arch/x86/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   5  *
   6  *  Memory region support
   7  *      David Parsons <orc@pell.chi.il.us>, July-August 1999
   8  *
   9  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
  10  *  Brian Moyle <bmoyle@mvista.com>, February 2001
  11  *
  12  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
  13  *    Patrick Mochel <mochel@osdl.org>, March 2002
  14  *
  15  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
  16  *  Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
  17  *
  18  */
  19
  20 /*
  21  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  22  */
  23
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mmzone.h>
  27 #include <linux/screen_info.h>
  28 #include <linux/ioport.h>
  29 #include <linux/acpi.h>
  30 #include <linux/sfi.h>
  31 #include <linux/apm_bios.h>
  32 #include <linux/initrd.h>
  33 #include <linux/bootmem.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/seq_file.h>
  36 #include <linux/console.h>
  37 #include <linux/root_dev.h>
  38 #include <linux/highmem.h>
  39 #include <linux/export.h>
  40 #include <linux/efi.h>
  41 #include <linux/init.h>
  42 #include <linux/edd.h>
  43 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  44 #include <linux/nodemask.h>
  45 #include <linux/kexec.h>
  46 #include <linux/dmi.h>
  47 #include <linux/pfn.h>
  48 #include <linux/pci.h>
  49 #include <asm/pci-direct.h>
  50 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
  51 #include <linux/kvm_para.h>
  52 #include <linux/dma-contiguous.h>
  53
  54 #include <linux/errno.h>
  55 #include <linux/kernel.h>
  56 #include <linux/stddef.h>
  57 #include <linux/unistd.h>
  58 #include <linux/ptrace.h>
  59 #include <linux/user.h>
  60 #include <linux/delay.h>
  61
  62 #include <linux/kallsyms.h>
  63 #include <linux/cpufreq.h>
  64 #include <linux/dma-mapping.h>
  65 #include <linux/ctype.h>
  66 #include <linux/uaccess.h>
  67
  68 #include <linux/percpu.h>
  69 #include <linux/crash_dump.h>
  70 #include <linux/tboot.h>
  71 #include <linux/jiffies.h>
  72
  73 #include <video/edid.h>
  74
  75 #include <asm/mtrr.h>
  76 #include <asm/apic.h>
  77 #include <asm/realmode.h>
  78 #include <asm/e820/api.h>
  79 #include <asm/mpspec.h>
  80 #include <asm/setup.h>
  81 #include <asm/efi.h>
  82 #include <asm/timer.h>
  83 #include <asm/i8259.h>
  84 #include <asm/sections.h>
  85 #include <asm/io_apic.h>
  86 #include <asm/ist.h>
  87 #include <asm/setup_arch.h>
  88 #include <asm/bios_ebda.h>
  89 #include <asm/cacheflush.h>
  90 #include <asm/processor.h>
  91 #include <asm/bugs.h>
  92 #include <asm/kasan.h>
  93
  94 #include <asm/vsyscall.h>
  95 #include <asm/cpu.h>
  96 #include <asm/desc.h>
  97 #include <asm/dma.h>
  98 #include <asm/iommu.h>
  99 #include <asm/gart.h>
 100 #include <asm/mmu_context.h>
 101 #include <asm/proto.h>
 102
 103 #include <asm/paravirt.h>
 104 #include <asm/hypervisor.h>
 105 #include <asm/olpc_ofw.h>
 106
 107 #include <asm/percpu.h>
 108 #include <asm/topology.h>
 109 #include <asm/apicdef.h>
 110 #include <asm/amd_nb.h>
 111 #include <asm/mce.h>
 112 #include <asm/alternative.h>
 113 #include <asm/prom.h>
 114 #include <asm/microcode.h>
 115 #include <asm/mmu_context.h>
 116 #include <asm/kaslr.h>
 117
 118 /*
 119  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
 120  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
 121  *
 122  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
 123  * represented by pfn_mapped
 124  */
 125 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 126 unsigned long max_pfn_mapped;
 127
 128 #ifdef CONFIG_DMI
 129 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 130 #endif
 131
 132
 133 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 134 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 135
 136 #ifdef CONFIG_X86_64
 137 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 138 {
 139         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 140 }
 141
 142 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 143 {
 144         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 145 }
 146 #endif
 147
 148 struct boot_params boot_params;
 149
 150 /*
 151  * Machine setup..
 152  */
 153 static struct resource data_resource = {
 154         .name   = "Kernel data",
 155         .start  = 0,
 156         .end    = 0,
 157         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 158 };
 159
 160 static struct resource code_resource = {
 161         .name   = "Kernel code",
 162         .start  = 0,
 163         .end    = 0,
 164         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 165 };
 166
 167 static struct resource bss_resource = {
 168         .name   = "Kernel bss",
 169         .start  = 0,
 170         .end    = 0,
 171         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 172 };
 173
 174
 175 #ifdef CONFIG_X86_32
 176 /* cpu data as detected by the assembly code in head_32.S */
 177 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
 178
 179 /* common cpu data for all cpus */
 180 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 181 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 182
 183 unsigned int def_to_bigsmp;
 184
 185 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 186 unsigned int machine_id;
 187 unsigned int machine_submodel_id;
 188 unsigned int BIOS_revision;
 189
 190 struct apm_info apm_info;
 191 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 192
 193 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 194         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 195 struct ist_info ist_info;
 196 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 197 #else
 198 struct ist_info ist_info;
 199 #endif
 200
 201 #else
 202 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 203         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
 204 };
 205 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 206 #endif
 207
 208
 209 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 210 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
 211 #else
 212 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
 213 #endif
 214
 215 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 216 int bootloader_type, bootloader_version;
 217
 218 /*
 219  * Setup options
 220  */
 221 struct screen_info screen_info;
 222 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 223 struct edid_info edid_info;
 224 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 225
 226 extern int root_mountflags;
 227
 228 unsigned long saved_video_mode;
 229
 230 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 231 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 232 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 233
 234 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 235 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 236 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 237 #endif
 238
 239 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 240 struct edd edd;
 241 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 242 EXPORT_SYMBOL(edd);
 243 #endif
 244 /**
 245  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 246  *              from boot_params into a safe place.
 247  *
 248  */
 249 static inline void __init copy_edd(void)
 250 {
 251      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 252             sizeof(edd.mbr_signature));
 253      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 254      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 255      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 256 }
 257 #else
 258 static inline void __init copy_edd(void)
 259 {
 260 }
 261 #endif
 262
 263 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 264 {
 265         size_t mask = align - 1;
 266         void *ret;
 267
 268         BUG_ON(_brk_start == 0);
 269         BUG_ON(align & mask);
 270
 271         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 272         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 273
 274         ret = (void *)_brk_end;
 275         _brk_end += size;
 276
 277         memset(ret, 0, size);
 278
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 #ifdef CONFIG_X86_32
 283 static void __init cleanup_highmap(void)
 284 {
 285 }
 286 #endif
 287
 288 static void __init reserve_brk(void)
 289 {
 290         if (_brk_end > _brk_start)
 291                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
 292                                  _brk_end - _brk_start);
 293
 294         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 295            new allocations */
 296         _brk_start = 0;
 297 }
 298
 299 u64 relocated_ramdisk;
 300
 301 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 302
 303 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 304 {
 305         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 306
 307         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 308
 309         return ramdisk_image;
 310 }
 311 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 312 {
 313         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 314
 315         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 316
 317         return ramdisk_size;
 318 }
 319
 320 static void __init relocate_initrd(void)
 321 {
 322         /* Assume only end is not page aligned */
 323         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 324         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 325         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 326
 327         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 328         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 329                                                    area_size, PAGE_SIZE);
 330
 331         if (!relocated_ramdisk)
 332                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 333                       ramdisk_size);
 334
 335         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 336            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 337         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
 338         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
 339         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 340         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 341                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 342
 343         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
 344
 345         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 346                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 347                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 348                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 349 }
 350
 351 static void __init early_reserve_initrd(void)
 352 {
 353         /* Assume only end is not page aligned */
 354         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 355         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 356         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 357
 358         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 359             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 360                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 361
 362         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 363 }
 364 static void __init reserve_initrd(void)
 365 {
 366         /* Assume only end is not page aligned */
 367         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 368         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 369         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 370         u64 mapped_size;
 371
 372         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 373             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 374                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 375
 376         initrd_start = 0;
 377
 378         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 379         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 380                 panic("initrd too large to handle, "
 381                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 382                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 383
 384         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 385                         ramdisk_end - 1);
 386
 387         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 388                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 389                 /* All are mapped, easy case */
 390                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 391                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 392                 return;
 393         }
 394
 395         relocate_initrd();
 396
 397         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 398 }
 399
 400 #else
 401 static void __init early_reserve_initrd(void)
 402 {
 403 }
 404 static void __init reserve_initrd(void)
 405 {
 406 }
 407 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 408
 409 static void __init parse_setup_data(void)
 410 {
 411         struct setup_data *data;
 412         u64 pa_data, pa_next;
 413
 414         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 415         while (pa_data) {
 416                 u32 data_len, data_type;
 417
 418                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 419                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 420                 data_type = data->type;
 421                 pa_next = data->next;
 422                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 423
 424                 switch (data_type) {
 425                 case SETUP_E820_EXT:
 426                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
 427                         break;
 428                 case SETUP_DTB:
 429                         add_dtb(pa_data);
 430                         break;
 431                 case SETUP_EFI:
 432                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 433                         break;
 434                 default:
 435                         break;
 436                 }
 437                 pa_data = pa_next;
 438         }
 439 }
 440
 441 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 442 {
 443         struct setup_data *data;
 444         u64 pa_data;
 445
 446         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 447         while (pa_data) {
 448                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 449                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 450                 pa_data = data->next;
 451                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 452         }
 453 }
 454
 455 /*
 456  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 457  */
 458
 459 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 460
 461 /* 16M alignment for crash kernel regions */
 462 #define CRASH_ALIGN             (16 << 20)
 463
 464 /*
 465  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 466  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 467  * On 64bit, old kexec-tools need to under 896MiB.
 468  */
 469 #ifdef CONFIG_X86_32
 470 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (512 << 20)
 471 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    (512 << 20)
 472 #else
 473 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (896UL << 20)
 474 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    MAXMEM
 475 #endif
 476
 477 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
 478 {
 479 #ifdef CONFIG_X86_64
 480         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
 481         unsigned long total_low_mem;
 482         int ret;
 483
 484         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 485
 486         /* crashkernel=Y,low */
 487         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
 488         if (ret) {
 489                 /*
 490                  * two parts from lib/swiotlb.c:
 491                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 492                  *
 493                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 494                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 495                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 496                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 497                  */
 498                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
 499         } else {
 500                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 501                 if (!low_size)
 502                         return 0;
 503         }
 504
 505         low_base = memblock_find_in_range(low_size, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
 506         if (!low_base) {
 507                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
 508                        (unsigned long)(low_size >> 20));
 509                 return -ENOMEM;
 510         }
 511
 512         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
 513         if (ret) {
 514                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
 515                 return ret;
 516         }
 517
 518         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 519                 (unsigned long)(low_size >> 20),
 520                 (unsigned long)(low_base >> 20),
 521                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 522
 523         crashk_low_res.start = low_base;
 524         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 525         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 526 #endif
 527         return 0;
 528 }
 529
 530 static void __init reserve_crashkernel(void)
 531 {
 532         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
 533         bool high = false;
 534         int ret;
 535
 536         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 537
 538         /* crashkernel=XM */
 539         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
 540         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 541                 /* crashkernel=X,high */
 542                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 543                                              &crash_size, &crash_base);
 544                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 545                         return;
 546                 high = true;
 547         }
 548
 549         /* 0 means: find the address automatically */
 550         if (crash_base <= 0) {
 551                 /*
 552                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
 553                  * as old kexec-tools loads bzImage below that, unless
 554                  * "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
 555                  */
 556                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 557                                                     high ? CRASH_ADDR_HIGH_MAX
 558                                                          : CRASH_ADDR_LOW_MAX,
 559                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
 560                 if (!crash_base) {
 561                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 562                         return;
 563                 }
 564
 565         } else {
 566                 unsigned long long start;
 567
 568                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 569                                                crash_base + crash_size,
 570                                                crash_size, 1 << 20);
 571                 if (start != crash_base) {
 572                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 573                         return;
 574                 }
 575         }
 576         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 577         if (ret) {
 578                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
 579                 return;
 580         }
 581
 582         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
 583                 memblock_free(crash_base, crash_size);
 584                 return;
 585         }
 586
 587         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 588                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 589                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 590                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 591
 592         crashk_res.start = crash_base;
 593         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 594         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 595 }
 596 #else
 597 static void __init reserve_crashkernel(void)
 598 {
 599 }
 600 #endif
 601
 602 static struct resource standard_io_resources[] = {
 603         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 604                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 605         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 606                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 607         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 608                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 609         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 610                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 611         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 612                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 613         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 614                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 615         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 616                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 617         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 618                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 619         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 620                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 621         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 622                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 623 };
 624
 625 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 626 {
 627         int i;
 628
 629         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 630         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 631                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 632
 633 }
 634
 635 static __init void reserve_ibft_region(void)
 636 {
 637         unsigned long addr, size = 0;
 638
 639         addr = find_ibft_region(&size);
 640
 641         if (size)
 642                 memblock_reserve(addr, size);
 643 }
 644
 645 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 646 {
 647 #ifdef CONFIG_PCI
 648         int i;
 649         u16 vendor, devid;
 650         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 651                 0x0102,
 652                 0x0112,
 653                 0x0122,
 654                 0x0106,
 655                 0x0116,
 656                 0x0126,
 657                 0x010a,
 658         };
 659
 660         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 661         if (!early_pci_allowed())
 662                 return false;
 663
 664         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 665         if (vendor != 0x8086)
 666                 return false;
 667
 668         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 669         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 670                 if (devid == snb_ids[i])
 671                         return true;
 672 #endif
 673
 674         return false;
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 679  * them from allocation.
 680  */
 681 static void __init trim_snb_memory(void)
 682 {
 683         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 684                 0x20050000,
 685                 0x20110000,
 686                 0x20130000,
 687                 0x20138000,
 688                 0x40004000,
 689         };
 690         int i;
 691
 692         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 693                 return;
 694
 695         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 696
 697         /*
 698          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 699          * already been reserved.
 700          */
 701         memblock_reserve(0, 1<<20);
 702
 703         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 704                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 705                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 706                                bad_pages[i]);
 707         }
 708 }
 709
 710 /*
 711  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 712  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 713  * specific platforms.
 714  *
 715  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 716  */
 717 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 718 {
 719         trim_snb_memory();
 720 }
 721
 722 static void __init trim_bios_range(void)
 723 {
 724         /*
 725          * A special case is the first 4Kb of memory;
 726          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 727          * not listed as such in the E820 table.
 728          *
 729          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 730          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 731          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 732          */
 733         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
 734
 735         /*
 736          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 737          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 738          * take them out.
 739          */
 740         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
 741
 742         e820__update_table(e820_table);
 743 }
 744
 745 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 746 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 747 {
 748         u64 start = __pa_symbol(_text);
 749         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 750
 751         /*
 752          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
 753          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 754          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 755          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 756          * we will crash later anyways.
 757          */
 758         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
 759                 return;
 760
 761         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
 762         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
 763         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
 764 }
 765
 766 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 767
 768 static int __init parse_reservelow(char *p)
 769 {
 770         unsigned long long size;
 771
 772         if (!p)
 773                 return -EINVAL;
 774
 775         size = memparse(p, &p);
 776
 777         if (size < 4096)
 778                 size = 4096;
 779
 780         if (size > 640*1024)
 781                 size = 640*1024;
 782
 783         reserve_low = size;
 784
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 789
 790 static void __init trim_low_memory_range(void)
 791 {
 792         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Dump out kernel offset information on panic.
 797  */
 798 static int
 799 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 800 {
 801         if (kaslr_enabled()) {
 802                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 803                          kaslr_offset(),
 804                          __START_KERNEL,
 805                          __START_KERNEL_map,
 806                          MODULES_VADDR-1);
 807         } else {
 808                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 809         }
 810
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 /*
 815  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 816  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 817  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 818  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 819  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 820  */
 821 /*
 822  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 823  *
 824  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 825  */
 826
 827 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 828 {
 829         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 830                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 831
 832         early_reserve_initrd();
 833
 834         /*
 835          * At this point everything still needed from the boot loader
 836          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 837          * RAM in e820. All other memory is free game.
 838          */
 839
 840 #ifdef CONFIG_X86_32
 841         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 842
 843         /*
 844          * copy kernel address range established so far and switch
 845          * to the proper swapper page table
 846          */
 847         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 848                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 849                         KERNEL_PGD_PTRS);
 850
 851         load_cr3(swapper_pg_dir);
 852         /*
 853          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 854          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 855          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
 856          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 857          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 858          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 859          * so proper operation is guaranteed.
 860          */
 861         __flush_tlb_all();
 862 #else
 863         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 864 #endif
 865
 866         /*
 867          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 868          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 869          */
 870         olpc_ofw_detect();
 871
 872         early_trap_init();
 873         early_cpu_init();
 874         early_ioremap_init();
 875
 876         setup_olpc_ofw_pgd();
 877
 878         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 879         screen_info = boot_params.screen_info;
 880         edid_info = boot_params.edid_info;
 881 #ifdef CONFIG_X86_32
 882         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 883         ist_info = boot_params.ist_info;
 884 #endif
 885         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 886         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 887         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 888                 bootloader_type &= 0xf;
 889                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 890         }
 891         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 892         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 893
 894 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 895         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 896         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 897         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 898 #endif
 899 #ifdef CONFIG_EFI
 900         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 901                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 902                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 903         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 904                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 905                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 906                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 907         }
 908
 909         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 910                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 911 #endif
 912
 913         x86_init.oem.arch_setup();
 914
 915         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 916         e820__memory_setup();
 917         parse_setup_data();
 918
 919         copy_edd();
 920
 921         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 922                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 923         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 924         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 925         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 926         init_mm.brk = _brk_end;
 927
 928         mpx_mm_init(&init_mm);
 929
 930         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 931         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 932         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 933         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 934         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 935         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 936
 937 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 938 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 939         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 940 #else
 941         if (builtin_cmdline[0]) {
 942                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 943                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 944                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 945                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 946         }
 947 #endif
 948 #endif
 949
 950         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 951         *cmdline_p = command_line;
 952
 953         /*
 954          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 955          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 956          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 957          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 958          * to honor the respective command line option.
 959          */
 960         x86_configure_nx();
 961
 962         parse_early_param();
 963
 964 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 965         /*
 966          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
 967          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
 968          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
 969          * for the kernel.
 970          *
 971          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
 972          * SRAT is parsed, we don't know about it.
 973          *
 974          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
 975          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
 976          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
 977          *
 978          * Since on modern servers, one node could have double-digit
 979          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
 980          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
 981          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
 982          * the kernel away from hotpluggable memory.
 983          */
 984         if (movable_node_is_enabled())
 985                 memblock_set_bottom_up(true);
 986 #endif
 987
 988         x86_report_nx();
 989
 990         /* after early param, so could get panic from serial */
 991         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 992
 993         if (acpi_mps_check()) {
 994 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 995                 disable_apic = 1;
 996 #endif
 997                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 998         }
 999
1000 #ifdef CONFIG_PCI
1001         if (pci_early_dump_regs)
1002                 early_dump_pci_devices();
1003 #endif
1004
1005         e820__reserve_setup_data();
1006         e820__finish_early_params();
1007
1008         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1009                 efi_init();
1010
1011         dmi_scan_machine();
1012         dmi_memdev_walk();
1013         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1014
1015         /*
1016          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1017          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
1018          */
1019         init_hypervisor_platform();
1020
1021         x86_init.resources.probe_roms();
1022
1023         /* after parse_early_param, so could debug it */
1024         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1025         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1026         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1027
1028         e820_add_kernel_range();
1029         trim_bios_range();
1030 #ifdef CONFIG_X86_32
1031         if (ppro_with_ram_bug()) {
1032                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1033                                   E820_TYPE_RESERVED);
1034                 e820__update_table(e820_table);
1035                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1036                 e820__print_table("bad_ppro");
1037         }
1038 #else
1039         early_gart_iommu_check();
1040 #endif
1041
1042         /*
1043          * partially used pages are not usable - thus
1044          * we are rounding upwards:
1045          */
1046         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1047
1048         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1049         mtrr_bp_init();
1050         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1051                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1052
1053         max_possible_pfn = max_pfn;
1054
1055         /*
1056          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1057          * defined and before each memory section base is used.
1058          */
1059         kernel_randomize_memory();
1060
1061 #ifdef CONFIG_X86_32
1062         /* max_low_pfn get updated here */
1063         find_low_pfn_range();
1064 #else
1065         check_x2apic();
1066
1067         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1068         /* need this before calling reserve_initrd */
1069         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1070                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1071         else
1072                 max_low_pfn = max_pfn;
1073
1074         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1075 #endif
1076
1077         /*
1078          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1079          */
1080         find_smp_config();
1081
1082         reserve_ibft_region();
1083
1084         early_alloc_pgt_buf();
1085
1086         /*
1087          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1088          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1089          *  brk area.
1090          */
1091         reserve_brk();
1092
1093         cleanup_highmap();
1094
1095         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1096         e820__memblock_setup();
1097
1098         reserve_bios_regions();
1099
1100         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP)) {
1101                 efi_fake_memmap();
1102                 efi_find_mirror();
1103                 efi_esrt_init();
1104
1105                 /*
1106                  * The EFI specification says that boot service code won't be
1107                  * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1108                  */
1109                 efi_reserve_boot_services();
1110         }
1111
1112         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1113         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1114
1115 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1116         setup_bios_corruption_check();
1117 #endif
1118
1119 #ifdef CONFIG_X86_32
1120         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1121                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1122 #endif
1123
1124         reserve_real_mode();
1125
1126         trim_platform_memory_ranges();
1127         trim_low_memory_range();
1128
1129         init_mem_mapping();
1130
1131         early_trap_pf_init();
1132
1133         /*
1134          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1135          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1136          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1137          * rule it out.
1138          */
1139         mmu_cr4_features = __read_cr4();
1140
1141         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1142
1143         /*
1144          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1145          */
1146
1147 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1148         if (init_ohci1394_dma_early)
1149                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1150 #endif
1151         /* Allocate bigger log buffer */
1152         setup_log_buf(1);
1153
1154         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1155                 switch (boot_params.secure_boot) {
1156                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1157                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1158                         break;
1159                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1160                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1161                         break;
1162                 default:
1163                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1164                         break;
1165                 }
1166         }
1167
1168         reserve_initrd();
1169
1170         acpi_table_upgrade();
1171
1172         vsmp_init();
1173
1174         io_delay_init();
1175
1176         /*
1177          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1178          */
1179         acpi_boot_table_init();
1180
1181         early_acpi_boot_init();
1182
1183         initmem_init();
1184         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1185
1186         /*
1187          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1188          * won't consume hotpluggable memory.
1189          */
1190         reserve_crashkernel();
1191
1192         memblock_find_dma_reserve();
1193
1194 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1195         kvmclock_init();
1196 #endif
1197
1198         x86_init.paging.pagetable_init();
1199
1200         kasan_init();
1201
1202 #ifdef CONFIG_X86_32
1203         /* sync back kernel address range */
1204         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1205                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1206                         KERNEL_PGD_PTRS);
1207
1208         /*
1209          * sync back low identity map too.  It is used for example
1210          * in the 32-bit EFI stub.
1211          */
1212         clone_pgd_range(initial_page_table,
1213                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1214                         min(KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
1215 #endif
1216
1217         tboot_probe();
1218
1219         map_vsyscall();
1220
1221         generic_apic_probe();
1222
1223         early_quirks();
1224
1225         /*
1226          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1227          */
1228         acpi_boot_init();
1229         sfi_init();
1230         x86_dtb_init();
1231
1232         /*
1233          * get boot-time SMP configuration:
1234          */
1235         get_smp_config();
1236
1237         /*
1238          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1239          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1240          */
1241         init_apic_mappings();
1242
1243         prefill_possible_map();
1244
1245         init_cpu_to_node();
1246
1247         io_apic_init_mappings();
1248
1249         kvm_guest_init();
1250
1251         e820__reserve_resources();
1252         e820__register_nosave_regions(max_low_pfn);
1253
1254         x86_init.resources.reserve_resources();
1255
1256         e820__setup_pci_gap();
1257
1258 #ifdef CONFIG_VT
1259 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1260         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1261                 conswitchp = &vga_con;
1262 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1263         conswitchp = &dummy_con;
1264 #endif
1265 #endif
1266         x86_init.oem.banner();
1267
1268         x86_init.timers.wallclock_init();
1269
1270         mcheck_init();
1271
1272         arch_init_ideal_nops();
1273
1274         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1275
1276 #ifdef CONFIG_EFI
1277         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1278                 efi_apply_memmap_quirks();
1279 #endif
1280 }
1281
1282 #ifdef CONFIG_X86_32
1283
1284 static struct resource video_ram_resource = {
1285         .name   = "Video RAM area",
1286         .start  = 0xa0000,
1287         .end    = 0xbffff,
1288         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1289 };
1290
1291 void __init i386_reserve_resources(void)
1292 {
1293         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1294         reserve_standard_io_resources();
1295 }
1296
1297 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1298
1299 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1300         .notifier_call = dump_kernel_offset
1301 };
1302
1303 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1304 {
1305         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1306                                         &kernel_offset_notifier);
1307         return 0;
1308 }
1309 __initcall(register_kernel_offset_dumper);
1310
1311 void arch_show_smap(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
1312 {
1313         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
1314                 return;
1315
1316         seq_printf(m, "ProtectionKey:  %8u\n", vma_pkey(vma));
1317 }