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