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 int order;
  66         struct page *page;
  67         int i;
  68
  69         /* Latest machines require a mapping granularity of 512KB */
  70         order = 7;
  71
  72         /* Limit number of empty zero pages for small memory sizes */
  73         while (order > 2 && (totalram_pages() >> 10) < (1UL << order))
  74                 order--;
  75
  76         empty_zero_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
  77         if (!empty_zero_page)
  78                 panic("Out of memory in setup_zero_pages");
  79
  80         page = virt_to_page((void *) empty_zero_page);
  81         split_page(page, order);
  82         for (i = 1 << order; i > 0; i--) {
  83                 mark_page_reserved(page);
  84                 page++;
  85         }
  86
  87         zero_page_mask = ((PAGE_SIZE << order) - 1) & PAGE_MASK;
  88 }
  89
  90 /*
  91  * paging_init() sets up the page tables
  92  */
  93 void __init paging_init(void)
  94 {
  95         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
  96
  97         vmem_map_init();
  98         sparse_init();
  99         zone_dma_bits = 31;
 100         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
 101         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = virt_to_pfn(MAX_DMA_ADDRESS);
 102         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
 103         free_area_init(max_zone_pfns);
 104 }
 105
 106 void mark_rodata_ro(void)
 107 {
 108         unsigned long size = __end_ro_after_init - __start_ro_after_init;
 109
 110         __set_memory_ro(__start_ro_after_init, __end_ro_after_init);
 111         pr_info("Write protected read-only-after-init data: %luk\n", size >> 10);
 112 }
 113
 114 int set_memory_encrypted(unsigned long vaddr, int numpages)
 115 {
 116         int i;
 117
 118         /* make specified pages unshared, (swiotlb, dma_free) */
 119         for (i = 0; i < numpages; ++i) {
 120                 uv_remove_shared(virt_to_phys((void *)vaddr));
 121                 vaddr += PAGE_SIZE;
 122         }
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 int set_memory_decrypted(unsigned long vaddr, int numpages)
 127 {
 128         int i;
 129         /* make specified pages shared (swiotlb, dma_alloca) */
 130         for (i = 0; i < numpages; ++i) {
 131                 uv_set_shared(virt_to_phys((void *)vaddr));
 132                 vaddr += PAGE_SIZE;
 133         }
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 /* are we a protected virtualization guest? */
 138 bool force_dma_unencrypted(struct device *dev)
 139 {
 140         return is_prot_virt_guest();
 141 }
 142
 143 /* protected virtualization */
 144 static void pv_init(void)
 145 {
 146         if (!is_prot_virt_guest())
 147                 return;
 148
 149         virtio_set_mem_acc_cb(virtio_require_restricted_mem_acc);
 150
 151         /* make sure bounce buffers are shared */
 152         swiotlb_init(true, SWIOTLB_FORCE | SWIOTLB_VERBOSE);
 153         swiotlb_update_mem_attributes();
 154 }
 155
 156 void __init mem_init(void)
 157 {
 158         cpumask_set_cpu(0, &init_mm.context.cpu_attach_mask);
 159         cpumask_set_cpu(0, mm_cpumask(&init_mm));
 160
 161         set_max_mapnr(max_low_pfn);
 162         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
 163
 164         pv_init();
 165         kfence_split_mapping();
 166
 167         /* this will put all low memory onto the freelists */
 168         memblock_free_all();
 169         setup_zero_pages();     /* Setup zeroed pages. */
 170 }
 171
 172 void free_initmem(void)
 173 {
 174         set_memory_rwnx((unsigned long)_sinittext,
 175                         (unsigned long)(_einittext - _sinittext) >> PAGE_SHIFT);
 176         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
 177 }
 178
 179 unsigned long memory_block_size_bytes(void)
 180 {
 181         /*
 182          * Make sure the memory block size is always greater
 183          * or equal than the memory increment size.
 184          */
 185         return max_t(unsigned long, MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE, sclp.rzm);
 186 }
 187
 188 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 189 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 190
 191 static int __init pcpu_cpu_distance(unsigned int from, unsigned int to)
 192 {
 193         return LOCAL_DISTANCE;
 194 }
 195
 196 static int __init pcpu_cpu_to_node(int cpu)
 197 {
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 202 {
 203         unsigned long delta;
 204         unsigned int cpu;
 205         int rc;
 206
 207         /*
 208          * Always reserve area for module percpu variables.  That's
 209          * what the legacy allocator did.
 210          */
 211         rc = pcpu_embed_first_chunk(PERCPU_MODULE_RESERVE,
 212                                     PERCPU_DYNAMIC_RESERVE, PAGE_SIZE,
 213                                     pcpu_cpu_distance,
 214                                     pcpu_cpu_to_node);
 215         if (rc < 0)
 216                 panic("Failed to initialize percpu areas.");
 217
 218         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
 219         for_each_possible_cpu(cpu)
 220                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
 221 }
 222
 223 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 224
 225 #ifdef CONFIG_CMA
 226
 227 /* Prevent memory blocks which contain cma regions from going offline */
 228
 229 struct s390_cma_mem_data {
 230         unsigned long start;
 231         unsigned long end;
 232 };
 233
 234 static int s390_cma_check_range(struct cma *cma, void *data)
 235 {
 236         struct s390_cma_mem_data *mem_data;
 237         unsigned long start, end;
 238
 239         mem_data = data;
 240         start = cma_get_base(cma);
 241         end = start + cma_get_size(cma);
 242         if (end < mem_data->start)
 243                 return 0;
 244         if (start >= mem_data->end)
 245                 return 0;
 246         return -EBUSY;
 247 }
 248
 249 static int s390_cma_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 250                                  unsigned long action, void *data)
 251 {
 252         struct s390_cma_mem_data mem_data;
 253         struct memory_notify *arg;
 254         int rc = 0;
 255
 256         arg = data;
 257         mem_data.start = arg->start_pfn << PAGE_SHIFT;
 258         mem_data.end = mem_data.start + (arg->nr_pages << PAGE_SHIFT);
 259         if (action == MEM_GOING_OFFLINE)
 260                 rc = cma_for_each_area(s390_cma_check_range, &mem_data);
 261         return notifier_from_errno(rc);
 262 }
 263
 264 static struct notifier_block s390_cma_mem_nb = {
 265         .notifier_call = s390_cma_mem_notifier,
 266 };
 267
 268 static int __init s390_cma_mem_init(void)
 269 {
 270         return register_memory_notifier(&s390_cma_mem_nb);
 271 }
 272 device_initcall(s390_cma_mem_init);
 273
 274 #endif /* CONFIG_CMA */
 275
 276 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 277                     struct mhp_params *params)
 278 {
 279         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 280         unsigned long size_pages = PFN_DOWN(size);
 281         int rc;
 282
 283         if (WARN_ON_ONCE(params->pgprot.pgprot != PAGE_KERNEL.pgprot))
 284                 return -EINVAL;
 285
 286         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(start, size, true));
 287         rc = vmem_add_mapping(start, size);
 288         if (rc)
 289                 return rc;
 290
 291         rc = __add_pages(nid, start_pfn, size_pages, params);
 292         if (rc)
 293                 vmem_remove_mapping(start, size);
 294         return rc;
 295 }
 296
 297 void arch_remove_memory(u64 start, u64 size, struct vmem_altmap *altmap)
 298 {
 299         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 300         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 301
 302         __remove_pages(start_pfn, nr_pages, altmap);
 303         vmem_remove_mapping(start, size);
 304 }
 305 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 306
 307 #ifdef CONFIG_EXECMEM
 308 static struct execmem_info execmem_info __ro_after_init;
 309
 310 struct execmem_info __init *execmem_arch_setup(void)
 311 {
 312         unsigned long module_load_offset = 0;
 313         unsigned long start;
 314
 315         if (kaslr_enabled())
 316                 module_load_offset = get_random_u32_inclusive(1, 1024) * PAGE_SIZE;
 317
 318         start = MODULES_VADDR + module_load_offset;
 319
 320         execmem_info = (struct execmem_info){
 321                 .ranges = {
 322                         [EXECMEM_DEFAULT] = {
 323                                 .flags  = EXECMEM_KASAN_SHADOW,
 324                                 .start  = start,
 325                                 .end    = MODULES_END,
 326                                 .pgprot = PAGE_KERNEL,
 327                                 .alignment = MODULE_ALIGN,
 328                         },
 329                 },
 330         };
 331
 332         return &execmem_info;
 333 }
 334 #endif /* CONFIG_EXECMEM */