253         mem_data.start = arg->start_pfn << PAGE_SHIFT;
 254         mem_data.end = mem_data.start + (arg->nr_pages << PAGE_SHIFT);
 255         if (action == MEM_GOING_OFFLINE)
 256                 rc = cma_for_each_area(s390_cma_check_range, &mem_data);
 257         return notifier_from_errno(rc);
 258 }
 259
 260 static struct notifier_block s390_cma_mem_nb = {
 261         .notifier_call = s390_cma_mem_notifier,
 262 };
 263
 264 static int __init s390_cma_mem_init(void)
 265 {
 266         return register_memory_notifier(&s390_cma_mem_nb);
 267 }
 268 device_initcall(s390_cma_mem_init);
 269
 270 #endif /* CONFIG_CMA */
 271
 272 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 273                     struct mhp_params *params)
 274 {
 275         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 276         unsigned long size_pages = PFN_DOWN(size);
 277         int rc;
 278
 279         if (WARN_ON_ONCE(params->pgprot.pgprot != PAGE_KERNEL.pgprot))
 280                 return -EINVAL;
 281
 282         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(start, size, true));
 283         rc = vmem_add_mapping(start, size);
 284         if (rc)
 285                 return rc;
 286
 287         rc = __add_pages(nid, start_pfn, size_pages, params);
 288         if (rc)
 289                 vmem_remove_mapping(start, size);
 290         return rc;
 291 }
 292
 293 void arch_remove_memory(u64 start, u64 size, struct vmem_altmap *altmap)
 294 {
 295         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 296         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 297
 298         __remove_pages(start_pfn, nr_pages, altmap);
 299         vmem_remove_mapping(start, size);
 300 }
 301 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 302
 303 #ifdef CONFIG_EXECMEM
 304 static struct execmem_info execmem_info __ro_after_init;
 305
 306 struct execmem_info __init *execmem_arch_setup(void)
 307 {
 308         unsigned long module_load_offset = 0;
 309         unsigned long start;
 310
 311         if (kaslr_enabled())
 312                 module_load_offset = get_random_u32_inclusive(1, 1024) * PAGE_SIZE;
 313
 314         start = MODULES_VADDR + module_load_offset;
 315
 316         execmem_info = (struct execmem_info){
 317                 .ranges = {
 318                         [EXECMEM_DEFAULT] = {
 319                                 .flags  = EXECMEM_KASAN_SHADOW,
 320                                 .start  = start,
 321                                 .end    = MODULES_END,
 322                                 .pgprot = PAGE_KERNEL,
 323                                 .alignment = MODULE_ALIGN,
 324                         },
 325                 },
 326         };
 327
 328         return &execmem_info;
 329 }
 330 #endif /* CONFIG_EXECMEM */