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(__pa(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         if (pmd_table != pmd_offset(pud, 0))
  89                 BUG();
  90 #endif
  91 }
  92
  93 static void __init fixrange_init(unsigned long start, unsigned long end,
  94                                  pgd_t *pgd_base)
  95 {
  96         pgd_t *pgd;
  97         p4d_t *p4d;
  98         pud_t *pud;
  99         pmd_t *pmd;
 100         int i, j;
 101         unsigned long vaddr;
 102
 103         vaddr = start;
 104         i = pgd_index(vaddr);
 105         j = pmd_index(vaddr);
 106         pgd = pgd_base + i;
 107
 108         for ( ; (i < PTRS_PER_PGD) && (vaddr < end); pgd++, i++) {
 109                 p4d = p4d_offset(pgd, vaddr);
 110                 pud = pud_offset(p4d, vaddr);
 111                 if (pud_none(*pud))
 112                         one_md_table_init(pud);
 113                 pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
 114                 for (; (j < PTRS_PER_PMD) && (vaddr < end); pmd++, j++) {
 115                         one_page_table_init(pmd);
 116                         vaddr += PMD_SIZE;
 117                 }
 118                 j = 0;
 119         }
 120 }
 121
 122 static void __init fixaddr_user_init( void)
 123 {
 124 #ifdef CONFIG_ARCH_REUSE_HOST_VSYSCALL_AREA
 125         long size = FIXADDR_USER_END - FIXADDR_USER_START;
 126         pte_t *pte;
 127         phys_t p;
 128         unsigned long v, vaddr = FIXADDR_USER_START;
 129
 130         if (!size)
 131                 return;
 132
 133         fixrange_init( FIXADDR_USER_START, FIXADDR_USER_END, swapper_pg_dir);
 134         v = (unsigned long) memblock_alloc_low(size, PAGE_SIZE);
 135         if (!v)
 136                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
 137                       __func__, size, PAGE_SIZE);
 138
 139         memcpy((void *) v , (void *) FIXADDR_USER_START, size);
 140         p = __pa(v);
 141         for ( ; size > 0; size -= PAGE_SIZE, vaddr += PAGE_SIZE,
 142                       p += PAGE_SIZE) {
 143                 pte = virt_to_kpte(vaddr);
 144                 pte_set_val(*pte, p, PAGE_READONLY);
 145         }
 146 #endif
 147 }
 148
 149 void __init paging_init(void)
 150 {
 151         unsigned long max_zone_pfn[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
 152         unsigned long vaddr;
 153
 154         empty_zero_page = (unsigned long *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE,
 155                                                                PAGE_SIZE);
 156         if (!empty_zero_page)
 157                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
 158                       __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 159
 160         max_zone_pfn[ZONE_NORMAL] = end_iomem >> PAGE_SHIFT;
 161         free_area_init(max_zone_pfn);
 162
 163         /*
 164          * Fixed mappings, only the page table structure has to be
 165          * created - mappings will be set by set_fixmap():
 166          */
 167         vaddr = __fix_to_virt(__end_of_fixed_addresses - 1) & PMD_MASK;
 168         fixrange_init(vaddr, FIXADDR_TOP, swapper_pg_dir);
 169
 170         fixaddr_user_init();
 171 }
 172
 173 /*
 174  * This can't do anything because nothing in the kernel image can be freed
 175  * since it's not in kernel physical memory.
 176  */
 177
 178 void free_initmem(void)
 179 {
 180 }
 181
 182 /* Allocate and free page tables. */
 183
 184 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
 185 {
 186         pgd_t *pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 187
 188         if (pgd) {
 189                 memset(pgd, 0, USER_PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
 190                 memcpy(pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
 191                        swapper_pg_dir + USER_PTRS_PER_PGD,
 192                        (PTRS_PER_PGD - USER_PTRS_PER_PGD) * sizeof(pgd_t));
 193         }
 194         return pgd;
 195 }
 196
 197 void *uml_kmalloc(int size, int flags)
 198 {
 199         return kmalloc(size, flags);
 200 }