arch/nds32/mm/init.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 // Copyright (C) 1995-2005 Russell King
   3 // Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   4 // Copyright (C) 2013-2017 Andes Technology Corporation
   5
   6 #include <linux/kernel.h>
   7 #include <linux/errno.h>
   8 #include <linux/swap.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/memblock.h>
  11 #include <linux/mman.h>
  12 #include <linux/nodemask.h>
  13 #include <linux/initrd.h>
  14 #include <linux/highmem.h>
  15
  16 #include <asm/sections.h>
  17 #include <asm/setup.h>
  18 #include <asm/tlb.h>
  19 #include <asm/page.h>
  20
  21 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  22 DEFINE_SPINLOCK(anon_alias_lock);
  23 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
  24
  25 /*
  26  * empty_zero_page is a special page that is used for
  27  * zero-initialized data and COW.
  28  */
  29 struct page *empty_zero_page;
  30 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  31
  32 static void __init zone_sizes_init(void)
  33 {
  34         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES];
  35
  36         /* Clear the zone sizes */
  37         memset(zones_size, 0, sizeof(zones_size));
  38
  39         zones_size[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  40 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  41         zones_size[ZONE_HIGHMEM] = max_pfn;
  42 #endif
  43         free_area_init(zones_size);
  44
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Map all physical memory under high_memory into kernel's address space.
  49  *
  50  * This is explicitly coded for two-level page tables, so if you need
  51  * something else then this needs to change.
  52  */
  53 static void __init map_ram(void)
  54 {
  55         unsigned long v, p, e;
  56         pgd_t *pge;
  57         pud_t *pue;
  58         pmd_t *pme;
  59         pte_t *pte;
  60         /* These mark extents of read-only kernel pages...
  61          * ...from vmlinux.lds.S
  62          */
  63
  64         p = (u32) memblock_start_of_DRAM() & PAGE_MASK;
  65         e = min((u32) memblock_end_of_DRAM(), (u32) __pa(high_memory));
  66
  67         v = (u32) __va(p);
  68         pge = pgd_offset_k(v);
  69
  70         while (p < e) {
  71                 int j;
  72                 pue = pud_offset(pge, v);
  73                 pme = pmd_offset(pue, v);
  74
  75                 if ((u32) pue != (u32) pge || (u32) pme != (u32) pge) {
  76                         panic("%s: Kernel hardcoded for "
  77                               "two-level page tables", __func__);
  78                 }
  79
  80                 /* Alloc one page for holding PTE's... */
  81                 pte = (pte_t *) __va(memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE));
  82                 memset(pte, 0, PAGE_SIZE);
  83                 set_pmd(pme, __pmd(__pa(pte) + _PAGE_KERNEL_TABLE));
  84
  85                 /* Fill the newly allocated page with PTE'S */
  86                 for (j = 0; p < e && j < PTRS_PER_PTE;
  87                      v += PAGE_SIZE, p += PAGE_SIZE, j++, pte++) {
  88                         /* Create mapping between p and v. */
  89                         /* TODO: more fine grant for page access permission */
  90                         set_pte(pte, __pte(p + pgprot_val(PAGE_KERNEL)));
  91                 }
  92
  93                 pge++;
  94         }
  95 }
  96 static pmd_t *fixmap_pmd_p;
  97 static void __init fixedrange_init(void)
  98 {
  99         unsigned long vaddr;
 100         pgd_t *pgd;
 101         pud_t *pud;
 102         pmd_t *pmd;
 103 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 104         pte_t *pte;
 105 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 106
 107         /*
 108          * Fixed mappings:
 109          */
 110         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1);
 111         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 112         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 113         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 114         fixmap_pmd_p = (pmd_t *) __va(memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE));
 115         memset(fixmap_pmd_p, 0, PAGE_SIZE);
 116         set_pmd(pmd, __pmd(__pa(fixmap_pmd_p) + _PAGE_KERNEL_TABLE));
 117
 118 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 119         /*
 120          * Permanent kmaps:
 121          */
 122         vaddr = PKMAP_BASE;
 123
 124         pgd = swapper_pg_dir + pgd_index(vaddr);
 125         pud = pud_offset(pgd, vaddr);
 126         pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 127         pte = (pte_t *) __va(memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE));
 128         memset(pte, 0, PAGE_SIZE);
 129         set_pmd(pmd, __pmd(__pa(pte) + _PAGE_KERNEL_TABLE));
 130         pkmap_page_table = pte;
 131 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
 132 }
 133
 134 /*
 135  * paging_init() sets up the page tables, initialises the zone memory
 136  * maps, and sets up the zero page, bad page and bad page tables.
 137  */
 138 void __init paging_init(void)
 139 {
 140         int i;
 141         void *zero_page;
 142
 143         pr_info("Setting up paging and PTEs.\n");
 144         /* clear out the init_mm.pgd that will contain the kernel's mappings */
 145         for (i = 0; i < PTRS_PER_PGD; i++)
 146                 swapper_pg_dir[i] = __pgd(1);
 147
 148         map_ram();
 149
 150         fixedrange_init();
 151
 152         /* allocate space for empty_zero_page */
 153         zero_page = __va(memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE));
 154         memset(zero_page, 0, PAGE_SIZE);
 155         zone_sizes_init();
 156
 157         empty_zero_page = virt_to_page(zero_page);
 158         flush_dcache_page(empty_zero_page);
 159 }
 160
 161 static inline void __init free_highmem(void)
 162 {
 163 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 164         unsigned long pfn;
 165         for (pfn = PFN_UP(__pa(high_memory)); pfn < max_pfn; pfn++) {
 166                 phys_addr_t paddr = (phys_addr_t) pfn << PAGE_SHIFT;
 167                 if (!memblock_is_reserved(paddr))
 168                         free_highmem_page(pfn_to_page(pfn));
 169         }
 170 #endif
 171 }
 172
 173 static void __init set_max_mapnr_init(void)
 174 {
 175         max_mapnr = max_pfn;
 176 }
 177
 178 /*
 179  * mem_init() marks the free areas in the mem_map and tells us how much
 180  * memory is free.  This is done after various parts of the system have
 181  * claimed their memory after the kernel image.
 182  */
 183 void __init mem_init(void)
 184 {
 185         phys_addr_t memory_start = memblock_start_of_DRAM();
 186         BUG_ON(!mem_map);
 187         set_max_mapnr_init();
 188
 189         free_highmem();
 190
 191         /* this will put all low memory onto the freelists */
 192         memblock_free_all();
 193         mem_init_print_info(NULL);
 194
 195         pr_info("virtual kernel memory layout:\n"
 196                 "    fixmap  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 197 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 198                 "    pkmap   : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 199 #endif
 200                 "    consist : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 201                 "    vmalloc : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 202                 "    lowmem  : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld MB)\n"
 203                 "      .init : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 204                 "      .data : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n"
 205                 "      .text : 0x%08lx - 0x%08lx   (%4ld kB)\n",
 206                 FIXADDR_START, FIXADDR_TOP, (FIXADDR_TOP - FIXADDR_START) >> 10,
 207 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 208                 PKMAP_BASE, PKMAP_BASE + LAST_PKMAP * PAGE_SIZE,
 209                 (LAST_PKMAP * PAGE_SIZE) >> 10,
 210 #endif
 211                 CONSISTENT_BASE, CONSISTENT_END,
 212                 ((CONSISTENT_END) - (CONSISTENT_BASE)) >> 20, VMALLOC_START,
 213                 (unsigned long)VMALLOC_END, (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,
 214                 (unsigned long)__va(memory_start), (unsigned long)high_memory,
 215                 ((unsigned long)high_memory -
 216                  (unsigned long)__va(memory_start)) >> 20,
 217                 (unsigned long)&__init_begin, (unsigned long)&__init_end,
 218                 ((unsigned long)&__init_end -
 219                  (unsigned long)&__init_begin) >> 10, (unsigned long)&_etext,
 220                 (unsigned long)&_edata,
 221                 ((unsigned long)&_edata - (unsigned long)&_etext) >> 10,
 222                 (unsigned long)&_text, (unsigned long)&_etext,
 223                 ((unsigned long)&_etext - (unsigned long)&_text) >> 10);
 224
 225         /*
 226          * Check boundaries twice: Some fundamental inconsistencies can
 227          * be detected at build time already.
 228          */
 229 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 230         BUILD_BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP * PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
 231         BUILD_BUG_ON((CONSISTENT_END) > PKMAP_BASE);
 232 #endif
 233         BUILD_BUG_ON(VMALLOC_END > CONSISTENT_BASE);
 234         BUILD_BUG_ON(VMALLOC_START >= VMALLOC_END);
 235
 236 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 237         BUG_ON(PKMAP_BASE + LAST_PKMAP * PAGE_SIZE > FIXADDR_START);
 238         BUG_ON(CONSISTENT_END > PKMAP_BASE);
 239 #endif
 240         BUG_ON(VMALLOC_END > CONSISTENT_BASE);
 241         BUG_ON(VMALLOC_START >= VMALLOC_END);
 242         BUG_ON((unsigned long)high_memory > VMALLOC_START);
 243
 244         return;
 245 }
 246
 247 void free_initmem(void)
 248 {
 249         free_initmem_default(-1);
 250 }
 251
 252 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 253 void free_initrd_mem(unsigned long start, unsigned long end)
 254 {
 255         free_reserved_area((void *)start, (void *)end, -1, "initrd");
 256 }
 257 #endif
 258
 259 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx,
 260                                phys_addr_t phys, pgprot_t flags)
 261 {
 262         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 263         pte_t *pte;
 264
 265         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 266
 267         pte = (pte_t *)&fixmap_pmd_p[pte_index(addr)];;
 268
 269         if (pgprot_val(flags)) {
 270                 set_pte(pte, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, flags));
 271         } else {
 272                 pte_clear(&init_mm, addr, pte);
 273                 flush_tlb_kernel_range(addr, addr + PAGE_SIZE);
 274         }
 275 }