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 <[email protected]>, July-August 1999
   8  *
   9  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
  10  *  Brian Moyle <[email protected]>, February 2001
  11  *
  12  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
  13  *    Patrick Mochel <[email protected]>, March 2002
  14  *
  15  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
  16  *  Alex Achenbach <[email protected]>, 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
  93 #include <asm/vsyscall.h>
  94 #include <asm/cpu.h>
  95 #include <asm/desc.h>
  96 #include <asm/dma.h>
  97 #include <asm/iommu.h>
  98 #include <asm/gart.h>
  99 #include <asm/mmu_context.h>
 100 #include <asm/proto.h>
 101
 102 #include <asm/paravirt.h>
 103 #include <asm/hypervisor.h>
 104 #include <asm/olpc_ofw.h>
 105
 106 #include <asm/percpu.h>
 107 #include <asm/topology.h>
 108 #include <asm/apicdef.h>
 109 #include <asm/amd_nb.h>
 110 #include <asm/mce.h>
 111 #include <asm/alternative.h>
 112 #include <asm/prom.h>
 113
 114 /*
 115  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
 116  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
 117  *
 118  * The direct mapping only covers E820_RAM regions, so the ranges and gaps are
 119  * represented by pfn_mapped
 120  */
 121 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 122 unsigned long max_pfn_mapped;
 123
 124 #ifdef CONFIG_DMI
 125 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 126 #endif
 127
 128
 129 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 130 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 131
 132 #ifdef CONFIG_X86_64
 133 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 134 {
 135         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 136 }
 137
 138 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 139 {
 140         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 141 }
 142 #endif
 143
 144 struct boot_params boot_params;
 145
 146 /*
 147  * Machine setup..
 148  */
 149 static struct resource data_resource = {
 150         .name   = "Kernel data",
 151         .start  = 0,
 152         .end    = 0,
 153         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 154 };
 155
 156 static struct resource code_resource = {
 157         .name   = "Kernel code",
 158         .start  = 0,
 159         .end    = 0,
 160         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 161 };
 162
 163 static struct resource bss_resource = {
 164         .name   = "Kernel bss",
 165         .start  = 0,
 166         .end    = 0,
 167         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 168 };
 169
 170
 171 #ifdef CONFIG_X86_32
 172 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
 173 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data = {
 174         .wp_works_ok = -1,
 175 };
 176 /* common cpu data for all cpus */
 177 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 178         .wp_works_ok = -1,
 179 };
 180 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 181
 182 unsigned int def_to_bigsmp;
 183
 184 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 185 unsigned int machine_id;
 186 unsigned int machine_submodel_id;
 187 unsigned int BIOS_revision;
 188
 189 struct apm_info apm_info;
 190 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 191
 192 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 193         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 194 struct ist_info ist_info;
 195 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 196 #else
 197 struct ist_info ist_info;
 198 #endif
 199
 200 #else
 201 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 202         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
 203 };
 204 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 205 #endif
 206
 207
 208 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 209 __visible unsigned long mmu_cr4_features;
 210 #else
 211 __visible unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
 212 #endif
 213
 214 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 215 int bootloader_type, bootloader_version;
 216
 217 /*
 218  * Setup options
 219  */
 220 struct screen_info screen_info;
 221 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 222 struct edid_info edid_info;
 223 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 224
 225 extern int root_mountflags;
 226
 227 unsigned long saved_video_mode;
 228
 229 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 230 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 231 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 232
 233 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 234 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 235 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 236 #endif
 237
 238 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 239 struct edd edd;
 240 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 241 EXPORT_SYMBOL(edd);
 242 #endif
 243 /**
 244  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 245  *              from boot_params into a safe place.
 246  *
 247  */
 248 static inline void __init copy_edd(void)
 249 {
 250      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 251             sizeof(edd.mbr_signature));
 252      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 253      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 254      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 255 }
 256 #else
 257 static inline void __init copy_edd(void)
 258 {
 259 }
 260 #endif
 261
 262 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 263 {
 264         size_t mask = align - 1;
 265         void *ret;
 266
 267         BUG_ON(_brk_start == 0);
 268         BUG_ON(align & mask);
 269
 270         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 271         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 272
 273         ret = (void *)_brk_end;
 274         _brk_end += size;
 275
 276         memset(ret, 0, size);
 277
 278         return ret;
 279 }
 280
 281 #ifdef CONFIG_X86_32
 282 static void __init cleanup_highmap(void)
 283 {
 284 }
 285 #endif
 286
 287 static void __init reserve_brk(void)
 288 {
 289         if (_brk_end > _brk_start)
 290                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
 291                                  _brk_end - _brk_start);
 292
 293         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 294            new allocations */
 295         _brk_start = 0;
 296 }
 297
 298 u64 relocated_ramdisk;
 299
 300 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 301
 302 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 303 {
 304         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 305
 306         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 307
 308         return ramdisk_image;
 309 }
 310 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 311 {
 312         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 313
 314         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 315
 316         return ramdisk_size;
 317 }
 318
 319 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 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         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 327         char *p, *q;
 328
 329         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 330         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 331                                                    area_size, PAGE_SIZE);
 332
 333         if (!relocated_ramdisk)
 334                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 335                       ramdisk_size);
 336
 337         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 338            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 339         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
 340         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
 341         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 342         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 343                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 344
 345         q = (char *)initrd_start;
 346
 347         /* Copy the initrd */
 348         while (ramdisk_size) {
 349                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 350                 clen = ramdisk_size;
 351                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 352                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 353                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 354                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 355                 memcpy(q, p+slop, clen);
 356                 early_iounmap(p, clen+slop);
 357                 q += clen;
 358                 ramdisk_image += clen;
 359                 ramdisk_size  -= clen;
 360         }
 361
 362         ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 363         ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 364         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 365                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 366                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 367                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 368 }
 369
 370 static void __init early_reserve_initrd(void)
 371 {
 372         /* Assume only end is not page aligned */
 373         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 374         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 375         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 376
 377         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 378             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 379                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 380
 381         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 382 }
 383 static void __init reserve_initrd(void)
 384 {
 385         /* Assume only end is not page aligned */
 386         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 387         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 388         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 389         u64 mapped_size;
 390
 391         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 392             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 393                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 394
 395         initrd_start = 0;
 396
 397         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 398         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 399                 panic("initrd too large to handle, "
 400                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 401                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 402
 403         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 404                         ramdisk_end - 1);
 405
 406         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 407                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 408                 /* All are mapped, easy case */
 409                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 410                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 411                 return;
 412         }
 413
 414         relocate_initrd();
 415
 416         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 417 }
 418 #else
 419 static void __init early_reserve_initrd(void)
 420 {
 421 }
 422 static void __init reserve_initrd(void)
 423 {
 424 }
 425 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 426
 427 static void __init parse_setup_data(void)
 428 {
 429         struct setup_data *data;
 430         u64 pa_data, pa_next;
 431
 432         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 433         while (pa_data) {
 434                 u32 data_len, map_len, data_type;
 435
 436                 map_len = max(PAGE_SIZE - (pa_data & ~PAGE_MASK),
 437                               (u64)sizeof(struct setup_data));
 438                 data = early_memremap(pa_data, map_len);
 439                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 440                 data_type = data->type;
 441                 pa_next = data->next;
 442                 early_iounmap(data, map_len);
 443
 444                 switch (data_type) {
 445                 case SETUP_E820_EXT:
 446                         parse_e820_ext(pa_data, data_len);
 447                         break;
 448                 case SETUP_DTB:
 449                         add_dtb(pa_data);
 450                         break;
 451                 case SETUP_EFI:
 452                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 453                         break;
 454                 default:
 455                         break;
 456                 }
 457                 pa_data = pa_next;
 458         }
 459 }
 460
 461 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 462 {
 463         struct setup_data *data;
 464         u64 pa_data;
 465         int found = 0;
 466
 467         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 468         while (pa_data) {
 469                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 470                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 471                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 472                 found = 1;
 473                 pa_data = data->next;
 474                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 475         }
 476         if (!found)
 477                 return;
 478
 479         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 480         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 481         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 482         e820_print_map("reserve setup_data");
 483 }
 484
 485 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 486 {
 487         struct setup_data *data;
 488         u64 pa_data;
 489
 490         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 491         while (pa_data) {
 492                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 493                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 494                 pa_data = data->next;
 495                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 496         }
 497 }
 498
 499 /*
 500  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 501  */
 502
 503 #ifdef CONFIG_KEXEC
 504
 505 /*
 506  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 507  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 508  * On 64bit, old kexec-tools need to under 896MiB.
 509  */
 510 #ifdef CONFIG_X86_32
 511 # define CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX      (512 << 20)
 512 # define CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX     (512 << 20)
 513 #else
 514 # define CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX      (896UL<<20)
 515 # define CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX     MAXMEM
 516 #endif
 517
 518 static void __init reserve_crashkernel_low(void)
 519 {
 520 #ifdef CONFIG_X86_64
 521         const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 522         unsigned long long low_base = 0, low_size = 0;
 523         unsigned long total_low_mem;
 524         unsigned long long base;
 525         bool auto_set = false;
 526         int ret;
 527
 528         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL<<(32-PAGE_SHIFT));
 529         /* crashkernel=Y,low */
 530         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem,
 531                                                 &low_size, &base);
 532         if (ret != 0) {
 533                 /*
 534                  * two parts from lib/swiotlb.c:
 535                  *      swiotlb size: user specified with swiotlb= or default.
 536                  *      swiotlb overflow buffer: now is hardcoded to 32k.
 537                  *              We round it to 8M for other buffers that
 538                  *              may need to stay low too.
 539                  */
 540                 low_size = swiotlb_size_or_default() + (8UL<<20);
 541                 auto_set = true;
 542         } else {
 543                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 544                 if (!low_size)
 545                         return;
 546         }
 547
 548         low_base = memblock_find_in_range(low_size, (1ULL<<32),
 549                                         low_size, alignment);
 550
 551         if (!low_base) {
 552                 if (!auto_set)
 553                         pr_info("crashkernel low reservation failed - No suitable area found.\n");
 554
 555                 return;
 556         }
 557
 558         memblock_reserve(low_base, low_size);
 559         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 560                         (unsigned long)(low_size >> 20),
 561                         (unsigned long)(low_base >> 20),
 562                         (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 563         crashk_low_res.start = low_base;
 564         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 565         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 566 #endif
 567 }
 568
 569 static void __init reserve_crashkernel(void)
 570 {
 571         const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 572         unsigned long long total_mem;
 573         unsigned long long crash_size, crash_base;
 574         bool high = false;
 575         int ret;
 576
 577         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 578
 579         /* crashkernel=XM */
 580         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 581                         &crash_size, &crash_base);
 582         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 583                 /* crashkernel=X,high */
 584                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 585                                 &crash_size, &crash_base);
 586                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 587                         return;
 588                 high = true;
 589         }
 590
 591         /* 0 means: find the address automatically */
 592         if (crash_base <= 0) {
 593                 /*
 594                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 595                  */
 596                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 597                                         high ? CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX :
 598                                                CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX,
 599                                         crash_size, alignment);
 600
 601                 if (!crash_base) {
 602                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 603                         return;
 604                 }
 605
 606         } else {
 607                 unsigned long long start;
 608
 609                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 610                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 611                 if (start != crash_base) {
 612                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 613                         return;
 614                 }
 615         }
 616         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 617
 618         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 619                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 620                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 621                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 622                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 623
 624         crashk_res.start = crash_base;
 625         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 626         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 627
 628         if (crash_base >= (1ULL<<32))
 629                 reserve_crashkernel_low();
 630 }
 631 #else
 632 static void __init reserve_crashkernel(void)
 633 {
 634 }
 635 #endif
 636
 637 static struct resource standard_io_resources[] = {
 638         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 639                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 640         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 641                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 642         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 643                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 644         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 645                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 646         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 647                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 648         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 649                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 650         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 651                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 652         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 653                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 654         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 655                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 656         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 657                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 658 };
 659
 660 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 661 {
 662         int i;
 663
 664         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 665         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 666                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 667
 668 }
 669
 670 static __init void reserve_ibft_region(void)
 671 {
 672         unsigned long addr, size = 0;
 673
 674         addr = find_ibft_region(&size);
 675
 676         if (size)
 677                 memblock_reserve(addr, size);
 678 }
 679
 680 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 681 {
 682 #ifdef CONFIG_PCI
 683         int i;
 684         u16 vendor, devid;
 685         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 686                 0x0102,
 687                 0x0112,
 688                 0x0122,
 689                 0x0106,
 690                 0x0116,
 691                 0x0126,
 692                 0x010a,
 693         };
 694
 695         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 696         if (!early_pci_allowed())
 697                 return false;
 698
 699         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 700         if (vendor != 0x8086)
 701                 return false;
 702
 703         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 704         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 705                 if (devid == snb_ids[i])
 706                         return true;
 707 #endif
 708
 709         return false;
 710 }
 711
 712 /*
 713  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 714  * them from allocation.
 715  */
 716 static void __init trim_snb_memory(void)
 717 {
 718         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 719                 0x20050000,
 720                 0x20110000,
 721                 0x20130000,
 722                 0x20138000,
 723                 0x40004000,
 724         };
 725         int i;
 726
 727         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 728                 return;
 729
 730         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 731
 732         /*
 733          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 734          * already been reserved.
 735          */
 736         memblock_reserve(0, 1<<20);
 737
 738         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 739                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 740                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 741                                bad_pages[i]);
 742         }
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 747  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 748  * specific platforms.
 749  *
 750  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 751  */
 752 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 753 {
 754         trim_snb_memory();
 755 }
 756
 757 static void __init trim_bios_range(void)
 758 {
 759         /*
 760          * A special case is the first 4Kb of memory;
 761          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 762          * not listed as such in the E820 table.
 763          *
 764          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 765          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 766          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 767          */
 768         e820_update_range(0, PAGE_SIZE, E820_RAM, E820_RESERVED);
 769
 770         /*
 771          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 772          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 773          * take them out.
 774          */
 775         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 776
 777         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 778 }
 779
 780 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 781 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 782 {
 783         u64 start = __pa_symbol(_text);
 784         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 785
 786         /*
 787          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 788          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 789          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 790          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 791          * we will crash later anyways.
 792          */
 793         if (e820_all_mapped(start, start + size, E820_RAM))
 794                 return;
 795
 796         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 797         e820_remove_range(start, size, E820_RAM, 0);
 798         e820_add_region(start, size, E820_RAM);
 799 }
 800
 801 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 802
 803 static int __init parse_reservelow(char *p)
 804 {
 805         unsigned long long size;
 806
 807         if (!p)
 808                 return -EINVAL;
 809
 810         size = memparse(p, &p);
 811
 812         if (size < 4096)
 813                 size = 4096;
 814
 815         if (size > 640*1024)
 816                 size = 640*1024;
 817
 818         reserve_low = size;
 819
 820         return 0;
 821 }
 822
 823 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 824
 825 static void __init trim_low_memory_range(void)
 826 {
 827         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Dump out kernel offset information on panic.
 832  */
 833 static int
 834 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 835 {
 836         pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx "
 837                  "(relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 838                  (unsigned long)&_text - __START_KERNEL, __START_KERNEL,
 839                  __START_KERNEL_map, MODULES_VADDR-1);
 840
 841         return 0;
 842 }
 843
 844 /*
 845  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 846  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 847  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 848  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 849  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 850  */
 851 /*
 852  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 853  *
 854  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 855  */
 856
 857 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 858 {
 859         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 860                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 861
 862         early_reserve_initrd();
 863
 864         /*
 865          * At this point everything still needed from the boot loader
 866          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 867          * RAM in e820. All other memory is free game.
 868          */
 869
 870 #ifdef CONFIG_X86_32
 871         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 872
 873         /*
 874          * copy kernel address range established so far and switch
 875          * to the proper swapper page table
 876          */
 877         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 878                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 879                         KERNEL_PGD_PTRS);
 880
 881         load_cr3(swapper_pg_dir);
 882         __flush_tlb_all();
 883 #else
 884         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 885 #endif
 886
 887         /*
 888          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 889          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 890          */
 891         olpc_ofw_detect();
 892
 893         early_trap_init();
 894         early_cpu_init();
 895         early_ioremap_init();
 896
 897         setup_olpc_ofw_pgd();
 898
 899         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 900         screen_info = boot_params.screen_info;
 901         edid_info = boot_params.edid_info;
 902 #ifdef CONFIG_X86_32
 903         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 904         ist_info = boot_params.ist_info;
 905         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 906                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 907                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 908                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 909         }
 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                      "EL32", 4)) {
 928                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 929         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 930                      "EL64", 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         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 955         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 956         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 957         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 958         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 959         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 960
 961 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 962 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 963         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 964 #else
 965         if (builtin_cmdline[0]) {
 966                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 967                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 968                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 969                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 970         }
 971 #endif
 972 #endif
 973
 974         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 975         *cmdline_p = command_line;
 976
 977         /*
 978          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 979          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 980          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 981          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 982          * to honor the respective command line option.
 983          */
 984         x86_configure_nx();
 985
 986         parse_early_param();
 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         /* update the e820_saved too */
1006         e820_reserve_setup_data();
1007         finish_e820_parsing();
1008
1009         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1010                 efi_init();
1011
1012         dmi_scan_machine();
1013         dmi_memdev_walk();
1014         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1015
1016         /*
1017          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1018          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
1019          */
1020         init_hypervisor_platform();
1021
1022         x86_init.resources.probe_roms();
1023
1024         /* after parse_early_param, so could debug it */
1025         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1026         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1027         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1028
1029         e820_add_kernel_range();
1030         trim_bios_range();
1031 #ifdef CONFIG_X86_32
1032         if (ppro_with_ram_bug()) {
1033                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
1034                                   E820_RESERVED);
1035                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
1036                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1037                 e820_print_map("bad_ppro");
1038         }
1039 #else
1040         early_gart_iommu_check();
1041 #endif
1042
1043         /*
1044          * partially used pages are not usable - thus
1045          * we are rounding upwards:
1046          */
1047         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1048
1049         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1050         mtrr_bp_init();
1051         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1052                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1053
1054 #ifdef CONFIG_X86_32
1055         /* max_low_pfn get updated here */
1056         find_low_pfn_range();
1057 #else
1058         check_x2apic();
1059
1060         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1061         /* need this before calling reserve_initrd */
1062         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1063                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
1064         else
1065                 max_low_pfn = max_pfn;
1066
1067         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1068 #endif
1069
1070         /*
1071          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1072          */
1073         find_smp_config();
1074
1075         reserve_ibft_region();
1076
1077         early_alloc_pgt_buf();
1078
1079         /*
1080          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
1081          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1082          *  brk area.
1083          */
1084         reserve_brk();
1085
1086         cleanup_highmap();
1087
1088         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1089         memblock_x86_fill();
1090
1091         /*
1092          * The EFI specification says that boot service code won't be called
1093          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1094          */
1095         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP))
1096                 efi_reserve_boot_services();
1097
1098         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1099         early_reserve_e820_mpc_new();
1100
1101 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1102         setup_bios_corruption_check();
1103 #endif
1104
1105 #ifdef CONFIG_X86_32
1106         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1107                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1108 #endif
1109
1110         reserve_real_mode();
1111
1112         trim_platform_memory_ranges();
1113         trim_low_memory_range();
1114
1115         init_mem_mapping();
1116
1117         early_trap_pf_init();
1118
1119         setup_real_mode();
1120
1121         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1122         dma_contiguous_reserve(0);
1123
1124         /*
1125          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1126          */
1127
1128 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1129         if (init_ohci1394_dma_early)
1130                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1131 #endif
1132         /* Allocate bigger log buffer */
1133         setup_log_buf(1);
1134
1135         reserve_initrd();
1136
1137 #if defined(CONFIG_ACPI) && defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
1138         acpi_initrd_override((void *)initrd_start, initrd_end - initrd_start);
1139 #endif
1140
1141         vsmp_init();
1142
1143         io_delay_init();
1144
1145         /*
1146          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1147          */
1148         acpi_boot_table_init();
1149
1150         early_acpi_boot_init();
1151
1152         initmem_init();
1153
1154         /*
1155          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1156          * won't consume hotpluggable memory.
1157          */
1158         reserve_crashkernel();
1159
1160         memblock_find_dma_reserve();
1161
1162 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1163         kvmclock_init();
1164 #endif
1165
1166         x86_init.paging.pagetable_init();
1167
1168         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
1169                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
1170                 mmu_cr4_features = read_cr4();
1171                 if (trampoline_cr4_features)
1172                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
1173         }
1174
1175 #ifdef CONFIG_X86_32
1176         /* sync back kernel address range */
1177         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1178                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1179                         KERNEL_PGD_PTRS);
1180 #endif
1181
1182         tboot_probe();
1183
1184 #ifdef CONFIG_X86_64
1185         map_vsyscall();
1186 #endif
1187
1188         generic_apic_probe();
1189
1190         early_quirks();
1191
1192         /*
1193          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1194          */
1195         acpi_boot_init();
1196         sfi_init();
1197         x86_dtb_init();
1198
1199         /*
1200          * get boot-time SMP configuration:
1201          */
1202         if (smp_found_config)
1203                 get_smp_config();
1204
1205         prefill_possible_map();
1206
1207         init_cpu_to_node();
1208
1209         init_apic_mappings();
1210         if (x86_io_apic_ops.init)
1211                 x86_io_apic_ops.init();
1212
1213         kvm_guest_init();
1214
1215         e820_reserve_resources();
1216         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1217
1218         x86_init.resources.reserve_resources();
1219
1220         e820_setup_gap();
1221
1222 #ifdef CONFIG_VT
1223 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1224         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1225                 conswitchp = &vga_con;
1226 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1227         conswitchp = &dummy_con;
1228 #endif
1229 #endif
1230         x86_init.oem.banner();
1231
1232         x86_init.timers.wallclock_init();
1233
1234         mcheck_init();
1235
1236         arch_init_ideal_nops();
1237
1238         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1239
1240 #ifdef CONFIG_EFI
1241         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1242                 efi_apply_memmap_quirks();
1243 #endif
1244 }
1245
1246 #ifdef CONFIG_X86_32
1247
1248 static struct resource video_ram_resource = {
1249         .name   = "Video RAM area",
1250         .start  = 0xa0000,
1251         .end    = 0xbffff,
1252         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1253 };
1254
1255 void __init i386_reserve_resources(void)
1256 {
1257         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1258         reserve_standard_io_resources();
1259 }
1260
1261 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1262
1263 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1264         .notifier_call = dump_kernel_offset
1265 };
1266
1267 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1268 {
1269         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1270                                         &kernel_offset_notifier);
1271         return 0;
1272 }
1273 __initcall(register_kernel_offset_dumper);