arm64: Do not defer reserve_crashkernel() for platforms with no DMA memory zones
authorVijay Balakrishna <vijayb@linux.microsoft.com>
Wed, 2 Mar 2022 17:38:09 +0000 (09:38 -0800)
committerWill Deacon <will@kernel.org>
Tue, 8 Mar 2022 10:22:33 +0000 (10:22 +0000)
The following patches resulted in deferring crash kernel reservation to
mem_init(), mainly aimed at platforms with DMA memory zones (no IOMMU),
in particular Raspberry Pi 4.

commit 1a8e1cef7603 ("arm64: use both ZONE_DMA and ZONE_DMA32")
commit 8424ecdde7df ("arm64: mm: Set ZONE_DMA size based on devicetree's dma-ranges")
commit 0a30c53573b0 ("arm64: mm: Move reserve_crashkernel() into mem_init()")
commit 2687275a5843 ("arm64: Force NO_BLOCK_MAPPINGS if crashkernel reservation is required")

Above changes introduced boot slowdown due to linear map creation for
all the memory banks with NO_BLOCK_MAPPINGS, see discussion[1].  The proposed
changes restore crash kernel reservation to earlier behavior thus avoids
slow boot, particularly for platforms with IOMMU (no DMA memory zones).

Tested changes to confirm no ~150ms boot slowdown on our SoC with IOMMU
and 8GB memory.  Also tested with ZONE_DMA and/or ZONE_DMA32 configs to confirm
no regression to deferring scheme of crash kernel memory reservation.
In both cases successfully collected kernel crash dump.

[1] https://lore.kernel.org/all/9436d033-579b-55fa-9b00-6f4b661c2dd7@linux.microsoft.com/

Signed-off-by: Vijay Balakrishna <vijayb@linux.microsoft.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Reviewed-by: Pasha Tatashin <pasha.tatashin@soleen.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/1646242689-20744-1-git-send-email-vijayb@linux.microsoft.com
[will: Add #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE guards to fix 'crashk_res' references in allnoconfig build]
Signed-off-by: Will Deacon <will@kernel.org>
arch/arm64/mm/init.c
arch/arm64/mm/mmu.c

index db63cc885771a527b37f91e1eff0bf1f9432dbee..919be440494fa10f863bb4c8c6f4f0cb4c6650a7 100644 (file)
@@ -61,8 +61,34 @@ EXPORT_SYMBOL(memstart_addr);
  * unless restricted on specific platforms (e.g. 30-bit on Raspberry Pi 4).
  * In such case, ZONE_DMA32 covers the rest of the 32-bit addressable memory,
  * otherwise it is empty.
+ *
+ * Memory reservation for crash kernel either done early or deferred
+ * depending on DMA memory zones configs (ZONE_DMA) --
+ *
+ * In absence of ZONE_DMA configs arm64_dma_phys_limit initialized
+ * here instead of max_zone_phys().  This lets early reservation of
+ * crash kernel memory which has a dependency on arm64_dma_phys_limit.
+ * Reserving memory early for crash kernel allows linear creation of block
+ * mappings (greater than page-granularity) for all the memory bank rangs.
+ * In this scheme a comparatively quicker boot is observed.
+ *
+ * If ZONE_DMA configs are defined, crash kernel memory reservation
+ * is delayed until DMA zone memory range size initilazation performed in
+ * zone_sizes_init().  The defer is necessary to steer clear of DMA zone
+ * memory range to avoid overlap allocation.  So crash kernel memory boundaries
+ * are not known when mapping all bank memory ranges, which otherwise means
+ * not possible to exclude crash kernel range from creating block mappings
+ * so page-granularity mappings are created for the entire memory range.
+ * Hence a slightly slower boot is observed.
+ *
+ * Note: Page-granularity mapppings are necessary for crash kernel memory
+ * range for shrinking its size via /sys/kernel/kexec_crash_size interface.
  */
-phys_addr_t arm64_dma_phys_limit __ro_after_init;
+#if IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) || IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32)
+phys_addr_t __ro_after_init arm64_dma_phys_limit;
+#else
+const phys_addr_t arm64_dma_phys_limit = PHYS_MASK + 1;
+#endif
 
 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 /*
@@ -153,8 +179,6 @@ static void __init zone_sizes_init(unsigned long min, unsigned long max)
        if (!arm64_dma_phys_limit)
                arm64_dma_phys_limit = dma32_phys_limit;
 #endif
-       if (!arm64_dma_phys_limit)
-               arm64_dma_phys_limit = PHYS_MASK + 1;
        max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max;
 
        free_area_init(max_zone_pfns);
@@ -315,6 +339,9 @@ void __init arm64_memblock_init(void)
 
        early_init_fdt_scan_reserved_mem();
 
+       if (!IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32))
+               reserve_crashkernel();
+
        high_memory = __va(memblock_end_of_DRAM() - 1) + 1;
 }
 
@@ -361,7 +388,8 @@ void __init bootmem_init(void)
         * request_standard_resources() depends on crashkernel's memory being
         * reserved, so do it here.
         */
-       reserve_crashkernel();
+       if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) || IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32))
+               reserve_crashkernel();
 
        memblock_dump_all();
 }
index acfae9b41cc8c983ae6c4a5bc639a5f6d03a139a..ed21bf83d0b75885be3615bda2aea6f696d70661 100644 (file)
@@ -517,7 +517,7 @@ static void __init map_mem(pgd_t *pgdp)
         */
        BUILD_BUG_ON(pgd_index(direct_map_end - 1) == pgd_index(direct_map_end));
 
-       if (can_set_direct_map() || crash_mem_map || IS_ENABLED(CONFIG_KFENCE))
+       if (can_set_direct_map() || IS_ENABLED(CONFIG_KFENCE))
                flags |= NO_BLOCK_MAPPINGS | NO_CONT_MAPPINGS;
 
        /*
@@ -528,6 +528,17 @@ static void __init map_mem(pgd_t *pgdp)
         */
        memblock_mark_nomap(kernel_start, kernel_end - kernel_start);
 
+#ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
+       if (crash_mem_map) {
+               if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) ||
+                   IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32))
+                       flags |= NO_BLOCK_MAPPINGS | NO_CONT_MAPPINGS;
+               else if (crashk_res.end)
+                       memblock_mark_nomap(crashk_res.start,
+                           resource_size(&crashk_res));
+       }
+#endif
+
        /* map all the memory banks */
        for_each_mem_range(i, &start, &end) {
                if (start >= end)
@@ -554,6 +565,25 @@ static void __init map_mem(pgd_t *pgdp)
        __map_memblock(pgdp, kernel_start, kernel_end,
                       PAGE_KERNEL, NO_CONT_MAPPINGS);
        memblock_clear_nomap(kernel_start, kernel_end - kernel_start);
+
+       /*
+        * Use page-level mappings here so that we can shrink the region
+        * in page granularity and put back unused memory to buddy system
+        * through /sys/kernel/kexec_crash_size interface.
+        */
+#ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
+       if (crash_mem_map &&
+           !IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32)) {
+               if (crashk_res.end) {
+                       __map_memblock(pgdp, crashk_res.start,
+                                      crashk_res.end + 1,
+                                      PAGE_KERNEL,
+                                      NO_BLOCK_MAPPINGS | NO_CONT_MAPPINGS);
+                       memblock_clear_nomap(crashk_res.start,
+                                            resource_size(&crashk_res));
+               }
+       }
+#endif
 }
 
 void mark_rodata_ro(void)