arch/x86/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   5  *
   6  *  Memory region support
   7  *      David Parsons <orc@pell.chi.il.us>, July-August 1999
   8  *
   9  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
  10  *  Brian Moyle <bmoyle@mvista.com>, February 2001
  11  *
  12  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
  13  *    Patrick Mochel <mochel@osdl.org>, March 2002
  14  *
  15  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
  16  *  Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
  17  *
  18  */
  19
  20 /*
  21  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  22  */
  23
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mmzone.h>
  27 #include <linux/screen_info.h>
  28 #include <linux/ioport.h>
  29 #include <linux/acpi.h>
  30 #include <linux/sfi.h>
  31 #include <linux/apm_bios.h>
  32 #include <linux/initrd.h>
  33 #include <linux/bootmem.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/seq_file.h>
  36 #include <linux/console.h>
  37 #include <linux/root_dev.h>
  38 #include <linux/highmem.h>
  39 #include <linux/module.h>
  40 #include <linux/efi.h>
  41 #include <linux/init.h>
  42 #include <linux/edd.h>
  43 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  44 #include <linux/nodemask.h>
  45 #include <linux/kexec.h>
  46 #include <linux/dmi.h>
  47 #include <linux/pfn.h>
  48 #include <linux/pci.h>
  49 #include <asm/pci-direct.h>
  50 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
  51 #include <linux/kvm_para.h>
  52 #include <linux/dma-contiguous.h>
  53
  54 #include <linux/errno.h>
  55 #include <linux/kernel.h>
  56 #include <linux/stddef.h>
  57 #include <linux/unistd.h>
  58 #include <linux/ptrace.h>
  59 #include <linux/user.h>
  60 #include <linux/delay.h>
  61
  62 #include <linux/kallsyms.h>
  63 #include <linux/cpufreq.h>
  64 #include <linux/dma-mapping.h>
  65 #include <linux/ctype.h>
  66 #include <linux/uaccess.h>
  67
  68 #include <linux/percpu.h>
  69 #include <linux/crash_dump.h>
  70 #include <linux/tboot.h>
  71 #include <linux/jiffies.h>
  72
  73 #include <video/edid.h>
  74
  75 #include <asm/mtrr.h>
  76 #include <asm/apic.h>
  77 #include <asm/realmode.h>
  78 #include <asm/e820.h>
  79 #include <asm/mpspec.h>
  80 #include <asm/setup.h>
  81 #include <asm/efi.h>
  82 #include <asm/timer.h>
  83 #include <asm/i8259.h>
  84 #include <asm/sections.h>
  85 #include <asm/io_apic.h>
  86 #include <asm/ist.h>
  87 #include <asm/setup_arch.h>
  88 #include <asm/bios_ebda.h>
  89 #include <asm/cacheflush.h>
  90 #include <asm/processor.h>
  91 #include <asm/bugs.h>
  92
  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 unsigned long mmu_cr4_features;
 210 #else
 211 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 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 299
 300 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 301 {
 302         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 303
 304         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 305
 306         return ramdisk_image;
 307 }
 308 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 309 {
 310         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 311
 312         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 313
 314         return ramdisk_size;
 315 }
 316
 317 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 318 static void __init relocate_initrd(void)
 319 {
 320         /* Assume only end is not page aligned */
 321         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 322         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 323         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 324         u64 ramdisk_here;
 325         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 326         char *p, *q;
 327
 328         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 329         ramdisk_here = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 330                                                  area_size, PAGE_SIZE);
 331
 332         if (!ramdisk_here)
 333                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 334                          ramdisk_size);
 335
 336         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 337            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 338         memblock_reserve(ramdisk_here, area_size);
 339         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
 340         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 341         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 342                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 343
 344         q = (char *)initrd_start;
 345
 346         /* Copy the initrd */
 347         while (ramdisk_size) {
 348                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 349                 clen = ramdisk_size;
 350                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 351                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 352                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 353                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 354                 memcpy(q, p+slop, clen);
 355                 early_iounmap(p, clen+slop);
 356                 q += clen;
 357                 ramdisk_image += clen;
 358                 ramdisk_size  -= clen;
 359         }
 360
 361         ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 362         ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 363         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 364                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 365                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 366                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 367 }
 368
 369 static void __init early_reserve_initrd(void)
 370 {
 371         /* Assume only end is not page aligned */
 372         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 373         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 374         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 375
 376         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 377             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 378                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 379
 380         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 381 }
 382 static void __init reserve_initrd(void)
 383 {
 384         /* Assume only end is not page aligned */
 385         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 386         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 387         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 388         u64 mapped_size;
 389
 390         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 391             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 392                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 393
 394         initrd_start = 0;
 395
 396         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 397         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 398                 panic("initrd too large to handle, "
 399                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 400                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 401
 402         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 403                         ramdisk_end - 1);
 404
 405         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 406                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 407                 /* All are mapped, easy case */
 408                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 409                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 410                 return;
 411         }
 412
 413         relocate_initrd();
 414
 415         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 416 }
 417 #else
 418 static void __init early_reserve_initrd(void)
 419 {
 420 }
 421 static void __init reserve_initrd(void)
 422 {
 423 }
 424 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 425
 426 static void __init parse_setup_data(void)
 427 {
 428         struct setup_data *data;
 429         u64 pa_data;
 430
 431         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 432         while (pa_data) {
 433                 u32 data_len, map_len;
 434
 435                 map_len = max(PAGE_SIZE - (pa_data & ~PAGE_MASK),
 436                               (u64)sizeof(struct setup_data));
 437                 data = early_memremap(pa_data, map_len);
 438                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 439                 if (data_len > map_len) {
 440                         early_iounmap(data, map_len);
 441                         data = early_memremap(pa_data, data_len);
 442                         map_len = data_len;
 443                 }
 444
 445                 switch (data->type) {
 446                 case SETUP_E820_EXT:
 447                         parse_e820_ext(data);
 448                         break;
 449                 case SETUP_DTB:
 450                         add_dtb(pa_data);
 451                         break;
 452                 default:
 453                         break;
 454                 }
 455                 pa_data = data->next;
 456                 early_iounmap(data, map_len);
 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_iounmap(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_iounmap(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                  *      swiotlb overflow buffer: now is hardcoded to 32k.
 536                  *              We round it to 8M for other buffers that
 537                  *              may need to stay low too.
 538                  */
 539                 low_size = swiotlb_size_or_default() + (8UL<<20);
 540                 auto_set = true;
 541         } else {
 542                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 543                 if (!low_size)
 544                         return;
 545         }
 546
 547         low_base = memblock_find_in_range(low_size, (1ULL<<32),
 548                                         low_size, alignment);
 549
 550         if (!low_base) {
 551                 if (!auto_set)
 552                         pr_info("crashkernel low reservation failed - No suitable area found.\n");
 553
 554                 return;
 555         }
 556
 557         memblock_reserve(low_base, low_size);
 558         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 559                         (unsigned long)(low_size >> 20),
 560                         (unsigned long)(low_base >> 20),
 561                         (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 562         crashk_low_res.start = low_base;
 563         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 564         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 565 #endif
 566 }
 567
 568 static void __init reserve_crashkernel(void)
 569 {
 570         const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 571         unsigned long long total_mem;
 572         unsigned long long crash_size, crash_base;
 573         bool high = false;
 574         int ret;
 575
 576         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 577
 578         /* crashkernel=XM */
 579         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 580                         &crash_size, &crash_base);
 581         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 582                 /* crashkernel=X,high */
 583                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 584                                 &crash_size, &crash_base);
 585                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 586                         return;
 587                 high = true;
 588         }
 589
 590         /* 0 means: find the address automatically */
 591         if (crash_base <= 0) {
 592                 /*
 593                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 594                  */
 595                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 596                                         high ? CRASH_KERNEL_ADDR_HIGH_MAX :
 597                                                CRASH_KERNEL_ADDR_LOW_MAX,
 598                                         crash_size, alignment);
 599
 600                 if (!crash_base) {
 601                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 602                         return;
 603                 }
 604
 605         } else {
 606                 unsigned long long start;
 607
 608                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 609                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 610                 if (start != crash_base) {
 611                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 612                         return;
 613                 }
 614         }
 615         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 616
 617         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 618                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 619                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 620                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 621                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 622
 623         crashk_res.start = crash_base;
 624         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 625         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 626
 627         if (crash_base >= (1ULL<<32))
 628                 reserve_crashkernel_low();
 629 }
 630 #else
 631 static void __init reserve_crashkernel(void)
 632 {
 633 }
 634 #endif
 635
 636 static struct resource standard_io_resources[] = {
 637         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 638                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 639         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 640                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 641         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 642                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 643         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 644                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 645         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 646                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 647         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 648                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 649         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 650                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 651         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 652                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 653         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 654                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 655         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 656                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 657 };
 658
 659 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 660 {
 661         int i;
 662
 663         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 664         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 665                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 666
 667 }
 668
 669 static __init void reserve_ibft_region(void)
 670 {
 671         unsigned long addr, size = 0;
 672
 673         addr = find_ibft_region(&size);
 674
 675         if (size)
 676                 memblock_reserve(addr, size);
 677 }
 678
 679 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 680 {
 681 #ifdef CONFIG_PCI
 682         int i;
 683         u16 vendor, devid;
 684         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 685                 0x0102,
 686                 0x0112,
 687                 0x0122,
 688                 0x0106,
 689                 0x0116,
 690                 0x0126,
 691                 0x010a,
 692         };
 693
 694         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 695         if (!early_pci_allowed())
 696                 return false;
 697
 698         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 699         if (vendor != 0x8086)
 700                 return false;
 701
 702         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 703         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 704                 if (devid == snb_ids[i])
 705                         return true;
 706 #endif
 707
 708         return false;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 713  * them from allocation.
 714  */
 715 static void __init trim_snb_memory(void)
 716 {
 717         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 718                 0x20050000,
 719                 0x20110000,
 720                 0x20130000,
 721                 0x20138000,
 722                 0x40004000,
 723         };
 724         int i;
 725
 726         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 727                 return;
 728
 729         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 730
 731         /*
 732          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 733          * already been reserved.
 734          */
 735         memblock_reserve(0, 1<<20);
 736
 737         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 738                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 739                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 740                                bad_pages[i]);
 741         }
 742 }
 743
 744 /*
 745  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 746  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 747  * specific platforms.
 748  *
 749  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 750  */
 751 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 752 {
 753         trim_snb_memory();
 754 }
 755
 756 static void __init trim_bios_range(void)
 757 {
 758         /*
 759          * A special case is the first 4Kb of memory;
 760          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 761          * not listed as such in the E820 table.
 762          *
 763          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 764          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 765          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 766          */
 767         e820_update_range(0, PAGE_SIZE, E820_RAM, E820_RESERVED);
 768
 769         /*
 770          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 771          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 772          * take them out.
 773          */
 774         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 775
 776         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 777 }
 778
 779 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 780 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 781 {
 782         u64 start = __pa_symbol(_text);
 783         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 784
 785         /*
 786          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 787          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 788          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 789          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 790          * we will crash later anyways.
 791          */
 792         if (e820_all_mapped(start, start + size, E820_RAM))
 793                 return;
 794
 795         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 796         e820_remove_range(start, size, E820_RAM, 0);
 797         e820_add_region(start, size, E820_RAM);
 798 }
 799
 800 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 801
 802 static int __init parse_reservelow(char *p)
 803 {
 804         unsigned long long size;
 805
 806         if (!p)
 807                 return -EINVAL;
 808
 809         size = memparse(p, &p);
 810
 811         if (size < 4096)
 812                 size = 4096;
 813
 814         if (size > 640*1024)
 815                 size = 640*1024;
 816
 817         reserve_low = size;
 818
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 823
 824 static void __init trim_low_memory_range(void)
 825 {
 826         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 831  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 832  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 833  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 834  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 835  */
 836 /*
 837  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 838  *
 839  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 840  */
 841
 842 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 843 {
 844         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 845                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 846
 847         early_reserve_initrd();
 848
 849         /*
 850          * At this point everything still needed from the boot loader
 851          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 852          * RAM in e820. All other memory is free game.
 853          */
 854
 855 #ifdef CONFIG_X86_32
 856         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 857         visws_early_detect();
 858
 859         /*
 860          * copy kernel address range established so far and switch
 861          * to the proper swapper page table
 862          */
 863         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 864                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 865                         KERNEL_PGD_PTRS);
 866
 867         load_cr3(swapper_pg_dir);
 868         __flush_tlb_all();
 869 #else
 870         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 871 #endif
 872
 873         /*
 874          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 875          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 876          */
 877         olpc_ofw_detect();
 878
 879         early_trap_init();
 880         early_cpu_init();
 881         early_ioremap_init();
 882
 883         setup_olpc_ofw_pgd();
 884
 885         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 886         screen_info = boot_params.screen_info;
 887         edid_info = boot_params.edid_info;
 888 #ifdef CONFIG_X86_32
 889         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 890         ist_info = boot_params.ist_info;
 891         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 892                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 893                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 894                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 895         }
 896 #endif
 897         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 898         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 899         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 900                 bootloader_type &= 0xf;
 901                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 902         }
 903         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 904         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 905
 906 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 907         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 908         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 909         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 910 #endif
 911 #ifdef CONFIG_EFI
 912         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 913                      "EL32", 4)) {
 914                 set_bit(EFI_BOOT, &x86_efi_facility);
 915         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 916                      "EL64", 4)) {
 917                 set_bit(EFI_BOOT, &x86_efi_facility);
 918                 set_bit(EFI_64BIT, &x86_efi_facility);
 919         }
 920
 921         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 922                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 923 #endif
 924
 925         x86_init.oem.arch_setup();
 926
 927         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 928         setup_memory_map();
 929         parse_setup_data();
 930         /* update the e820_saved too */
 931         e820_reserve_setup_data();
 932
 933         copy_edd();
 934
 935         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 936                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 937         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 938         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 939         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 940         init_mm.brk = _brk_end;
 941
 942         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 943         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 944         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 945         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 946         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 947         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 948
 949 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 950 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 951         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 952 #else
 953         if (builtin_cmdline[0]) {
 954                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 955                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 956                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 957                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 958         }
 959 #endif
 960 #endif
 961
 962         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 963         *cmdline_p = command_line;
 964
 965         /*
 966          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 967          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 968          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 969          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 970          * to honor the respective command line option.
 971          */
 972         x86_configure_nx();
 973
 974         parse_early_param();
 975
 976         x86_report_nx();
 977
 978         /* after early param, so could get panic from serial */
 979         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 980
 981         if (acpi_mps_check()) {
 982 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 983                 disable_apic = 1;
 984 #endif
 985                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 986         }
 987
 988 #ifdef CONFIG_PCI
 989         if (pci_early_dump_regs)
 990                 early_dump_pci_devices();
 991 #endif
 992
 993         finish_e820_parsing();
 994
 995         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 996                 efi_init();
 997
 998         dmi_scan_machine();
 999         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1000
1001         /*
1002          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1003          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
1004          */
1005         init_hypervisor_platform();
1006
1007         x86_init.resources.probe_roms();
1008
1009         /* after parse_early_param, so could debug it */
1010         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1011         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1012         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1013
1014         e820_add_kernel_range();
1015         trim_bios_range();
1016 #ifdef CONFIG_X86_32
1017         if (ppro_with_ram_bug()) {
1018                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
1019                                   E820_RESERVED);
1020                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
1021                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1022                 e820_print_map("bad_ppro");
1023         }
1024 #else
1025         early_gart_iommu_check();
1026 #endif
1027
1028         /*
1029          * partially used pages are not usable - thus
1030          * we are rounding upwards:
1031          */
1032         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1033
1034         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1035         mtrr_bp_init();
1036         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1037                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1038
1039 #ifdef CONFIG_X86_32
1040         /* max_low_pfn get updated here */
1041         find_low_pfn_range();
1042 #else
1043         check_x2apic();
1044
1045         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1046         /* need this before calling reserve_initrd */
1047         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1048                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
1049         else
1050                 max_low_pfn = max_pfn;
1051
1052         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1053 #endif
1054
1055         /*
1056          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1057          */
1058         find_smp_config();
1059
1060         reserve_ibft_region();
1061
1062         early_alloc_pgt_buf();
1063
1064         /*
1065          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
1066          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1067          *  brk area.
1068          */
1069         reserve_brk();
1070
1071         cleanup_highmap();
1072
1073         memblock.current_limit = ISA_END_ADDRESS;
1074         memblock_x86_fill();
1075
1076         /*
1077          * The EFI specification says that boot service code won't be called
1078          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1079          */
1080         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP))
1081                 efi_reserve_boot_services();
1082
1083         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1084         early_reserve_e820_mpc_new();
1085
1086 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1087         setup_bios_corruption_check();
1088 #endif
1089
1090 #ifdef CONFIG_X86_32
1091         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1092                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1093 #endif
1094
1095         reserve_real_mode();
1096
1097         trim_platform_memory_ranges();
1098         trim_low_memory_range();
1099
1100         init_mem_mapping();
1101
1102         early_trap_pf_init();
1103
1104         setup_real_mode();
1105
1106         memblock.current_limit = get_max_mapped();
1107         dma_contiguous_reserve(0);
1108
1109         /*
1110          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1111          */
1112
1113 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1114         if (init_ohci1394_dma_early)
1115                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1116 #endif
1117         /* Allocate bigger log buffer */
1118         setup_log_buf(1);
1119
1120         reserve_initrd();
1121
1122 #if defined(CONFIG_ACPI) && defined(CONFIG_BLK_DEV_INITRD)
1123         acpi_initrd_override((void *)initrd_start, initrd_end - initrd_start);
1124 #endif
1125
1126         reserve_crashkernel();
1127
1128         vsmp_init();
1129
1130         io_delay_init();
1131
1132         /*
1133          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1134          */
1135         acpi_boot_table_init();
1136
1137         early_acpi_boot_init();
1138
1139         initmem_init();
1140         memblock_find_dma_reserve();
1141
1142 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1143         kvmclock_init();
1144 #endif
1145
1146         x86_init.paging.pagetable_init();
1147
1148         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
1149                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
1150                 mmu_cr4_features = read_cr4();
1151                 if (trampoline_cr4_features)
1152                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
1153         }
1154
1155 #ifdef CONFIG_X86_32
1156         /* sync back kernel address range */
1157         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1158                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1159                         KERNEL_PGD_PTRS);
1160 #endif
1161
1162         tboot_probe();
1163
1164 #ifdef CONFIG_X86_64
1165         map_vsyscall();
1166 #endif
1167
1168         generic_apic_probe();
1169
1170         early_quirks();
1171
1172         /*
1173          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1174          */
1175         acpi_boot_init();
1176         sfi_init();
1177         x86_dtb_init();
1178
1179         /*
1180          * get boot-time SMP configuration:
1181          */
1182         if (smp_found_config)
1183                 get_smp_config();
1184
1185         prefill_possible_map();
1186
1187         init_cpu_to_node();
1188
1189         init_apic_mappings();
1190         if (x86_io_apic_ops.init)
1191                 x86_io_apic_ops.init();
1192
1193         kvm_guest_init();
1194
1195         e820_reserve_resources();
1196         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1197
1198         x86_init.resources.reserve_resources();
1199
1200         e820_setup_gap();
1201
1202 #ifdef CONFIG_VT
1203 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1204         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1205                 conswitchp = &vga_con;
1206 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1207         conswitchp = &dummy_con;
1208 #endif
1209 #endif
1210         x86_init.oem.banner();
1211
1212         x86_init.timers.wallclock_init();
1213
1214         mcheck_init();
1215
1216         arch_init_ideal_nops();
1217
1218         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1219
1220 #ifdef CONFIG_EFI
1221         /* Once setup is done above, unmap the EFI memory map on
1222          * mismatched firmware/kernel archtectures since there is no
1223          * support for runtime services.
1224          */
1225         if (efi_enabled(EFI_BOOT) && !efi_is_native()) {
1226                 pr_info("efi: Setup done, disabling due to 32/64-bit mismatch\n");
1227                 efi_unmap_memmap();
1228         }
1229 #endif
1230 }
1231
1232 #ifdef CONFIG_X86_32
1233
1234 static struct resource video_ram_resource = {
1235         .name   = "Video RAM area",
1236         .start  = 0xa0000,
1237         .end    = 0xbffff,
1238         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1239 };
1240
1241 void __init i386_reserve_resources(void)
1242 {
1243         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1244         reserve_standard_io_resources();
1245 }
1246
1247 #endif /* CONFIG_X86_32 */