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 <[email protected]>
   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 #include <linux/hugetlb.h>
  23
  24 #include <asm/fixmap.h>
  25 #include <asm/tlbflush.h>
  26 #include <asm/sections.h>
  27 #include <asm/soc.h>
  28 #include <asm/io.h>
  29 #include <asm/ptdump.h>
  30 #include <asm/numa.h>
  31
  32 #include "../kernel/head.h"
  33
  34 struct kernel_mapping kernel_map __ro_after_init;
  35 EXPORT_SYMBOL(kernel_map);
  36 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  37 #define kernel_map      (*(struct kernel_mapping *)XIP_FIXUP(&kernel_map))
  38 #endif
  39
  40 #ifdef CONFIG_64BIT
  41 u64 satp_mode __ro_after_init = !IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL) ? SATP_MODE_57 : SATP_MODE_39;
  42 #else
  43 u64 satp_mode __ro_after_init = SATP_MODE_32;
  44 #endif
  45 EXPORT_SYMBOL(satp_mode);
  46
  47 bool pgtable_l4_enabled = IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL);
  48 bool pgtable_l5_enabled = IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL);
  49 EXPORT_SYMBOL(pgtable_l4_enabled);
  50 EXPORT_SYMBOL(pgtable_l5_enabled);
  51
  52 phys_addr_t phys_ram_base __ro_after_init;
  53 EXPORT_SYMBOL(phys_ram_base);
  54
  55 unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  56                                                         __page_aligned_bss;
  57 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  58
  59 extern char _start[];
  60 #define DTB_EARLY_BASE_VA      PGDIR_SIZE
  61 void *_dtb_early_va __initdata;
  62 uintptr_t _dtb_early_pa __initdata;
  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         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 105 #ifdef CONFIG_KASAN
 106                 print_mlm("kasan", KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END);
 107 #endif
 108
 109                 print_mlm("kernel", (unsigned long)KERNEL_LINK_ADDR,
 110                           (unsigned long)ADDRESS_SPACE_END);
 111         }
 112 }
 113 #else
 114 static void print_vm_layout(void) { }
 115 #endif /* CONFIG_DEBUG_VM */
 116
 117 void __init mem_init(void)
 118 {
 119 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 120         BUG_ON(!mem_map);
 121 #endif /* CONFIG_FLATMEM */
 122
 123         swiotlb_init(max_pfn > PFN_DOWN(dma32_phys_limit), SWIOTLB_VERBOSE);
 124         memblock_free_all();
 125
 126         print_vm_layout();
 127 }
 128
 129 /* Limit the memory size via mem. */
 130 static phys_addr_t memory_limit;
 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 max_mapped_addr;
 152         phys_addr_t phys_ram_end, vmlinux_start;
 153
 154         if (IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL))
 155                 vmlinux_start = __pa_symbol(&_sdata);
 156         else
 157                 vmlinux_start = __pa_symbol(&_start);
 158
 159         memblock_enforce_memory_limit(memory_limit);
 160
 161         /*
 162          * Make sure we align the reservation on PMD_SIZE since we will
 163          * map the kernel in the linear mapping as read-only: we do not want
 164          * any allocation to happen between _end and the next pmd aligned page.
 165          */
 166         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && IS_ENABLED(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX))
 167                 vmlinux_end = (vmlinux_end + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
 168         /*
 169          * Reserve from the start of the kernel to the end of the kernel
 170          */
 171         memblock_reserve(vmlinux_start, vmlinux_end - vmlinux_start);
 172
 173         phys_ram_end = memblock_end_of_DRAM();
 174         if (!IS_ENABLED(CONFIG_XIP_KERNEL))
 175                 phys_ram_base = memblock_start_of_DRAM();
 176         /*
 177          * memblock allocator is not aware of the fact that last 4K bytes of
 178          * the addressable memory can not be mapped because of IS_ERR_VALUE
 179          * macro. Make sure that last 4k bytes are not usable by memblock
 180          * if end of dram is equal to maximum addressable memory.  For 64-bit
 181          * kernel, this problem can't happen here as the end of the virtual
 182          * address space is occupied by the kernel mapping then this check must
 183          * be done as soon as the kernel mapping base address is determined.
 184          */
 185         if (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 186                 max_mapped_addr = __pa(~(ulong)0);
 187                 if (max_mapped_addr == (phys_ram_end - 1))
 188                         memblock_set_current_limit(max_mapped_addr - 4096);
 189         }
 190
 191         min_low_pfn = PFN_UP(phys_ram_base);
 192         max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(phys_ram_end);
 193         high_memory = (void *)(__va(PFN_PHYS(max_low_pfn)));
 194
 195         dma32_phys_limit = min(4UL * SZ_1G, (unsigned long)PFN_PHYS(max_low_pfn));
 196         set_max_mapnr(max_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 197
 198         reserve_initrd_mem();
 199         /*
 200          * If DTB is built in, no need to reserve its memblock.
 201          * Otherwise, do reserve it but avoid using
 202          * early_init_fdt_reserve_self() since __pa() does
 203          * not work for DTB pointers that are fixmap addresses
 204          */
 205         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BUILTIN_DTB)) {
 206                 /*
 207                  * In case the DTB is not located in a memory region we won't
 208                  * be able to locate it later on via the linear mapping and
 209                  * get a segfault when accessing it via __va(dtb_early_pa).
 210                  * To avoid this situation copy DTB to a memory region.
 211                  * Note that memblock_phys_alloc will also reserve DTB region.
 212                  */
 213                 if (!memblock_is_memory(dtb_early_pa)) {
 214                         size_t fdt_size = fdt_totalsize(dtb_early_va);
 215                         phys_addr_t new_dtb_early_pa = memblock_phys_alloc(fdt_size, PAGE_SIZE);
 216                         void *new_dtb_early_va = early_memremap(new_dtb_early_pa, fdt_size);
 217
 218                         memcpy(new_dtb_early_va, dtb_early_va, fdt_size);
 219                         early_memunmap(new_dtb_early_va, fdt_size);
 220                         _dtb_early_pa = new_dtb_early_pa;
 221                 } else
 222                         memblock_reserve(dtb_early_pa, fdt_totalsize(dtb_early_va));
 223         }
 224
 225         early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 226         dma_contiguous_reserve(dma32_phys_limit);
 227         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 228                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 229         memblock_allow_resize();
 230 }
 231
 232 #ifdef CONFIG_MMU
 233 struct pt_alloc_ops pt_ops __initdata;
 234
 235 unsigned long riscv_pfn_base __ro_after_init;
 236 EXPORT_SYMBOL(riscv_pfn_base);
 237
 238 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 239 pgd_t trampoline_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 240 static pte_t fixmap_pte[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 241
 242 pgd_t early_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 243 static p4d_t __maybe_unused early_dtb_p4d[PTRS_PER_P4D] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 244 static pud_t __maybe_unused early_dtb_pud[PTRS_PER_PUD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 245 static pmd_t __maybe_unused early_dtb_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 246
 247 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 248 #define pt_ops                  (*(struct pt_alloc_ops *)XIP_FIXUP(&pt_ops))
 249 #define riscv_pfn_base         (*(unsigned long  *)XIP_FIXUP(&riscv_pfn_base))
 250 #define trampoline_pg_dir      ((pgd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pg_dir))
 251 #define fixmap_pte             ((pte_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pte))
 252 #define early_pg_dir           ((pgd_t *)XIP_FIXUP(early_pg_dir))
 253 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 254
 255 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 256 {
 257         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 258         pte_t *ptep;
 259
 260         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 261
 262         ptep = &fixmap_pte[pte_index(addr)];
 263
 264         if (pgprot_val(prot))
 265                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, prot));
 266         else
 267                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 268         local_flush_tlb_page(addr);
 269 }
 270
 271 static inline pte_t *__init get_pte_virt_early(phys_addr_t pa)
 272 {
 273         return (pte_t *)((uintptr_t)pa);
 274 }
 275
 276 static inline pte_t *__init get_pte_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 277 {
 278         clear_fixmap(FIX_PTE);
 279         return (pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, pa);
 280 }
 281
 282 static inline pte_t *__init get_pte_virt_late(phys_addr_t pa)
 283 {
 284         return (pte_t *) __va(pa);
 285 }
 286
 287 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_early(uintptr_t va)
 288 {
 289         /*
 290          * We only create PMD or PGD early mappings so we
 291          * should never reach here with MMU disabled.
 292          */
 293         BUG();
 294 }
 295
 296 static inline phys_addr_t __init alloc_pte_fixmap(uintptr_t va)
 297 {
 298         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 299 }
 300
 301 static phys_addr_t __init alloc_pte_late(uintptr_t va)
 302 {
 303         unsigned long vaddr;
 304
 305         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 306         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pte_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 307
 308         return __pa(vaddr);
 309 }
 310
 311 static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
 312                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 313                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 314 {
 315         uintptr_t pte_idx = pte_index(va);
 316
 317         BUG_ON(sz != PAGE_SIZE);
 318
 319         if (pte_none(ptep[pte_idx]))
 320                 ptep[pte_idx] = pfn_pte(PFN_DOWN(pa), prot);
 321 }
 322
 323 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 324
 325 static pmd_t trampoline_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 326 static pmd_t fixmap_pmd[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 327 static pmd_t early_pmd[PTRS_PER_PMD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 328
 329 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 330 #define trampoline_pmd ((pmd_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pmd))
 331 #define fixmap_pmd     ((pmd_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pmd))
 332 #define early_pmd      ((pmd_t *)XIP_FIXUP(early_pmd))
 333 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 334
 335 static p4d_t trampoline_p4d[PTRS_PER_P4D] __page_aligned_bss;
 336 static p4d_t fixmap_p4d[PTRS_PER_P4D] __page_aligned_bss;
 337 static p4d_t early_p4d[PTRS_PER_P4D] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 338
 339 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 340 #define trampoline_p4d ((p4d_t *)XIP_FIXUP(trampoline_p4d))
 341 #define fixmap_p4d     ((p4d_t *)XIP_FIXUP(fixmap_p4d))
 342 #define early_p4d      ((p4d_t *)XIP_FIXUP(early_p4d))
 343 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 344
 345 static pud_t trampoline_pud[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 346 static pud_t fixmap_pud[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 347 static pud_t early_pud[PTRS_PER_PUD] __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
 348
 349 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 350 #define trampoline_pud ((pud_t *)XIP_FIXUP(trampoline_pud))
 351 #define fixmap_pud     ((pud_t *)XIP_FIXUP(fixmap_pud))
 352 #define early_pud      ((pud_t *)XIP_FIXUP(early_pud))
 353 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 354
 355 static pmd_t *__init get_pmd_virt_early(phys_addr_t pa)
 356 {
 357         /* Before MMU is enabled */
 358         return (pmd_t *)((uintptr_t)pa);
 359 }
 360
 361 static pmd_t *__init get_pmd_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 362 {
 363         clear_fixmap(FIX_PMD);
 364         return (pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, pa);
 365 }
 366
 367 static pmd_t *__init get_pmd_virt_late(phys_addr_t pa)
 368 {
 369         return (pmd_t *) __va(pa);
 370 }
 371
 372 static phys_addr_t __init alloc_pmd_early(uintptr_t va)
 373 {
 374         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PUD_SHIFT);
 375
 376         return (uintptr_t)early_pmd;
 377 }
 378
 379 static phys_addr_t __init alloc_pmd_fixmap(uintptr_t va)
 380 {
 381         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 382 }
 383
 384 static phys_addr_t __init alloc_pmd_late(uintptr_t va)
 385 {
 386         unsigned long vaddr;
 387
 388         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 389         BUG_ON(!vaddr || !pgtable_pmd_page_ctor(virt_to_page(vaddr)));
 390
 391         return __pa(vaddr);
 392 }
 393
 394 static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
 395                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 396                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 397 {
 398         pte_t *ptep;
 399         phys_addr_t pte_phys;
 400         uintptr_t pmd_idx = pmd_index(va);
 401
 402         if (sz == PMD_SIZE) {
 403                 if (pmd_none(pmdp[pmd_idx]))
 404                         pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pa), prot);
 405                 return;
 406         }
 407
 408         if (pmd_none(pmdp[pmd_idx])) {
 409                 pte_phys = pt_ops.alloc_pte(va);
 410                 pmdp[pmd_idx] = pfn_pmd(PFN_DOWN(pte_phys), PAGE_TABLE);
 411                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 412                 memset(ptep, 0, PAGE_SIZE);
 413         } else {
 414                 pte_phys = PFN_PHYS(_pmd_pfn(pmdp[pmd_idx]));
 415                 ptep = pt_ops.get_pte_virt(pte_phys);
 416         }
 417
 418         create_pte_mapping(ptep, va, pa, sz, prot);
 419 }
 420
 421 static pud_t *__init get_pud_virt_early(phys_addr_t pa)
 422 {
 423         return (pud_t *)((uintptr_t)pa);
 424 }
 425
 426 static pud_t *__init get_pud_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 427 {
 428         clear_fixmap(FIX_PUD);
 429         return (pud_t *)set_fixmap_offset(FIX_PUD, pa);
 430 }
 431
 432 static pud_t *__init get_pud_virt_late(phys_addr_t pa)
 433 {
 434         return (pud_t *)__va(pa);
 435 }
 436
 437 static phys_addr_t __init alloc_pud_early(uintptr_t va)
 438 {
 439         /* Only one PUD is available for early mapping */
 440         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 441
 442         return (uintptr_t)early_pud;
 443 }
 444
 445 static phys_addr_t __init alloc_pud_fixmap(uintptr_t va)
 446 {
 447         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 448 }
 449
 450 static phys_addr_t alloc_pud_late(uintptr_t va)
 451 {
 452         unsigned long vaddr;
 453
 454         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 455         BUG_ON(!vaddr);
 456         return __pa(vaddr);
 457 }
 458
 459 static p4d_t *__init get_p4d_virt_early(phys_addr_t pa)
 460 {
 461         return (p4d_t *)((uintptr_t)pa);
 462 }
 463
 464 static p4d_t *__init get_p4d_virt_fixmap(phys_addr_t pa)
 465 {
 466         clear_fixmap(FIX_P4D);
 467         return (p4d_t *)set_fixmap_offset(FIX_P4D, pa);
 468 }
 469
 470 static p4d_t *__init get_p4d_virt_late(phys_addr_t pa)
 471 {
 472         return (p4d_t *)__va(pa);
 473 }
 474
 475 static phys_addr_t __init alloc_p4d_early(uintptr_t va)
 476 {
 477         /* Only one P4D is available for early mapping */
 478         BUG_ON((va - kernel_map.virt_addr) >> PGDIR_SHIFT);
 479
 480         return (uintptr_t)early_p4d;
 481 }
 482
 483 static phys_addr_t __init alloc_p4d_fixmap(uintptr_t va)
 484 {
 485         return memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 486 }
 487
 488 static phys_addr_t alloc_p4d_late(uintptr_t va)
 489 {
 490         unsigned long vaddr;
 491
 492         vaddr = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 493         BUG_ON(!vaddr);
 494         return __pa(vaddr);
 495 }
 496
 497 static void __init create_pud_mapping(pud_t *pudp,
 498                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 499                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 500 {
 501         pmd_t *nextp;
 502         phys_addr_t next_phys;
 503         uintptr_t pud_index = pud_index(va);
 504
 505         if (sz == PUD_SIZE) {
 506                 if (pud_val(pudp[pud_index]) == 0)
 507                         pudp[pud_index] = pfn_pud(PFN_DOWN(pa), prot);
 508                 return;
 509         }
 510
 511         if (pud_val(pudp[pud_index]) == 0) {
 512                 next_phys = pt_ops.alloc_pmd(va);
 513                 pudp[pud_index] = pfn_pud(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 514                 nextp = pt_ops.get_pmd_virt(next_phys);
 515                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 516         } else {
 517                 next_phys = PFN_PHYS(_pud_pfn(pudp[pud_index]));
 518                 nextp = pt_ops.get_pmd_virt(next_phys);
 519         }
 520
 521         create_pmd_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 522 }
 523
 524 static void __init create_p4d_mapping(p4d_t *p4dp,
 525                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 526                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 527 {
 528         pud_t *nextp;
 529         phys_addr_t next_phys;
 530         uintptr_t p4d_index = p4d_index(va);
 531
 532         if (sz == P4D_SIZE) {
 533                 if (p4d_val(p4dp[p4d_index]) == 0)
 534                         p4dp[p4d_index] = pfn_p4d(PFN_DOWN(pa), prot);
 535                 return;
 536         }
 537
 538         if (p4d_val(p4dp[p4d_index]) == 0) {
 539                 next_phys = pt_ops.alloc_pud(va);
 540                 p4dp[p4d_index] = pfn_p4d(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 541                 nextp = pt_ops.get_pud_virt(next_phys);
 542                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 543         } else {
 544                 next_phys = PFN_PHYS(_p4d_pfn(p4dp[p4d_index]));
 545                 nextp = pt_ops.get_pud_virt(next_phys);
 546         }
 547
 548         create_pud_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 549 }
 550
 551 #define pgd_next_t              p4d_t
 552 #define alloc_pgd_next(__va)    (pgtable_l5_enabled ?                   \
 553                 pt_ops.alloc_p4d(__va) : (pgtable_l4_enabled ?          \
 554                 pt_ops.alloc_pud(__va) : pt_ops.alloc_pmd(__va)))
 555 #define get_pgd_next_virt(__pa) (pgtable_l5_enabled ?                   \
 556                 pt_ops.get_p4d_virt(__pa) : (pgd_next_t *)(pgtable_l4_enabled ? \
 557                 pt_ops.get_pud_virt(__pa) : (pud_t *)pt_ops.get_pmd_virt(__pa)))
 558 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 559                                 (pgtable_l5_enabled ?                   \
 560                 create_p4d_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot) : \
 561                                 (pgtable_l4_enabled ?                   \
 562                 create_pud_mapping((pud_t *)__nextp, __va, __pa, __sz, __prot) :        \
 563                 create_pmd_mapping((pmd_t *)__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)))
 564 #define fixmap_pgd_next         (pgtable_l5_enabled ?                   \
 565                 (uintptr_t)fixmap_p4d : (pgtable_l4_enabled ?           \
 566                 (uintptr_t)fixmap_pud : (uintptr_t)fixmap_pmd))
 567 #define trampoline_pgd_next     (pgtable_l5_enabled ?                   \
 568                 (uintptr_t)trampoline_p4d : (pgtable_l4_enabled ?       \
 569                 (uintptr_t)trampoline_pud : (uintptr_t)trampoline_pmd))
 570 #define early_dtb_pgd_next      (pgtable_l5_enabled ?                   \
 571                 (uintptr_t)early_dtb_p4d : (pgtable_l4_enabled ?        \
 572                 (uintptr_t)early_dtb_pud : (uintptr_t)early_dtb_pmd))
 573 #else
 574 #define pgd_next_t              pte_t
 575 #define alloc_pgd_next(__va)    pt_ops.alloc_pte(__va)
 576 #define get_pgd_next_virt(__pa) pt_ops.get_pte_virt(__pa)
 577 #define create_pgd_next_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)      \
 578         create_pte_mapping(__nextp, __va, __pa, __sz, __prot)
 579 #define fixmap_pgd_next         ((uintptr_t)fixmap_pte)
 580 #define early_dtb_pgd_next      ((uintptr_t)early_dtb_pmd)
 581 #define create_p4d_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot) do {} while(0)
 582 #define create_pud_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot) do {} while(0)
 583 #define create_pmd_mapping(__pmdp, __va, __pa, __sz, __prot) do {} while(0)
 584 #endif /* __PAGETABLE_PMD_FOLDED */
 585
 586 void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
 587                                       uintptr_t va, phys_addr_t pa,
 588                                       phys_addr_t sz, pgprot_t prot)
 589 {
 590         pgd_next_t *nextp;
 591         phys_addr_t next_phys;
 592         uintptr_t pgd_idx = pgd_index(va);
 593
 594         if (sz == PGDIR_SIZE) {
 595                 if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0)
 596                         pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(pa), prot);
 597                 return;
 598         }
 599
 600         if (pgd_val(pgdp[pgd_idx]) == 0) {
 601                 next_phys = alloc_pgd_next(va);
 602                 pgdp[pgd_idx] = pfn_pgd(PFN_DOWN(next_phys), PAGE_TABLE);
 603                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 604                 memset(nextp, 0, PAGE_SIZE);
 605         } else {
 606                 next_phys = PFN_PHYS(_pgd_pfn(pgdp[pgd_idx]));
 607                 nextp = get_pgd_next_virt(next_phys);
 608         }
 609
 610         create_pgd_next_mapping(nextp, va, pa, sz, prot);
 611 }
 612
 613 static uintptr_t __init best_map_size(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 614 {
 615         /* Upgrade to PMD_SIZE mappings whenever possible */
 616         if ((base & (PMD_SIZE - 1)) || (size & (PMD_SIZE - 1)))
 617                 return PAGE_SIZE;
 618
 619         return PMD_SIZE;
 620 }
 621
 622 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 623 #define phys_ram_base  (*(phys_addr_t *)XIP_FIXUP(&phys_ram_base))
 624 extern char _xiprom[], _exiprom[], __data_loc;
 625
 626 /* called from head.S with MMU off */
 627 asmlinkage void __init __copy_data(void)
 628 {
 629         void *from = (void *)(&__data_loc);
 630         void *to = (void *)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 631         size_t sz = (size_t)((uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata));
 632
 633         memcpy(to, from, sz);
 634 }
 635 #endif
 636
 637 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
 638 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 639 {
 640         if (is_va_kernel_text(va))
 641                 return PAGE_KERNEL_READ_EXEC;
 642
 643         /*
 644          * In 64-bit kernel, the kernel mapping is outside the linear mapping so
 645          * we must protect its linear mapping alias from being executed and
 646          * written.
 647          * And rodata section is marked readonly in mark_rodata_ro.
 648          */
 649         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && is_va_kernel_lm_alias_text(va))
 650                 return PAGE_KERNEL_READ;
 651
 652         return PAGE_KERNEL;
 653 }
 654
 655 void mark_rodata_ro(void)
 656 {
 657         set_kernel_memory(__start_rodata, _data, set_memory_ro);
 658         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
 659                 set_kernel_memory(lm_alias(__start_rodata), lm_alias(_data),
 660                                   set_memory_ro);
 661
 662         debug_checkwx();
 663 }
 664 #else
 665 static __init pgprot_t pgprot_from_va(uintptr_t va)
 666 {
 667         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && !is_kernel_mapping(va))
 668                 return PAGE_KERNEL;
 669
 670         return PAGE_KERNEL_EXEC;
 671 }
 672 #endif /* CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX */
 673
 674 #if defined(CONFIG_64BIT) && !defined(CONFIG_XIP_KERNEL)
 675 static void __init disable_pgtable_l5(void)
 676 {
 677         pgtable_l5_enabled = false;
 678         kernel_map.page_offset = PAGE_OFFSET_L4;
 679         satp_mode = SATP_MODE_48;
 680 }
 681
 682 static void __init disable_pgtable_l4(void)
 683 {
 684         pgtable_l4_enabled = false;
 685         kernel_map.page_offset = PAGE_OFFSET_L3;
 686         satp_mode = SATP_MODE_39;
 687 }
 688
 689 /*
 690  * There is a simple way to determine if 4-level is supported by the
 691  * underlying hardware: establish 1:1 mapping in 4-level page table mode
 692  * then read SATP to see if the configuration was taken into account
 693  * meaning sv48 is supported.
 694  */
 695 static __init void set_satp_mode(void)
 696 {
 697         u64 identity_satp, hw_satp;
 698         uintptr_t set_satp_mode_pmd = ((unsigned long)set_satp_mode) & PMD_MASK;
 699         bool check_l4 = false;
 700
 701         create_p4d_mapping(early_p4d,
 702                         set_satp_mode_pmd, (uintptr_t)early_pud,
 703                         P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 704         create_pud_mapping(early_pud,
 705                            set_satp_mode_pmd, (uintptr_t)early_pmd,
 706                            PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 707         /* Handle the case where set_satp_mode straddles 2 PMDs */
 708         create_pmd_mapping(early_pmd,
 709                            set_satp_mode_pmd, set_satp_mode_pmd,
 710                            PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 711         create_pmd_mapping(early_pmd,
 712                            set_satp_mode_pmd + PMD_SIZE,
 713                            set_satp_mode_pmd + PMD_SIZE,
 714                            PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 715 retry:
 716         create_pgd_mapping(early_pg_dir,
 717                            set_satp_mode_pmd,
 718                            check_l4 ? (uintptr_t)early_pud : (uintptr_t)early_p4d,
 719                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 720
 721         identity_satp = PFN_DOWN((uintptr_t)&early_pg_dir) | satp_mode;
 722
 723         local_flush_tlb_all();
 724         csr_write(CSR_SATP, identity_satp);
 725         hw_satp = csr_swap(CSR_SATP, 0ULL);
 726         local_flush_tlb_all();
 727
 728         if (hw_satp != identity_satp) {
 729                 if (!check_l4) {
 730                         disable_pgtable_l5();
 731                         check_l4 = true;
 732                         memset(early_pg_dir, 0, PAGE_SIZE);
 733                         goto retry;
 734                 }
 735                 disable_pgtable_l4();
 736         }
 737
 738         memset(early_pg_dir, 0, PAGE_SIZE);
 739         memset(early_p4d, 0, PAGE_SIZE);
 740         memset(early_pud, 0, PAGE_SIZE);
 741         memset(early_pmd, 0, PAGE_SIZE);
 742 }
 743 #endif
 744
 745 /*
 746  * setup_vm() is called from head.S with MMU-off.
 747  *
 748  * Following requirements should be honoured for setup_vm() to work
 749  * correctly:
 750  * 1) It should use PC-relative addressing for accessing kernel symbols.
 751  *    To achieve this we always use GCC cmodel=medany.
 752  * 2) The compiler instrumentation for FTRACE will not work for setup_vm()
 753  *    so disable compiler instrumentation when FTRACE is enabled.
 754  *
 755  * Currently, the above requirements are honoured by using custom CFLAGS
 756  * for init.o in mm/Makefile.
 757  */
 758
 759 #ifndef __riscv_cmodel_medany
 760 #error "setup_vm() is called from head.S before relocate so it should not use absolute addressing."
 761 #endif
 762
 763 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 764 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir,
 765                                             __always_unused bool early)
 766 {
 767         uintptr_t va, end_va;
 768
 769         /* Map the flash resident part */
 770         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.xiprom_sz;
 771         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 772                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 773                                    kernel_map.xiprom + (va - kernel_map.virt_addr),
 774                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 775
 776         /* Map the data in RAM */
 777         end_va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET + kernel_map.size;
 778         for (va = kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 779                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 780                                    kernel_map.phys_addr + (va - (kernel_map.virt_addr + XIP_OFFSET)),
 781                                    PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 782 }
 783 #else
 784 static void __init create_kernel_page_table(pgd_t *pgdir, bool early)
 785 {
 786         uintptr_t va, end_va;
 787
 788         end_va = kernel_map.virt_addr + kernel_map.size;
 789         for (va = kernel_map.virt_addr; va < end_va; va += PMD_SIZE)
 790                 create_pgd_mapping(pgdir, va,
 791                                    kernel_map.phys_addr + (va - kernel_map.virt_addr),
 792                                    PMD_SIZE,
 793                                    early ?
 794                                         PAGE_KERNEL_EXEC : pgprot_from_va(va));
 795 }
 796 #endif
 797
 798 /*
 799  * Setup a 4MB mapping that encompasses the device tree: for 64-bit kernel,
 800  * this means 2 PMD entries whereas for 32-bit kernel, this is only 1 PGDIR
 801  * entry.
 802  */
 803 static void __init create_fdt_early_page_table(pgd_t *pgdir, uintptr_t dtb_pa)
 804 {
 805 #ifndef CONFIG_BUILTIN_DTB
 806         uintptr_t pa = dtb_pa & ~(PMD_SIZE - 1);
 807
 808         create_pgd_mapping(early_pg_dir, DTB_EARLY_BASE_VA,
 809                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? early_dtb_pgd_next : pa,
 810                            PGDIR_SIZE,
 811                            IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? PAGE_TABLE : PAGE_KERNEL);
 812
 813         if (pgtable_l5_enabled)
 814                 create_p4d_mapping(early_dtb_p4d, DTB_EARLY_BASE_VA,
 815                                    (uintptr_t)early_dtb_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 816
 817         if (pgtable_l4_enabled)
 818                 create_pud_mapping(early_dtb_pud, DTB_EARLY_BASE_VA,
 819                                    (uintptr_t)early_dtb_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 820
 821         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
 822                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA,
 823                                    pa, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 824                 create_pmd_mapping(early_dtb_pmd, DTB_EARLY_BASE_VA + PMD_SIZE,
 825                                    pa + PMD_SIZE, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL);
 826         }
 827
 828         dtb_early_va = (void *)DTB_EARLY_BASE_VA + (dtb_pa & (PMD_SIZE - 1));
 829 #else
 830         /*
 831          * For 64-bit kernel, __va can't be used since it would return a linear
 832          * mapping address whereas dtb_early_va will be used before
 833          * setup_vm_final installs the linear mapping. For 32-bit kernel, as the
 834          * kernel is mapped in the linear mapping, that makes no difference.
 835          */
 836         dtb_early_va = kernel_mapping_pa_to_va(XIP_FIXUP(dtb_pa));
 837 #endif
 838
 839         dtb_early_pa = dtb_pa;
 840 }
 841
 842 /*
 843  * MMU is not enabled, the page tables are allocated directly using
 844  * early_pmd/pud/p4d and the address returned is the physical one.
 845  */
 846 void __init pt_ops_set_early(void)
 847 {
 848         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_early;
 849         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_early;
 850 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 851         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_early;
 852         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_early;
 853         pt_ops.alloc_pud = alloc_pud_early;
 854         pt_ops.get_pud_virt = get_pud_virt_early;
 855         pt_ops.alloc_p4d = alloc_p4d_early;
 856         pt_ops.get_p4d_virt = get_p4d_virt_early;
 857 #endif
 858 }
 859
 860 /*
 861  * MMU is enabled but page table setup is not complete yet.
 862  * fixmap page table alloc functions must be used as a means to temporarily
 863  * map the allocated physical pages since the linear mapping does not exist yet.
 864  *
 865  * Note that this is called with MMU disabled, hence kernel_mapping_pa_to_va,
 866  * but it will be used as described above.
 867  */
 868 void __init pt_ops_set_fixmap(void)
 869 {
 870         pt_ops.alloc_pte = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pte_fixmap);
 871         pt_ops.get_pte_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pte_virt_fixmap);
 872 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 873         pt_ops.alloc_pmd = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pmd_fixmap);
 874         pt_ops.get_pmd_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pmd_virt_fixmap);
 875         pt_ops.alloc_pud = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_pud_fixmap);
 876         pt_ops.get_pud_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_pud_virt_fixmap);
 877         pt_ops.alloc_p4d = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)alloc_p4d_fixmap);
 878         pt_ops.get_p4d_virt = kernel_mapping_pa_to_va((uintptr_t)get_p4d_virt_fixmap);
 879 #endif
 880 }
 881
 882 /*
 883  * MMU is enabled and page table setup is complete, so from now, we can use
 884  * generic page allocation functions to setup page table.
 885  */
 886 void __init pt_ops_set_late(void)
 887 {
 888         pt_ops.alloc_pte = alloc_pte_late;
 889         pt_ops.get_pte_virt = get_pte_virt_late;
 890 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 891         pt_ops.alloc_pmd = alloc_pmd_late;
 892         pt_ops.get_pmd_virt = get_pmd_virt_late;
 893         pt_ops.alloc_pud = alloc_pud_late;
 894         pt_ops.get_pud_virt = get_pud_virt_late;
 895         pt_ops.alloc_p4d = alloc_p4d_late;
 896         pt_ops.get_p4d_virt = get_p4d_virt_late;
 897 #endif
 898 }
 899
 900 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
 901 {
 902         pmd_t __maybe_unused fix_bmap_spmd, fix_bmap_epmd;
 903
 904         kernel_map.virt_addr = KERNEL_LINK_ADDR;
 905         kernel_map.page_offset = _AC(CONFIG_PAGE_OFFSET, UL);
 906
 907 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 908         kernel_map.xiprom = (uintptr_t)CONFIG_XIP_PHYS_ADDR;
 909         kernel_map.xiprom_sz = (uintptr_t)(&_exiprom) - (uintptr_t)(&_xiprom);
 910
 911         phys_ram_base = CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 912         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)CONFIG_PHYS_RAM_BASE;
 913         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - (uintptr_t)(&_sdata);
 914
 915         kernel_map.va_kernel_xip_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.xiprom;
 916 #else
 917         kernel_map.phys_addr = (uintptr_t)(&_start);
 918         kernel_map.size = (uintptr_t)(&_end) - kernel_map.phys_addr;
 919 #endif
 920
 921 #if defined(CONFIG_64BIT) && !defined(CONFIG_XIP_KERNEL)
 922         set_satp_mode();
 923 #endif
 924
 925         kernel_map.va_pa_offset = PAGE_OFFSET - kernel_map.phys_addr;
 926         kernel_map.va_kernel_pa_offset = kernel_map.virt_addr - kernel_map.phys_addr;
 927
 928         riscv_pfn_base = PFN_DOWN(kernel_map.phys_addr);
 929
 930         /*
 931          * The default maximal physical memory size is KERN_VIRT_SIZE for 32-bit
 932          * kernel, whereas for 64-bit kernel, the end of the virtual address
 933          * space is occupied by the modules/BPF/kernel mappings which reduces
 934          * the available size of the linear mapping.
 935          */
 936         memory_limit = KERN_VIRT_SIZE - (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? SZ_4G : 0);
 937
 938         /* Sanity check alignment and size */
 939         BUG_ON((PAGE_OFFSET % PGDIR_SIZE) != 0);
 940         BUG_ON((kernel_map.phys_addr % PMD_SIZE) != 0);
 941
 942 #ifdef CONFIG_64BIT
 943         /*
 944          * The last 4K bytes of the addressable memory can not be mapped because
 945          * of IS_ERR_VALUE macro.
 946          */
 947         BUG_ON((kernel_map.virt_addr + kernel_map.size) > ADDRESS_SPACE_END - SZ_4K);
 948 #endif
 949
 950         apply_early_boot_alternatives();
 951         pt_ops_set_early();
 952
 953         /* Setup early PGD for fixmap */
 954         create_pgd_mapping(early_pg_dir, FIXADDR_START,
 955                            fixmap_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 956
 957 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 958         /* Setup fixmap P4D and PUD */
 959         if (pgtable_l5_enabled)
 960                 create_p4d_mapping(fixmap_p4d, FIXADDR_START,
 961                                    (uintptr_t)fixmap_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 962         /* Setup fixmap PUD and PMD */
 963         if (pgtable_l4_enabled)
 964                 create_pud_mapping(fixmap_pud, FIXADDR_START,
 965                                    (uintptr_t)fixmap_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 966         create_pmd_mapping(fixmap_pmd, FIXADDR_START,
 967                            (uintptr_t)fixmap_pte, PMD_SIZE, PAGE_TABLE);
 968         /* Setup trampoline PGD and PMD */
 969         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 970                            trampoline_pgd_next, PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
 971         if (pgtable_l5_enabled)
 972                 create_p4d_mapping(trampoline_p4d, kernel_map.virt_addr,
 973                                    (uintptr_t)trampoline_pud, P4D_SIZE, PAGE_TABLE);
 974         if (pgtable_l4_enabled)
 975                 create_pud_mapping(trampoline_pud, kernel_map.virt_addr,
 976                                    (uintptr_t)trampoline_pmd, PUD_SIZE, PAGE_TABLE);
 977 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 978         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 979                            kernel_map.xiprom, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 980 #else
 981         create_pmd_mapping(trampoline_pmd, kernel_map.virt_addr,
 982                            kernel_map.phys_addr, PMD_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 983 #endif
 984 #else
 985         /* Setup trampoline PGD */
 986         create_pgd_mapping(trampoline_pg_dir, kernel_map.virt_addr,
 987                            kernel_map.phys_addr, PGDIR_SIZE, PAGE_KERNEL_EXEC);
 988 #endif
 989
 990         /*
 991          * Setup early PGD covering entire kernel which will allow
 992          * us to reach paging_init(). We map all memory banks later
 993          * in setup_vm_final() below.
 994          */
 995         create_kernel_page_table(early_pg_dir, true);
 996
 997         /* Setup early mapping for FDT early scan */
 998         create_fdt_early_page_table(early_pg_dir, dtb_pa);
 999
1000         /*
1001          * Bootime fixmap only can handle PMD_SIZE mapping. Thus, boot-ioremap
1002          * range can not span multiple pmds.
1003          */
1004         BUG_ON((__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN) >> PMD_SHIFT)
1005                      != (__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END) >> PMD_SHIFT));
1006
1007 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1008         /*
1009          * Early ioremap fixmap is already created as it lies within first 2MB
1010          * of fixmap region. We always map PMD_SIZE. Thus, both FIX_BTMAP_END
1011          * FIX_BTMAP_BEGIN should lie in the same pmd. Verify that and warn
1012          * the user if not.
1013          */
1014         fix_bmap_spmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))];
1015         fix_bmap_epmd = fixmap_pmd[pmd_index(__fix_to_virt(FIX_BTMAP_END))];
1016         if (pmd_val(fix_bmap_spmd) != pmd_val(fix_bmap_epmd)) {
1017                 WARN_ON(1);
1018                 pr_warn("fixmap btmap start [%08lx] != end [%08lx]\n",
1019                         pmd_val(fix_bmap_spmd), pmd_val(fix_bmap_epmd));
1020                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN): %08lx\n",
1021                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
1022                 pr_warn("fix_to_virt(FIX_BTMAP_END):   %08lx\n",
1023                         fix_to_virt(FIX_BTMAP_END));
1024
1025                 pr_warn("FIX_BTMAP_END:       %d\n", FIX_BTMAP_END);
1026                 pr_warn("FIX_BTMAP_BEGIN:     %d\n", FIX_BTMAP_BEGIN);
1027         }
1028 #endif
1029
1030         pt_ops_set_fixmap();
1031 }
1032
1033 static void __init setup_vm_final(void)
1034 {
1035         uintptr_t va, map_size;
1036         phys_addr_t pa, start, end;
1037         u64 i;
1038
1039         /* Setup swapper PGD for fixmap */
1040         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, FIXADDR_START,
1041                            __pa_symbol(fixmap_pgd_next),
1042                            PGDIR_SIZE, PAGE_TABLE);
1043
1044         /* Map all memory banks in the linear mapping */
1045         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
1046                 if (start >= end)
1047                         break;
1048                 if (start <= __pa(PAGE_OFFSET) &&
1049                     __pa(PAGE_OFFSET) < end)
1050                         start = __pa(PAGE_OFFSET);
1051                 if (end >= __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit)
1052                         end = __pa(PAGE_OFFSET) + memory_limit;
1053
1054                 map_size = best_map_size(start, end - start);
1055                 for (pa = start; pa < end; pa += map_size) {
1056                         va = (uintptr_t)__va(pa);
1057
1058                         create_pgd_mapping(swapper_pg_dir, va, pa, map_size,
1059                                            pgprot_from_va(va));
1060                 }
1061         }
1062
1063         /* Map the kernel */
1064         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
1065                 create_kernel_page_table(swapper_pg_dir, false);
1066
1067 #ifdef CONFIG_KASAN
1068         kasan_swapper_init();
1069 #endif
1070
1071         /* Clear fixmap PTE and PMD mappings */
1072         clear_fixmap(FIX_PTE);
1073         clear_fixmap(FIX_PMD);
1074         clear_fixmap(FIX_PUD);
1075         clear_fixmap(FIX_P4D);
1076
1077         /* Move to swapper page table */
1078         csr_write(CSR_SATP, PFN_DOWN(__pa_symbol(swapper_pg_dir)) | satp_mode);
1079         local_flush_tlb_all();
1080
1081         pt_ops_set_late();
1082 }
1083 #else
1084 asmlinkage void __init setup_vm(uintptr_t dtb_pa)
1085 {
1086         dtb_early_va = (void *)dtb_pa;
1087         dtb_early_pa = dtb_pa;
1088 }
1089
1090 static inline void setup_vm_final(void)
1091 {
1092 }
1093 #endif /* CONFIG_MMU */
1094
1095 /*
1096  * reserve_crashkernel() - reserves memory for crash kernel
1097  *
1098  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
1099  * line parameter. The memory reserved is used by dump capture kernel when
1100  * primary kernel is crashing.
1101  */
1102 static void __init reserve_crashkernel(void)
1103 {
1104         unsigned long long crash_base = 0;
1105         unsigned long long crash_size = 0;
1106         unsigned long search_start = memblock_start_of_DRAM();
1107         unsigned long search_end = memblock_end_of_DRAM();
1108
1109         int ret = 0;
1110
1111         if (!IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE))
1112                 return;
1113         /*
1114          * Don't reserve a region for a crash kernel on a crash kernel
1115          * since it doesn't make much sense and we have limited memory
1116          * resources.
1117          */
1118         if (is_kdump_kernel()) {
1119                 pr_info("crashkernel: ignoring reservation request\n");
1120                 return;
1121         }
1122
1123         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, memblock_phys_mem_size(),
1124                                 &crash_size, &crash_base);
1125         if (ret || !crash_size)
1126                 return;
1127
1128         crash_size = PAGE_ALIGN(crash_size);
1129
1130         if (crash_base) {
1131                 search_start = crash_base;
1132                 search_end = crash_base + crash_size;
1133         }
1134
1135         /*
1136          * Current riscv boot protocol requires 2MB alignment for
1137          * RV64 and 4MB alignment for RV32 (hugepage size)
1138          *
1139          * Try to alloc from 32bit addressible physical memory so that
1140          * swiotlb can work on the crash kernel.
1141          */
1142         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size, PMD_SIZE,
1143                                                search_start,
1144                                                min(search_end, (unsigned long) SZ_4G));
1145         if (crash_base == 0) {
1146                 /* Try again without restricting region to 32bit addressible memory */
1147                 crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size, PMD_SIZE,
1148                                                 search_start, search_end);
1149                 if (crash_base == 0) {
1150                         pr_warn("crashkernel: couldn't allocate %lldKB\n",
1151                                 crash_size >> 10);
1152                         return;
1153                 }
1154         }
1155
1156         pr_info("crashkernel: reserved 0x%016llx - 0x%016llx (%lld MB)\n",
1157                 crash_base, crash_base + crash_size, crash_size >> 20);
1158
1159         crashk_res.start = crash_base;
1160         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1161 }
1162
1163 void __init paging_init(void)
1164 {
1165         setup_bootmem();
1166         setup_vm_final();
1167 }
1168
1169 void __init misc_mem_init(void)
1170 {
1171         early_memtest(min_low_pfn << PAGE_SHIFT, max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
1172         arch_numa_init();
1173         sparse_init();
1174         zone_sizes_init();
1175         reserve_crashkernel();
1176         memblock_dump_all();
1177 }
1178
1179 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
1180 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
1181                                struct vmem_altmap *altmap)
1182 {
1183         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
1184 }
1185 #endif