Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/arch/x86_64/mm/init.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1995 Linus Torvalds
6 : : * Copyright (C) 2000 Pavel Machek <pavel@ucw.cz>
7 : : * Copyright (C) 2002,2003 Andi Kleen <ak@suse.de>
8 : : */
9 : :
10 : : #include <linux/signal.h>
11 : : #include <linux/sched.h>
12 : : #include <linux/kernel.h>
13 : : #include <linux/errno.h>
14 : : #include <linux/string.h>
15 : : #include <linux/types.h>
16 : : #include <linux/ptrace.h>
17 : : #include <linux/mman.h>
18 : : #include <linux/mm.h>
19 : : #include <linux/swap.h>
20 : : #include <linux/smp.h>
21 : : #include <linux/init.h>
22 : : #include <linux/initrd.h>
23 : : #include <linux/pagemap.h>
24 : : #include <linux/memblock.h>
25 : : #include <linux/proc_fs.h>
26 : : #include <linux/pci.h>
27 : : #include <linux/pfn.h>
28 : : #include <linux/poison.h>
29 : : #include <linux/dma-mapping.h>
30 : : #include <linux/memory.h>
31 : : #include <linux/memory_hotplug.h>
32 : : #include <linux/memremap.h>
33 : : #include <linux/nmi.h>
34 : : #include <linux/gfp.h>
35 : : #include <linux/kcore.h>
36 : :
37 : : #include <asm/processor.h>
38 : : #include <asm/bios_ebda.h>
39 : : #include <linux/uaccess.h>
40 : : #include <asm/pgtable.h>
41 : : #include <asm/pgalloc.h>
42 : : #include <asm/dma.h>
43 : : #include <asm/fixmap.h>
44 : : #include <asm/e820/api.h>
45 : : #include <asm/apic.h>
46 : : #include <asm/tlb.h>
47 : : #include <asm/mmu_context.h>
48 : : #include <asm/proto.h>
49 : : #include <asm/smp.h>
50 : : #include <asm/sections.h>
51 : : #include <asm/kdebug.h>
52 : : #include <asm/numa.h>
53 : : #include <asm/set_memory.h>
54 : : #include <asm/init.h>
55 : : #include <asm/uv/uv.h>
56 : : #include <asm/setup.h>
57 : :
58 : : #include "mm_internal.h"
59 : :
60 : : #include "ident_map.c"
61 : :
62 : : #define DEFINE_POPULATE(fname, type1, type2, init) \
63 : : static inline void fname##_init(struct mm_struct *mm, \
64 : : type1##_t *arg1, type2##_t *arg2, bool init) \
65 : : { \
66 : : if (init) \
67 : : fname##_safe(mm, arg1, arg2); \
68 : : else \
69 : : fname(mm, arg1, arg2); \
70 : : }
71 : :
72 [ + - ]: 13 : DEFINE_POPULATE(p4d_populate, p4d, pud, init)
73 : 0 : DEFINE_POPULATE(pgd_populate, pgd, p4d, init)
74 [ + - - - ]: 13 : DEFINE_POPULATE(pud_populate, pud, pmd, init)
75 [ + - - - ]: 26 : DEFINE_POPULATE(pmd_populate_kernel, pmd, pte, init)
76 : :
77 : : #define DEFINE_ENTRY(type1, type2, init) \
78 : : static inline void set_##type1##_init(type1##_t *arg1, \
79 : : type2##_t arg2, bool init) \
80 : : { \
81 : : if (init) \
82 : : set_##type1##_safe(arg1, arg2); \
83 : : else \
84 : : set_##type1(arg1, arg2); \
85 : : }
86 : :
87 [ # # # # : 0 : DEFINE_ENTRY(p4d, p4d, init)
# # # # ]
88 [ + - + - : 79716 : DEFINE_ENTRY(pud, pud, init)
- + - - -
+ ]
89 [ # # # # : 0 : DEFINE_ENTRY(pmd, pmd, init)
# # # # #
# ]
90 [ - - - - : 19942 : DEFINE_ENTRY(pte, pte, init)
- - - - +
- - + - -
- + + - -
+ - - - +
+ - - + -
- - + ]
91 : :
92 : :
93 : : /*
94 : : * NOTE: pagetable_init alloc all the fixmap pagetables contiguous on the
95 : : * physical space so we can cache the place of the first one and move
96 : : * around without checking the pgd every time.
97 : : */
98 : :
99 : : /* Bits supported by the hardware: */
100 : : pteval_t __supported_pte_mask __read_mostly = ~0;
101 : : /* Bits allowed in normal kernel mappings: */
102 : : pteval_t __default_kernel_pte_mask __read_mostly = ~0;
103 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
104 : : /* Used in PAGE_KERNEL_* macros which are reasonably used out-of-tree: */
105 : : EXPORT_SYMBOL(__default_kernel_pte_mask);
106 : :
107 : : int force_personality32;
108 : :
109 : : /*
110 : : * noexec32=on|off
111 : : * Control non executable heap for 32bit processes.
112 : : * To control the stack too use noexec=off
113 : : *
114 : : * on PROT_READ does not imply PROT_EXEC for 32-bit processes (default)
115 : : * off PROT_READ implies PROT_EXEC
116 : : */
117 : 0 : static int __init nonx32_setup(char *str)
118 : : {
119 [ # # ]: 0 : if (!strcmp(str, "on"))
120 : 0 : force_personality32 &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
121 [ # # ]: 0 : else if (!strcmp(str, "off"))
122 : 0 : force_personality32 |= READ_IMPLIES_EXEC;
123 : 0 : return 1;
124 : : }
125 : : __setup("noexec32=", nonx32_setup);
126 : :
127 : 0 : static void sync_global_pgds_l5(unsigned long start, unsigned long end)
128 : : {
129 : 0 : unsigned long addr;
130 : :
131 [ # # ]: 0 : for (addr = start; addr <= end; addr = ALIGN(addr + 1, PGDIR_SIZE)) {
132 : 0 : const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(addr);
133 : 0 : struct page *page;
134 : :
135 : : /* Check for overflow */
136 [ # # ]: 0 : if (addr < start)
137 : : break;
138 : :
139 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd_ref))
140 : 0 : continue;
141 : :
142 : 0 : spin_lock(&pgd_lock);
143 [ # # ]: 0 : list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
144 : 0 : pgd_t *pgd;
145 : 0 : spinlock_t *pgt_lock;
146 : :
147 : 0 : pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(addr);
148 : : /* the pgt_lock only for Xen */
149 : 0 : pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
150 : 0 : spin_lock(pgt_lock);
151 : :
152 [ # # # # ]: 0 : if (!pgd_none(*pgd_ref) && !pgd_none(*pgd))
153 [ # # ]: 0 : BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
154 : :
155 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd))
156 : 0 : set_pgd(pgd, *pgd_ref);
157 : :
158 : 0 : spin_unlock(pgt_lock);
159 : : }
160 : 0 : spin_unlock(&pgd_lock);
161 : : }
162 : 0 : }
163 : :
164 : 182 : static void sync_global_pgds_l4(unsigned long start, unsigned long end)
165 : : {
166 : 182 : unsigned long addr;
167 : :
168 [ + + ]: 4459 : for (addr = start; addr <= end; addr = ALIGN(addr + 1, PGDIR_SIZE)) {
169 : 4277 : pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(addr);
170 : 4277 : const p4d_t *p4d_ref;
171 : 4277 : struct page *page;
172 : :
173 : : /*
174 : : * With folded p4d, pgd_none() is always false, we need to
175 : : * handle synchonization on p4d level.
176 : : */
177 [ - + ]: 4277 : MAYBE_BUILD_BUG_ON(pgd_none(*pgd_ref));
178 : 4277 : p4d_ref = p4d_offset(pgd_ref, addr);
179 : :
180 [ + + ]: 4277 : if (p4d_none(*p4d_ref))
181 : 4121 : continue;
182 : :
183 : 156 : spin_lock(&pgd_lock);
184 [ + + ]: 182 : list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
185 : 26 : pgd_t *pgd;
186 : 26 : p4d_t *p4d;
187 : 26 : spinlock_t *pgt_lock;
188 : :
189 : 26 : pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(addr);
190 : 26 : p4d = p4d_offset(pgd, addr);
191 : : /* the pgt_lock only for Xen */
192 : 26 : pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
193 : 26 : spin_lock(pgt_lock);
194 : :
195 [ + - + - ]: 26 : if (!p4d_none(*p4d_ref) && !p4d_none(*p4d))
196 [ - + ]: 26 : BUG_ON(p4d_page_vaddr(*p4d)
197 : : != p4d_page_vaddr(*p4d_ref));
198 : :
199 [ - + ]: 26 : if (p4d_none(*p4d))
200 : 0 : set_p4d(p4d, *p4d_ref);
201 : :
202 : 26 : spin_unlock(pgt_lock);
203 : : }
204 : 156 : spin_unlock(&pgd_lock);
205 : : }
206 : 182 : }
207 : :
208 : : /*
209 : : * When memory was added make sure all the processes MM have
210 : : * suitable PGD entries in the local PGD level page.
211 : : */
212 : 182 : void sync_global_pgds(unsigned long start, unsigned long end)
213 : : {
214 [ - + - ]: 182 : if (pgtable_l5_enabled())
215 : 0 : sync_global_pgds_l5(start, end);
216 : : else
217 : 182 : sync_global_pgds_l4(start, end);
218 : 182 : }
219 : :
220 : : /*
221 : : * NOTE: This function is marked __ref because it calls __init function
222 : : * (alloc_bootmem_pages). It's safe to do it ONLY when after_bootmem == 0.
223 : : */
224 : 39 : static __ref void *spp_getpage(void)
225 : : {
226 : 39 : void *ptr;
227 : :
228 [ - + ]: 39 : if (after_bootmem)
229 : 0 : ptr = (void *) get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
230 : : else
231 : 39 : ptr = memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
232 : :
233 [ + - - + ]: 39 : if (!ptr || ((unsigned long)ptr & ~PAGE_MASK)) {
234 : 0 : panic("set_pte_phys: cannot allocate page data %s\n",
235 [ # # ]: 0 : after_bootmem ? "after bootmem" : "");
236 : : }
237 : :
238 : 39 : pr_debug("spp_getpage %p\n", ptr);
239 : :
240 : 39 : return ptr;
241 : : }
242 : :
243 : 0 : static p4d_t *fill_p4d(pgd_t *pgd, unsigned long vaddr)
244 : : {
245 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd)) {
246 : 0 : p4d_t *p4d = (p4d_t *)spp_getpage();
247 : 0 : pgd_populate(&init_mm, pgd, p4d);
248 [ # # ]: 0 : if (p4d != p4d_offset(pgd, 0))
249 : 0 : printk(KERN_ERR "PAGETABLE BUG #00! %p <-> %p\n",
250 : : p4d, p4d_offset(pgd, 0));
251 : : }
252 : 0 : return p4d_offset(pgd, vaddr);
253 : : }
254 : :
255 : 273 : static pud_t *fill_pud(p4d_t *p4d, unsigned long vaddr)
256 : : {
257 [ + + ]: 273 : if (p4d_none(*p4d)) {
258 : 13 : pud_t *pud = (pud_t *)spp_getpage();
259 : 13 : p4d_populate(&init_mm, p4d, pud);
260 [ - + ]: 13 : if (pud != pud_offset(p4d, 0))
261 : 0 : printk(KERN_ERR "PAGETABLE BUG #01! %p <-> %p\n",
262 : : pud, pud_offset(p4d, 0));
263 : : }
264 : 273 : return pud_offset(p4d, vaddr);
265 : : }
266 : :
267 : 273 : static pmd_t *fill_pmd(pud_t *pud, unsigned long vaddr)
268 : : {
269 [ + + ]: 273 : if (pud_none(*pud)) {
270 : 13 : pmd_t *pmd = (pmd_t *) spp_getpage();
271 [ + - ]: 13 : pud_populate(&init_mm, pud, pmd);
272 [ + - - + ]: 26 : if (pmd != pmd_offset(pud, 0))
273 : 0 : printk(KERN_ERR "PAGETABLE BUG #02! %p <-> %p\n",
274 : : pmd, pmd_offset(pud, 0));
275 : : }
276 [ + - ]: 273 : return pmd_offset(pud, vaddr);
277 : : }
278 : :
279 : 273 : static pte_t *fill_pte(pmd_t *pmd, unsigned long vaddr)
280 : : {
281 [ + + ]: 273 : if (pmd_none(*pmd)) {
282 : 13 : pte_t *pte = (pte_t *) spp_getpage();
283 [ + - ]: 13 : pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, pte);
284 [ + - - + ]: 26 : if (pte != pte_offset_kernel(pmd, 0))
285 : 0 : printk(KERN_ERR "PAGETABLE BUG #03!\n");
286 : : }
287 [ + - ]: 273 : return pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
288 : : }
289 : :
290 : 273 : static void __set_pte_vaddr(pud_t *pud, unsigned long vaddr, pte_t new_pte)
291 : : {
292 : 273 : pmd_t *pmd = fill_pmd(pud, vaddr);
293 : 273 : pte_t *pte = fill_pte(pmd, vaddr);
294 : :
295 : 273 : set_pte(pte, new_pte);
296 : :
297 : : /*
298 : : * It's enough to flush this one mapping.
299 : : * (PGE mappings get flushed as well)
300 : : */
301 : 273 : __flush_tlb_one_kernel(vaddr);
302 : 273 : }
303 : :
304 : 273 : void set_pte_vaddr_p4d(p4d_t *p4d_page, unsigned long vaddr, pte_t new_pte)
305 : : {
306 : 273 : p4d_t *p4d = p4d_page + p4d_index(vaddr);
307 : 273 : pud_t *pud = fill_pud(p4d, vaddr);
308 : :
309 : 273 : __set_pte_vaddr(pud, vaddr, new_pte);
310 : 273 : }
311 : :
312 : 0 : void set_pte_vaddr_pud(pud_t *pud_page, unsigned long vaddr, pte_t new_pte)
313 : : {
314 : 0 : pud_t *pud = pud_page + pud_index(vaddr);
315 : :
316 : 0 : __set_pte_vaddr(pud, vaddr, new_pte);
317 : 0 : }
318 : :
319 : 273 : void set_pte_vaddr(unsigned long vaddr, pte_t pteval)
320 : : {
321 : 273 : pgd_t *pgd;
322 : 273 : p4d_t *p4d_page;
323 : :
324 : 273 : pr_debug("set_pte_vaddr %lx to %lx\n", vaddr, native_pte_val(pteval));
325 : :
326 : 273 : pgd = pgd_offset_k(vaddr);
327 [ - + ]: 273 : if (pgd_none(*pgd)) {
328 : 0 : printk(KERN_ERR
329 : : "PGD FIXMAP MISSING, it should be setup in head.S!\n");
330 : 0 : return;
331 : : }
332 : :
333 : 273 : p4d_page = p4d_offset(pgd, 0);
334 : 273 : set_pte_vaddr_p4d(p4d_page, vaddr, pteval);
335 : : }
336 : :
337 : 0 : pmd_t * __init populate_extra_pmd(unsigned long vaddr)
338 : : {
339 : 0 : pgd_t *pgd;
340 : 0 : p4d_t *p4d;
341 : 0 : pud_t *pud;
342 : :
343 : 0 : pgd = pgd_offset_k(vaddr);
344 : 0 : p4d = fill_p4d(pgd, vaddr);
345 : 0 : pud = fill_pud(p4d, vaddr);
346 : 0 : return fill_pmd(pud, vaddr);
347 : : }
348 : :
349 : 0 : pte_t * __init populate_extra_pte(unsigned long vaddr)
350 : : {
351 : 0 : pmd_t *pmd;
352 : :
353 : 0 : pmd = populate_extra_pmd(vaddr);
354 : 0 : return fill_pte(pmd, vaddr);
355 : : }
356 : :
357 : : /*
358 : : * Create large page table mappings for a range of physical addresses.
359 : : */
360 : 0 : static void __init __init_extra_mapping(unsigned long phys, unsigned long size,
361 : : enum page_cache_mode cache)
362 : : {
363 : 0 : pgd_t *pgd;
364 : 0 : p4d_t *p4d;
365 : 0 : pud_t *pud;
366 : 0 : pmd_t *pmd;
367 : 0 : pgprot_t prot;
368 : :
369 [ # # ]: 0 : pgprot_val(prot) = pgprot_val(PAGE_KERNEL_LARGE) |
370 : : pgprot_val(pgprot_4k_2_large(cachemode2pgprot(cache)));
371 [ # # # # ]: 0 : BUG_ON((phys & ~PMD_MASK) || (size & ~PMD_MASK));
372 [ # # ]: 0 : for (; size; phys += PMD_SIZE, size -= PMD_SIZE) {
373 : 0 : pgd = pgd_offset_k((unsigned long)__va(phys));
374 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd)) {
375 : 0 : p4d = (p4d_t *) spp_getpage();
376 [ # # ]: 0 : set_pgd(pgd, __pgd(__pa(p4d) | _KERNPG_TABLE |
377 : : _PAGE_USER));
378 : : }
379 : 0 : p4d = p4d_offset(pgd, (unsigned long)__va(phys));
380 [ # # ]: 0 : if (p4d_none(*p4d)) {
381 : 0 : pud = (pud_t *) spp_getpage();
382 [ # # ]: 0 : set_p4d(p4d, __p4d(__pa(pud) | _KERNPG_TABLE |
383 : : _PAGE_USER));
384 : : }
385 [ # # ]: 0 : pud = pud_offset(p4d, (unsigned long)__va(phys));
386 [ # # ]: 0 : if (pud_none(*pud)) {
387 : 0 : pmd = (pmd_t *) spp_getpage();
388 [ # # ]: 0 : set_pud(pud, __pud(__pa(pmd) | _KERNPG_TABLE |
389 : : _PAGE_USER));
390 : : }
391 [ # # ]: 0 : pmd = pmd_offset(pud, phys);
392 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!pmd_none(*pmd));
393 : 0 : set_pmd(pmd, __pmd(phys | pgprot_val(prot)));
394 : : }
395 : 0 : }
396 : :
397 : 0 : void __init init_extra_mapping_wb(unsigned long phys, unsigned long size)
398 : : {
399 : 0 : __init_extra_mapping(phys, size, _PAGE_CACHE_MODE_WB);
400 : 0 : }
401 : :
402 : 0 : void __init init_extra_mapping_uc(unsigned long phys, unsigned long size)
403 : : {
404 : 0 : __init_extra_mapping(phys, size, _PAGE_CACHE_MODE_UC);
405 : 0 : }
406 : :
407 : : /*
408 : : * The head.S code sets up the kernel high mapping:
409 : : *
410 : : * from __START_KERNEL_map to __START_KERNEL_map + size (== _end-_text)
411 : : *
412 : : * phys_base holds the negative offset to the kernel, which is added
413 : : * to the compile time generated pmds. This results in invalid pmds up
414 : : * to the point where we hit the physaddr 0 mapping.
415 : : *
416 : : * We limit the mappings to the region from _text to _brk_end. _brk_end
417 : : * is rounded up to the 2MB boundary. This catches the invalid pmds as
418 : : * well, as they are located before _text:
419 : : */
420 : 13 : void __init cleanup_highmap(void)
421 : : {
422 : 13 : unsigned long vaddr = __START_KERNEL_map;
423 : 13 : unsigned long vaddr_end = __START_KERNEL_map + KERNEL_IMAGE_SIZE;
424 : 13 : unsigned long end = roundup((unsigned long)_brk_end, PMD_SIZE) - 1;
425 : 13 : pmd_t *pmd = level2_kernel_pgt;
426 : :
427 : : /*
428 : : * Native path, max_pfn_mapped is not set yet.
429 : : * Xen has valid max_pfn_mapped set in
430 : : * arch/x86/xen/mmu.c:xen_setup_kernel_pagetable().
431 : : */
432 [ - + ]: 13 : if (max_pfn_mapped)
433 : 0 : vaddr_end = __START_KERNEL_map + (max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
434 : :
435 [ + + ]: 3341 : for (; vaddr + PMD_SIZE - 1 < vaddr_end; pmd++, vaddr += PMD_SIZE) {
436 [ - + ]: 3328 : if (pmd_none(*pmd))
437 : 0 : continue;
438 [ + + + + ]: 3328 : if (vaddr < (unsigned long) _text || vaddr > end)
439 : 2574 : set_pmd(pmd, __pmd(0));
440 : : }
441 : 13 : }
442 : :
443 : : /*
444 : : * Create PTE level page table mapping for physical addresses.
445 : : * It returns the last physical address mapped.
446 : : */
447 : : static unsigned long __meminit
448 : 39 : phys_pte_init(pte_t *pte_page, unsigned long paddr, unsigned long paddr_end,
449 : : pgprot_t prot, bool init)
450 : : {
451 : 39 : unsigned long pages = 0, paddr_next;
452 : 39 : unsigned long paddr_last = paddr_end;
453 : 39 : pte_t *pte;
454 : 39 : int i;
455 : :
456 : 39 : pte = pte_page + pte_index(paddr);
457 : 39 : i = pte_index(paddr);
458 : :
459 [ + + ]: 16679 : for (; i < PTRS_PER_PTE; i++, paddr = paddr_next, pte++) {
460 : 16640 : paddr_next = (paddr & PAGE_MASK) + PAGE_SIZE;
461 [ + + ]: 16640 : if (paddr >= paddr_end) {
462 [ + - + + ]: 7488 : if (!after_bootmem &&
463 : 3744 : !e820__mapped_any(paddr & PAGE_MASK, paddr_next,
464 [ + - ]: 416 : E820_TYPE_RAM) &&
465 : 416 : !e820__mapped_any(paddr & PAGE_MASK, paddr_next,
466 : : E820_TYPE_RESERVED_KERN))
467 [ + - ]: 416 : set_pte_init(pte, __pte(0), init);
468 : 3744 : continue;
469 : : }
470 : :
471 : : /*
472 : : * We will re-use the existing mapping.
473 : : * Xen for example has some special requirements, like mapping
474 : : * pagetable pages as RO. So assume someone who pre-setup
475 : : * these mappings are more intelligent.
476 : : */
477 [ - + ]: 12896 : if (!pte_none(*pte)) {
478 [ # # ]: 0 : if (!after_bootmem)
479 : 0 : pages++;
480 : 0 : continue;
481 : : }
482 : :
483 : 12896 : if (0)
484 : : pr_info(" pte=%p addr=%lx pte=%016lx\n", pte, paddr,
485 : : pfn_pte(paddr >> PAGE_SHIFT, PAGE_KERNEL).pte);
486 : 12896 : pages++;
487 [ + - ]: 12896 : set_pte_init(pte, pfn_pte(paddr >> PAGE_SHIFT, prot), init);
488 : : paddr_last = (paddr & PAGE_MASK) + PAGE_SIZE;
489 : : }
490 : :
491 : 39 : update_page_count(PG_LEVEL_4K, pages);
492 : :
493 : 39 : return paddr_last;
494 : : }
495 : :
496 : : /*
497 : : * Create PMD level page table mapping for physical addresses. The virtual
498 : : * and physical address have to be aligned at this level.
499 : : * It returns the last physical address mapped.
500 : : */
501 : : static unsigned long __meminit
502 : 78 : phys_pmd_init(pmd_t *pmd_page, unsigned long paddr, unsigned long paddr_end,
503 : : unsigned long page_size_mask, pgprot_t prot, bool init)
504 : : {
505 : 78 : unsigned long pages = 0, paddr_next;
506 : 78 : unsigned long paddr_last = paddr_end;
507 : :
508 : 78 : int i = pmd_index(paddr);
509 : :
510 [ + + ]: 23400 : for (; i < PTRS_PER_PMD; i++, paddr = paddr_next) {
511 [ + + ]: 23322 : pmd_t *pmd = pmd_page + pmd_index(paddr);
512 : 23322 : pte_t *pte;
513 : 23322 : pgprot_t new_prot = prot;
514 : :
515 : 23322 : paddr_next = (paddr & PMD_MASK) + PMD_SIZE;
516 [ + + ]: 23322 : if (paddr >= paddr_end) {
517 [ + - - + ]: 33306 : if (!after_bootmem &&
518 : 16653 : !e820__mapped_any(paddr & PMD_MASK, paddr_next,
519 [ # # ]: 0 : E820_TYPE_RAM) &&
520 : 0 : !e820__mapped_any(paddr & PMD_MASK, paddr_next,
521 : : E820_TYPE_RESERVED_KERN))
522 : 0 : set_pmd_init(pmd, __pmd(0), init);
523 : 23296 : continue;
524 : : }
525 : :
526 [ + + ]: 6669 : if (!pmd_none(*pmd)) {
527 [ + - + - ]: 26 : if (!pmd_large(*pmd)) {
528 : 13 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
529 [ + - ]: 13 : pte = (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd);
530 : 13 : paddr_last = phys_pte_init(pte, paddr,
531 : : paddr_end, prot,
532 : : init);
533 : 13 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
534 : 13 : continue;
535 : : }
536 : : /*
537 : : * If we are ok with PG_LEVEL_2M mapping, then we will
538 : : * use the existing mapping,
539 : : *
540 : : * Otherwise, we will split the large page mapping but
541 : : * use the same existing protection bits except for
542 : : * large page, so that we don't violate Intel's TLB
543 : : * Application note (317080) which says, while changing
544 : : * the page sizes, new and old translations should
545 : : * not differ with respect to page frame and
546 : : * attributes.
547 : : */
548 [ # # ]: 0 : if (page_size_mask & (1 << PG_LEVEL_2M)) {
549 [ # # ]: 0 : if (!after_bootmem)
550 : 0 : pages++;
551 : 0 : paddr_last = paddr_next;
552 : 0 : continue;
553 : : }
554 : 0 : new_prot = pte_pgprot(pte_clrhuge(*(pte_t *)pmd));
555 : : }
556 : :
557 [ + + ]: 6656 : if (page_size_mask & (1<<PG_LEVEL_2M)) {
558 : 6630 : pages++;
559 : 6630 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
560 : 6630 : set_pte_init((pte_t *)pmd,
561 : : pfn_pte((paddr & PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT,
562 [ + - ]: 6630 : __pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_PSE)),
563 : : init);
564 : 6630 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
565 : 6630 : paddr_last = paddr_next;
566 : 6630 : continue;
567 : : }
568 : :
569 : 26 : pte = alloc_low_page();
570 : 26 : paddr_last = phys_pte_init(pte, paddr, paddr_end, new_prot, init);
571 : :
572 : 26 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
573 : 26 : pmd_populate_kernel_init(&init_mm, pmd, pte, init);
574 : 26 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
575 : : }
576 : 78 : update_page_count(PG_LEVEL_2M, pages);
577 : 78 : return paddr_last;
578 : : }
579 : :
580 : : /*
581 : : * Create PUD level page table mapping for physical addresses. The virtual
582 : : * and physical address do not have to be aligned at this level. KASLR can
583 : : * randomize virtual addresses up to this level.
584 : : * It returns the last physical address mapped.
585 : : */
586 : : static unsigned long __meminit
587 : 78 : phys_pud_init(pud_t *pud_page, unsigned long paddr, unsigned long paddr_end,
588 : : unsigned long page_size_mask, bool init)
589 : : {
590 : 78 : unsigned long pages = 0, paddr_next;
591 : 78 : unsigned long paddr_last = paddr_end;
592 : 78 : unsigned long vaddr = (unsigned long)__va(paddr);
593 : 78 : int i = pud_index(vaddr);
594 : :
595 [ + + ]: 40014 : for (; i < PTRS_PER_PUD; i++, paddr = paddr_next) {
596 : 39936 : pud_t *pud;
597 : 39936 : pmd_t *pmd;
598 : 39936 : pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
599 : :
600 : 39936 : vaddr = (unsigned long)__va(paddr);
601 [ + + ]: 39936 : pud = pud_page + pud_index(vaddr);
602 : 39936 : paddr_next = (paddr & PUD_MASK) + PUD_SIZE;
603 : :
604 [ + + ]: 39936 : if (paddr >= paddr_end) {
605 [ + - + - ]: 79716 : if (!after_bootmem &&
606 : 39858 : !e820__mapped_any(paddr & PUD_MASK, paddr_next,
607 [ + - ]: 39858 : E820_TYPE_RAM) &&
608 : 39858 : !e820__mapped_any(paddr & PUD_MASK, paddr_next,
609 : : E820_TYPE_RESERVED_KERN))
610 : 39858 : set_pud_init(pud, __pud(0), init);
611 : 39923 : continue;
612 : : }
613 : :
614 [ + + ]: 78 : if (!pud_none(*pud)) {
615 [ + - ]: 65 : if (!pud_large(*pud)) {
616 [ + - ]: 65 : pmd = pmd_offset(pud, 0);
617 : 65 : paddr_last = phys_pmd_init(pmd, paddr,
618 : : paddr_end,
619 : : page_size_mask,
620 : : prot, init);
621 : 65 : continue;
622 : : }
623 : : /*
624 : : * If we are ok with PG_LEVEL_1G mapping, then we will
625 : : * use the existing mapping.
626 : : *
627 : : * Otherwise, we will split the gbpage mapping but use
628 : : * the same existing protection bits except for large
629 : : * page, so that we don't violate Intel's TLB
630 : : * Application note (317080) which says, while changing
631 : : * the page sizes, new and old translations should
632 : : * not differ with respect to page frame and
633 : : * attributes.
634 : : */
635 [ # # ]: 0 : if (page_size_mask & (1 << PG_LEVEL_1G)) {
636 [ # # ]: 0 : if (!after_bootmem)
637 : 0 : pages++;
638 : 0 : paddr_last = paddr_next;
639 : 0 : continue;
640 : : }
641 : 0 : prot = pte_pgprot(pte_clrhuge(*(pte_t *)pud));
642 : : }
643 : :
644 [ - + ]: 13 : if (page_size_mask & (1<<PG_LEVEL_1G)) {
645 : 0 : pages++;
646 : 0 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
647 : 0 : set_pte_init((pte_t *)pud,
648 : : pfn_pte((paddr & PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT,
649 [ # # ]: 0 : PAGE_KERNEL_LARGE),
650 : : init);
651 : 0 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
652 : 0 : paddr_last = paddr_next;
653 : 0 : continue;
654 : : }
655 : :
656 : 13 : pmd = alloc_low_page();
657 : 13 : paddr_last = phys_pmd_init(pmd, paddr, paddr_end,
658 : : page_size_mask, prot, init);
659 : :
660 : 13 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
661 : 13 : pud_populate_init(&init_mm, pud, pmd, init);
662 : 13 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
663 : : }
664 : :
665 : 78 : update_page_count(PG_LEVEL_1G, pages);
666 : :
667 : 78 : return paddr_last;
668 : : }
669 : :
670 : : static unsigned long __meminit
671 : 78 : phys_p4d_init(p4d_t *p4d_page, unsigned long paddr, unsigned long paddr_end,
672 : : unsigned long page_size_mask, bool init)
673 : : {
674 : 78 : unsigned long vaddr, vaddr_end, vaddr_next, paddr_next, paddr_last;
675 : :
676 : 78 : paddr_last = paddr_end;
677 : 78 : vaddr = (unsigned long)__va(paddr);
678 : 78 : vaddr_end = (unsigned long)__va(paddr_end);
679 : :
680 [ - - + ]: 78 : if (!pgtable_l5_enabled())
681 : 78 : return phys_pud_init((pud_t *) p4d_page, paddr, paddr_end,
682 : : page_size_mask, init);
683 : :
684 [ # # ]: 0 : for (; vaddr < vaddr_end; vaddr = vaddr_next) {
685 [ # # ]: 0 : p4d_t *p4d = p4d_page + p4d_index(vaddr);
686 : 0 : pud_t *pud;
687 : :
688 : 0 : vaddr_next = (vaddr & P4D_MASK) + P4D_SIZE;
689 [ # # ]: 0 : paddr = __pa(vaddr);
690 : :
691 [ # # ]: 0 : if (paddr >= paddr_end) {
692 [ # # ]: 0 : paddr_next = __pa(vaddr_next);
693 [ # # # # ]: 0 : if (!after_bootmem &&
694 : 0 : !e820__mapped_any(paddr & P4D_MASK, paddr_next,
695 [ # # ]: 0 : E820_TYPE_RAM) &&
696 : 0 : !e820__mapped_any(paddr & P4D_MASK, paddr_next,
697 : : E820_TYPE_RESERVED_KERN))
698 : 0 : set_p4d_init(p4d, __p4d(0), init);
699 : 0 : continue;
700 : : }
701 : :
702 [ # # ]: 0 : if (!p4d_none(*p4d)) {
703 [ # # ]: 0 : pud = pud_offset(p4d, 0);
704 [ # # ]: 0 : paddr_last = phys_pud_init(pud, paddr, __pa(vaddr_end),
705 : : page_size_mask, init);
706 : 0 : continue;
707 : : }
708 : :
709 : 0 : pud = alloc_low_page();
710 [ # # ]: 0 : paddr_last = phys_pud_init(pud, paddr, __pa(vaddr_end),
711 : : page_size_mask, init);
712 : :
713 : 0 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
714 [ # # ]: 0 : p4d_populate_init(&init_mm, p4d, pud, init);
715 : 0 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
716 : : }
717 : :
718 : : return paddr_last;
719 : : }
720 : :
721 : : static unsigned long __meminit
722 : 78 : __kernel_physical_mapping_init(unsigned long paddr_start,
723 : : unsigned long paddr_end,
724 : : unsigned long page_size_mask,
725 : : bool init)
726 : : {
727 : 78 : bool pgd_changed = false;
728 : 78 : unsigned long vaddr, vaddr_start, vaddr_end, vaddr_next, paddr_last;
729 : :
730 : 78 : paddr_last = paddr_end;
731 : 78 : vaddr = (unsigned long)__va(paddr_start);
732 : 78 : vaddr_end = (unsigned long)__va(paddr_end);
733 : 78 : vaddr_start = vaddr;
734 : :
735 [ + + ]: 156 : for (; vaddr < vaddr_end; vaddr = vaddr_next) {
736 : 78 : pgd_t *pgd = pgd_offset_k(vaddr);
737 : 78 : p4d_t *p4d;
738 : :
739 : 78 : vaddr_next = (vaddr & PGDIR_MASK) + PGDIR_SIZE;
740 : :
741 [ + + ]: 78 : if (pgd_val(*pgd)) {
742 [ + - ]: 65 : p4d = (p4d_t *)pgd_page_vaddr(*pgd);
743 [ + - ]: 130 : paddr_last = phys_p4d_init(p4d, __pa(vaddr),
744 : : __pa(vaddr_end),
745 : : page_size_mask,
746 : : init);
747 : 65 : continue;
748 : : }
749 : :
750 : 13 : p4d = alloc_low_page();
751 [ + - ]: 26 : paddr_last = phys_p4d_init(p4d, __pa(vaddr), __pa(vaddr_end),
752 : : page_size_mask, init);
753 : :
754 : 13 : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
755 [ - + - ]: 13 : if (pgtable_l5_enabled())
756 [ # # ]: 0 : pgd_populate_init(&init_mm, pgd, p4d, init);
757 : : else
758 : 13 : p4d_populate_init(&init_mm, p4d_offset(pgd, vaddr),
759 : : (pud_t *) p4d, init);
760 : :
761 : 13 : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
762 : 13 : pgd_changed = true;
763 : : }
764 : :
765 [ + + ]: 78 : if (pgd_changed)
766 : 13 : sync_global_pgds(vaddr_start, vaddr_end - 1);
767 : :
768 : 78 : return paddr_last;
769 : : }
770 : :
771 : :
772 : : /*
773 : : * Create page table mapping for the physical memory for specific physical
774 : : * addresses. Note that it can only be used to populate non-present entries.
775 : : * The virtual and physical addresses have to be aligned on PMD level
776 : : * down. It returns the last physical address mapped.
777 : : */
778 : : unsigned long __meminit
779 : 78 : kernel_physical_mapping_init(unsigned long paddr_start,
780 : : unsigned long paddr_end,
781 : : unsigned long page_size_mask)
782 : : {
783 : 78 : return __kernel_physical_mapping_init(paddr_start, paddr_end,
784 : : page_size_mask, true);
785 : : }
786 : :
787 : : /*
788 : : * This function is similar to kernel_physical_mapping_init() above with the
789 : : * exception that it uses set_{pud,pmd}() instead of the set_{pud,pte}_safe()
790 : : * when updating the mapping. The caller is responsible to flush the TLBs after
791 : : * the function returns.
792 : : */
793 : : unsigned long __meminit
794 : 0 : kernel_physical_mapping_change(unsigned long paddr_start,
795 : : unsigned long paddr_end,
796 : : unsigned long page_size_mask)
797 : : {
798 : 0 : return __kernel_physical_mapping_init(paddr_start, paddr_end,
799 : : page_size_mask, false);
800 : : }
801 : :
802 : : #ifndef CONFIG_NUMA
803 : : void __init initmem_init(void)
804 : : {
805 : : memblock_set_node(0, PHYS_ADDR_MAX, &memblock.memory, 0);
806 : : }
807 : : #endif
808 : :
809 : 13 : void __init paging_init(void)
810 : : {
811 : 13 : sparse_memory_present_with_active_regions(MAX_NUMNODES);
812 : 13 : sparse_init();
813 : :
814 : : /*
815 : : * clear the default setting with node 0
816 : : * note: don't use nodes_clear here, that is really clearing when
817 : : * numa support is not compiled in, and later node_set_state
818 : : * will not set it back.
819 : : */
820 : 13 : node_clear_state(0, N_MEMORY);
821 : 13 : if (N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY)
822 : 13 : node_clear_state(0, N_NORMAL_MEMORY);
823 : :
824 : 13 : zone_sizes_init();
825 : 13 : }
826 : :
827 : : /*
828 : : * Memory hotplug specific functions
829 : : */
830 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
831 : : /*
832 : : * After memory hotplug the variables max_pfn, max_low_pfn and high_memory need
833 : : * updating.
834 : : */
835 : : static void update_end_of_memory_vars(u64 start, u64 size)
836 : : {
837 : : unsigned long end_pfn = PFN_UP(start + size);
838 : :
839 : : if (end_pfn > max_pfn) {
840 : : max_pfn = end_pfn;
841 : : max_low_pfn = end_pfn;
842 : : high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
843 : : }
844 : : }
845 : :
846 : : int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
847 : : struct mhp_restrictions *restrictions)
848 : : {
849 : : int ret;
850 : :
851 : : ret = __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, restrictions);
852 : : WARN_ON_ONCE(ret);
853 : :
854 : : /* update max_pfn, max_low_pfn and high_memory */
855 : : update_end_of_memory_vars(start_pfn << PAGE_SHIFT,
856 : : nr_pages << PAGE_SHIFT);
857 : :
858 : : return ret;
859 : : }
860 : :
861 : : int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
862 : : struct mhp_restrictions *restrictions)
863 : : {
864 : : unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
865 : : unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
866 : :
867 : : init_memory_mapping(start, start + size);
868 : :
869 : : return add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, restrictions);
870 : : }
871 : :
872 : : #define PAGE_INUSE 0xFD
873 : :
874 : : static void __meminit free_pagetable(struct page *page, int order)
875 : : {
876 : : unsigned long magic;
877 : : unsigned int nr_pages = 1 << order;
878 : :
879 : : /* bootmem page has reserved flag */
880 : : if (PageReserved(page)) {
881 : : __ClearPageReserved(page);
882 : :
883 : : magic = (unsigned long)page->freelist;
884 : : if (magic == SECTION_INFO || magic == MIX_SECTION_INFO) {
885 : : while (nr_pages--)
886 : : put_page_bootmem(page++);
887 : : } else
888 : : while (nr_pages--)
889 : : free_reserved_page(page++);
890 : : } else
891 : : free_pages((unsigned long)page_address(page), order);
892 : : }
893 : :
894 : : static void __meminit free_hugepage_table(struct page *page,
895 : : struct vmem_altmap *altmap)
896 : : {
897 : : if (altmap)
898 : : vmem_altmap_free(altmap, PMD_SIZE / PAGE_SIZE);
899 : : else
900 : : free_pagetable(page, get_order(PMD_SIZE));
901 : : }
902 : :
903 : : static void __meminit free_pte_table(pte_t *pte_start, pmd_t *pmd)
904 : : {
905 : : pte_t *pte;
906 : : int i;
907 : :
908 : : for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++) {
909 : : pte = pte_start + i;
910 : : if (!pte_none(*pte))
911 : : return;
912 : : }
913 : :
914 : : /* free a pte talbe */
915 : : free_pagetable(pmd_page(*pmd), 0);
916 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
917 : : pmd_clear(pmd);
918 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
919 : : }
920 : :
921 : : static void __meminit free_pmd_table(pmd_t *pmd_start, pud_t *pud)
922 : : {
923 : : pmd_t *pmd;
924 : : int i;
925 : :
926 : : for (i = 0; i < PTRS_PER_PMD; i++) {
927 : : pmd = pmd_start + i;
928 : : if (!pmd_none(*pmd))
929 : : return;
930 : : }
931 : :
932 : : /* free a pmd talbe */
933 : : free_pagetable(pud_page(*pud), 0);
934 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
935 : : pud_clear(pud);
936 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
937 : : }
938 : :
939 : : static void __meminit free_pud_table(pud_t *pud_start, p4d_t *p4d)
940 : : {
941 : : pud_t *pud;
942 : : int i;
943 : :
944 : : for (i = 0; i < PTRS_PER_PUD; i++) {
945 : : pud = pud_start + i;
946 : : if (!pud_none(*pud))
947 : : return;
948 : : }
949 : :
950 : : /* free a pud talbe */
951 : : free_pagetable(p4d_page(*p4d), 0);
952 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
953 : : p4d_clear(p4d);
954 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
955 : : }
956 : :
957 : : static void __meminit
958 : : remove_pte_table(pte_t *pte_start, unsigned long addr, unsigned long end,
959 : : bool direct)
960 : : {
961 : : unsigned long next, pages = 0;
962 : : pte_t *pte;
963 : : void *page_addr;
964 : : phys_addr_t phys_addr;
965 : :
966 : : pte = pte_start + pte_index(addr);
967 : : for (; addr < end; addr = next, pte++) {
968 : : next = (addr + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
969 : : if (next > end)
970 : : next = end;
971 : :
972 : : if (!pte_present(*pte))
973 : : continue;
974 : :
975 : : /*
976 : : * We mapped [0,1G) memory as identity mapping when
977 : : * initializing, in arch/x86/kernel/head_64.S. These
978 : : * pagetables cannot be removed.
979 : : */
980 : : phys_addr = pte_val(*pte) + (addr & PAGE_MASK);
981 : : if (phys_addr < (phys_addr_t)0x40000000)
982 : : return;
983 : :
984 : : if (PAGE_ALIGNED(addr) && PAGE_ALIGNED(next)) {
985 : : /*
986 : : * Do not free direct mapping pages since they were
987 : : * freed when offlining, or simplely not in use.
988 : : */
989 : : if (!direct)
990 : : free_pagetable(pte_page(*pte), 0);
991 : :
992 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
993 : : pte_clear(&init_mm, addr, pte);
994 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
995 : :
996 : : /* For non-direct mapping, pages means nothing. */
997 : : pages++;
998 : : } else {
999 : : /*
1000 : : * If we are here, we are freeing vmemmap pages since
1001 : : * direct mapped memory ranges to be freed are aligned.
1002 : : *
1003 : : * If we are not removing the whole page, it means
1004 : : * other page structs in this page are being used and
1005 : : * we canot remove them. So fill the unused page_structs
1006 : : * with 0xFD, and remove the page when it is wholly
1007 : : * filled with 0xFD.
1008 : : */
1009 : : memset((void *)addr, PAGE_INUSE, next - addr);
1010 : :
1011 : : page_addr = page_address(pte_page(*pte));
1012 : : if (!memchr_inv(page_addr, PAGE_INUSE, PAGE_SIZE)) {
1013 : : free_pagetable(pte_page(*pte), 0);
1014 : :
1015 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
1016 : : pte_clear(&init_mm, addr, pte);
1017 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
1018 : : }
1019 : : }
1020 : : }
1021 : :
1022 : : /* Call free_pte_table() in remove_pmd_table(). */
1023 : : flush_tlb_all();
1024 : : if (direct)
1025 : : update_page_count(PG_LEVEL_4K, -pages);
1026 : : }
1027 : :
1028 : : static void __meminit
1029 : : remove_pmd_table(pmd_t *pmd_start, unsigned long addr, unsigned long end,
1030 : : bool direct, struct vmem_altmap *altmap)
1031 : : {
1032 : : unsigned long next, pages = 0;
1033 : : pte_t *pte_base;
1034 : : pmd_t *pmd;
1035 : : void *page_addr;
1036 : :
1037 : : pmd = pmd_start + pmd_index(addr);
1038 : : for (; addr < end; addr = next, pmd++) {
1039 : : next = pmd_addr_end(addr, end);
1040 : :
1041 : : if (!pmd_present(*pmd))
1042 : : continue;
1043 : :
1044 : : if (pmd_large(*pmd)) {
1045 : : if (IS_ALIGNED(addr, PMD_SIZE) &&
1046 : : IS_ALIGNED(next, PMD_SIZE)) {
1047 : : if (!direct)
1048 : : free_hugepage_table(pmd_page(*pmd),
1049 : : altmap);
1050 : :
1051 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
1052 : : pmd_clear(pmd);
1053 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
1054 : : pages++;
1055 : : } else {
1056 : : /* If here, we are freeing vmemmap pages. */
1057 : : memset((void *)addr, PAGE_INUSE, next - addr);
1058 : :
1059 : : page_addr = page_address(pmd_page(*pmd));
1060 : : if (!memchr_inv(page_addr, PAGE_INUSE,
1061 : : PMD_SIZE)) {
1062 : : free_hugepage_table(pmd_page(*pmd),
1063 : : altmap);
1064 : :
1065 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
1066 : : pmd_clear(pmd);
1067 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
1068 : : }
1069 : : }
1070 : :
1071 : : continue;
1072 : : }
1073 : :
1074 : : pte_base = (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd);
1075 : : remove_pte_table(pte_base, addr, next, direct);
1076 : : free_pte_table(pte_base, pmd);
1077 : : }
1078 : :
1079 : : /* Call free_pmd_table() in remove_pud_table(). */
1080 : : if (direct)
1081 : : update_page_count(PG_LEVEL_2M, -pages);
1082 : : }
1083 : :
1084 : : static void __meminit
1085 : : remove_pud_table(pud_t *pud_start, unsigned long addr, unsigned long end,
1086 : : struct vmem_altmap *altmap, bool direct)
1087 : : {
1088 : : unsigned long next, pages = 0;
1089 : : pmd_t *pmd_base;
1090 : : pud_t *pud;
1091 : : void *page_addr;
1092 : :
1093 : : pud = pud_start + pud_index(addr);
1094 : : for (; addr < end; addr = next, pud++) {
1095 : : next = pud_addr_end(addr, end);
1096 : :
1097 : : if (!pud_present(*pud))
1098 : : continue;
1099 : :
1100 : : if (pud_large(*pud)) {
1101 : : if (IS_ALIGNED(addr, PUD_SIZE) &&
1102 : : IS_ALIGNED(next, PUD_SIZE)) {
1103 : : if (!direct)
1104 : : free_pagetable(pud_page(*pud),
1105 : : get_order(PUD_SIZE));
1106 : :
1107 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
1108 : : pud_clear(pud);
1109 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
1110 : : pages++;
1111 : : } else {
1112 : : /* If here, we are freeing vmemmap pages. */
1113 : : memset((void *)addr, PAGE_INUSE, next - addr);
1114 : :
1115 : : page_addr = page_address(pud_page(*pud));
1116 : : if (!memchr_inv(page_addr, PAGE_INUSE,
1117 : : PUD_SIZE)) {
1118 : : free_pagetable(pud_page(*pud),
1119 : : get_order(PUD_SIZE));
1120 : :
1121 : : spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
1122 : : pud_clear(pud);
1123 : : spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
1124 : : }
1125 : : }
1126 : :
1127 : : continue;
1128 : : }
1129 : :
1130 : : pmd_base = pmd_offset(pud, 0);
1131 : : remove_pmd_table(pmd_base, addr, next, direct, altmap);
1132 : : free_pmd_table(pmd_base, pud);
1133 : : }
1134 : :
1135 : : if (direct)
1136 : : update_page_count(PG_LEVEL_1G, -pages);
1137 : : }
1138 : :
1139 : : static void __meminit
1140 : : remove_p4d_table(p4d_t *p4d_start, unsigned long addr, unsigned long end,
1141 : : struct vmem_altmap *altmap, bool direct)
1142 : : {
1143 : : unsigned long next, pages = 0;
1144 : : pud_t *pud_base;
1145 : : p4d_t *p4d;
1146 : :
1147 : : p4d = p4d_start + p4d_index(addr);
1148 : : for (; addr < end; addr = next, p4d++) {
1149 : : next = p4d_addr_end(addr, end);
1150 : :
1151 : : if (!p4d_present(*p4d))
1152 : : continue;
1153 : :
1154 : : BUILD_BUG_ON(p4d_large(*p4d));
1155 : :
1156 : : pud_base = pud_offset(p4d, 0);
1157 : : remove_pud_table(pud_base, addr, next, altmap, direct);
1158 : : /*
1159 : : * For 4-level page tables we do not want to free PUDs, but in the
1160 : : * 5-level case we should free them. This code will have to change
1161 : : * to adapt for boot-time switching between 4 and 5 level page tables.
1162 : : */
1163 : : if (pgtable_l5_enabled())
1164 : : free_pud_table(pud_base, p4d);
1165 : : }
1166 : :
1167 : : if (direct)
1168 : : update_page_count(PG_LEVEL_512G, -pages);
1169 : : }
1170 : :
1171 : : /* start and end are both virtual address. */
1172 : : static void __meminit
1173 : : remove_pagetable(unsigned long start, unsigned long end, bool direct,
1174 : : struct vmem_altmap *altmap)
1175 : : {
1176 : : unsigned long next;
1177 : : unsigned long addr;
1178 : : pgd_t *pgd;
1179 : : p4d_t *p4d;
1180 : :
1181 : : for (addr = start; addr < end; addr = next) {
1182 : : next = pgd_addr_end(addr, end);
1183 : :
1184 : : pgd = pgd_offset_k(addr);
1185 : : if (!pgd_present(*pgd))
1186 : : continue;
1187 : :
1188 : : p4d = p4d_offset(pgd, 0);
1189 : : remove_p4d_table(p4d, addr, next, altmap, direct);
1190 : : }
1191 : :
1192 : : flush_tlb_all();
1193 : : }
1194 : :
1195 : : void __ref vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end,
1196 : : struct vmem_altmap *altmap)
1197 : : {
1198 : : remove_pagetable(start, end, false, altmap);
1199 : : }
1200 : :
1201 : : static void __meminit
1202 : : kernel_physical_mapping_remove(unsigned long start, unsigned long end)
1203 : : {
1204 : : start = (unsigned long)__va(start);
1205 : : end = (unsigned long)__va(end);
1206 : :
1207 : : remove_pagetable(start, end, true, NULL);
1208 : : }
1209 : :
1210 : : void __ref arch_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size,
1211 : : struct vmem_altmap *altmap)
1212 : : {
1213 : : unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1214 : : unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1215 : :
1216 : : __remove_pages(start_pfn, nr_pages, altmap);
1217 : : kernel_physical_mapping_remove(start, start + size);
1218 : : }
1219 : : #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1220 : :
1221 : : static struct kcore_list kcore_vsyscall;
1222 : :
1223 : 13 : static void __init register_page_bootmem_info(void)
1224 : : {
1225 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1226 : 13 : int i;
1227 : :
1228 [ + + ]: 39 : for_each_online_node(i)
1229 : 13 : register_page_bootmem_info_node(NODE_DATA(i));
1230 : : #endif
1231 : 13 : }
1232 : :
1233 : 13 : void __init mem_init(void)
1234 : : {
1235 : 13 : pci_iommu_alloc();
1236 : :
1237 : : /* clear_bss() already clear the empty_zero_page */
1238 : :
1239 : : /* this will put all memory onto the freelists */
1240 : 13 : memblock_free_all();
1241 : 13 : after_bootmem = 1;
1242 : 13 : x86_init.hyper.init_after_bootmem();
1243 : :
1244 : : /*
1245 : : * Must be done after boot memory is put on freelist, because here we
1246 : : * might set fields in deferred struct pages that have not yet been
1247 : : * initialized, and memblock_free_all() initializes all the reserved
1248 : : * deferred pages for us.
1249 : : */
1250 : 13 : register_page_bootmem_info();
1251 : :
1252 : : /* Register memory areas for /proc/kcore */
1253 [ + - ]: 13 : if (get_gate_vma(&init_mm))
1254 : 13 : kclist_add(&kcore_vsyscall, (void *)VSYSCALL_ADDR, PAGE_SIZE, KCORE_USER);
1255 : :
1256 : 13 : mem_init_print_info(NULL);
1257 : 13 : }
1258 : :
1259 : : int kernel_set_to_readonly;
1260 : :
1261 : 13 : void mark_rodata_ro(void)
1262 : : {
1263 : 13 : unsigned long start = PFN_ALIGN(_text);
1264 : 13 : unsigned long rodata_start = PFN_ALIGN(__start_rodata);
1265 : 13 : unsigned long end = (unsigned long)__end_rodata_hpage_align;
1266 : 13 : unsigned long text_end = PFN_ALIGN(_etext);
1267 : 13 : unsigned long rodata_end = PFN_ALIGN(__end_rodata);
1268 : 13 : unsigned long all_end;
1269 : :
1270 : 13 : printk(KERN_INFO "Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
1271 : 13 : (end - start) >> 10);
1272 : 13 : set_memory_ro(start, (end - start) >> PAGE_SHIFT);
1273 : :
1274 : 13 : kernel_set_to_readonly = 1;
1275 : :
1276 : : /*
1277 : : * The rodata/data/bss/brk section (but not the kernel text!)
1278 : : * should also be not-executable.
1279 : : *
1280 : : * We align all_end to PMD_SIZE because the existing mapping
1281 : : * is a full PMD. If we would align _brk_end to PAGE_SIZE we
1282 : : * split the PMD and the reminder between _brk_end and the end
1283 : : * of the PMD will remain mapped executable.
1284 : : *
1285 : : * Any PMD which was setup after the one which covers _brk_end
1286 : : * has been zapped already via cleanup_highmem().
1287 : : */
1288 : 13 : all_end = roundup((unsigned long)_brk_end, PMD_SIZE);
1289 : 13 : set_memory_nx(text_end, (all_end - text_end) >> PAGE_SHIFT);
1290 : :
1291 : : #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
1292 : : printk(KERN_INFO "Testing CPA: undo %lx-%lx\n", start, end);
1293 : : set_memory_rw(start, (end-start) >> PAGE_SHIFT);
1294 : :
1295 : : printk(KERN_INFO "Testing CPA: again\n");
1296 : : set_memory_ro(start, (end-start) >> PAGE_SHIFT);
1297 : : #endif
1298 : :
1299 : 13 : free_kernel_image_pages("unused kernel image (text/rodata gap)",
1300 : : (void *)text_end, (void *)rodata_start);
1301 : 13 : free_kernel_image_pages("unused kernel image (rodata/data gap)",
1302 : : (void *)rodata_end, (void *)_sdata);
1303 : :
1304 : 13 : debug_checkwx();
1305 : 13 : }
1306 : :
1307 : 0 : int kern_addr_valid(unsigned long addr)
1308 : : {
1309 [ # # # ]: 0 : unsigned long above = ((long)addr) >> __VIRTUAL_MASK_SHIFT;
1310 : 0 : pgd_t *pgd;
1311 : 0 : p4d_t *p4d;
1312 : 0 : pud_t *pud;
1313 : 0 : pmd_t *pmd;
1314 : 0 : pte_t *pte;
1315 : :
1316 [ # # ]: 0 : if (above != 0 && above != -1UL)
1317 : : return 0;
1318 : :
1319 : 0 : pgd = pgd_offset_k(addr);
1320 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd))
1321 : : return 0;
1322 : :
1323 : 0 : p4d = p4d_offset(pgd, addr);
1324 [ # # ]: 0 : if (p4d_none(*p4d))
1325 : : return 0;
1326 : :
1327 [ # # ]: 0 : pud = pud_offset(p4d, addr);
1328 [ # # ]: 0 : if (pud_none(*pud))
1329 : : return 0;
1330 : :
1331 [ # # ]: 0 : if (pud_large(*pud))
1332 [ # # ]: 0 : return pfn_valid(pud_pfn(*pud));
1333 : :
1334 [ # # ]: 0 : pmd = pmd_offset(pud, addr);
1335 [ # # ]: 0 : if (pmd_none(*pmd))
1336 : : return 0;
1337 : :
1338 [ # # # # ]: 0 : if (pmd_large(*pmd))
1339 [ # # ]: 0 : return pfn_valid(pmd_pfn(*pmd));
1340 : :
1341 [ # # ]: 0 : pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
1342 [ # # ]: 0 : if (pte_none(*pte))
1343 : : return 0;
1344 : :
1345 [ # # ]: 0 : return pfn_valid(pte_pfn(*pte));
1346 : : }
1347 : :
1348 : : /*
1349 : : * Block size is the minimum amount of memory which can be hotplugged or
1350 : : * hotremoved. It must be power of two and must be equal or larger than
1351 : : * MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE.
1352 : : */
1353 : : #define MAX_BLOCK_SIZE (2UL << 30)
1354 : :
1355 : : /* Amount of ram needed to start using large blocks */
1356 : : #define MEM_SIZE_FOR_LARGE_BLOCK (64UL << 30)
1357 : :
1358 : : /* Adjustable memory block size */
1359 : : static unsigned long set_memory_block_size;
1360 : 0 : int __init set_memory_block_size_order(unsigned int order)
1361 : : {
1362 : 0 : unsigned long size = 1UL << order;
1363 : :
1364 [ # # ]: 0 : if (size > MEM_SIZE_FOR_LARGE_BLOCK || size < MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE)
1365 : : return -EINVAL;
1366 : :
1367 : 0 : set_memory_block_size = size;
1368 : 0 : return 0;
1369 : : }
1370 : :
1371 : 0 : static unsigned long probe_memory_block_size(void)
1372 : : {
1373 : 0 : unsigned long boot_mem_end = max_pfn << PAGE_SHIFT;
1374 : 0 : unsigned long bz;
1375 : :
1376 : : /* If memory block size has been set, then use it */
1377 : 0 : bz = set_memory_block_size;
1378 [ # # ]: 0 : if (bz)
1379 : 0 : goto done;
1380 : :
1381 : : /* Use regular block if RAM is smaller than MEM_SIZE_FOR_LARGE_BLOCK */
1382 [ # # ]: 0 : if (boot_mem_end < MEM_SIZE_FOR_LARGE_BLOCK) {
1383 : 0 : bz = MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1384 : 0 : goto done;
1385 : : }
1386 : :
1387 : : /* Find the largest allowed block size that aligns to memory end */
1388 [ # # ]: 0 : for (bz = MAX_BLOCK_SIZE; bz > MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE; bz >>= 1) {
1389 [ # # ]: 0 : if (IS_ALIGNED(boot_mem_end, bz))
1390 : : break;
1391 : : }
1392 : 0 : done:
1393 : 0 : pr_info("x86/mm: Memory block size: %ldMB\n", bz >> 20);
1394 : :
1395 : 0 : return bz;
1396 : : }
1397 : :
1398 : : static unsigned long memory_block_size_probed;
1399 : 0 : unsigned long memory_block_size_bytes(void)
1400 : : {
1401 [ # # ]: 0 : if (!memory_block_size_probed)
1402 : 0 : memory_block_size_probed = probe_memory_block_size();
1403 : :
1404 : 0 : return memory_block_size_probed;
1405 : : }
1406 : :
1407 : : #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
1408 : : /*
1409 : : * Initialise the sparsemem vmemmap using huge-pages at the PMD level.
1410 : : */
1411 : : static long __meminitdata addr_start, addr_end;
1412 : : static void __meminitdata *p_start, *p_end;
1413 : : static int __meminitdata node_start;
1414 : :
1415 : 104 : static int __meminit vmemmap_populate_hugepages(unsigned long start,
1416 : : unsigned long end, int node, struct vmem_altmap *altmap)
1417 : : {
1418 : 104 : unsigned long addr;
1419 : 104 : unsigned long next;
1420 : 104 : pgd_t *pgd;
1421 : 104 : p4d_t *p4d;
1422 : 104 : pud_t *pud;
1423 : 104 : pmd_t *pmd;
1424 : :
1425 [ + + ]: 208 : for (addr = start; addr < end; addr = next) {
1426 [ - + ]: 104 : next = pmd_addr_end(addr, end);
1427 : :
1428 : 104 : pgd = vmemmap_pgd_populate(addr, node);
1429 [ + - ]: 104 : if (!pgd)
1430 : : return -ENOMEM;
1431 : :
1432 : 104 : p4d = vmemmap_p4d_populate(pgd, addr, node);
1433 [ + - ]: 104 : if (!p4d)
1434 : : return -ENOMEM;
1435 : :
1436 : 104 : pud = vmemmap_pud_populate(p4d, addr, node);
1437 [ + - ]: 104 : if (!pud)
1438 : : return -ENOMEM;
1439 : :
1440 [ + - ]: 104 : pmd = pmd_offset(pud, addr);
1441 [ + - ]: 104 : if (pmd_none(*pmd)) {
1442 : 104 : void *p;
1443 : :
1444 [ - + ]: 104 : if (altmap)
1445 : 0 : p = altmap_alloc_block_buf(PMD_SIZE, altmap);
1446 : : else
1447 : 104 : p = vmemmap_alloc_block_buf(PMD_SIZE, node);
1448 [ + - ]: 104 : if (p) {
1449 : 104 : pte_t entry;
1450 : :
1451 : 104 : entry = pfn_pte(__pa(p) >> PAGE_SHIFT,
1452 [ + - ]: 104 : PAGE_KERNEL_LARGE);
1453 [ + + ]: 104 : set_pmd(pmd, __pmd(pte_val(entry)));
1454 : :
1455 : : /* check to see if we have contiguous blocks */
1456 [ + + - + ]: 104 : if (p_end != p || node_start != node) {
1457 : 13 : if (p_start)
1458 : : pr_debug(" [%lx-%lx] PMD -> [%p-%p] on node %d\n",
1459 : : addr_start, addr_end-1, p_start, p_end-1, node_start);
1460 : 13 : addr_start = addr;
1461 : 13 : node_start = node;
1462 : 13 : p_start = p;
1463 : : }
1464 : :
1465 : 104 : addr_end = addr + PMD_SIZE;
1466 : 104 : p_end = p + PMD_SIZE;
1467 : 104 : continue;
1468 [ # # ]: 0 : } else if (altmap)
1469 : : return -ENOMEM; /* no fallback */
1470 [ # # # # ]: 0 : } else if (pmd_large(*pmd)) {
1471 : 0 : vmemmap_verify((pte_t *)pmd, node, addr, next);
1472 : 0 : continue;
1473 : : }
1474 [ # # ]: 0 : if (vmemmap_populate_basepages(addr, next, node))
1475 : : return -ENOMEM;
1476 : : }
1477 : : return 0;
1478 : : }
1479 : :
1480 : 104 : int __meminit vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
1481 : : struct vmem_altmap *altmap)
1482 : : {
1483 : 104 : int err;
1484 : :
1485 [ - + ]: 104 : if (end - start < PAGES_PER_SECTION * sizeof(struct page))
1486 : 0 : err = vmemmap_populate_basepages(start, end, node);
1487 [ + - ]: 104 : else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE))
1488 : 104 : err = vmemmap_populate_hugepages(start, end, node, altmap);
1489 [ # # ]: 0 : else if (altmap) {
1490 [ # # ]: 0 : pr_err_once("%s: no cpu support for altmap allocations\n",
1491 : : __func__);
1492 : 0 : err = -ENOMEM;
1493 : : } else
1494 : 0 : err = vmemmap_populate_basepages(start, end, node);
1495 [ + - ]: 104 : if (!err)
1496 : 104 : sync_global_pgds(start, end - 1);
1497 : 104 : return err;
1498 : : }
1499 : :
1500 : : #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE) && defined(CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE)
1501 : : void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr,
1502 : : struct page *start_page, unsigned long nr_pages)
1503 : : {
1504 : : unsigned long addr = (unsigned long)start_page;
1505 : : unsigned long end = (unsigned long)(start_page + nr_pages);
1506 : : unsigned long next;
1507 : : pgd_t *pgd;
1508 : : p4d_t *p4d;
1509 : : pud_t *pud;
1510 : : pmd_t *pmd;
1511 : : unsigned int nr_pmd_pages;
1512 : : struct page *page;
1513 : :
1514 : : for (; addr < end; addr = next) {
1515 : : pte_t *pte = NULL;
1516 : :
1517 : : pgd = pgd_offset_k(addr);
1518 : : if (pgd_none(*pgd)) {
1519 : : next = (addr + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1520 : : continue;
1521 : : }
1522 : : get_page_bootmem(section_nr, pgd_page(*pgd), MIX_SECTION_INFO);
1523 : :
1524 : : p4d = p4d_offset(pgd, addr);
1525 : : if (p4d_none(*p4d)) {
1526 : : next = (addr + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1527 : : continue;
1528 : : }
1529 : : get_page_bootmem(section_nr, p4d_page(*p4d), MIX_SECTION_INFO);
1530 : :
1531 : : pud = pud_offset(p4d, addr);
1532 : : if (pud_none(*pud)) {
1533 : : next = (addr + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1534 : : continue;
1535 : : }
1536 : : get_page_bootmem(section_nr, pud_page(*pud), MIX_SECTION_INFO);
1537 : :
1538 : : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE)) {
1539 : : next = (addr + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1540 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
1541 : : if (pmd_none(*pmd))
1542 : : continue;
1543 : : get_page_bootmem(section_nr, pmd_page(*pmd),
1544 : : MIX_SECTION_INFO);
1545 : :
1546 : : pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
1547 : : if (pte_none(*pte))
1548 : : continue;
1549 : : get_page_bootmem(section_nr, pte_page(*pte),
1550 : : SECTION_INFO);
1551 : : } else {
1552 : : next = pmd_addr_end(addr, end);
1553 : :
1554 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
1555 : : if (pmd_none(*pmd))
1556 : : continue;
1557 : :
1558 : : nr_pmd_pages = 1 << get_order(PMD_SIZE);
1559 : : page = pmd_page(*pmd);
1560 : : while (nr_pmd_pages--)
1561 : : get_page_bootmem(section_nr, page++,
1562 : : SECTION_INFO);
1563 : : }
1564 : : }
1565 : : }
1566 : : #endif
1567 : :
1568 : 13 : void __meminit vmemmap_populate_print_last(void)
1569 : : {
1570 [ + - ]: 13 : if (p_start) {
1571 : 13 : pr_debug(" [%lx-%lx] PMD -> [%p-%p] on node %d\n",
1572 : : addr_start, addr_end-1, p_start, p_end-1, node_start);
1573 : 13 : p_start = NULL;
1574 : 13 : p_end = NULL;
1575 : 13 : node_start = 0;
1576 : : }
1577 : 13 : }
1578 : : #endif
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