// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2000 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
 */

#include <linux/stddef.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/memblock.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/swap.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/init.h>
#include <asm/sections.h>
#include <asm/page.h>
#include <asm/pgalloc.h>
#include <as-layout.h>
#include <init.h>
#include <kern.h>
#include <kern_util.h>
#include <mem_user.h>
#include <os.h>
#include <um_malloc.h>
#include <linux/sched/task.h>

#ifdef CONFIG_KASAN
int kasan_um_is_ready;
void kasan_init(void)
{
 /*
 * kasan_map_memory will map all of the required address space and
 * the host machine will allocate physical memory as necessary.
 */
 kasan_map_memory((void *)KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_SIZE);
 init_task.kasan_depth = 0;
 kasan_um_is_ready = true;
}

static void (*kasan_init_ptr)(void)
__section(".kasan_init") __used
= kasan_init;
#endif

/* allocated in paging_init, zeroed in mem_init, and unchanged thereafter */
unsigned long *empty_zero_page = NULL;
EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);

/*
 * Initialized during boot, and readonly for initializing page tables
 * afterwards
 */
pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];

/* Initialized at boot time, and readonly after that */
int kmalloc_ok = 0;

/* Used during early boot */
static unsigned long brk_end;

void __init arch_mm_preinit(void)
{
 /* clear the zero-page */
 memset(empty_zero_page, 0, PAGE_SIZE);

 /* Map in the area just after the brk now that kmalloc is about
 * to be turned on.
 */
 brk_end = (unsigned long) UML_ROUND_UP(sbrk(0));
 map_memory(brk_end, __pa(brk_end), uml_reserved - brk_end, 1, 1, 0);
 memblock_free((void *)brk_end, uml_reserved - brk_end);
 uml_reserved = brk_end;
 min_low_pfn = PFN_UP(__pa(uml_reserved));
 max_pfn = max_low_pfn;
}

void __init mem_init(void)
{
 kmalloc_ok = 1;
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_REUSE_HOST_VSYSCALL_AREA)
/*
 * Create a page table and place a pointer to it in a middle page
 * directory entry.
 */
static void __init one_page_table_init(pmd_t *pmd)
{
 if (pmd_none(*pmd)) {
  pte_t *pte = (pte_t *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE,
         PAGE_SIZE);
  if (!pte)
   panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
         __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

  set_pmd(pmd, __pmd(_KERNPG_TABLE +
        (unsigned long) __pa(pte)));
  BUG_ON(pte != pte_offset_kernel(pmd, 0));
 }
}

static void __init one_md_table_init(pud_t *pud)
{
#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 pmd_t *pmd_table = (pmd_t *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 if (!pmd_table)
  panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
        __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

 set_pud(pud, __pud(_KERNPG_TABLE + (unsigned long) __pa(pmd_table)));
 BUG_ON(pmd_table != pmd_offset(pud, 0));
#endif
}

static void __init one_ud_table_init(p4d_t *p4d)
{
#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 pud_t *pud_table = (pud_t *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 if (!pud_table)
  panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
        __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

 set_p4d(p4d, __p4d(_KERNPG_TABLE + (unsigned long) __pa(pud_table)));
 BUG_ON(pud_table != pud_offset(p4d, 0));
#endif
}

static void __init fixrange_init(unsigned long start, unsigned long end,
     pgd_t *pgd_base)
{
 pgd_t *pgd;
 p4d_t *p4d;
 pud_t *pud;
 pmd_t *pmd;
 int i, j;
 unsigned long vaddr;

 vaddr = start;
 i = pgd_index(vaddr);
 j = pmd_index(vaddr);
 pgd = pgd_base + i;

 for ( ; (i < PTRS_PER_PGD) && (vaddr < end); pgd++, i++) {
  p4d = p4d_offset(pgd, vaddr);
  if (p4d_none(*p4d))
   one_ud_table_init(p4d);
  pud = pud_offset(p4d, vaddr);
  if (pud_none(*pud))
   one_md_table_init(pud);
  pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
  for (; (j < PTRS_PER_PMD) && (vaddr < end); pmd++, j++) {
   one_page_table_init(pmd);
   vaddr += PMD_SIZE;
  }
  j = 0;
 }
}

static void __init fixaddr_user_init( void)
{
 long size = FIXADDR_USER_END - FIXADDR_USER_START;
 pte_t *pte;
 phys_t p;
 unsigned long v, vaddr = FIXADDR_USER_START;

 if (!size)
  return;

 fixrange_init( FIXADDR_USER_START, FIXADDR_USER_END, swapper_pg_dir);
 v = (unsigned long) memblock_alloc_low(size, PAGE_SIZE);
 if (!v)
  panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
        __func__, size, PAGE_SIZE);

 memcpy((void *) v , (void *) FIXADDR_USER_START, size);
 p = __pa(v);
 for ( ; size > 0; size -= PAGE_SIZE, vaddr += PAGE_SIZE,
        p += PAGE_SIZE) {
  pte = virt_to_kpte(vaddr);
  pte_set_val(*pte, p, PAGE_READONLY);
 }
}
#endif

void __init paging_init(void)
{
 unsigned long max_zone_pfn[MAX_NR_ZONES] = { 0 };

 empty_zero_page = (unsigned long *) memblock_alloc_low(PAGE_SIZE,
              PAGE_SIZE);
 if (!empty_zero_page)
  panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=%lx\n",
        __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

 max_zone_pfn[ZONE_NORMAL] = end_iomem >> PAGE_SHIFT;
 free_area_init(max_zone_pfn);

#if IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_REUSE_HOST_VSYSCALL_AREA)
 fixaddr_user_init();
#endif
}

/*
 * This can't do anything because nothing in the kernel image can be freed
 * since it's not in kernel physical memory.
 */

void free_initmem(void)
{
}

/* Allocate and free page tables. */

pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
{
 pgd_t *pgd = __pgd_alloc(mm, 0);

 if (pgd)
  memcpy(pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
         swapper_pg_dir + USER_PTRS_PER_PGD,
         (PTRS_PER_PGD - USER_PTRS_PER_PGD) * sizeof(pgd_t));

 return pgd;
}

void *uml_kmalloc(int size, int flags)
{
 return kmalloc(size, flags);
}

static const pgprot_t protection_map[16] = {
 [VM_NONE]     = PAGE_NONE,
 [VM_READ]     = PAGE_READONLY,
 [VM_WRITE]     = PAGE_COPY,
 [VM_WRITE | VM_READ]    = PAGE_COPY,
 [VM_EXEC]     = PAGE_READONLY,
 [VM_EXEC | VM_READ]    = PAGE_READONLY,
 [VM_EXEC | VM_WRITE]    = PAGE_COPY,
 [VM_EXEC | VM_WRITE | VM_READ]   = PAGE_COPY,
 [VM_SHARED]     = PAGE_NONE,
 [VM_SHARED | VM_READ]    = PAGE_READONLY,
 [VM_SHARED | VM_WRITE]    = PAGE_SHARED,
 [VM_SHARED | VM_WRITE | VM_READ]  = PAGE_SHARED,
 [VM_SHARED | VM_EXEC]    = PAGE_READONLY,
 [VM_SHARED | VM_EXEC | VM_READ]   = PAGE_READONLY,
 [VM_SHARED | VM_EXEC | VM_WRITE]  = PAGE_SHARED,
 [VM_SHARED | VM_EXEC | VM_WRITE | VM_READ] = PAGE_SHARED
};
DECLARE_VM_GET_PAGE_PROT

void mark_rodata_ro(void)
{
 unsigned long rodata_start = PFN_ALIGN(__start_rodata);
 unsigned long rodata_end = PFN_ALIGN(__end_rodata);

 os_protect_memory((void *)rodata_start, rodata_end - rodata_start, 1, 0, 0);
}