Quelle  init.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  linux/arch/parisc/mm/init.c
 *
 *  Copyright (C) 1995 Linus Torvalds
 *  Copyright 1999 SuSE GmbH
 *    changed by Philipp Rumpf
 *  Copyright 1999 Philipp Rumpf (prumpf@tux.org)
 *  Copyright 2004 Randolph Chung (tausq@debian.org)
 *  Copyright 2006-2007 Helge Deller (deller@gmx.de)
 *
 */


#include <linux/module.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/memblock.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/initrd.h>
#include <linux/swap.h>
#include <linux/unistd.h>
#include <linux/nodemask.h> /* for node_online_map */
#include <linux/pagemap.h> /* for release_pages */
#include <linux/compat.h>
#include <linux/execmem.h>

#include <asm/pgalloc.h>
#include <asm/tlb.h>
#include <asm/pdc_chassis.h>
#include <asm/mmzone.h>
#include <asm/sections.h>
#include <asm/msgbuf.h>
#include <asm/sparsemem.h>
#include <asm/asm-offsets.h>
#include <asm/shmbuf.h>

extern int  data_start;
extern void parisc_kernel_start(void); /* Kernel entry point in head.S */

#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS == 3
pmd_t pmd0[PTRS_PER_PMD] __section(".data..vm0.pmd") __attribute__ ((aligned(PAGE_SIZE)));
#endif

pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD] __section(".data..vm0.pgd") __attribute__ ((aligned(PAGE_SIZE)));
pte_t pg0[PT_INITIAL * PTRS_PER_PTE] __section(".data..vm0.pte") __attribute__ ((aligned(PAGE_SIZE)));

static struct resource data_resource = {
 .name = "Kernel data",
 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
};

static struct resource code_resource = {
 .name = "Kernel code",
 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
};

static struct resource pdcdata_resource = {
 .name = "PDC data (Page Zero)",
 .start = 0,
 .end = 0x9ff,
 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM,
};

static struct resource sysram_resources[MAX_PHYSMEM_RANGES] __ro_after_init;

/* The following array is initialized from the firmware specific
 * information retrieved in kernel/inventory.c.
 */

physmem_range_t pmem_ranges[MAX_PHYSMEM_RANGES] __initdata;
int npmem_ranges __initdata;

#ifdef CONFIG_64BIT
#define MAX_MEM         (1UL << MAX_PHYSMEM_BITS)
#else /* !CONFIG_64BIT */
#define MAX_MEM         (3584U*1024U*1024U)
#endif /* !CONFIG_64BIT */

static unsigned long mem_limit __read_mostly = MAX_MEM;

static void __init mem_limit_func(void)
{
 char *cp, *end;
 unsigned long limit;

 /* We need this before __setup() functions are called */

 limit = MAX_MEM;
 for (cp = boot_command_line; *cp; ) {
  if (memcmp(cp, "mem=", 4) == 0) {
   cp += 4;
   limit = memparse(cp, &end);
   if (end != cp)
    break;
   cp = end;
  } else {
   while (*cp != ' ' && *cp)
    ++cp;
   while (*cp == ' ')
    ++cp;
  }
 }

 if (limit < mem_limit)
  mem_limit = limit;
}

#define MAX_GAP (0x40000000UL >> PAGE_SHIFT)

static void __init setup_bootmem(void)
{
 unsigned long mem_max;
#ifndef CONFIG_SPARSEMEM
 physmem_range_t pmem_holes[MAX_PHYSMEM_RANGES - 1];
 int npmem_holes;
#endif
 int i, sysram_resource_count;

 disable_sr_hashing(); /* Turn off space register hashing */

 /*
 * Sort the ranges. Since the number of ranges is typically
 * small, and performance is not an issue here, just do
 * a simple insertion sort.
 */

 for (i = 1; i < npmem_ranges; i++) {
  int j;

  for (j = i; j > 0; j--) {
   if (pmem_ranges[j-1].start_pfn <
       pmem_ranges[j].start_pfn) {

    break;
   }
   swap(pmem_ranges[j-1], pmem_ranges[j]);
  }
 }

#ifndef CONFIG_SPARSEMEM
 /*
 * Throw out ranges that are too far apart (controlled by
 * MAX_GAP).
 */

 for (i = 1; i < npmem_ranges; i++) {
  if (pmem_ranges[i].start_pfn -
   (pmem_ranges[i-1].start_pfn +
    pmem_ranges[i-1].pages) > MAX_GAP) {
   npmem_ranges = i;
   printk("Large gap in memory detected (%ld pages). "
          "Consider turning on CONFIG_SPARSEMEM\n",
          pmem_ranges[i].start_pfn -
          (pmem_ranges[i-1].start_pfn +
           pmem_ranges[i-1].pages));
   break;
  }
 }
#endif

 /* Print the memory ranges */
 pr_info("Memory Ranges:\n");

 for (i = 0; i < npmem_ranges; i++) {
  struct resource *res = &sysram_resources[i];
  unsigned long start;
  unsigned long size;

  size = (pmem_ranges[i].pages << PAGE_SHIFT);
  start = (pmem_ranges[i].start_pfn << PAGE_SHIFT);
  pr_info("%2d) Start 0x%016lx End 0x%016lx Size %6ld MB\n",
   i, start, start + (size - 1), size >> 20);

  /* request memory resource */
  res->name = "System RAM";
  res->start = start;
  res->end = start + size - 1;
  res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
  request_resource(&iomem_resource, res);
 }

 sysram_resource_count = npmem_ranges;

 /*
 * For 32 bit kernels we limit the amount of memory we can
 * support, in order to preserve enough kernel address space
 * for other purposes. For 64 bit kernels we don't normally
 * limit the memory, but this mechanism can be used to
 * artificially limit the amount of memory (and it is written
 * to work with multiple memory ranges).
 */

 mem_limit_func();       /* check for "mem=" argument */

 mem_max = 0;
 for (i = 0; i < npmem_ranges; i++) {
  unsigned long rsize;

  rsize = pmem_ranges[i].pages << PAGE_SHIFT;
  if ((mem_max + rsize) > mem_limit) {
   printk(KERN_WARNING "Memory truncated to %ld MB\n", mem_limit >> 20);
   if (mem_max == mem_limit)
    npmem_ranges = i;
   else {
    pmem_ranges[i].pages =   (mem_limit >> PAGE_SHIFT)
             - (mem_max >> PAGE_SHIFT);
    npmem_ranges = i + 1;
    mem_max = mem_limit;
   }
   break;
  }
  mem_max += rsize;
 }

 printk(KERN_INFO "Total Memory: %ld MB\n",mem_max >> 20);

#ifndef CONFIG_SPARSEMEM
 /* Merge the ranges, keeping track of the holes */
 {
  unsigned long end_pfn;
  unsigned long hole_pages;

  npmem_holes = 0;
  end_pfn = pmem_ranges[0].start_pfn + pmem_ranges[0].pages;
  for (i = 1; i < npmem_ranges; i++) {

   hole_pages = pmem_ranges[i].start_pfn - end_pfn;
   if (hole_pages) {
    pmem_holes[npmem_holes].start_pfn = end_pfn;
    pmem_holes[npmem_holes++].pages = hole_pages;
    end_pfn += hole_pages;
   }
   end_pfn += pmem_ranges[i].pages;
  }

  pmem_ranges[0].pages = end_pfn - pmem_ranges[0].start_pfn;
  npmem_ranges = 1;
 }
#endif

 /*
 * Initialize and free the full range of memory in each range.
 */

 max_pfn = 0;
 for (i = 0; i < npmem_ranges; i++) {
  unsigned long start_pfn;
  unsigned long npages;
  unsigned long start;
  unsigned long size;

  start_pfn = pmem_ranges[i].start_pfn;
  npages = pmem_ranges[i].pages;

  start = start_pfn << PAGE_SHIFT;
  size = npages << PAGE_SHIFT;

  /* add system RAM memblock */
  memblock_add(start, size);

  if ((start_pfn + npages) > max_pfn)
   max_pfn = start_pfn + npages;
 }

 /*
 * We can't use memblock top-down allocations because we only
 * created the initial mapping up to KERNEL_INITIAL_SIZE in
 * the assembly bootup code.
 */
 memblock_set_bottom_up(true);

 /* IOMMU is always used to access "high mem" on those boxes
 * that can support enough mem that a PCI device couldn't
 * directly DMA to any physical addresses.
 * ISA DMA support will need to revisit this.
 */
 max_low_pfn = max_pfn;

 /* reserve PAGE0 pdc memory, kernel text/data/bss & bootmap */

#define PDC_CONSOLE_IO_IODC_SIZE 32768

 memblock_reserve(0UL, (unsigned long)(PAGE0->mem_free +
    PDC_CONSOLE_IO_IODC_SIZE));
 memblock_reserve(__pa(KERNEL_BINARY_TEXT_START),
   (unsigned long)(_end - KERNEL_BINARY_TEXT_START));

#ifndef CONFIG_SPARSEMEM

 /* reserve the holes */

 for (i = 0; i < npmem_holes; i++) {
  memblock_reserve((pmem_holes[i].start_pfn << PAGE_SHIFT),
    (pmem_holes[i].pages << PAGE_SHIFT));
 }
#endif

#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 if (initrd_start) {
  printk(KERN_INFO "initrd: %08lx-%08lx\n", initrd_start, initrd_end);
  if (__pa(initrd_start) < mem_max) {
   unsigned long initrd_reserve;

   if (__pa(initrd_end) > mem_max) {
    initrd_reserve = mem_max - __pa(initrd_start);
   } else {
    initrd_reserve = initrd_end - initrd_start;
   }
   initrd_below_start_ok = 1;
   printk(KERN_INFO "initrd: reserving %08lx-%08lx (mem_max %08lx)\n", __pa(initrd_start), __pa(initrd_start) + initrd_reserve, mem_max);

   memblock_reserve(__pa(initrd_start), initrd_reserve);
  }
 }
#endif

 data_resource.start =  virt_to_phys(&data_start);
 data_resource.end = virt_to_phys(_end) - 1;
 code_resource.start = virt_to_phys(_text);
 code_resource.end = virt_to_phys(&data_start)-1;

 /* We don't know which region the kernel will be in, so try
 * all of them.
 */
 for (i = 0; i < sysram_resource_count; i++) {
  struct resource *res = &sysram_resources[i];
  request_resource(res, &code_resource);
  request_resource(res, &data_resource);
 }
 request_resource(&sysram_resources[0], &pdcdata_resource);

 /* Initialize Page Deallocation Table (PDT) and check for bad memory. */
 pdc_pdt_init();

 memblock_allow_resize();
 memblock_dump_all();
}

static bool kernel_set_to_readonly;

static void __ref map_pages(unsigned long start_vaddr,
       unsigned long start_paddr, unsigned long size,
       pgprot_t pgprot, int force)
{
 pmd_t *pmd;
 pte_t *pg_table;
 unsigned long end_paddr;
 unsigned long start_pmd;
 unsigned long start_pte;
 unsigned long tmp1;
 unsigned long tmp2;
 unsigned long address;
 unsigned long vaddr;
 unsigned long ro_start;
 unsigned long ro_end;
 unsigned long kernel_start, kernel_end;

 ro_start = __pa((unsigned long)_text);
 ro_end   = __pa((unsigned long)&data_start);
 kernel_start = __pa((unsigned long)&__init_begin);
 kernel_end  = __pa((unsigned long)&_end);

 end_paddr = start_paddr + size;

 /* for 2-level configuration PTRS_PER_PMD is 0 so start_pmd will be 0 */
 start_pmd = ((start_vaddr >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1));
 start_pte = ((start_vaddr >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1));

 address = start_paddr;
 vaddr = start_vaddr;
 while (address < end_paddr) {
  pgd_t *pgd = pgd_offset_k(vaddr);
  p4d_t *p4d = p4d_offset(pgd, vaddr);
  pud_t *pud = pud_offset(p4d, vaddr);

#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS == 3
  if (pud_none(*pud)) {
   pmd = memblock_alloc_or_panic(PAGE_SIZE << PMD_TABLE_ORDER,
          PAGE_SIZE << PMD_TABLE_ORDER);
   pud_populate(NULL, pud, pmd);
  }
#endif

  pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
  for (tmp1 = start_pmd; tmp1 < PTRS_PER_PMD; tmp1++, pmd++) {
   if (pmd_none(*pmd)) {
    pg_table = memblock_alloc_or_panic(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
    pmd_populate_kernel(NULL, pmd, pg_table);
   }

   pg_table = pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
   for (tmp2 = start_pte; tmp2 < PTRS_PER_PTE; tmp2++, pg_table++) {
    pte_t pte;
    pgprot_t prot;
    bool huge = false;

    if (force) {
     prot = pgprot;
    } else if (address < kernel_start || address >= kernel_end) {
     /* outside kernel memory */
     prot = PAGE_KERNEL;
    } else if (!kernel_set_to_readonly) {
     /* still initializing, allow writing to RO memory */
     prot = PAGE_KERNEL_RWX;
     huge = true;
    } else if (address >= ro_start) {
     /* Code (ro) and Data areas */
     prot = (address < ro_end) ?
      PAGE_KERNEL_EXEC : PAGE_KERNEL;
     huge = true;
    } else {
     prot = PAGE_KERNEL;
    }

    pte = __mk_pte(address, prot);
    if (huge)
     pte = pte_mkhuge(pte);

    if (address >= end_paddr)
     break;

    set_pte(pg_table, pte);

    address += PAGE_SIZE;
    vaddr += PAGE_SIZE;
   }
   start_pte = 0;

   if (address >= end_paddr)
       break;
  }
  start_pmd = 0;
 }
}

void __init set_kernel_text_rw(int enable_read_write)
{
 unsigned long start = (unsigned long) __init_begin;
 unsigned long end   = (unsigned long) &data_start;

 map_pages(start, __pa(start), end-start,
  PAGE_KERNEL_RWX, enable_read_write ? 1:0);

 /* force the kernel to see the new page table entries */
 flush_cache_all();
 flush_tlb_all();
}

void free_initmem(void)
{
 unsigned long init_begin = (unsigned long)__init_begin;
 unsigned long init_end = (unsigned long)__init_end;
 unsigned long kernel_end  = (unsigned long)&_end;

 /* Remap kernel text and data, but do not touch init section yet. */
 map_pages(init_end, __pa(init_end), kernel_end - init_end,
    PAGE_KERNEL, 0);

 /* The init text pages are marked R-X.  We have to
 * flush the icache and mark them RW-
 *
 * Do a dummy remap of the data section first (the data
 * section is already PAGE_KERNEL) to pull in the TLB entries
 * for map_kernel */
 map_pages(init_begin, __pa(init_begin), init_end - init_begin,
    PAGE_KERNEL_RWX, 1);
 /* now remap at PAGE_KERNEL since the TLB is pre-primed to execute
 * map_pages */
 map_pages(init_begin, __pa(init_begin), init_end - init_begin,
    PAGE_KERNEL, 1);

 /* force the kernel to see the new TLB entries */
 __flush_tlb_range(0, init_begin, kernel_end);

 /* finally dump all the instructions which were cached, since the
 * pages are no-longer executable */
 flush_icache_range(init_begin, init_end);

 free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);

 /* set up a new led state on systems shipped LED State panel */
 pdc_chassis_send_status(PDC_CHASSIS_DIRECT_BCOMPLETE);
}


#ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
void mark_rodata_ro(void)
{
 unsigned long start = (unsigned long) &__start_rodata;
 unsigned long end = (unsigned long) &__end_rodata;

 pr_info("Write protecting the kernel read-only data: %luk\n",
        (end - start) >> 10);

 kernel_set_to_readonly = true;
 map_pages(start, __pa(start), end - start, PAGE_KERNEL, 0);

 /* force the kernel to see the new page table entries */
 flush_cache_all();
 flush_tlb_all();
}
#endif


/*
 * Just an arbitrary offset to serve as a "hole" between mapping areas
 * (between top of physical memory and a potential pcxl dma mapping
 * area, and below the vmalloc mapping area).
 *
 * The current 32K value just means that there will be a 32K "hole"
 * between mapping areas. That means that  any out-of-bounds memory
 * accesses will hopefully be caught. The vmalloc() routines leaves
 * a hole of 4kB between each vmalloced area for the same reason.
 */

 /* Leave room for gateway page expansion */
#if KERNEL_MAP_START < GATEWAY_PAGE_SIZE
#error KERNEL_MAP_START is in gateway reserved region
#endif
#define MAP_START (KERNEL_MAP_START)

#define VM_MAP_OFFSET  (32*1024)
#define SET_MAP_OFFSET(x) ((void *)(((unsigned long)(x) + VM_MAP_OFFSET) \
         & ~(VM_MAP_OFFSET-1)))

void *parisc_vmalloc_start __ro_after_init;
EXPORT_SYMBOL(parisc_vmalloc_start);

void __init mem_init(void)
{
 /* Do sanity checks on IPC (compat) structures */
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ipc64_perm) != 48);
#ifndef CONFIG_64BIT
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct semid64_ds) != 80);
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct msqid64_ds) != 104);
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct shmid64_ds) != 104);
#endif
#ifdef CONFIG_COMPAT
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct compat_ipc64_perm) != sizeof(struct ipc64_perm));
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct compat_semid64_ds) != 80);
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct compat_msqid64_ds) != 104);
 BUILD_BUG_ON(sizeof(struct compat_shmid64_ds) != 104);
#endif

 /* Do sanity checks on page table constants */
 BUILD_BUG_ON(PTE_ENTRY_SIZE != sizeof(pte_t));
 BUILD_BUG_ON(PMD_ENTRY_SIZE != sizeof(pmd_t));
 BUILD_BUG_ON(PGD_ENTRY_SIZE != sizeof(pgd_t));
 BUILD_BUG_ON(PAGE_SHIFT + BITS_PER_PTE + BITS_PER_PMD + BITS_PER_PGD
   > BITS_PER_LONG);
#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS == 3
 BUILD_BUG_ON(PT_INITIAL > PTRS_PER_PMD);
#else
 BUILD_BUG_ON(PT_INITIAL > PTRS_PER_PGD);
#endif

#ifdef CONFIG_64BIT
 /* avoid ldil_%L() asm statements to sign-extend into upper 32-bits */
 BUILD_BUG_ON(__PAGE_OFFSET >= 0x80000000);
 BUILD_BUG_ON(TMPALIAS_MAP_START >= 0x80000000);
#endif

#ifdef CONFIG_PA11
 if (boot_cpu_data.cpu_type == pcxl2 || boot_cpu_data.cpu_type == pcxl) {
  pcxl_dma_start = (unsigned long)SET_MAP_OFFSET(MAP_START);
  parisc_vmalloc_start = SET_MAP_OFFSET(pcxl_dma_start
      + PCXL_DMA_MAP_SIZE);
 } else
#endif
  parisc_vmalloc_start = SET_MAP_OFFSET(MAP_START);

#if 0
 /*
 * Do not expose the virtual kernel memory layout to userspace.
 * But keep code for debugging purposes.
 */
 printk("virtual kernel memory layout:\n"
        " vmalloc : 0x%px - 0x%px (%4ld MB)\n"
        " fixmap : 0x%px - 0x%px (%4ld kB)\n"
        " memory : 0x%px - 0x%px (%4ld MB)\n"
        " .init : 0x%px - 0x%px (%4ld kB)\n"
        " .data : 0x%px - 0x%px (%4ld kB)\n"
        " .text : 0x%px - 0x%px (%4ld kB)\n",

        (void*)VMALLOC_START, (void*)VMALLOC_END,
        (VMALLOC_END - VMALLOC_START) >> 20,

        (void *)FIXMAP_START, (void *)(FIXMAP_START + FIXMAP_SIZE),
        (unsigned long)(FIXMAP_SIZE / 1024),

        __va(0), high_memory,
        ((unsigned long)high_memory - (unsigned long)__va(0)) >> 20,

        __init_begin, __init_end,
        ((unsigned long)__init_end - (unsigned long)__init_begin) >> 10,

        _etext, _edata,
        ((unsigned long)_edata - (unsigned long)_etext) >> 10,

        _text, _etext,
        ((unsigned long)_etext - (unsigned long)_text) >> 10);
#endif
}

unsigned long *empty_zero_page __ro_after_init;
EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page);

/*
 * pagetable_init() sets up the page tables
 *
 * Note that gateway_init() places the Linux gateway page at page 0.
 * Since gateway pages cannot be dereferenced this has the desirable
 * side effect of trapping those pesky NULL-reference errors in the
 * kernel.
 */
static void __init pagetable_init(void)
{
 int range;

 /* Map each physical memory range to its kernel vaddr */

 for (range = 0; range < npmem_ranges; range++) {
  unsigned long start_paddr;
  unsigned long size;

  start_paddr = pmem_ranges[range].start_pfn << PAGE_SHIFT;
  size = pmem_ranges[range].pages << PAGE_SHIFT;

  map_pages((unsigned long)__va(start_paddr), start_paddr,
     size, PAGE_KERNEL, 0);
 }

#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 if (initrd_end && initrd_end > mem_limit) {
  printk(KERN_INFO "initrd: mapping %08lx-%08lx\n", initrd_start, initrd_end);
  map_pages(initrd_start, __pa(initrd_start),
     initrd_end - initrd_start, PAGE_KERNEL, 0);
 }
#endif

 empty_zero_page = memblock_alloc_or_panic(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

}

static void __init gateway_init(void)
{
 unsigned long linux_gateway_page_addr;
 /* FIXME: This is 'const' in order to trick the compiler
   into not treating it as DP-relative data. */
 extern void * const linux_gateway_page;

 linux_gateway_page_addr = LINUX_GATEWAY_ADDR & PAGE_MASK;

 /*
 * Setup Linux Gateway page.
 *
 * The Linux gateway page will reside in kernel space (on virtual
 * page 0), so it doesn't need to be aliased into user space.
 */

 map_pages(linux_gateway_page_addr, __pa(&linux_gateway_page),
    PAGE_SIZE, PAGE_GATEWAY, 1);
}

static void __init fixmap_init(void)
{
 unsigned long addr = FIXMAP_START;
 unsigned long end = FIXMAP_START + FIXMAP_SIZE;
 pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
 p4d_t *p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 pud_t *pud = pud_offset(p4d, addr);
 pmd_t *pmd;

 BUILD_BUG_ON(FIXMAP_SIZE > PMD_SIZE);

#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS == 3
 if (pud_none(*pud)) {
  pmd = memblock_alloc_or_panic(PAGE_SIZE << PMD_TABLE_ORDER,
         PAGE_SIZE << PMD_TABLE_ORDER);
  pud_populate(NULL, pud, pmd);
 }
#endif

 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 do {
  pte_t *pte = memblock_alloc_or_panic(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

  pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, pte);

  addr += PAGE_SIZE;
 } while (addr < end);
}

static void __init parisc_bootmem_free(void)
{
 unsigned long max_zone_pfn[MAX_NR_ZONES] = { 0, };

 max_zone_pfn[0] = memblock_end_of_DRAM();

 free_area_init(max_zone_pfn);
}

void __init paging_init(void)
{
 setup_bootmem();
 pagetable_init();
 gateway_init();
 fixmap_init();
 flush_cache_all_local(); /* start with known state */
 flush_tlb_all_local(NULL);

 sparse_init();
 parisc_bootmem_free();
}

static void alloc_btlb(unsigned long start, unsigned long end, int *slot,
   unsigned long entry_info)
{
 const int slot_max = btlb_info.fixed_range_info.num_comb;
 int min_num_pages = btlb_info.min_size;
 unsigned long size;

 /* map at minimum 4 pages */
 if (min_num_pages < 4)
  min_num_pages = 4;

 size = HUGEPAGE_SIZE;
 while (start < end && *slot < slot_max && size >= PAGE_SIZE) {
  /* starting address must have same alignment as size! */
  /* if correctly aligned and fits in double size, increase */
  if (((start & (2 * size - 1)) == 0) &&
      (end - start) >= (2 * size)) {
   size <<= 1;
   continue;
  }
  /* if current size alignment is too big, try smaller size */
  if ((start & (size - 1)) != 0) {
   size >>= 1;
   continue;
  }
  if ((end - start) >= size) {
   if ((size >> PAGE_SHIFT) >= min_num_pages)
    pdc_btlb_insert(start >> PAGE_SHIFT, __pa(start) >> PAGE_SHIFT,
     size >> PAGE_SHIFT, entry_info, *slot);
   (*slot)++;
   start += size;
   continue;
  }
  size /= 2;
  continue;
 }
}

void btlb_init_per_cpu(void)
{
 unsigned long s, t, e;
 int slot;

 /* BTLBs are not available on 64-bit CPUs */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PA20))
  return;
 else if (pdc_btlb_info(&btlb_info) < 0) {
  memset(&btlb_info, 0, sizeof btlb_info);
 }

 /* insert BLTLBs for code and data segments */
 s = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&_stext);
 e = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&_etext);
 t = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&_sdata);
 BUG_ON(t != e);

 /* code segments */
 slot = 0;
 alloc_btlb(s, e, &slot, 0x13800000);

 /* sanity check */
 t = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&_edata);
 e = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&__bss_start);
 BUG_ON(t != e);

 /* data segments */
 s = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&_sdata);
 e = (uintptr_t) dereference_function_descriptor(&__bss_stop);
 alloc_btlb(s, e, &slot, 0x11800000);
}

#ifdef CONFIG_PA20

/*
 * Currently, all PA20 chips have 18 bit protection IDs, which is the
 * limiting factor (space ids are 32 bits).
 */

#define NR_SPACE_IDS 262144

#else

/*
 * Currently we have a one-to-one relationship between space IDs and
 * protection IDs. Older parisc chips (PCXS, PCXT, PCXL, PCXL2) only
 * support 15 bit protection IDs, so that is the limiting factor.
 * PCXT' has 18 bit protection IDs, but only 16 bit spaceids, so it's
 * probably not worth the effort for a special case here.
 */

#define NR_SPACE_IDS 32768

#endif  /* !CONFIG_PA20 */

#define RECYCLE_THRESHOLD (NR_SPACE_IDS / 2)
#define SID_ARRAY_SIZE  (NR_SPACE_IDS / (8 * sizeof(long)))

static unsigned long space_id[SID_ARRAY_SIZE] = { 1 }; /* disallow space 0 */
static unsigned long dirty_space_id[SID_ARRAY_SIZE];
static unsigned long space_id_index;
static unsigned long free_space_ids = NR_SPACE_IDS - 1;
static unsigned long dirty_space_ids;

static DEFINE_SPINLOCK(sid_lock);

unsigned long alloc_sid(void)
{
 unsigned long index;

 spin_lock(&sid_lock);

 if (free_space_ids == 0) {
  if (dirty_space_ids != 0) {
   spin_unlock(&sid_lock);
   flush_tlb_all(); /* flush_tlb_all() calls recycle_sids() */
   spin_lock(&sid_lock);
  }
  BUG_ON(free_space_ids == 0);
 }

 free_space_ids--;

 index = find_next_zero_bit(space_id, NR_SPACE_IDS, space_id_index);
 space_id[BIT_WORD(index)] |= BIT_MASK(index);
 space_id_index = index;

 spin_unlock(&sid_lock);

 return index << SPACEID_SHIFT;
}

void free_sid(unsigned long spaceid)
{
 unsigned long index = spaceid >> SPACEID_SHIFT;
 unsigned long *dirty_space_offset, mask;

 dirty_space_offset = &dirty_space_id[BIT_WORD(index)];
 mask = BIT_MASK(index);

 spin_lock(&sid_lock);

 BUG_ON(*dirty_space_offset & mask); /* attempt to free space id twice */

 *dirty_space_offset |= mask;
 dirty_space_ids++;

 spin_unlock(&sid_lock);
}


#ifdef CONFIG_SMP
static void get_dirty_sids(unsigned long *ndirtyptr,unsigned long *dirty_array)
{
 int i;

 /* NOTE: sid_lock must be held upon entry */

 *ndirtyptr = dirty_space_ids;
 if (dirty_space_ids != 0) {
     for (i = 0; i < SID_ARRAY_SIZE; i++) {
  dirty_array[i] = dirty_space_id[i];
  dirty_space_id[i] = 0;
     }
     dirty_space_ids = 0;
 }

 return;
}

static void recycle_sids(unsigned long ndirty,unsigned long *dirty_array)
{
 int i;

 /* NOTE: sid_lock must be held upon entry */

 if (ndirty != 0) {
  for (i = 0; i < SID_ARRAY_SIZE; i++) {
   space_id[i] ^= dirty_array[i];
  }

  free_space_ids += ndirty;
  space_id_index = 0;
 }
}

#else /* CONFIG_SMP */

static void recycle_sids(void)
{
 int i;

 /* NOTE: sid_lock must be held upon entry */

 if (dirty_space_ids != 0) {
  for (i = 0; i < SID_ARRAY_SIZE; i++) {
   space_id[i] ^= dirty_space_id[i];
   dirty_space_id[i] = 0;
  }

  free_space_ids += dirty_space_ids;
  dirty_space_ids = 0;
  space_id_index = 0;
 }
}
#endif

/*
 * flush_tlb_all() calls recycle_sids(), since whenever the entire tlb is
 * purged, we can safely reuse the space ids that were released but
 * not flushed from the tlb.
 */

#ifdef CONFIG_SMP

static unsigned long recycle_ndirty;
static unsigned long recycle_dirty_array[SID_ARRAY_SIZE];
static unsigned int recycle_inuse;

void flush_tlb_all(void)
{
 int do_recycle;

 do_recycle = 0;
 spin_lock(&sid_lock);
 __inc_irq_stat(irq_tlb_count);
 if (dirty_space_ids > RECYCLE_THRESHOLD) {
     BUG_ON(recycle_inuse);  /* FIXME: Use a semaphore/wait queue here */
     get_dirty_sids(&recycle_ndirty,recycle_dirty_array);
     recycle_inuse++;
     do_recycle++;
 }
 spin_unlock(&sid_lock);
 on_each_cpu(flush_tlb_all_local, NULL, 1);
 if (do_recycle) {
     spin_lock(&sid_lock);
     recycle_sids(recycle_ndirty,recycle_dirty_array);
     recycle_inuse = 0;
     spin_unlock(&sid_lock);
 }
}
#else
void flush_tlb_all(void)
{
 spin_lock(&sid_lock);
 __inc_irq_stat(irq_tlb_count);
 flush_tlb_all_local(NULL);
 recycle_sids();
 spin_unlock(&sid_lock);
}
#endif

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

#ifdef CONFIG_EXECMEM
static struct execmem_info execmem_info __ro_after_init;

struct execmem_info __init *execmem_arch_setup(void)
{
 execmem_info = (struct execmem_info){
  .ranges = {
   [EXECMEM_DEFAULT] = {
    .start = VMALLOC_START,
    .end = VMALLOC_END,
    .pgprot = PAGE_KERNEL_RWX,
    .alignment = 1,
   },
  },
 };

 return &execmem_info;
}
#endif /* CONFIG_EXECMEM */