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 #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 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 321 static void __init relocate_initrd(void)
 322 {
 323         /* Assume only end is not page aligned */
 324         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 325         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 326         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 327         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 328         char *p, *q;
 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         q = (char *)initrd_start;
 347
 348         /* Copy the initrd */
 349         while (ramdisk_size) {
 350                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 351                 clen = ramdisk_size;
 352                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 353                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 354                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 355                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 356                 memcpy(q, p+slop, clen);
 357                 early_memunmap(p, clen+slop);
 358                 q += clen;
 359                 ramdisk_image += clen;
 360                 ramdisk_size  -= clen;
 361         }
 362
 363         ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 364         ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 365         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 366                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 367                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 368                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 369 }
 370
 371 static void __init early_reserve_initrd(void)
 372 {
 373         /* Assume only end is not page aligned */
 374         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 375         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 376         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 377
 378         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 379             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 380                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 381
 382         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 383 }
 384 static void __init reserve_initrd(void)
 385 {
 386         /* Assume only end is not page aligned */
 387         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 388         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 389         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 390         u64 mapped_size;
 391
 392         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 393             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 394                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 395
 396         initrd_start = 0;
 397
 398         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 399         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 400                 panic("initrd too large to handle, "
 401                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 402                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 403
 404         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 405                         ramdisk_end - 1);
 406
 407         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 408                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 409                 /* All are mapped, easy case */
 410                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 411                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 412                 return;
 413         }
 414
 415         relocate_initrd();
 416
 417         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 418 }
 419 #else
 420 static void __init early_reserve_initrd(void)
 421 {
 422 }
 423 static void __init reserve_initrd(void)
 424 {
 425 }
 426 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 427
 428 static void __init parse_setup_data(void)
 429 {
 430         struct setup_data *data;
 431         u64 pa_data, pa_next;
 432
 433         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 434         while (pa_data) {
 435                 u32 data_len, data_type;
 436
 437                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 438                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 439                 data_type = data->type;
 440                 pa_next = data->next;
 441                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 442
 443                 switch (data_type) {
 444                 case SETUP_E820_EXT:
 445                         parse_e820_ext(pa_data, data_len);
 446                         break;
 447                 case SETUP_DTB:
 448                         add_dtb(pa_data);
 449                         break;
 450                 case SETUP_EFI:
 451                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 452                         break;
 453                 default:
 454                         break;
 455                 }
 456                 pa_data = pa_next;
 457         }
 458 }
 459
 460 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 461 {
 462         struct setup_data *data;
 463         u64 pa_data;
 464         int found = 0;
 465
 466         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 467         while (pa_data) {
 468                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 469                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 470                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 471                 found = 1;
 472                 pa_data = data->next;
 473                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 474         }
 475         if (!found)
 476                 return;
 477
 478         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 479         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 480         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 481         e820_print_map("reserve setup_data");
 482 }
 483
 484 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 485 {
 486         struct setup_data *data;
 487         u64 pa_data;
 488
 489         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 490         while (pa_data) {
 491                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 492                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 493                 pa_data = data->next;
 494                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 495         }
 496 }
 497
 498 /*
 499  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 500  */
 501
 502 #ifdef CONFIG_KEXEC
 503
 504 /*
 505  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 506  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 507  * On 64bit, old kexec-tools need to under 896MiB.
 508  */
 509 #ifdef CONFIG_X86_32
 510 # define CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX      (512 << 20)
 511 # define CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX     (512 << 20)
 512 #else
 513 # define CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX      (896UL<<20)
 514 # define CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX     MAXMEM
 515 #endif
 516
 517 static void __init reserve_crashkernel_low(void)
 518 {
 519 #ifdef CONFIG_X86_64
 520         const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 521         unsigned long long low_base = 0, low_size = 0;
 522         unsigned long total_low_mem;
 523         unsigned long long base;
 524         bool auto_set = false;
 525         int ret;
 526
 527         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL<<(32-PAGE_SHIFT));
 528         /* crashkernel=Y,low */
 529         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem,
 530                                                 &low_size, &base);
 531         if (ret != 0) {
 532                 /*
 533                  * two parts from lib/swiotlb.c:
 534                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 535                  *
 536                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 537                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 538                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 539                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 540                  */
 541                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL<<20), 256UL<<20);
 542                 auto_set = true;
 543         } else {
 544                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 545                 if (!low_size)
 546                         return;
 547         }
 548
 549         low_base = memblock_find_in_range(low_size, (1ULL<<32),
 550                                         low_size, alignment);
 551
 552         if (!low_base) {
 553                 if (!auto_set)
 554                         pr_info("crashkernel low reservation failed - No suitable area found.\n");
 555
 556                 return;
 557         }
 558
 559         memblock_reserve(low_base, low_size);
 560         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 561                         (unsigned long)(low_size >> 20),
 562                         (unsigned long)(low_base >> 20),
 563                         (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 564         crashk_low_res.start = low_base;
 565         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 566         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 567 #endif
 568 }
 569
 570 static void __init reserve_crashkernel(void)
 571 {
 572         const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 573         unsigned long long total_mem;
 574         unsigned long long crash_size, crash_base;
 575         bool high = false;
 576         int ret;
 577
 578         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 579
 580         /* crashkernel=XM */
 581         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 582                         &crash_size, &crash_base);
 583         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 584                 /* crashkernel=X,high */
 585                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 586                                 &crash_size, &crash_base);
 587                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 588                         return;
 589                 high = true;
 590         }
 591
 592         /* 0 means: find the address automatically */
 593         if (crash_base <= 0) {
 594                 /*
 595                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 596                  */
 597                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 598                                         high ? CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX :
 599                                                CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX,
 600                                         crash_size, alignment);
 601
 602                 if (!crash_base) {
 603                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 604                         return;
 605                 }
 606
 607         } else {
 608                 unsigned long long start;
 609
 610                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 611                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 612                 if (start != crash_base) {
 613                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 614                         return;
 615                 }
 616         }
 617         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 618
 619         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 620                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 621                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 622                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 623                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 624
 625         crashk_res.start = crash_base;
 626         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 627         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 628
 629         if (crash_base >= (1ULL<<32))
 630                 reserve_crashkernel_low();
 631 }
 632 #else
 633 static void __init reserve_crashkernel(void)
 634 {
 635 }
 636 #endif
 637
 638 static struct resource standard_io_resources[] = {
 639         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 640                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 641         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 642                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 643         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 644                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 645         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 646                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 647         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 648                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 649         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 650                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 651         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 652                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 653         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 654                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 655         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 656                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 657         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 658                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 659 };
 660
 661 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 662 {
 663         int i;
 664
 665         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 666         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 667                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 668
 669 }
 670
 671 static __init void reserve_ibft_region(void)
 672 {
 673         unsigned long addr, size = 0;
 674
 675         addr = find_ibft_region(&size);
 676
 677         if (size)
 678                 memblock_reserve(addr, size);
 679 }
 680
 681 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 682 {
 683 #ifdef CONFIG_PCI
 684         int i;
 685         u16 vendor, devid;
 686         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 687                 0x0102,
 688                 0x0112,
 689                 0x0122,
 690                 0x0106,
 691                 0x0116,
 692                 0x0126,
 693                 0x010a,
 694         };
 695
 696         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 697         if (!early_pci_allowed())
 698                 return false;
 699
 700         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 701         if (vendor != 0x8086)
 702                 return false;
 703
 704         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 705         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 706                 if (devid == snb_ids[i])
 707                         return true;
 708 #endif
 709
 710         return false;
 711 }
 712
 713 /*
 714  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 715  * them from allocation.
 716  */
 717 static void __init trim_snb_memory(void)
 718 {
 719         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 720                 0x20050000,
 721                 0x20110000,
 722                 0x20130000,
 723                 0x20138000,
 724                 0x40004000,
 725         };
 726         int i;
 727
 728         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 729                 return;
 730
 731         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 732
 733         /*
 734          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 735          * already been reserved.
 736          */
 737         memblock_reserve(0, 1<<20);
 738
 739         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 740                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 741                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 742                                bad_pages[i]);
 743         }
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 748  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 749  * specific platforms.
 750  *
 751  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 752  */
 753 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 754 {
 755         trim_snb_memory();
 756 }
 757
 758 static void __init trim_bios_range(void)
 759 {
 760         /*
 761          * A special case is the first 4Kb of memory;
 762          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 763          * not listed as such in the E820 table.
 764          *
 765          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 766          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 767          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 768          */
 769         e820_update_range(0, PAGE_SIZE, E820_RAM, E820_RESERVED);
 770
 771         /*
 772          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 773          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 774          * take them out.
 775          */
 776         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 777
 778         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 779 }
 780
 781 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 782 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 783 {
 784         u64 start = __pa_symbol(_text);
 785         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 786
 787         /*
 788          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 789          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 790          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 791          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 792          * we will crash later anyways.
 793          */
 794         if (e820_all_mapped(start, start + size, E820_RAM))
 795                 return;
 796
 797         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 798         e820_remove_range(start, size, E820_RAM, 0);
 799         e820_add_region(start, size, E820_RAM);
 800 }
 801
 802 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 803
 804 static int __init parse_reservelow(char *p)
 805 {
 806         unsigned long long size;
 807
 808         if (!p)
 809                 return -EINVAL;
 810
 811         size = memparse(p, &p);
 812
 813         if (size < 4096)
 814                 size = 4096;
 815
 816         if (size > 640*1024)
 817                 size = 640*1024;
 818
 819         reserve_low = size;
 820
 821         return 0;
 822 }
 823
 824 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 825
 826 static void __init trim_low_memory_range(void)
 827 {
 828         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Dump out kernel offset information on panic.
 833  */
 834 static int
 835 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 836 {
 837         if (kaslr_enabled()) {
 838                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 839                          kaslr_offset(),
 840                          __START_KERNEL,
 841                          __START_KERNEL_map,
 842                          MODULES_VADDR-1);
 843         } else {
 844                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 845         }
 846
 847         return 0;
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 852  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 853  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 854  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 855  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 856  */
 857 /*
 858  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 859  *
 860  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 861  */
 862
 863 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 864 {
 865         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 866                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 867
 868         early_reserve_initrd();
 869
 870         /*
 871          * At this point everything still needed from the boot loader
 872          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 873          * RAM in e820. All other memory is free game.
 874          */
 875
 876 #ifdef CONFIG_X86_32
 877         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 878
 879         /*
 880          * copy kernel address range established so far and switch
 881          * to the proper swapper page table
 882          */
 883         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 884                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 885                         KERNEL_PGD_PTRS);
 886
 887         load_cr3(swapper_pg_dir);
 888         /*
 889          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 890          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 891          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
 892          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 893          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 894          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 895          * so proper operation is guaranteed.
 896          */
 897         __flush_tlb_all();
 898 #else
 899         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 900 #endif
 901
 902         /*
 903          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 904          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 905          */
 906         olpc_ofw_detect();
 907
 908         early_trap_init();
 909         early_cpu_init();
 910         early_ioremap_init();
 911
 912         setup_olpc_ofw_pgd();
 913
 914         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 915         screen_info = boot_params.screen_info;
 916         edid_info = boot_params.edid_info;
 917 #ifdef CONFIG_X86_32
 918         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 919         ist_info = boot_params.ist_info;
 920         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 921                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 922                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 923                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 924         }
 925 #endif
 926         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 927         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 928         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 929                 bootloader_type &= 0xf;
 930                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 931         }
 932         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 933         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 934
 935 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 936         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 937         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 938         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 939 #endif
 940 #ifdef CONFIG_EFI
 941         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 942                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 943                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 944         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 945                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 946                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 947                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 948         }
 949
 950         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 951                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 952 #endif
 953
 954         x86_init.oem.arch_setup();
 955
 956         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 957         setup_memory_map();
 958         parse_setup_data();
 959
 960         copy_edd();
 961
 962         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 963                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 964         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 965         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 966         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 967         init_mm.brk = _brk_end;
 968
 969         mpx_mm_init(&init_mm);
 970
 971         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 972         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 973         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 974         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 975         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 976         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 977
 978 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 979 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 980         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 981 #else
 982         if (builtin_cmdline[0]) {
 983                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 984                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 985                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 986                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 987         }
 988 #endif
 989 #endif
 990
 991         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 992         *cmdline_p = command_line;
 993
 994         /*
 995          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 996          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 997          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 998          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 999          * to honor the respective command line option.
1000          */
1001         x86_configure_nx();
1002
1003         parse_early_param();
1004
1005         x86_report_nx();
1006
1007         /* after early param, so could get panic from serial */
1008         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
1009
1010         if (acpi_mps_check()) {
1011 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1012                 disable_apic = 1;
1013 #endif
1014                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
1015         }
1016
1017 #ifdef CONFIG_PCI
1018         if (pci_early_dump_regs)
1019                 early_dump_pci_devices();
1020 #endif
1021
1022         /* update the e820_saved too */
1023         e820_reserve_setup_data();
1024         finish_e820_parsing();
1025
1026         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1027                 efi_init();
1028
1029         dmi_scan_machine();
1030         dmi_memdev_walk();
1031         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1032
1033         /*
1034          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1035          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
1036          */
1037         init_hypervisor_platform();
1038
1039         x86_init.resources.probe_roms();
1040
1041         /* after parse_early_param, so could debug it */
1042         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1043         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1044         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1045
1046         e820_add_kernel_range();
1047         trim_bios_range();
1048 #ifdef CONFIG_X86_32
1049         if (ppro_with_ram_bug()) {
1050                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
1051                                   E820_RESERVED);
1052                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
1053                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1054                 e820_print_map("bad_ppro");
1055         }
1056 #else
1057         early_gart_iommu_check();
1058 #endif
1059
1060         /*
1061          * partially used pages are not usable - thus
1062          * we are rounding upwards:
1063          */
1064         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1065
1066         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1067         mtrr_bp_init();
1068         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1069                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1070
1071 #ifdef CONFIG_X86_32
1072         /* max_low_pfn get updated here */
1073         find_low_pfn_range();
1074 #else
1075         check_x2apic();
1076
1077         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1078         /* need this before calling reserve_initrd */
1079         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1080                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
1081         else
1082                 max_low_pfn = max_pfn;
1083
1084         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1085 #endif
1086
1087         /*
1088          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1089          */
1090         find_smp_config();
1091
1092         reserve_ibft_region();
1093
1094         early_alloc_pgt_buf();
1095
1096         /*
1097          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
1098          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1099          *  brk area.
1100          */
1101         reserve_brk();
1102
1103         cleanup_highmap();
1104
1105         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1106         memblock_x86_fill();
1107
1108         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1109                 efi_find_mirror();
1110
1111         /*
1112          * The EFI specification says that boot service code won't be called
1113          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1114          */
1115         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP))
1116                 efi_reserve_boot_services();
1117
1118         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1119         early_reserve_e820_mpc_new();
1120
1121 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1122         setup_bios_corruption_check();
1123 #endif
1124
1125 #ifdef CONFIG_X86_32
1126         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1127                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1128 #endif
1129
1130         reserve_real_mode();
1131
1132         trim_platform_memory_ranges();
1133         trim_low_memory_range();
1134
1135         init_mem_mapping();
1136
1137         early_trap_pf_init();
1138
1139         setup_real_mode();
1140
1141         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1142
1143         /*
1144          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1145          */
1146
1147 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1148         if (init_ohci1394_dma_early)
1149                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1150 #endif
1151         /* Allocate bigger log buffer */
1152         setup_log_buf(1);
1153
1154         reserve_initrd();
1155
1156 #if defined(CONFIG_ACPI) && defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
1157         acpi_initrd_override((void *)initrd_start, initrd_end - initrd_start);
1158 #endif
1159
1160         vsmp_init();
1161
1162         io_delay_init();
1163
1164         /*
1165          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1166          */
1167         acpi_boot_table_init();
1168
1169         early_acpi_boot_init();
1170
1171         initmem_init();
1172         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1173
1174         /*
1175          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1176          * won't consume hotpluggable memory.
1177          */
1178         reserve_crashkernel();
1179
1180         memblock_find_dma_reserve();
1181
1182 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1183         kvmclock_init();
1184 #endif
1185
1186         x86_init.paging.pagetable_init();
1187
1188         kasan_init();
1189
1190         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
1191                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
1192                 mmu_cr4_features = __read_cr4();
1193                 if (trampoline_cr4_features)
1194                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
1195         }
1196
1197 #ifdef CONFIG_X86_32
1198         /* sync back kernel address range */
1199         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1200                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1201                         KERNEL_PGD_PTRS);
1202 #endif
1203
1204         tboot_probe();
1205
1206         map_vsyscall();
1207
1208         generic_apic_probe();
1209
1210         early_quirks();
1211
1212         /*
1213          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1214          */
1215         acpi_boot_init();
1216         sfi_init();
1217         x86_dtb_init();
1218
1219         /*
1220          * get boot-time SMP configuration:
1221          */
1222         if (smp_found_config)
1223                 get_smp_config();
1224
1225         prefill_possible_map();
1226
1227         init_cpu_to_node();
1228
1229         init_apic_mappings();
1230         io_apic_init_mappings();
1231
1232         kvm_guest_init();
1233
1234         e820_reserve_resources();
1235         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1236
1237         x86_init.resources.reserve_resources();
1238
1239         e820_setup_gap();
1240
1241 #ifdef CONFIG_VT
1242 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1243         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1244                 conswitchp = &vga_con;
1245 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1246         conswitchp = &dummy_con;
1247 #endif
1248 #endif
1249         x86_init.oem.banner();
1250
1251         x86_init.timers.wallclock_init();
1252
1253         mcheck_init();
1254
1255         arch_init_ideal_nops();
1256
1257         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1258
1259 #ifdef CONFIG_EFI
1260         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1261                 efi_apply_memmap_quirks();
1262 #endif
1263 }
1264
1265 #ifdef CONFIG_X86_32
1266
1267 static struct resource video_ram_resource = {
1268         .name   = "Video RAM area",
1269         .start  = 0xa0000,
1270         .end    = 0xbffff,
1271         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1272 };
1273
1274 void __init i386_reserve_resources(void)
1275 {
1276         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1277         reserve_standard_io_resources();
1278 }
1279
1280 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1281
1282 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1283         .notifier_call = dump_kernel_offset
1284 };
1285
1286 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1287 {
1288         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1289                                         &kernel_offset_notifier);
1290         return 0;
1291 }
1292 __initcall(register_kernel_offset_dumper);