arch/um/kernel/mem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2000 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
   4  */
   5
   6 #include <linux/stddef.h>
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/memblock.h>
   9 #include <linux/highmem.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <asm/fixmap.h>
  14 #include <asm/page.h>
  15 #include <as-layout.h>
  16 #include <init.h>
  17 #include <kern.h>
  18 #include <kern_util.h>
  19 #include <mem_user.h>
  20 #include <os.h>
  21
  22 /* allocated in paging_init, zeroed in mem_init, and unchanged thereafter */
  23 unsigned long *empty_zero_page = NULL;
  24 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);
  25
  26 /*
  27  * Initialized during boot, and readonly for initializing page tables
  28  * afterwards
  29  */
  30 pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
  31
  32 /* Initialized at boot time, and readonly after that */
  33 unsigned long long highmem;
  34 EXPORT_SYMBOL(highmem);
  35 int kmalloc_ok = 0;
  36
  37 /* Used during early boot */
  38 static unsigned long brk_end;
  39
  40 void __init mem_init(void)
  41 {
  42         /* clear the zero-page */
  43         memset(empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);
  44
  45         /* Map in the area just after the brk now that kmalloc is about
  46          * to be turned on.
  47          */
  48         brk_end = (unsigned long) UML_ROUND_UP(sbrk(0));
  49         map_memory(brk_end, __pa(brk_end), uml_reserved - brk_end, 1, 1, 0);
  50         memblock_free((void *)brk_end, uml_reserved - brk_end);
  51         uml_reserved = brk_end;
  52
  53         /* this will put all low memory onto the freelists */
  54         memblock_free_all();
  55         max_low_pfn = totalram_pages();
  56         max_pfn = max_low_pfn;
  57         kmalloc_ok = 1;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
  62  * directory entry.
  63  */
  64 static void __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
  65 {
  66         if (pmd_none(*pmd)) {
  67                 pte_t *pte = (pte_t *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE,
  68                                                           PAGE_SIZE);
  69                 if (!pte)
  70                         panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
  71                               __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
  72
  73                 set_pmd(pmd, __pmd(_KERNPG_TABLE +
  74                                            (unsigned long) __pa(pte)));
  75                 BUG_ON(pte != pte_offset_kernel(pmd, 0));
  76         }
  77 }
  78
  79 static void __init one_md_table_init(pud_t *pud)
  80 {
  81 #ifdef CONFIG_3_LEVEL_PGTABLES
  82         pmd_t *pmd_table = (pmd_t *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
  83         if (!pmd_table)
  84                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
  85                       __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
  86
  87         set_pud(pud, __pud(_KERNPG_TABLE + (unsigned long) __pa(pmd_table)));
  88         BUG_ON(pmd_table != pmd_offset(pud, 0));
  89 #endif
  90 }
  91
  92 static void __init fixrange_init(unsigned long start, unsigned long end,
  93                                  pgd_t *pgd_base)
  94 {
  95         pgd_t *pgd;
  96         p4d_t *p4d;
  97         pud_t *pud;
  98         pmd_t *pmd;
  99         int i, j;
 100         unsigned long vaddr;
 101
 102         vaddr = start;
 103         i = pgd_index(vaddr);
 104         j = pmd_index(vaddr);
 105         pgd = pgd_base + i;
 106
 107         for ( ; (i < PTRS_PER_PGD) && (vaddr < end); pgd++, i++) {
 108                 p4d = p4d_offset(pgd, vaddr);
 109                 pud = pud_offset(p4d, vaddr);
 110                 if (pud_none(*pud))
 111                         one_md_table_init(pud);
 112                 pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 113                 for (; (j < PTRS_PER_PMD) && (vaddr < end); pmd++, j++) {
 114                         one_page_table_init(pmd);
 115                         vaddr += PMD_SIZE;
 116                 }
 117                 j = 0;
 118         }
 119 }
 120
 121 static void __init fixaddr_user_init( void)
 122 {
 123 #ifdef CONFIG_ARCH_REUSE_HOST_VSYSCALL_AREA
 124         long size = FIXADDR_USER_END - FIXADDR_USER_START;
 125         pte_t *pte;
 126         phys_t p;
 127         unsigned long v, vaddr = FIXADDR_USER_START;
 128
 129         if (!size)
 130                 return;
 131
 132         fixrange_init( FIXADDR_USER_START, FIXADDR_USER_END, swapper_pg_dir);
 133         v = (unsigned long) memblock_alloc_low(size, PAGE_SIZE);
 134         if (!v)
 135                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
 136                       __func__, size, PAGE_SIZE);
 137
 138         memcpy((void *) v , (void *) FIXADDR_USER_START, size);
 139         p = __pa(v);
 140         for ( ; size > 0; size -= PAGE_SIZE, vaddr += PAGE_SIZE,
 141                       p += PAGE_SIZE) {
 142                 pte = virt_to_kpte(vaddr);
 143                 pte_set_val(*pte, p, PAGE_READONLY);
 144         }
 145 #endif
 146 }
 147
 148 void __init paging_init(void)
 149 {
 150         unsigned long max_zone_pfn[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
 151         unsigned long vaddr;
 152
 153         empty_zero_page = (unsigned long *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE,
 154                                                                PAGE_SIZE);
 155         if (!empty_zero_page)
 156                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
 157                       __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 158
 159         max_zone_pfn[ZONE_NORMAL] = end_iomem >> PAGE_SHIFT;
 160         free_area_init(max_zone_pfn);
 161
 162         /*
 163          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 164          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 165          */
 166         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 167         fixrange_init(vaddr, FIXADDR_TOP, swapper_pg_dir);
 168
 169         fixaddr_user_init();
 170 }
 171
 172 /*
 173  * This can't do anything because nothing in the kernel image can be freed
 174  * since it's not in kernel physical memory.
 175  */
 176
 177 void free_initmem(void)
 178 {
 179 }
 180
 181 /* Allocate and free page tables. */
 182
 183 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
 184 {
 185         pgd_t *pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 186
 187         if (pgd) {
 188                 memset(pgd, 0, USER_PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
 189                 memcpy(pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
 190                        swapper_pg_dir + USER_PTRS_PER_PGD,
 191                        (PTRS_PER_PGD - USER_PTRS_PER_PGD) * sizeof(pgd_t));
 192         }
 193         return pgd;
 194 }
 195
 196 void *uml_kmalloc(int size, int flags)
 197 {
 198         return kmalloc(size, flags);
 199 }