]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/setup.c
Merge remote-tracking branches 'asoc/fix/intel', 'asoc/fix/topology' and 'asoc/fix...
[karo-tx-linux.git] / 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.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_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.S */
177 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data = {
178         .wp_works_ok = -1,
179 };
180 /* common cpu data for all cpus */
181 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
182         .wp_works_ok = -1,
183 };
184 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
185
186 unsigned int def_to_bigsmp;
187
188 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
189 unsigned int machine_id;
190 unsigned int machine_submodel_id;
191 unsigned int BIOS_revision;
192
193 struct apm_info apm_info;
194 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
195
196 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
197         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
198 struct ist_info ist_info;
199 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
200 #else
201 struct ist_info ist_info;
202 #endif
203
204 #else
205 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
206         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
207 };
208 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
209 #endif
210
211
212 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
213 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
214 #else
215 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
216 #endif
217
218 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
219 int bootloader_type, bootloader_version;
220
221 /*
222  * Setup options
223  */
224 struct screen_info screen_info;
225 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
226 struct edid_info edid_info;
227 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
228
229 extern int root_mountflags;
230
231 unsigned long saved_video_mode;
232
233 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
234 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
235 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
236
237 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
238 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
239 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
240 #endif
241
242 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
243 struct edd edd;
244 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
245 EXPORT_SYMBOL(edd);
246 #endif
247 /**
248  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
249  *              from boot_params into a safe place.
250  *
251  */
252 static inline void __init copy_edd(void)
253 {
254      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
255             sizeof(edd.mbr_signature));
256      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
257      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
258      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
259 }
260 #else
261 static inline void __init copy_edd(void)
262 {
263 }
264 #endif
265
266 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
267 {
268         size_t mask = align - 1;
269         void *ret;
270
271         BUG_ON(_brk_start == 0);
272         BUG_ON(align & mask);
273
274         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
275         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
276
277         ret = (void *)_brk_end;
278         _brk_end += size;
279
280         memset(ret, 0, size);
281
282         return ret;
283 }
284
285 #ifdef CONFIG_X86_32
286 static void __init cleanup_highmap(void)
287 {
288 }
289 #endif
290
291 static void __init reserve_brk(void)
292 {
293         if (_brk_end > _brk_start)
294                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
295                                  _brk_end - _brk_start);
296
297         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
298            new allocations */
299         _brk_start = 0;
300 }
301
302 u64 relocated_ramdisk;
303
304 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
305
306 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
307 {
308         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
309
310         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
311
312         return ramdisk_image;
313 }
314 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
315 {
316         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
317
318         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
319
320         return ramdisk_size;
321 }
322
323 static void __init relocate_initrd(void)
324 {
325         /* Assume only end is not page aligned */
326         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
327         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
328         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
329
330         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
331         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
332                                                    area_size, PAGE_SIZE);
333
334         if (!relocated_ramdisk)
335                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
336                       ramdisk_size);
337
338         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
339            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
340         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
341         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
342         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
343         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
344                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
345
346         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
347
348         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
349                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
350                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
351                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
352 }
353
354 static void __init early_reserve_initrd(void)
355 {
356         /* Assume only end is not page aligned */
357         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
358         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
359         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
360
361         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
362             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
363                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
364
365         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
366 }
367 static void __init reserve_initrd(void)
368 {
369         /* Assume only end is not page aligned */
370         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
371         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
372         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
373         u64 mapped_size;
374
375         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
376             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
377                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
378
379         initrd_start = 0;
380
381         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
382         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
383                 panic("initrd too large to handle, "
384                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
385                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
386
387         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
388                         ramdisk_end - 1);
389
390         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
391                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
392                 /* All are mapped, easy case */
393                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
394                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
395                 return;
396         }
397
398         relocate_initrd();
399
400         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
401 }
402
403 #else
404 static void __init early_reserve_initrd(void)
405 {
406 }
407 static void __init reserve_initrd(void)
408 {
409 }
410 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
411
412 static void __init parse_setup_data(void)
413 {
414         struct setup_data *data;
415         u64 pa_data, pa_next;
416
417         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
418         while (pa_data) {
419                 u32 data_len, data_type;
420
421                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
422                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
423                 data_type = data->type;
424                 pa_next = data->next;
425                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
426
427                 switch (data_type) {
428                 case SETUP_E820_EXT:
429                         parse_e820_ext(pa_data, data_len);
430                         break;
431                 case SETUP_DTB:
432                         add_dtb(pa_data);
433                         break;
434                 case SETUP_EFI:
435                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
436                         break;
437                 default:
438                         break;
439                 }
440                 pa_data = pa_next;
441         }
442 }
443
444 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
445 {
446         struct setup_data *data;
447         u64 pa_data;
448
449         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
450         if (!pa_data)
451                 return;
452
453         while (pa_data) {
454                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
455                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
456                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
457                 pa_data = data->next;
458                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
459         }
460
461         sanitize_e820_map(e820->map, ARRAY_SIZE(e820->map), &e820->nr_map);
462         memcpy(e820_saved, e820, sizeof(struct e820map));
463         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
464         e820_print_map("reserve setup_data");
465 }
466
467 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
468 {
469         struct setup_data *data;
470         u64 pa_data;
471
472         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
473         while (pa_data) {
474                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
475                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
476                 pa_data = data->next;
477                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
478         }
479 }
480
481 /*
482  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
483  */
484
485 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
486
487 /* 16M alignment for crash kernel regions */
488 #define CRASH_ALIGN             (16 << 20)
489
490 /*
491  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
492  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
493  * On 64bit, old kexec-tools need to under 896MiB.
494  */
495 #ifdef CONFIG_X86_32
496 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (512 << 20)
497 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    (512 << 20)
498 #else
499 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (896UL << 20)
500 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    MAXMEM
501 #endif
502
503 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
504 {
505 #ifdef CONFIG_X86_64
506         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
507         unsigned long total_low_mem;
508         int ret;
509
510         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
511
512         /* crashkernel=Y,low */
513         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
514         if (ret) {
515                 /*
516                  * two parts from lib/swiotlb.c:
517                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
518                  *
519                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
520                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
521                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
522                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
523                  */
524                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
525         } else {
526                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
527                 if (!low_size)
528                         return 0;
529         }
530
531         low_base = memblock_find_in_range(low_size, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
532         if (!low_base) {
533                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
534                        (unsigned long)(low_size >> 20));
535                 return -ENOMEM;
536         }
537
538         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
539         if (ret) {
540                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
541                 return ret;
542         }
543
544         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
545                 (unsigned long)(low_size >> 20),
546                 (unsigned long)(low_base >> 20),
547                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
548
549         crashk_low_res.start = low_base;
550         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
551         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
552 #endif
553         return 0;
554 }
555
556 static void __init reserve_crashkernel(void)
557 {
558         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
559         bool high = false;
560         int ret;
561
562         total_mem = memblock_phys_mem_size();
563
564         /* crashkernel=XM */
565         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
566         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
567                 /* crashkernel=X,high */
568                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
569                                              &crash_size, &crash_base);
570                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
571                         return;
572                 high = true;
573         }
574
575         /* 0 means: find the address automatically */
576         if (crash_base <= 0) {
577                 /*
578                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
579                  * as old kexec-tools loads bzImage below that, unless
580                  * "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
581                  */
582                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
583                                                     high ? CRASH_ADDR_HIGH_MAX
584                                                          : CRASH_ADDR_LOW_MAX,
585                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
586                 if (!crash_base) {
587                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
588                         return;
589                 }
590
591         } else {
592                 unsigned long long start;
593
594                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
595                                                crash_base + crash_size,
596                                                crash_size, 1 << 20);
597                 if (start != crash_base) {
598                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
599                         return;
600                 }
601         }
602         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
603         if (ret) {
604                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
605                 return;
606         }
607
608         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
609                 memblock_free(crash_base, crash_size);
610                 return;
611         }
612
613         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
614                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
615                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
616                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
617
618         crashk_res.start = crash_base;
619         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
620         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
621 }
622 #else
623 static void __init reserve_crashkernel(void)
624 {
625 }
626 #endif
627
628 static struct resource standard_io_resources[] = {
629         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
630                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
631         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
632                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
633         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
634                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
635         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
636                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
637         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
638                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
639         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
640                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
641         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
642                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
643         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
644                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
645         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
646                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
647         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
648                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
649 };
650
651 void __init reserve_standard_io_resources(void)
652 {
653         int i;
654
655         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
656         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
657                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
658
659 }
660
661 static __init void reserve_ibft_region(void)
662 {
663         unsigned long addr, size = 0;
664
665         addr = find_ibft_region(&size);
666
667         if (size)
668                 memblock_reserve(addr, size);
669 }
670
671 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
672 {
673 #ifdef CONFIG_PCI
674         int i;
675         u16 vendor, devid;
676         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
677                 0x0102,
678                 0x0112,
679                 0x0122,
680                 0x0106,
681                 0x0116,
682                 0x0126,
683                 0x010a,
684         };
685
686         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
687         if (!early_pci_allowed())
688                 return false;
689
690         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
691         if (vendor != 0x8086)
692                 return false;
693
694         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
695         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
696                 if (devid == snb_ids[i])
697                         return true;
698 #endif
699
700         return false;
701 }
702
703 /*
704  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
705  * them from allocation.
706  */
707 static void __init trim_snb_memory(void)
708 {
709         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
710                 0x20050000,
711                 0x20110000,
712                 0x20130000,
713                 0x20138000,
714                 0x40004000,
715         };
716         int i;
717
718         if (!snb_gfx_workaround_needed())
719                 return;
720
721         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
722
723         /*
724          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
725          * already been reserved.
726          */
727         memblock_reserve(0, 1<<20);
728         
729         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
730                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
731                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
732                                bad_pages[i]);
733         }
734 }
735
736 /*
737  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
738  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
739  * specific platforms.
740  *
741  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
742  */
743 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
744 {
745         trim_snb_memory();
746 }
747
748 static void __init trim_bios_range(void)
749 {
750         /*
751          * A special case is the first 4Kb of memory;
752          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
753          * not listed as such in the E820 table.
754          *
755          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
756          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
757          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
758          */
759         e820_update_range(0, PAGE_SIZE, E820_RAM, E820_RESERVED);
760
761         /*
762          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
763          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
764          * take them out.
765          */
766         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
767
768         sanitize_e820_map(e820->map, ARRAY_SIZE(e820->map), &e820->nr_map);
769 }
770
771 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
772 static void __init e820_add_kernel_range(void)
773 {
774         u64 start = __pa_symbol(_text);
775         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
776
777         /*
778          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
779          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
780          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
781          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
782          * we will crash later anyways.
783          */
784         if (e820_all_mapped(start, start + size, E820_RAM))
785                 return;
786
787         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
788         e820_remove_range(start, size, E820_RAM, 0);
789         e820_add_region(start, size, E820_RAM);
790 }
791
792 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
793
794 static int __init parse_reservelow(char *p)
795 {
796         unsigned long long size;
797
798         if (!p)
799                 return -EINVAL;
800
801         size = memparse(p, &p);
802
803         if (size < 4096)
804                 size = 4096;
805
806         if (size > 640*1024)
807                 size = 640*1024;
808
809         reserve_low = size;
810
811         return 0;
812 }
813
814 early_param("reservelow", parse_reservelow);
815
816 static void __init trim_low_memory_range(void)
817 {
818         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
819 }
820         
821 /*
822  * Dump out kernel offset information on panic.
823  */
824 static int
825 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
826 {
827         if (kaslr_enabled()) {
828                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
829                          kaslr_offset(),
830                          __START_KERNEL,
831                          __START_KERNEL_map,
832                          MODULES_VADDR-1);
833         } else {
834                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
835         }
836
837         return 0;
838 }
839
840 /*
841  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
842  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
843  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
844  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
845  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
846  */
847 /*
848  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
849  *
850  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
851  */
852
853 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
854 {
855         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
856                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
857
858         early_reserve_initrd();
859
860         /*
861          * At this point everything still needed from the boot loader
862          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
863          * RAM in e820. All other memory is free game.
864          */
865
866 #ifdef CONFIG_X86_32
867         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
868
869         /*
870          * copy kernel address range established so far and switch
871          * to the proper swapper page table
872          */
873         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
874                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
875                         KERNEL_PGD_PTRS);
876
877         load_cr3(swapper_pg_dir);
878         /*
879          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
880          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
881          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
882          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
883          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
884          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
885          * so proper operation is guaranteed.
886          */
887         __flush_tlb_all();
888 #else
889         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
890 #endif
891
892         /*
893          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
894          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
895          */
896         olpc_ofw_detect();
897
898         early_trap_init();
899         early_cpu_init();
900         early_ioremap_init();
901
902         setup_olpc_ofw_pgd();
903
904         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
905         screen_info = boot_params.screen_info;
906         edid_info = boot_params.edid_info;
907 #ifdef CONFIG_X86_32
908         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
909         ist_info = boot_params.ist_info;
910 #endif
911         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
912         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
913         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
914                 bootloader_type &= 0xf;
915                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
916         }
917         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
918         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
919
920 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
921         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
922         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
923         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
924 #endif
925 #ifdef CONFIG_EFI
926         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
927                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
928                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
929         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
930                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
931                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
932                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
933         }
934
935         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
936                 efi_memblock_x86_reserve_range();
937 #endif
938
939         x86_init.oem.arch_setup();
940
941         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
942         setup_memory_map();
943         parse_setup_data();
944
945         copy_edd();
946
947         if (!boot_params.hdr.root_flags)
948                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
949         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
950         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
951         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
952         init_mm.brk = _brk_end;
953
954         mpx_mm_init(&init_mm);
955
956         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
957         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
958         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
959         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
960         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
961         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
962
963 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
964 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
965         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
966 #else
967         if (builtin_cmdline[0]) {
968                 /* append boot loader cmdline to builtin */
969                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
970                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
971                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
972         }
973 #endif
974 #endif
975
976         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
977         *cmdline_p = command_line;
978
979         /*
980          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
981          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
982          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
983          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
984          * to honor the respective command line option.
985          */
986         x86_configure_nx();
987
988         parse_early_param();
989
990 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
991         /*
992          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
993          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
994          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
995          * for the kernel.
996          *
997          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
998          * SRAT is parsed, we don't know about it.
999          *
1000          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1001          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1002          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1003          *
1004          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1005          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1006          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1007          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1008          * the kernel away from hotpluggable memory.
1009          */
1010         if (movable_node_is_enabled())
1011                 memblock_set_bottom_up(true);
1012 #endif
1013
1014         x86_report_nx();
1015
1016         /* after early param, so could get panic from serial */
1017         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
1018
1019         if (acpi_mps_check()) {
1020 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1021                 disable_apic = 1;
1022 #endif
1023                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
1024         }
1025
1026 #ifdef CONFIG_PCI
1027         if (pci_early_dump_regs)
1028                 early_dump_pci_devices();
1029 #endif
1030
1031         /* update the e820_saved too */
1032         e820_reserve_setup_data();
1033         finish_e820_parsing();
1034
1035         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1036                 efi_init();
1037
1038         dmi_scan_machine();
1039         dmi_memdev_walk();
1040         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1041
1042         /*
1043          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1044          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
1045          */
1046         init_hypervisor_platform();
1047
1048         x86_init.resources.probe_roms();
1049
1050         /* after parse_early_param, so could debug it */
1051         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1052         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1053         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1054
1055         e820_add_kernel_range();
1056         trim_bios_range();
1057 #ifdef CONFIG_X86_32
1058         if (ppro_with_ram_bug()) {
1059                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
1060                                   E820_RESERVED);
1061                 sanitize_e820_map(e820->map, ARRAY_SIZE(e820->map), &e820->nr_map);
1062                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1063                 e820_print_map("bad_ppro");
1064         }
1065 #else
1066         early_gart_iommu_check();
1067 #endif
1068
1069         /*
1070          * partially used pages are not usable - thus
1071          * we are rounding upwards:
1072          */
1073         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1074
1075         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1076         mtrr_bp_init();
1077         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1078                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1079
1080         max_possible_pfn = max_pfn;
1081
1082         /*
1083          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1084          * defined and before each memory section base is used.
1085          */
1086         kernel_randomize_memory();
1087
1088 #ifdef CONFIG_X86_32
1089         /* max_low_pfn get updated here */
1090         find_low_pfn_range();
1091 #else
1092         check_x2apic();
1093
1094         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1095         /* need this before calling reserve_initrd */
1096         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1097                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
1098         else
1099                 max_low_pfn = max_pfn;
1100
1101         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1102 #endif
1103
1104         /*
1105          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1106          */
1107         find_smp_config();
1108
1109         reserve_ibft_region();
1110
1111         early_alloc_pgt_buf();
1112
1113         /*
1114          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
1115          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1116          *  brk area.
1117          */
1118         reserve_brk();
1119
1120         cleanup_highmap();
1121
1122         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1123         memblock_x86_fill();
1124
1125         reserve_bios_regions();
1126
1127         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP)) {
1128                 efi_fake_memmap();
1129                 efi_find_mirror();
1130                 efi_esrt_init();
1131
1132                 /*
1133                  * The EFI specification says that boot service code won't be
1134                  * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1135                  */
1136                 efi_reserve_boot_services();
1137         }
1138
1139         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1140         early_reserve_e820_mpc_new();
1141
1142 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1143         setup_bios_corruption_check();
1144 #endif
1145
1146 #ifdef CONFIG_X86_32
1147         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1148                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1149 #endif
1150
1151         reserve_real_mode();
1152
1153         trim_platform_memory_ranges();
1154         trim_low_memory_range();
1155
1156         init_mem_mapping();
1157
1158         early_trap_pf_init();
1159
1160         /*
1161          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1162          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1163          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1164          * rule it out.
1165          */
1166         mmu_cr4_features = __read_cr4();
1167
1168         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1169
1170         /*
1171          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1172          */
1173
1174 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1175         if (init_ohci1394_dma_early)
1176                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1177 #endif
1178         /* Allocate bigger log buffer */
1179         setup_log_buf(1);
1180
1181         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1182                 switch (boot_params.secure_boot) {
1183                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1184                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1185                         break;
1186                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1187                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1188                         break;
1189                 default:
1190                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1191                         break;
1192                 }
1193         }
1194
1195         reserve_initrd();
1196
1197         acpi_table_upgrade();
1198
1199         vsmp_init();
1200
1201         io_delay_init();
1202
1203         /*
1204          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1205          */
1206         acpi_boot_table_init();
1207
1208         early_acpi_boot_init();
1209
1210         initmem_init();
1211         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1212
1213         /*
1214          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1215          * won't consume hotpluggable memory.
1216          */
1217         reserve_crashkernel();
1218
1219         memblock_find_dma_reserve();
1220
1221 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1222         kvmclock_init();
1223 #endif
1224
1225         x86_init.paging.pagetable_init();
1226
1227         kasan_init();
1228
1229 #ifdef CONFIG_X86_32
1230         /* sync back kernel address range */
1231         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1232                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1233                         KERNEL_PGD_PTRS);
1234
1235         /*
1236          * sync back low identity map too.  It is used for example
1237          * in the 32-bit EFI stub.
1238          */
1239         clone_pgd_range(initial_page_table,
1240                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1241                         min(KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
1242 #endif
1243
1244         tboot_probe();
1245
1246         map_vsyscall();
1247
1248         generic_apic_probe();
1249
1250         early_quirks();
1251
1252         /*
1253          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1254          */
1255         acpi_boot_init();
1256         sfi_init();
1257         x86_dtb_init();
1258
1259         /*
1260          * get boot-time SMP configuration:
1261          */
1262         get_smp_config();
1263
1264         /*
1265          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1266          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1267          */
1268         init_apic_mappings();
1269
1270         prefill_possible_map();
1271
1272         init_cpu_to_node();
1273
1274         io_apic_init_mappings();
1275
1276         kvm_guest_init();
1277
1278         e820_reserve_resources();
1279         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1280
1281         x86_init.resources.reserve_resources();
1282
1283         e820_setup_gap();
1284
1285 #ifdef CONFIG_VT
1286 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1287         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1288                 conswitchp = &vga_con;
1289 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1290         conswitchp = &dummy_con;
1291 #endif
1292 #endif
1293         x86_init.oem.banner();
1294
1295         x86_init.timers.wallclock_init();
1296
1297         mcheck_init();
1298
1299         arch_init_ideal_nops();
1300
1301         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1302
1303 #ifdef CONFIG_EFI
1304         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1305                 efi_apply_memmap_quirks();
1306 #endif
1307 }
1308
1309 #ifdef CONFIG_X86_32
1310
1311 static struct resource video_ram_resource = {
1312         .name   = "Video RAM area",
1313         .start  = 0xa0000,
1314         .end    = 0xbffff,
1315         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1316 };
1317
1318 void __init i386_reserve_resources(void)
1319 {
1320         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1321         reserve_standard_io_resources();
1322 }
1323
1324 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1325
1326 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1327         .notifier_call = dump_kernel_offset
1328 };
1329
1330 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1331 {
1332         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1333                                         &kernel_offset_notifier);
1334         return 0;
1335 }
1336 __initcall(register_kernel_offset_dumper);
1337
1338 void arch_show_smap(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
1339 {
1340         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
1341                 return;
1342
1343         seq_printf(m, "ProtectionKey:  %8u\n", vma_pkey(vma));
1344 }