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/dmi.h>
  86 #include <asm/io_apic.h>
  87 #include <asm/ist.h>
  88 #include <asm/setup_arch.h>
  89 #include <asm/bios_ebda.h>
  90 #include <asm/cacheflush.h>
  91 #include <asm/processor.h>
  92 #include <asm/bugs.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 __cpuinitdata = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 175 /* common cpu data for all cpus */
 176 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 177 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 178
 179 unsigned int def_to_bigsmp;
 180
 181 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 182 unsigned int machine_id;
 183 unsigned int machine_submodel_id;
 184 unsigned int BIOS_revision;
 185
 186 struct apm_info apm_info;
 187 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 188
 189 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 190         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 191 struct ist_info ist_info;
 192 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 193 #else
 194 struct ist_info ist_info;
 195 #endif
 196
 197 #else
 198 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 199         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
 200 };
 201 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 202 #endif
 203
 204
 205 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 206 unsigned long mmu_cr4_features;
 207 #else
 208 unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
 209 #endif
 210
 211 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 212 int bootloader_type, bootloader_version;
 213
 214 /*
 215  * Setup options
 216  */
 217 struct screen_info screen_info;
 218 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 219 struct edid_info edid_info;
 220 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 221
 222 extern int root_mountflags;
 223
 224 unsigned long saved_video_mode;
 225
 226 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 227 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 228 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 229
 230 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 231 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 232 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 233 #endif
 234
 235 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 236 struct edd edd;
 237 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 238 EXPORT_SYMBOL(edd);
 239 #endif
 240 /**
 241  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 242  *              from boot_params into a safe place.
 243  *
 244  */
 245 static inline void __init copy_edd(void)
 246 {
 247      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 248             sizeof(edd.mbr_signature));
 249      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 250      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 251      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 252 }
 253 #else
 254 static inline void __init copy_edd(void)
 255 {
 256 }
 257 #endif
 258
 259 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 260 {
 261         size_t mask = align - 1;
 262         void *ret;
 263
 264         BUG_ON(_brk_start == 0);
 265         BUG_ON(align & mask);
 266
 267         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 268         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 269
 270         ret = (void *)_brk_end;
 271         _brk_end += size;
 272
 273         memset(ret, 0, size);
 274
 275         return ret;
 276 }
 277
 278 #ifdef CONFIG_X86_32
 279 static void __init cleanup_highmap(void)
 280 {
 281 }
 282 #endif
 283
 284 static void __init reserve_brk(void)
 285 {
 286         if (_brk_end > _brk_start)
 287                 memblock_reserve(__pa(_brk_start),
 288                                  __pa(_brk_end) - __pa(_brk_start));
 289
 290         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 291            new allocations */
 292         _brk_start = 0;
 293 }
 294
 295 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 296
 297 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 298 static void __init relocate_initrd(void)
 299 {
 300         /* Assume only end is not page aligned */
 301         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 302         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 303         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 304         u64 ramdisk_here;
 305         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 306         char *p, *q;
 307
 308         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 309         ramdisk_here = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 310                                                  area_size, PAGE_SIZE);
 311
 312         if (!ramdisk_here)
 313                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 314                          ramdisk_size);
 315
 316         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 317            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 318         memblock_reserve(ramdisk_here, area_size);
 319         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
 320         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 321         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 322                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 323
 324         q = (char *)initrd_start;
 325
 326         /* Copy the initrd */
 327         while (ramdisk_size) {
 328                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 329                 clen = ramdisk_size;
 330                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 331                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 332                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 333                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 334                 memcpy(q, p+slop, clen);
 335                 early_iounmap(p, clen+slop);
 336                 q += clen;
 337                 ramdisk_image += clen;
 338                 ramdisk_size  -= clen;
 339         }
 340
 341         ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 342         ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 343         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 344                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 345                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 346                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 347 }
 348
 349 static u64 __init get_mem_size(unsigned long limit_pfn)
 350 {
 351         int i;
 352         u64 mapped_pages = 0;
 353         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 354
 355         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
 356                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
 357                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
 358                 mapped_pages += end_pfn - start_pfn;
 359         }
 360
 361         return mapped_pages << PAGE_SHIFT;
 362 }
 363 static void __init reserve_initrd(void)
 364 {
 365         /* Assume only end is not page aligned */
 366         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 367         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 368         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 369         u64 mapped_size;
 370
 371         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 372             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 373                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 374
 375         initrd_start = 0;
 376
 377         mapped_size = get_mem_size(max_pfn_mapped);
 378         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 379                 panic("initrd too large to handle, "
 380                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 381                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 382
 383         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 384                         ramdisk_end - 1);
 385
 386         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 387                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 388                 /* All are mapped, easy case */
 389                 /*
 390                  * don't need to reserve again, already reserved early
 391                  * in i386_start_kernel
 392                  */
 393                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 394                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 395                 return;
 396         }
 397
 398         relocate_initrd();
 399
 400         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 401 }
 402 #else
 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;
 412
 413         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 414                 return;
 415         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 416         while (pa_data) {
 417                 u32 data_len, map_len;
 418
 419                 map_len = max(PAGE_SIZE - (pa_data & ~PAGE_MASK),
 420                               (u64)sizeof(struct setup_data));
 421                 data = early_memremap(pa_data, map_len);
 422                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 423                 if (data_len > map_len) {
 424                         early_iounmap(data, map_len);
 425                         data = early_memremap(pa_data, data_len);
 426                         map_len = data_len;
 427                 }
 428
 429                 switch (data->type) {
 430                 case SETUP_E820_EXT:
 431                         parse_e820_ext(data);
 432                         break;
 433                 case SETUP_DTB:
 434                         add_dtb(pa_data);
 435                         break;
 436                 default:
 437                         break;
 438                 }
 439                 pa_data = data->next;
 440                 early_iounmap(data, map_len);
 441         }
 442 }
 443
 444 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 445 {
 446         struct setup_data *data;
 447         u64 pa_data;
 448         int found = 0;
 449
 450         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 451                 return;
 452         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 453         while (pa_data) {
 454                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 455                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 456                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 457                 found = 1;
 458                 pa_data = data->next;
 459                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 460         }
 461         if (!found)
 462                 return;
 463
 464         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 465         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 466         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 467         e820_print_map("reserve setup_data");
 468 }
 469
 470 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 471 {
 472         struct setup_data *data;
 473         u64 pa_data;
 474
 475         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 476                 return;
 477         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 478         while (pa_data) {
 479                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 480                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 481                 pa_data = data->next;
 482                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 483         }
 484 }
 485
 486 /*
 487  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 488  */
 489
 490 #ifdef CONFIG_KEXEC
 491
 492 /*
 493  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 494  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 495  * On 64 bits, kexec-tools currently limits us to 896 MiB; increase this
 496  * limit once kexec-tools are fixed.
 497  */
 498 #ifdef CONFIG_X86_32
 499 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (512 << 20)
 500 #else
 501 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (896 << 20)
 502 #endif
 503
 504 static void __init reserve_crashkernel(void)
 505 {
 506         unsigned long long total_mem;
 507         unsigned long long crash_size, crash_base;
 508         int ret;
 509
 510         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 511
 512         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 513                         &crash_size, &crash_base);
 514         if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 515                 return;
 516
 517         /* 0 means: find the address automatically */
 518         if (crash_base <= 0) {
 519                 const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 520
 521                 /*
 522                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 523                  */
 524                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 525                                CRASH_KERNEL_ADDR_MAX, crash_size, alignment);
 526
 527                 if (!crash_base) {
 528                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 529                         return;
 530                 }
 531         } else {
 532                 unsigned long long start;
 533
 534                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 535                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 536                 if (start != crash_base) {
 537                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 538                         return;
 539                 }
 540         }
 541         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 542
 543         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 544                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 545                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 546                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 547                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 548
 549         crashk_res.start = crash_base;
 550         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 551         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 552 }
 553 #else
 554 static void __init reserve_crashkernel(void)
 555 {
 556 }
 557 #endif
 558
 559 static struct resource standard_io_resources[] = {
 560         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 561                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 562         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 563                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 564         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 565                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 566         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 567                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 568         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 569                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 570         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 571                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 572         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 573                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 574         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 575                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 576         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 577                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 578         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 579                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 580 };
 581
 582 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 583 {
 584         int i;
 585
 586         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 587         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 588                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 589
 590 }
 591
 592 static __init void reserve_ibft_region(void)
 593 {
 594         unsigned long addr, size = 0;
 595
 596         addr = find_ibft_region(&size);
 597
 598         if (size)
 599                 memblock_reserve(addr, size);
 600 }
 601
 602 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 603
 604 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 605 {
 606 #ifdef CONFIG_PCI
 607         int i;
 608         u16 vendor, devid;
 609         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 610                 0x0102,
 611                 0x0112,
 612                 0x0122,
 613                 0x0106,
 614                 0x0116,
 615                 0x0126,
 616                 0x010a,
 617         };
 618
 619         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 620         if (!early_pci_allowed())
 621                 return false;
 622
 623         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 624         if (vendor != 0x8086)
 625                 return false;
 626
 627         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 628         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 629                 if (devid == snb_ids[i])
 630                         return true;
 631 #endif
 632
 633         return false;
 634 }
 635
 636 /*
 637  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 638  * them from allocation.
 639  */
 640 static void __init trim_snb_memory(void)
 641 {
 642         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 643                 0x20050000,
 644                 0x20110000,
 645                 0x20130000,
 646                 0x20138000,
 647                 0x40004000,
 648         };
 649         int i;
 650
 651         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 652                 return;
 653
 654         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 655
 656         /*
 657          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 658          * already been reserved.
 659          */
 660         memblock_reserve(0, 1<<20);
 661
 662         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 663                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 664                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 665                                bad_pages[i]);
 666         }
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 671  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 672  * specific platforms.
 673  *
 674  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 675  */
 676 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 677 {
 678         trim_snb_memory();
 679 }
 680
 681 static void __init trim_bios_range(void)
 682 {
 683         /*
 684          * A special case is the first 4Kb of memory;
 685          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 686          * not listed as such in the E820 table.
 687          *
 688          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 689          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 690          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 691          */
 692         e820_update_range(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE),
 693                           E820_RAM, E820_RESERVED);
 694
 695         /*
 696          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 697          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 698          * take them out.
 699          */
 700         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 701
 702         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 703 }
 704
 705 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 706 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 707 {
 708         u64 start = __pa_symbol(_text);
 709         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 710
 711         /*
 712          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 713          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 714          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 715          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 716          * we will crash later anyways.
 717          */
 718         if (e820_all_mapped(start, start + size, E820_RAM))
 719                 return;
 720
 721         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 722         e820_remove_range(start, size, E820_RAM, 0);
 723         e820_add_region(start, size, E820_RAM);
 724 }
 725
 726 static int __init parse_reservelow(char *p)
 727 {
 728         unsigned long long size;
 729
 730         if (!p)
 731                 return -EINVAL;
 732
 733         size = memparse(p, &p);
 734
 735         if (size < 4096)
 736                 size = 4096;
 737
 738         if (size > 640*1024)
 739                 size = 640*1024;
 740
 741         reserve_low = size;
 742
 743         return 0;
 744 }
 745
 746 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 747
 748 /*
 749  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 750  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 751  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 752  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 753  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 754  */
 755 /*
 756  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 757  *
 758  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 759  */
 760
 761 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 762 {
 763 #ifdef CONFIG_X86_32
 764         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 765         visws_early_detect();
 766
 767         /*
 768          * copy kernel address range established so far and switch
 769          * to the proper swapper page table
 770          */
 771         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 772                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 773                         KERNEL_PGD_PTRS);
 774
 775         load_cr3(swapper_pg_dir);
 776         __flush_tlb_all();
 777 #else
 778         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 779 #endif
 780
 781         /*
 782          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 783          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 784          */
 785         olpc_ofw_detect();
 786
 787         early_trap_init();
 788         early_cpu_init();
 789         early_ioremap_init();
 790
 791         setup_olpc_ofw_pgd();
 792
 793         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 794         screen_info = boot_params.screen_info;
 795         edid_info = boot_params.edid_info;
 796 #ifdef CONFIG_X86_32
 797         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 798         ist_info = boot_params.ist_info;
 799         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 800                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 801                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 802                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 803         }
 804 #endif
 805         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 806         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 807         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 808                 bootloader_type &= 0xf;
 809                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 810         }
 811         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 812         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 813
 814 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 815         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 816         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 817         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 818 #endif
 819 #ifdef CONFIG_EFI
 820         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 821                      "EL32", 4)) {
 822                 efi_enabled = 1;
 823                 efi_64bit = false;
 824         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 825                      "EL64", 4)) {
 826                 efi_enabled = 1;
 827                 efi_64bit = true;
 828         }
 829         if (efi_enabled && efi_memblock_x86_reserve_range())
 830                 efi_enabled = 0;
 831 #endif
 832
 833         x86_init.oem.arch_setup();
 834
 835         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 836         setup_memory_map();
 837         parse_setup_data();
 838         /* update the e820_saved too */
 839         e820_reserve_setup_data();
 840
 841         copy_edd();
 842
 843         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 844                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 845         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 846         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 847         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 848         init_mm.brk = _brk_end;
 849
 850         code_resource.start = virt_to_phys(_text);
 851         code_resource.end = virt_to_phys(_etext)-1;
 852         data_resource.start = virt_to_phys(_etext);
 853         data_resource.end = virt_to_phys(_edata)-1;
 854         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 855         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 856
 857 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 858 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 859         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 860 #else
 861         if (builtin_cmdline[0]) {
 862                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 863                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 864                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 865                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 866         }
 867 #endif
 868 #endif
 869
 870         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 871         *cmdline_p = command_line;
 872
 873         /*
 874          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 875          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 876          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 877          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 878          * to honor the respective command line option.
 879          */
 880         x86_configure_nx();
 881
 882         parse_early_param();
 883
 884         x86_report_nx();
 885
 886         /* after early param, so could get panic from serial */
 887         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 888
 889         if (acpi_mps_check()) {
 890 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 891                 disable_apic = 1;
 892 #endif
 893                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 894         }
 895
 896 #ifdef CONFIG_PCI
 897         if (pci_early_dump_regs)
 898                 early_dump_pci_devices();
 899 #endif
 900
 901         finish_e820_parsing();
 902
 903         if (efi_enabled)
 904                 efi_init();
 905
 906         dmi_scan_machine();
 907
 908         /*
 909          * VMware detection requires dmi to be available, so this
 910          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
 911          */
 912         init_hypervisor_platform();
 913
 914         x86_init.resources.probe_roms();
 915
 916         /* after parse_early_param, so could debug it */
 917         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 918         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 919         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 920
 921         e820_add_kernel_range();
 922         trim_bios_range();
 923 #ifdef CONFIG_X86_32
 924         if (ppro_with_ram_bug()) {
 925                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
 926                                   E820_RESERVED);
 927                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 928                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
 929                 e820_print_map("bad_ppro");
 930         }
 931 #else
 932         early_gart_iommu_check();
 933 #endif
 934
 935         /*
 936          * partially used pages are not usable - thus
 937          * we are rounding upwards:
 938          */
 939         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 940
 941         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 942         mtrr_bp_init();
 943         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
 944                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 945
 946 #ifdef CONFIG_X86_32
 947         /* max_low_pfn get updated here */
 948         find_low_pfn_range();
 949 #else
 950         num_physpages = max_pfn;
 951
 952         check_x2apic();
 953
 954         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 955         /* need this before calling reserve_initrd */
 956         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
 957                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
 958         else
 959                 max_low_pfn = max_pfn;
 960
 961         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 962 #endif
 963
 964         /*
 965          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 966          */
 967         find_smp_config();
 968
 969         reserve_ibft_region();
 970
 971         early_alloc_pgt_buf();
 972
 973         /*
 974          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
 975          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
 976          *  brk area.
 977          */
 978         reserve_brk();
 979
 980         cleanup_highmap();
 981
 982         memblock.current_limit = ISA_END_ADDRESS;
 983         memblock_x86_fill();
 984
 985         /*
 986          * The EFI specification says that boot service code won't be called
 987          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
 988          */
 989         if (efi_enabled)
 990                 efi_reserve_boot_services();
 991
 992         /* preallocate 4k for mptable mpc */
 993         early_reserve_e820_mpc_new();
 994
 995 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
 996         setup_bios_corruption_check();
 997 #endif
 998
 999         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1000                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1001
1002         setup_real_mode();
1003
1004         trim_platform_memory_ranges();
1005
1006         init_mem_mapping();
1007
1008         memblock.current_limit = get_max_mapped();
1009         dma_contiguous_reserve(0);
1010
1011         /*
1012          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1013          */
1014
1015 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1016         if (init_ohci1394_dma_early)
1017                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1018 #endif
1019         /* Allocate bigger log buffer */
1020         setup_log_buf(1);
1021
1022         reserve_initrd();
1023
1024 #if defined(CONFIG_ACPI) && defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
1025         acpi_initrd_override((void *)initrd_start, initrd_end - initrd_start);
1026 #endif
1027
1028         reserve_crashkernel();
1029
1030         vsmp_init();
1031
1032         io_delay_init();
1033
1034         /*
1035          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1036          */
1037         acpi_boot_table_init();
1038
1039         early_acpi_boot_init();
1040
1041         initmem_init();
1042         memblock_find_dma_reserve();
1043
1044 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1045         kvmclock_init();
1046 #endif
1047
1048         x86_init.paging.pagetable_init();
1049
1050         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
1051                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
1052                 mmu_cr4_features = read_cr4();
1053                 if (trampoline_cr4_features)
1054                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
1055         }
1056
1057 #ifdef CONFIG_X86_32
1058         /* sync back kernel address range */
1059         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1060                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1061                         KERNEL_PGD_PTRS);
1062 #endif
1063
1064         tboot_probe();
1065
1066 #ifdef CONFIG_X86_64
1067         map_vsyscall();
1068 #endif
1069
1070         generic_apic_probe();
1071
1072         early_quirks();
1073
1074         /*
1075          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1076          */
1077         acpi_boot_init();
1078         sfi_init();
1079         x86_dtb_init();
1080
1081         /*
1082          * get boot-time SMP configuration:
1083          */
1084         if (smp_found_config)
1085                 get_smp_config();
1086
1087         prefill_possible_map();
1088
1089         init_cpu_to_node();
1090
1091         init_apic_mappings();
1092         if (x86_io_apic_ops.init)
1093                 x86_io_apic_ops.init();
1094
1095         kvm_guest_init();
1096
1097         e820_reserve_resources();
1098         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1099
1100         x86_init.resources.reserve_resources();
1101
1102         e820_setup_gap();
1103
1104 #ifdef CONFIG_VT
1105 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1106         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1107                 conswitchp = &vga_con;
1108 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1109         conswitchp = &dummy_con;
1110 #endif
1111 #endif
1112         x86_init.oem.banner();
1113
1114         x86_init.timers.wallclock_init();
1115
1116         mcheck_init();
1117
1118         arch_init_ideal_nops();
1119
1120         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1121
1122 #ifdef CONFIG_EFI
1123         /* Once setup is done above, disable efi_enabled on mismatched
1124          * firmware/kernel archtectures since there is no support for
1125          * runtime services.
1126          */
1127         if (efi_enabled && IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) != efi_64bit) {
1128                 pr_info("efi: Setup done, disabling due to 32/64-bit mismatch\n");
1129                 efi_unmap_memmap();
1130                 efi_enabled = 0;
1131         }
1132 #endif
1133 }
1134
1135 #ifdef CONFIG_X86_32
1136
1137 static struct resource video_ram_resource = {
1138         .name   = "Video RAM area",
1139         .start  = 0xa0000,
1140         .end    = 0xbffff,
1141         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1142 };
1143
1144 void __init i386_reserve_resources(void)
1145 {
1146         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1147         reserve_standard_io_resources();
1148 }
1149
1150 #endif /* CONFIG_X86_32 */