arch/loongarch/mm/init.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2020-2022 Loongson Technology Corporation Limited
   4  */
   5 #include <linux/init.h>
   6 #include <linux/export.h>
   7 #include <linux/signal.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/smp.h>
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/errno.h>
  12 #include <linux/string.h>
  13 #include <linux/types.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/memblock.h>
  16 #include <linux/memremap.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mman.h>
  19 #include <linux/highmem.h>
  20 #include <linux/swap.h>
  21 #include <linux/proc_fs.h>
  22 #include <linux/pfn.h>
  23 #include <linux/hardirq.h>
  24 #include <linux/gfp.h>
  25 #include <linux/hugetlb.h>
  26 #include <linux/mmzone.h>
  27
  28 #include <asm/asm-offsets.h>
  29 #include <asm/bootinfo.h>
  30 #include <asm/cpu.h>
  31 #include <asm/dma.h>
  32 #include <asm/mmu_context.h>
  33 #include <asm/sections.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35 #include <asm/pgalloc.h>
  36 #include <asm/tlb.h>
  37
  38 /*
  39  * We have up to 8 empty zeroed pages so we can map one of the right colour
  40  * when needed.  Since page is never written to after the initialization we
  41  * don't have to care about aliases on other CPUs.
  42  */
  43 unsigned long empty_zero_page, zero_page_mask;
  44 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  45 EXPORT_SYMBOL(zero_page_mask);
  46
  47 void setup_zero_pages(void)
  48 {
  49         unsigned int order, i;
  50         struct page *page;
  51
  52         order = 0;
  53
  54         empty_zero_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
  55         if (!empty_zero_page)
  56                 panic("Oh boy, that early out of memory?");
  57
  58         page = virt_to_page((void *)empty_zero_page);
  59         split_page(page, order);
  60         for (i = 0; i < (1 << order); i++, page++)
  61                 mark_page_reserved(page);
  62
  63         zero_page_mask = ((PAGE_SIZE << order) - 1) & PAGE_MASK;
  64 }
  65
  66 void copy_user_highpage(struct page *to, struct page *from,
  67         unsigned long vaddr, struct vm_area_struct *vma)
  68 {
  69         void *vfrom, *vto;
  70
  71         vto = kmap_atomic(to);
  72         vfrom = kmap_atomic(from);
  73         copy_page(vto, vfrom);
  74         kunmap_atomic(vfrom);
  75         kunmap_atomic(vto);
  76         /* Make sure this page is cleared on other CPU's too before using it */
  77         smp_wmb();
  78 }
  79
  80 int __ref page_is_ram(unsigned long pfn)
  81 {
  82         unsigned long addr = PFN_PHYS(pfn);
  83
  84         return memblock_is_memory(addr) && !memblock_is_reserved(addr);
  85 }
  86
  87 #ifndef CONFIG_NUMA
  88 void __init paging_init(void)
  89 {
  90         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
  91
  92 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
  93         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = MAX_DMA_PFN;
  94 #endif
  95 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
  96         max_zone_pfns[ZONE_DMA32] = MAX_DMA32_PFN;
  97 #endif
  98         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
  99
 100         free_area_init(max_zone_pfns);
 101 }
 102
 103 void __init mem_init(void)
 104 {
 105         max_mapnr = max_low_pfn;
 106         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 107
 108         memblock_free_all();
 109         setup_zero_pages();     /* Setup zeroed pages.  */
 110 }
 111 #endif /* !CONFIG_NUMA */
 112
 113 void __ref free_initmem(void)
 114 {
 115         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
 116 }
 117
 118 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 119 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size, struct mhp_params *params)
 120 {
 121         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 122         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 123         int ret;
 124
 125         ret = __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, params);
 126
 127         if (ret)
 128                 pr_warn("%s: Problem encountered in __add_pages() as ret=%d\n",
 129                                 __func__,  ret);
 130
 131         return ret;
 132 }
 133
 134 void arch_remove_memory(u64 start, u64 size, struct vmem_altmap *altmap)
 135 {
 136         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 137         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
 138         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
 139
 140         /* With altmap the first mapped page is offset from @start */
 141         if (altmap)
 142                 page += vmem_altmap_offset(altmap);
 143         __remove_pages(start_pfn, nr_pages, altmap);
 144 }
 145
 146 #ifdef CONFIG_NUMA
 147 int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 148 {
 149         return pa_to_nid(start);
 150 }
 151 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_add_physaddr_to_nid);
 152 #endif
 153 #endif
 154
 155 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 156 void __meminit vmemmap_set_pmd(pmd_t *pmd, void *p, int node,
 157                                unsigned long addr, unsigned long next)
 158 {
 159         pmd_t entry;
 160
 161         entry = pfn_pmd(virt_to_pfn(p), PAGE_KERNEL);
 162         pmd_val(entry) |= _PAGE_HUGE | _PAGE_HGLOBAL;
 163         set_pmd_at(&init_mm, addr, pmd, entry);
 164 }
 165
 166 int __meminit vmemmap_check_pmd(pmd_t *pmd, int node,
 167                                 unsigned long addr, unsigned long next)
 168 {
 169         int huge = pmd_val(*pmd) & _PAGE_HUGE;
 170
 171         if (huge)
 172                 vmemmap_verify((pte_t *)pmd, node, addr, next);
 173
 174         return huge;
 175 }
 176
 177 int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end,
 178                                int node, struct vmem_altmap *altmap)
 179 {
 180 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS == 2
 181         return vmemmap_populate_basepages(start, end, node, NULL);
 182 #else
 183         return vmemmap_populate_hugepages(start, end, node, NULL);
 184 #endif
 185 }
 186
 187 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 188 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end, struct vmem_altmap *altmap)
 189 {
 190 }
 191 #endif
 192 #endif
 193
 194 static pte_t *fixmap_pte(unsigned long addr)
 195 {
 196         pgd_t *pgd;
 197         p4d_t *p4d;
 198         pud_t *pud;
 199         pmd_t *pmd;
 200
 201         pgd = pgd_offset_k(addr);
 202         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 203
 204         if (pgd_none(*pgd)) {
 205                 pud_t *new __maybe_unused;
 206
 207                 new = memblock_alloc_low(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 208                 pgd_populate(&init_mm, pgd, new);
 209 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 210                 pud_init(new);
 211 #endif
 212         }
 213
 214         pud = pud_offset(p4d, addr);
 215         if (pud_none(*pud)) {
 216                 pmd_t *new __maybe_unused;
 217
 218                 new = memblock_alloc_low(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 219                 pud_populate(&init_mm, pud, new);
 220 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 221                 pmd_init(new);
 222 #endif
 223         }
 224
 225         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 226         if (pmd_none(*pmd)) {
 227                 pte_t *new __maybe_unused;
 228
 229                 new = memblock_alloc_low(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 230                 pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, new);
 231         }
 232
 233         return pte_offset_kernel(pmd, addr);
 234 }
 235
 236 void __init __set_fixmap(enum fixed_addresses idx,
 237                                phys_addr_t phys, pgprot_t flags)
 238 {
 239         unsigned long addr = __fix_to_virt(idx);
 240         pte_t *ptep;
 241
 242         BUG_ON(idx <= FIX_HOLE || idx >= __end_of_fixed_addresses);
 243
 244         ptep = fixmap_pte(addr);
 245         if (!pte_none(*ptep)) {
 246                 pte_ERROR(*ptep);
 247                 return;
 248         }
 249
 250         if (pgprot_val(flags))
 251                 set_pte(ptep, pfn_pte(phys >> PAGE_SHIFT, flags));
 252         else {
 253                 pte_clear(&init_mm, addr, ptep);
 254                 flush_tlb_kernel_range(addr, addr + PAGE_SIZE);
 255         }
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Align swapper_pg_dir in to 64K, allows its address to be loaded
 260  * with a single LUI instruction in the TLB handlers.  If we used
 261  * __aligned(64K), its size would get rounded up to the alignment
 262  * size, and waste space.  So we place it in its own section and align
 263  * it in the linker script.
 264  */
 265 pgd_t swapper_pg_dir[_PTRS_PER_PGD] __section(".bss..swapper_pg_dir");
 266
 267 pgd_t invalid_pg_dir[_PTRS_PER_PGD] __page_aligned_bss;
 268 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 269 pud_t invalid_pud_table[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 270 #endif
 271 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 272 pmd_t invalid_pmd_table[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;
 273 EXPORT_SYMBOL(invalid_pmd_table);
 274 #endif
 275 pte_t invalid_pte_table[PTRS_PER_PTE] __page_aligned_bss;
 276 EXPORT_SYMBOL(invalid_pte_table);