Merge tag 'dma-mapping-5.3-1' of git://git.infradead.org/users/hch/dma-mapping
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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/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 <asm/processor.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include <asm/pgalloc.h>
38 #include <asm/dma.h>
39 #include <asm/lowcore.h>
40 #include <asm/tlb.h>
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include <asm/sections.h>
43 #include <asm/ctl_reg.h>
44 #include <asm/sclp.h>
45 #include <asm/set_memory.h>
46 #include <asm/kasan.h>
47 #include <asm/dma-mapping.h>
48 #include <asm/uv.h>
49
50 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __section(.bss..swapper_pg_dir);
51
52 unsigned long empty_zero_page, zero_page_mask;
53 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
54 EXPORT_SYMBOL(zero_page_mask);
55
56 bool initmem_freed;
57
58 static void __init setup_zero_pages(void)
59 {
60         unsigned int order;
61         struct page *page;
62         int i;
63
64         /* Latest machines require a mapping granularity of 512KB */
65         order = 7;
66
67         /* Limit number of empty zero pages for small memory sizes */
68         while (order > 2 && (totalram_pages() >> 10) < (1UL << order))
69                 order--;
70
71         empty_zero_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
72         if (!empty_zero_page)
73                 panic("Out of memory in setup_zero_pages");
74
75         page = virt_to_page((void *) empty_zero_page);
76         split_page(page, order);
77         for (i = 1 << order; i > 0; i--) {
78                 mark_page_reserved(page);
79                 page++;
80         }
81
82         zero_page_mask = ((PAGE_SIZE << order) - 1) & PAGE_MASK;
83 }
84
85 /*
86  * paging_init() sets up the page tables
87  */
88 void __init paging_init(void)
89 {
90         unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];
91         unsigned long pgd_type, asce_bits;
92         psw_t psw;
93
94         init_mm.pgd = swapper_pg_dir;
95         if (VMALLOC_END > _REGION2_SIZE) {
96                 asce_bits = _ASCE_TYPE_REGION2 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
97                 pgd_type = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
98         } else {
99                 asce_bits = _ASCE_TYPE_REGION3 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
100                 pgd_type = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
101         }
102         init_mm.context.asce = (__pa(init_mm.pgd) & PAGE_MASK) | asce_bits;
103         S390_lowcore.kernel_asce = init_mm.context.asce;
104         S390_lowcore.user_asce = S390_lowcore.kernel_asce;
105         crst_table_init((unsigned long *) init_mm.pgd, pgd_type);
106         vmem_map_init();
107         kasan_copy_shadow(init_mm.pgd);
108
109         /* enable virtual mapping in kernel mode */
110         __ctl_load(S390_lowcore.kernel_asce, 1, 1);
111         __ctl_load(S390_lowcore.kernel_asce, 7, 7);
112         __ctl_load(S390_lowcore.kernel_asce, 13, 13);
113         psw.mask = __extract_psw();
114         psw_bits(psw).dat = 1;
115         psw_bits(psw).as = PSW_BITS_AS_HOME;
116         __load_psw_mask(psw.mask);
117         kasan_free_early_identity();
118
119         sparse_memory_present_with_active_regions(MAX_NUMNODES);
120         sparse_init();
121         memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));
122         max_zone_pfns[ZONE_DMA] = PFN_DOWN(MAX_DMA_ADDRESS);
123         max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;
124         free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
125 }
126
127 void mark_rodata_ro(void)
128 {
129         unsigned long size = __end_ro_after_init - __start_ro_after_init;
130
131         set_memory_ro((unsigned long)__start_ro_after_init, size >> PAGE_SHIFT);
132         pr_info("Write protected read-only-after-init data: %luk\n", size >> 10);
133 }
134
135 int set_memory_encrypted(unsigned long addr, int numpages)
136 {
137         int i;
138
139         /* make specified pages unshared, (swiotlb, dma_free) */
140         for (i = 0; i < numpages; ++i) {
141                 uv_remove_shared(addr);
142                 addr += PAGE_SIZE;
143         }
144         return 0;
145 }
146
147 int set_memory_decrypted(unsigned long addr, int numpages)
148 {
149         int i;
150         /* make specified pages shared (swiotlb, dma_alloca) */
151         for (i = 0; i < numpages; ++i) {
152                 uv_set_shared(addr);
153                 addr += PAGE_SIZE;
154         }
155         return 0;
156 }
157
158 /* are we a protected virtualization guest? */
159 bool sev_active(void)
160 {
161         return is_prot_virt_guest();
162 }
163
164 bool force_dma_unencrypted(struct device *dev)
165 {
166         return sev_active();
167 }
168
169 /* protected virtualization */
170 static void pv_init(void)
171 {
172         if (!is_prot_virt_guest())
173                 return;
174
175         /* make sure bounce buffers are shared */
176         swiotlb_init(1);
177         swiotlb_update_mem_attributes();
178         swiotlb_force = SWIOTLB_FORCE;
179 }
180
181 void __init mem_init(void)
182 {
183         cpumask_set_cpu(0, &init_mm.context.cpu_attach_mask);
184         cpumask_set_cpu(0, mm_cpumask(&init_mm));
185
186         set_max_mapnr(max_low_pfn);
187         high_memory = (void *) __va(max_low_pfn * PAGE_SIZE);
188
189         pv_init();
190
191         /* Setup guest page hinting */
192         cmma_init();
193
194         /* this will put all low memory onto the freelists */
195         memblock_free_all();
196         setup_zero_pages();     /* Setup zeroed pages. */
197
198         cmma_init_nodat();
199
200         mem_init_print_info(NULL);
201 }
202
203 void free_initmem(void)
204 {
205         initmem_freed = true;
206         __set_memory((unsigned long)_sinittext,
207                      (unsigned long)(_einittext - _sinittext) >> PAGE_SHIFT,
208                      SET_MEMORY_RW | SET_MEMORY_NX);
209         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
210 }
211
212 unsigned long memory_block_size_bytes(void)
213 {
214         /*
215          * Make sure the memory block size is always greater
216          * or equal than the memory increment size.
217          */
218         return max_t(unsigned long, MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE, sclp.rzm);
219 }
220
221 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
222
223 #ifdef CONFIG_CMA
224
225 /* Prevent memory blocks which contain cma regions from going offline */
226
227 struct s390_cma_mem_data {
228         unsigned long start;
229         unsigned long end;
230 };
231
232 static int s390_cma_check_range(struct cma *cma, void *data)
233 {
234         struct s390_cma_mem_data *mem_data;
235         unsigned long start, end;
236
237         mem_data = data;
238         start = cma_get_base(cma);
239         end = start + cma_get_size(cma);
240         if (end < mem_data->start)
241                 return 0;
242         if (start >= mem_data->end)
243                 return 0;
244         return -EBUSY;
245 }
246
247 static int s390_cma_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
248                                  unsigned long action, void *data)
249 {
250         struct s390_cma_mem_data mem_data;
251         struct memory_notify *arg;
252         int rc = 0;
253
254         arg = data;
255         mem_data.start = arg->start_pfn << PAGE_SHIFT;
256         mem_data.end = mem_data.start + (arg->nr_pages << PAGE_SHIFT);
257         if (action == MEM_GOING_OFFLINE)
258                 rc = cma_for_each_area(s390_cma_check_range, &mem_data);
259         return notifier_from_errno(rc);
260 }
261
262 static struct notifier_block s390_cma_mem_nb = {
263         .notifier_call = s390_cma_mem_notifier,
264 };
265
266 static int __init s390_cma_mem_init(void)
267 {
268         return register_memory_notifier(&s390_cma_mem_nb);
269 }
270 device_initcall(s390_cma_mem_init);
271
272 #endif /* CONFIG_CMA */
273
274 int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
275                 struct mhp_restrictions *restrictions)
276 {
277         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
278         unsigned long size_pages = PFN_DOWN(size);
279         int rc;
280
281         if (WARN_ON_ONCE(restrictions->altmap))
282                 return -EINVAL;
283
284         rc = vmem_add_mapping(start, size);
285         if (rc)
286                 return rc;
287
288         rc = __add_pages(nid, start_pfn, size_pages, restrictions);
289         if (rc)
290                 vmem_remove_mapping(start, size);
291         return rc;
292 }
293
294 void arch_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size,
295                         struct vmem_altmap *altmap)
296 {
297         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
298         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
299         struct zone *zone;
300
301         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
302         __remove_pages(zone, start_pfn, nr_pages, altmap);
303         vmem_remove_mapping(start, size);
304 }
305 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */