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/module.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
 115 /*
 116  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
 117  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
 118  *
 119  * The direct mapping only covers E820_RAM regions, so the ranges and gaps are
 120  * represented by pfn_mapped
 121  */
 122 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 123 unsigned long max_pfn_mapped;
 124
 125 #ifdef CONFIG_DMI
 126 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 127 #endif
 128
 129
 130 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 131 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 132
 133 #ifdef CONFIG_X86_64
 134 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 135 {
 136         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 137 }
 138
 139 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 140 {
 141         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 142 }
 143 #endif
 144
 145 struct boot_params boot_params;
 146
 147 /*
 148  * Machine setup..
 149  */
 150 static struct resource data_resource = {
 151         .name   = "Kernel data",
 152         .start  = 0,
 153         .end    = 0,
 154         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 155 };
 156
 157 static struct resource code_resource = {
 158         .name   = "Kernel code",
 159         .start  = 0,
 160         .end    = 0,
 161         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 162 };
 163
 164 static struct resource bss_resource = {
 165         .name   = "Kernel bss",
 166         .start  = 0,
 167         .end    = 0,
 168         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 169 };
 170
 171
 172 #ifdef CONFIG_X86_32
 173 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
 174 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data = {
 175         .wp_works_ok = -1,
 176 };
 177 /* common cpu data for all cpus */
 178 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 179         .wp_works_ok = -1,
 180 };
 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;
 211 #else
 212 __visible unsigned long mmu_cr4_features = 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 #else
 400 static void __init early_reserve_initrd(void)
 401 {
 402 }
 403 static void __init reserve_initrd(void)
 404 {
 405 }
 406 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 407
 408 static void __init parse_setup_data(void)
 409 {
 410         struct setup_data *data;
 411         u64 pa_data, pa_next;
 412
 413         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 414         while (pa_data) {
 415                 u32 data_len, data_type;
 416
 417                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 418                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 419                 data_type = data->type;
 420                 pa_next = data->next;
 421                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 422
 423                 switch (data_type) {
 424                 case SETUP_E820_EXT:
 425                         parse_e820_ext(pa_data, data_len);
 426                         break;
 427                 case SETUP_DTB:
 428                         add_dtb(pa_data);
 429                         break;
 430                 case SETUP_EFI:
 431                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 432                         break;
 433                 default:
 434                         break;
 435                 }
 436                 pa_data = pa_next;
 437         }
 438 }
 439
 440 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 441 {
 442         struct setup_data *data;
 443         u64 pa_data;
 444
 445         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 446         if (!pa_data)
 447                 return;
 448
 449         while (pa_data) {
 450                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 451                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 452                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 453                 pa_data = data->next;
 454                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 455         }
 456
 457         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 458         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 459         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 460         e820_print_map("reserve setup_data");
 461 }
 462
 463 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 464 {
 465         struct setup_data *data;
 466         u64 pa_data;
 467
 468         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 469         while (pa_data) {
 470                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 471                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 472                 pa_data = data->next;
 473                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 474         }
 475 }
 476
 477 /*
 478  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 479  */
 480
 481 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 482
 483 /* 16M alignment for crash kernel regions */
 484 #define CRASH_ALIGN             (16 << 20)
 485
 486 /*
 487  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 488  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 489  * On 64bit, old kexec-tools need to under 896MiB.
 490  */
 491 #ifdef CONFIG_X86_32
 492 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (512 << 20)
 493 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    (512 << 20)
 494 #else
 495 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (896UL << 20)
 496 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    MAXMEM
 497 #endif
 498
 499 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
 500 {
 501 #ifdef CONFIG_X86_64
 502         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
 503         unsigned long total_low_mem;
 504         int ret;
 505
 506         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 507
 508         /* crashkernel=Y,low */
 509         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
 510         if (ret) {
 511                 /*
 512                  * two parts from lib/swiotlb.c:
 513                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 514                  *
 515                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 516                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 517                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 518                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 519                  */
 520                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
 521         } else {
 522                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 523                 if (!low_size)
 524                         return 0;
 525         }
 526
 527         low_base = memblock_find_in_range(low_size, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
 528         if (!low_base) {
 529                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
 530                        (unsigned long)(low_size >> 20));
 531                 return -ENOMEM;
 532         }
 533
 534         memblock_reserve(low_base, low_size);
 535
 536         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 537                 (unsigned long)(low_size >> 20),
 538                 (unsigned long)(low_base >> 20),
 539                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 540
 541         crashk_low_res.start = low_base;
 542         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 543         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 544 #endif
 545         return 0;
 546 }
 547
 548 static void __init reserve_crashkernel(void)
 549 {
 550         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
 551         bool high = false;
 552         int ret;
 553
 554         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 555
 556         /* crashkernel=XM */
 557         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
 558         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 559                 /* crashkernel=X,high */
 560                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 561                                              &crash_size, &crash_base);
 562                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 563                         return;
 564                 high = true;
 565         }
 566
 567         /* 0 means: find the address automatically */
 568         if (crash_base <= 0) {
 569                 /*
 570                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 571                  */
 572                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 573                                                     high ? CRASH_ADDR_HIGH_MAX
 574                                                          : CRASH_ADDR_LOW_MAX,
 575                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
 576                 if (!crash_base) {
 577                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 578                         return;
 579                 }
 580
 581         } else {
 582                 unsigned long long start;
 583
 584                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 585                                                crash_base + crash_size,
 586                                                crash_size, 1 << 20);
 587                 if (start != crash_base) {
 588                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 589                         return;
 590                 }
 591         }
 592         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 593
 594         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
 595                 memblock_free(crash_base, crash_size);
 596                 return;
 597         }
 598
 599         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 600                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 601                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 602                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 603
 604         crashk_res.start = crash_base;
 605         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 606         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 607 }
 608 #else
 609 static void __init reserve_crashkernel(void)
 610 {
 611 }
 612 #endif
 613
 614 static struct resource standard_io_resources[] = {
 615         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 616                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 617         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 618                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 619         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 620                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 621         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 622                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 623         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 624                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 625         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 626                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 627         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 628                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 629         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 630                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 631         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 632                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 633         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 634                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 635 };
 636
 637 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 638 {
 639         int i;
 640
 641         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 642         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 643                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 644
 645 }
 646
 647 static __init void reserve_ibft_region(void)
 648 {
 649         unsigned long addr, size = 0;
 650
 651         addr = find_ibft_region(&size);
 652
 653         if (size)
 654                 memblock_reserve(addr, size);
 655 }
 656
 657 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 658 {
 659 #ifdef CONFIG_PCI
 660         int i;
 661         u16 vendor, devid;
 662         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 663                 0x0102,
 664                 0x0112,
 665                 0x0122,
 666                 0x0106,
 667                 0x0116,
 668                 0x0126,
 669                 0x010a,
 670         };
 671
 672         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 673         if (!early_pci_allowed())
 674                 return false;
 675
 676         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 677         if (vendor != 0x8086)
 678                 return false;
 679
 680         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 681         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 682                 if (devid == snb_ids[i])
 683                         return true;
 684 #endif
 685
 686         return false;
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 691  * them from allocation.
 692  */
 693 static void __init trim_snb_memory(void)
 694 {
 695         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 696                 0x20050000,
 697                 0x20110000,
 698                 0x20130000,
 699                 0x20138000,
 700                 0x40004000,
 701         };
 702         int i;
 703
 704         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 705                 return;
 706
 707         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 708
 709         /*
 710          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 711          * already been reserved.
 712          */
 713         memblock_reserve(0, 1<<20);
 714
 715         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 716                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 717                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 718                                bad_pages[i]);
 719         }
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 724  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 725  * specific platforms.
 726  *
 727  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 728  */
 729 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 730 {
 731         trim_snb_memory();
 732 }
 733
 734 static void __init trim_bios_range(void)
 735 {
 736         /*
 737          * A special case is the first 4Kb of memory;
 738          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 739          * not listed as such in the E820 table.
 740          *
 741          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 742          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 743          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 744          */
 745         e820_update_range(0, PAGE_SIZE, E820_RAM, E820_RESERVED);
 746
 747         /*
 748          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 749          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 750          * take them out.
 751          */
 752         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 753
 754         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 755 }
 756
 757 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 758 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 759 {
 760         u64 start = __pa_symbol(_text);
 761         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 762
 763         /*
 764          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 765          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 766          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 767          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 768          * we will crash later anyways.
 769          */
 770         if (e820_all_mapped(start, start + size, E820_RAM))
 771                 return;
 772
 773         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 774         e820_remove_range(start, size, E820_RAM, 0);
 775         e820_add_region(start, size, E820_RAM);
 776 }
 777
 778 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 779
 780 static int __init parse_reservelow(char *p)
 781 {
 782         unsigned long long size;
 783
 784         if (!p)
 785                 return -EINVAL;
 786
 787         size = memparse(p, &p);
 788
 789         if (size < 4096)
 790                 size = 4096;
 791
 792         if (size > 640*1024)
 793                 size = 640*1024;
 794
 795         reserve_low = size;
 796
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 801
 802 static void __init trim_low_memory_range(void)
 803 {
 804         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 805 }
 806
 807 /*
 808  * Dump out kernel offset information on panic.
 809  */
 810 static int
 811 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 812 {
 813         if (kaslr_enabled()) {
 814                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 815                          kaslr_offset(),
 816                          __START_KERNEL,
 817                          __START_KERNEL_map,
 818                          MODULES_VADDR-1);
 819         } else {
 820                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 821         }
 822
 823         return 0;
 824 }
 825
 826 /*
 827  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 828  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 829  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 830  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 831  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 832  */
 833 /*
 834  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 835  *
 836  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 837  */
 838
 839 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 840 {
 841         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 842                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 843
 844         early_reserve_initrd();
 845
 846         /*
 847          * At this point everything still needed from the boot loader
 848          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 849          * RAM in e820. All other memory is free game.
 850          */
 851
 852 #ifdef CONFIG_X86_32
 853         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 854
 855         /*
 856          * copy kernel address range established so far and switch
 857          * to the proper swapper page table
 858          */
 859         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 860                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 861                         KERNEL_PGD_PTRS);
 862
 863         load_cr3(swapper_pg_dir);
 864         /*
 865          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 866          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 867          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
 868          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 869          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 870          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 871          * so proper operation is guaranteed.
 872          */
 873         __flush_tlb_all();
 874 #else
 875         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 876 #endif
 877
 878         /*
 879          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 880          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 881          */
 882         olpc_ofw_detect();
 883
 884         early_trap_init();
 885         early_cpu_init();
 886         early_ioremap_init();
 887
 888         setup_olpc_ofw_pgd();
 889
 890         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 891         screen_info = boot_params.screen_info;
 892         edid_info = boot_params.edid_info;
 893 #ifdef CONFIG_X86_32
 894         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 895         ist_info = boot_params.ist_info;
 896 #endif
 897         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 898         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 899         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 900                 bootloader_type &= 0xf;
 901                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 902         }
 903         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 904         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 905
 906 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 907         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 908         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 909         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 910 #endif
 911 #ifdef CONFIG_EFI
 912         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 913                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 914                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 915         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 916                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 917                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 918                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 919         }
 920
 921         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 922                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 923 #endif
 924
 925         x86_init.oem.arch_setup();
 926
 927         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 928         setup_memory_map();
 929         parse_setup_data();
 930
 931         copy_edd();
 932
 933         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 934                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 935         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 936         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 937         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 938         init_mm.brk = _brk_end;
 939
 940         mpx_mm_init(&init_mm);
 941
 942         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 943         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 944         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 945         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 946         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 947         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 948
 949 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 950 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 951         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 952 #else
 953         if (builtin_cmdline[0]) {
 954                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 955                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 956                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 957                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 958         }
 959 #endif
 960 #endif
 961
 962         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 963         *cmdline_p = command_line;
 964
 965         /*
 966          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 967          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 968          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 969          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 970          * to honor the respective command line option.
 971          */
 972         x86_configure_nx();
 973
 974         parse_early_param();
 975
 976         x86_report_nx();
 977
 978         /* after early param, so could get panic from serial */
 979         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 980
 981         if (acpi_mps_check()) {
 982 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 983                 disable_apic = 1;
 984 #endif
 985                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 986         }
 987
 988 #ifdef CONFIG_PCI
 989         if (pci_early_dump_regs)
 990                 early_dump_pci_devices();
 991 #endif
 992
 993         /* update the e820_saved too */
 994         e820_reserve_setup_data();
 995         finish_e820_parsing();
 996
 997         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 998                 efi_init();
 999
1000         dmi_scan_machine();
1001         dmi_memdev_walk();
1002         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1003
1004         /*
1005          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1006          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
1007          */
1008         init_hypervisor_platform();
1009
1010         x86_init.resources.probe_roms();
1011
1012         /* after parse_early_param, so could debug it */
1013         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1014         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1015         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1016
1017         e820_add_kernel_range();
1018         trim_bios_range();
1019 #ifdef CONFIG_X86_32
1020         if (ppro_with_ram_bug()) {
1021                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
1022                                   E820_RESERVED);
1023                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
1024                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1025                 e820_print_map("bad_ppro");
1026         }
1027 #else
1028         early_gart_iommu_check();
1029 #endif
1030
1031         /*
1032          * partially used pages are not usable - thus
1033          * we are rounding upwards:
1034          */
1035         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1036
1037         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1038         mtrr_bp_init();
1039         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1040                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1041
1042 #ifdef CONFIG_X86_32
1043         /* max_low_pfn get updated here */
1044         find_low_pfn_range();
1045 #else
1046         check_x2apic();
1047
1048         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1049         /* need this before calling reserve_initrd */
1050         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1051                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
1052         else
1053                 max_low_pfn = max_pfn;
1054
1055         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1056 #endif
1057
1058         /*
1059          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1060          */
1061         find_smp_config();
1062
1063         reserve_ibft_region();
1064
1065         early_alloc_pgt_buf();
1066
1067         /*
1068          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
1069          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1070          *  brk area.
1071          */
1072         reserve_brk();
1073
1074         cleanup_highmap();
1075
1076         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1077         memblock_x86_fill();
1078
1079         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1080                 efi_find_mirror();
1081
1082         /*
1083          * The EFI specification says that boot service code won't be called
1084          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1085          */
1086         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP))
1087                 efi_reserve_boot_services();
1088
1089         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1090         early_reserve_e820_mpc_new();
1091
1092 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1093         setup_bios_corruption_check();
1094 #endif
1095
1096 #ifdef CONFIG_X86_32
1097         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1098                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1099 #endif
1100
1101         reserve_real_mode();
1102
1103         trim_platform_memory_ranges();
1104         trim_low_memory_range();
1105
1106         init_mem_mapping();
1107
1108         early_trap_pf_init();
1109
1110         setup_real_mode();
1111
1112         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1113
1114         /*
1115          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1116          */
1117
1118 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1119         if (init_ohci1394_dma_early)
1120                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1121 #endif
1122         /* Allocate bigger log buffer */
1123         setup_log_buf(1);
1124
1125         reserve_initrd();
1126
1127 #if defined(CONFIG_ACPI) && defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
1128         acpi_initrd_override((void *)initrd_start, initrd_end - initrd_start);
1129 #endif
1130
1131         vsmp_init();
1132
1133         io_delay_init();
1134
1135         /*
1136          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1137          */
1138         acpi_boot_table_init();
1139
1140         early_acpi_boot_init();
1141
1142         initmem_init();
1143         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1144
1145         /*
1146          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1147          * won't consume hotpluggable memory.
1148          */
1149         reserve_crashkernel();
1150
1151         memblock_find_dma_reserve();
1152
1153 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1154         kvmclock_init();
1155 #endif
1156
1157         x86_init.paging.pagetable_init();
1158
1159         kasan_init();
1160
1161         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
1162                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
1163                 mmu_cr4_features = __read_cr4();
1164                 if (trampoline_cr4_features)
1165                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
1166         }
1167
1168 #ifdef CONFIG_X86_32
1169         /* sync back kernel address range */
1170         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1171                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1172                         KERNEL_PGD_PTRS);
1173 #endif
1174
1175         tboot_probe();
1176
1177         map_vsyscall();
1178
1179         generic_apic_probe();
1180
1181         early_quirks();
1182
1183         /*
1184          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1185          */
1186         acpi_boot_init();
1187         sfi_init();
1188         x86_dtb_init();
1189
1190         /*
1191          * get boot-time SMP configuration:
1192          */
1193         if (smp_found_config)
1194                 get_smp_config();
1195
1196         prefill_possible_map();
1197
1198         init_cpu_to_node();
1199
1200         init_apic_mappings();
1201         io_apic_init_mappings();
1202
1203         kvm_guest_init();
1204
1205         e820_reserve_resources();
1206         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1207
1208         x86_init.resources.reserve_resources();
1209
1210         e820_setup_gap();
1211
1212 #ifdef CONFIG_VT
1213 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1214         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1215                 conswitchp = &vga_con;
1216 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1217         conswitchp = &dummy_con;
1218 #endif
1219 #endif
1220         x86_init.oem.banner();
1221
1222         x86_init.timers.wallclock_init();
1223
1224         mcheck_init();
1225
1226         arch_init_ideal_nops();
1227
1228         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1229
1230 #ifdef CONFIG_EFI
1231         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1232                 efi_apply_memmap_quirks();
1233 #endif
1234 }
1235
1236 #ifdef CONFIG_X86_32
1237
1238 static struct resource video_ram_resource = {
1239         .name   = "Video RAM area",
1240         .start  = 0xa0000,
1241         .end    = 0xbffff,
1242         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1243 };
1244
1245 void __init i386_reserve_resources(void)
1246 {
1247         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1248         reserve_standard_io_resources();
1249 }
1250
1251 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1252
1253 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1254         .notifier_call = dump_kernel_offset
1255 };
1256
1257 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1258 {
1259         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1260                                         &kernel_offset_notifier);
1261         return 0;
1262 }
1263 __initcall(register_kernel_offset_dumper);