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 #ifdef CONFIG_X86_64
 112 #include <asm/numa_64.h>
 113 #endif
 114 #include <asm/mce.h>
 115 #include <asm/alternative.h>
 116 #include <asm/prom.h>
 117
 118 /*
 119  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
 120  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
 121  *
 122  * The direct mapping only covers E820_RAM regions, so the ranges and gaps are
 123  * represented by pfn_mapped
 124  */
 125 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 126 unsigned long max_pfn_mapped;
 127
 128 #ifdef CONFIG_DMI
 129 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 130 #endif
 131
 132
 133 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 134 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 135
 136 #ifdef CONFIG_X86_64
 137 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 138 {
 139         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 140 }
 141
 142 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 143 {
 144         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 145 }
 146 #endif
 147
 148 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
 149 struct boot_params __initdata boot_params;
 150 #else
 151 struct boot_params boot_params;
 152 #endif
 153
 154 /*
 155  * Machine setup..
 156  */
 157 static struct resource data_resource = {
 158         .name   = "Kernel data",
 159         .start  = 0,
 160         .end    = 0,
 161         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 162 };
 163
 164 static struct resource code_resource = {
 165         .name   = "Kernel code",
 166         .start  = 0,
 167         .end    = 0,
 168         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 169 };
 170
 171 static struct resource bss_resource = {
 172         .name   = "Kernel bss",
 173         .start  = 0,
 174         .end    = 0,
 175         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 176 };
 177
 178
 179 #ifdef CONFIG_X86_32
 180 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
 181 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data __cpuinitdata = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 182 /* common cpu data for all cpus */
 183 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 184 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 185
 186 unsigned int def_to_bigsmp;
 187
 188 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 189 unsigned int machine_id;
 190 unsigned int machine_submodel_id;
 191 unsigned int BIOS_revision;
 192
 193 struct apm_info apm_info;
 194 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 195
 196 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 197         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 198 struct ist_info ist_info;
 199 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 200 #else
 201 struct ist_info ist_info;
 202 #endif
 203
 204 #else
 205 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 206         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
 207 };
 208 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 209 #endif
 210
 211
 212 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 213 unsigned long mmu_cr4_features;
 214 #else
 215 unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
 216 #endif
 217
 218 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 219 int bootloader_type, bootloader_version;
 220
 221 /*
 222  * Setup options
 223  */
 224 struct screen_info screen_info;
 225 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 226 struct edid_info edid_info;
 227 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 228
 229 extern int root_mountflags;
 230
 231 unsigned long saved_video_mode;
 232
 233 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 234 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 235 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 236
 237 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 238 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 239 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 240 #endif
 241
 242 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 243 struct edd edd;
 244 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 245 EXPORT_SYMBOL(edd);
 246 #endif
 247 /**
 248  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 249  *              from boot_params into a safe place.
 250  *
 251  */
 252 static inline void __init copy_edd(void)
 253 {
 254      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 255             sizeof(edd.mbr_signature));
 256      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 257      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 258      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 259 }
 260 #else
 261 static inline void __init copy_edd(void)
 262 {
 263 }
 264 #endif
 265
 266 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 267 {
 268         size_t mask = align - 1;
 269         void *ret;
 270
 271         BUG_ON(_brk_start == 0);
 272         BUG_ON(align & mask);
 273
 274         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 275         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 276
 277         ret = (void *)_brk_end;
 278         _brk_end += size;
 279
 280         memset(ret, 0, size);
 281
 282         return ret;
 283 }
 284
 285 #ifdef CONFIG_X86_32
 286 static void __init cleanup_highmap(void)
 287 {
 288 }
 289 #endif
 290
 291 static void __init reserve_brk(void)
 292 {
 293         if (_brk_end > _brk_start)
 294                 memblock_reserve(__pa(_brk_start),
 295                                  __pa(_brk_end) - __pa(_brk_start));
 296
 297         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 298            new allocations */
 299         _brk_start = 0;
 300 }
 301
 302 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 303
 304 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 305 static void __init relocate_initrd(void)
 306 {
 307         /* Assume only end is not page aligned */
 308         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 309         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 310         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 311         u64 ramdisk_here;
 312         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 313         char *p, *q;
 314
 315         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 316         ramdisk_here = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 317                                                  area_size, PAGE_SIZE);
 318
 319         if (!ramdisk_here)
 320                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 321                          ramdisk_size);
 322
 323         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 324            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 325         memblock_reserve(ramdisk_here, area_size);
 326         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
 327         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 328         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 329                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 330
 331         q = (char *)initrd_start;
 332
 333         /* Copy the initrd */
 334         while (ramdisk_size) {
 335                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 336                 clen = ramdisk_size;
 337                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 338                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 339                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 340                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 341                 memcpy(q, p+slop, clen);
 342                 early_iounmap(p, clen+slop);
 343                 q += clen;
 344                 ramdisk_image += clen;
 345                 ramdisk_size  -= clen;
 346         }
 347
 348         ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 349         ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 350         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 351                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 352                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 353                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 354 }
 355
 356 static u64 __init get_mem_size(unsigned long limit_pfn)
 357 {
 358         int i;
 359         u64 mapped_pages = 0;
 360         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 361
 362         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
 363                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
 364                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
 365                 mapped_pages += end_pfn - start_pfn;
 366         }
 367
 368         return mapped_pages << PAGE_SHIFT;
 369 }
 370 static void __init reserve_initrd(void)
 371 {
 372         /* Assume only end is not page aligned */
 373         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 374         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 375         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 376         u64 mapped_size;
 377
 378         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 379             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 380                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 381
 382         initrd_start = 0;
 383
 384         mapped_size = get_mem_size(max_pfn_mapped);
 385         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 386                 panic("initrd too large to handle, "
 387                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 388                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 389
 390         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 391                         ramdisk_end - 1);
 392
 393         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 394                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 395                 /* All are mapped, easy case */
 396                 /*
 397                  * don't need to reserve again, already reserved early
 398                  * in i386_start_kernel
 399                  */
 400                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 401                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 402                 return;
 403         }
 404
 405         relocate_initrd();
 406
 407         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 408 }
 409 #else
 410 static void __init reserve_initrd(void)
 411 {
 412 }
 413 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 414
 415 static void __init parse_setup_data(void)
 416 {
 417         struct setup_data *data;
 418         u64 pa_data;
 419
 420         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 421                 return;
 422         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 423         while (pa_data) {
 424                 u32 data_len, map_len;
 425
 426                 map_len = max(PAGE_SIZE - (pa_data & ~PAGE_MASK),
 427                               (u64)sizeof(struct setup_data));
 428                 data = early_memremap(pa_data, map_len);
 429                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 430                 if (data_len > map_len) {
 431                         early_iounmap(data, map_len);
 432                         data = early_memremap(pa_data, data_len);
 433                         map_len = data_len;
 434                 }
 435
 436                 switch (data->type) {
 437                 case SETUP_E820_EXT:
 438                         parse_e820_ext(data);
 439                         break;
 440                 case SETUP_DTB:
 441                         add_dtb(pa_data);
 442                         break;
 443                 default:
 444                         break;
 445                 }
 446                 pa_data = data->next;
 447                 early_iounmap(data, map_len);
 448         }
 449 }
 450
 451 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 452 {
 453         struct setup_data *data;
 454         u64 pa_data;
 455         int found = 0;
 456
 457         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 458                 return;
 459         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 460         while (pa_data) {
 461                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 462                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 463                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 464                 found = 1;
 465                 pa_data = data->next;
 466                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 467         }
 468         if (!found)
 469                 return;
 470
 471         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 472         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 473         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 474         e820_print_map("reserve setup_data");
 475 }
 476
 477 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 478 {
 479         struct setup_data *data;
 480         u64 pa_data;
 481
 482         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 483                 return;
 484         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 485         while (pa_data) {
 486                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 487                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 488                 pa_data = data->next;
 489                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 490         }
 491 }
 492
 493 /*
 494  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 495  */
 496
 497 #ifdef CONFIG_KEXEC
 498
 499 /*
 500  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 501  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 502  * On 64 bits, kexec-tools currently limits us to 896 MiB; increase this
 503  * limit once kexec-tools are fixed.
 504  */
 505 #ifdef CONFIG_X86_32
 506 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (512 << 20)
 507 #else
 508 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (896 << 20)
 509 #endif
 510
 511 static void __init reserve_crashkernel(void)
 512 {
 513         unsigned long long total_mem;
 514         unsigned long long crash_size, crash_base;
 515         int ret;
 516
 517         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 518
 519         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 520                         &crash_size, &crash_base);
 521         if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 522                 return;
 523
 524         /* 0 means: find the address automatically */
 525         if (crash_base <= 0) {
 526                 const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 527
 528                 /*
 529                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 530                  */
 531                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 532                                CRASH_KERNEL_ADDR_MAX, crash_size, alignment);
 533
 534                 if (!crash_base) {
 535                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 536                         return;
 537                 }
 538         } else {
 539                 unsigned long long start;
 540
 541                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 542                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 543                 if (start != crash_base) {
 544                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 545                         return;
 546                 }
 547         }
 548         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 549
 550         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 551                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 552                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 553                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 554                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 555
 556         crashk_res.start = crash_base;
 557         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 558         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 559 }
 560 #else
 561 static void __init reserve_crashkernel(void)
 562 {
 563 }
 564 #endif
 565
 566 static struct resource standard_io_resources[] = {
 567         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 568                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 569         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 570                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 571         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 572                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 573         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 574                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 575         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 576                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 577         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 578                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 579         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 580                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 581         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 582                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 583         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 584                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 585         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 586                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 587 };
 588
 589 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 590 {
 591         int i;
 592
 593         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 594         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 595                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 596
 597 }
 598
 599 static __init void reserve_ibft_region(void)
 600 {
 601         unsigned long addr, size = 0;
 602
 603         addr = find_ibft_region(&size);
 604
 605         if (size)
 606                 memblock_reserve(addr, size);
 607 }
 608
 609 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 610
 611 static void __init trim_bios_range(void)
 612 {
 613         /*
 614          * A special case is the first 4Kb of memory;
 615          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 616          * not listed as such in the E820 table.
 617          *
 618          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 619          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 620          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 621          */
 622         e820_update_range(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE),
 623                           E820_RAM, E820_RESERVED);
 624
 625         /*
 626          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 627          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 628          * take them out.
 629          */
 630         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 631         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 632 }
 633
 634 static int __init parse_reservelow(char *p)
 635 {
 636         unsigned long long size;
 637
 638         if (!p)
 639                 return -EINVAL;
 640
 641         size = memparse(p, &p);
 642
 643         if (size < 4096)
 644                 size = 4096;
 645
 646         if (size > 640*1024)
 647                 size = 640*1024;
 648
 649         reserve_low = size;
 650
 651         return 0;
 652 }
 653
 654 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 655
 656 /*
 657  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 658  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 659  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 660  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 661  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 662  */
 663 /*
 664  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 665  *
 666  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 667  */
 668
 669 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 670 {
 671 #ifdef CONFIG_X86_32
 672         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 673         visws_early_detect();
 674
 675         /*
 676          * copy kernel address range established so far and switch
 677          * to the proper swapper page table
 678          */
 679         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 680                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 681                         KERNEL_PGD_PTRS);
 682
 683         load_cr3(swapper_pg_dir);
 684         __flush_tlb_all();
 685 #else
 686         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 687 #endif
 688
 689         /*
 690          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 691          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 692          */
 693         olpc_ofw_detect();
 694
 695         early_trap_init();
 696         early_cpu_init();
 697         early_ioremap_init();
 698
 699         setup_olpc_ofw_pgd();
 700
 701         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 702         screen_info = boot_params.screen_info;
 703         edid_info = boot_params.edid_info;
 704 #ifdef CONFIG_X86_32
 705         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 706         ist_info = boot_params.ist_info;
 707         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 708                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 709                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 710                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 711         }
 712 #endif
 713         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 714         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 715         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 716                 bootloader_type &= 0xf;
 717                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 718         }
 719         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 720         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 721
 722 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 723         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 724         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 725         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 726 #endif
 727 #ifdef CONFIG_EFI
 728         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 729                      "EL32", 4)) {
 730                 efi_enabled = 1;
 731                 efi_64bit = false;
 732         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 733                      "EL64", 4)) {
 734                 efi_enabled = 1;
 735                 efi_64bit = true;
 736         }
 737         if (efi_enabled && efi_memblock_x86_reserve_range())
 738                 efi_enabled = 0;
 739 #endif
 740
 741         x86_init.oem.arch_setup();
 742
 743         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 744         setup_memory_map();
 745         parse_setup_data();
 746         /* update the e820_saved too */
 747         e820_reserve_setup_data();
 748
 749         copy_edd();
 750
 751         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 752                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 753         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 754         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 755         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 756         init_mm.brk = _brk_end;
 757
 758         code_resource.start = virt_to_phys(_text);
 759         code_resource.end = virt_to_phys(_etext)-1;
 760         data_resource.start = virt_to_phys(_etext);
 761         data_resource.end = virt_to_phys(_edata)-1;
 762         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 763         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 764
 765 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 766 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 767         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 768 #else
 769         if (builtin_cmdline[0]) {
 770                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 771                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 772                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 773                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 774         }
 775 #endif
 776 #endif
 777
 778         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 779         *cmdline_p = command_line;
 780
 781         /*
 782          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 783          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 784          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 785          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 786          * to honor the respective command line option.
 787          */
 788         x86_configure_nx();
 789
 790         parse_early_param();
 791
 792         x86_report_nx();
 793
 794         /* after early param, so could get panic from serial */
 795         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 796
 797         if (acpi_mps_check()) {
 798 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 799                 disable_apic = 1;
 800 #endif
 801                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 802         }
 803
 804 #ifdef CONFIG_PCI
 805         if (pci_early_dump_regs)
 806                 early_dump_pci_devices();
 807 #endif
 808
 809         finish_e820_parsing();
 810
 811         if (efi_enabled)
 812                 efi_init();
 813
 814         dmi_scan_machine();
 815
 816         /*
 817          * VMware detection requires dmi to be available, so this
 818          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
 819          */
 820         init_hypervisor_platform();
 821
 822         x86_init.resources.probe_roms();
 823
 824         /* after parse_early_param, so could debug it */
 825         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 826         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 827         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 828
 829         /*
 830          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 831          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 832          * or the user may have incorrectly supplied it via memmap=exactmap. If
 833          * we really are running on top non-RAM, we will crash later anyways.
 834          */
 835         if (!e820_all_mapped(code_resource.start, __pa(__brk_limit), E820_RAM)) {
 836                 pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 837
 838                 e820_add_region(code_resource.start,
 839                                 __pa(__brk_limit) - code_resource.start + 1,
 840                                 E820_RAM);
 841         }
 842
 843         trim_bios_range();
 844 #ifdef CONFIG_X86_32
 845         if (ppro_with_ram_bug()) {
 846                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
 847                                   E820_RESERVED);
 848                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 849                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
 850                 e820_print_map("bad_ppro");
 851         }
 852 #else
 853         early_gart_iommu_check();
 854 #endif
 855
 856         /*
 857          * partially used pages are not usable - thus
 858          * we are rounding upwards:
 859          */
 860         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 861
 862         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 863         mtrr_bp_init();
 864         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
 865                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 866
 867 #ifdef CONFIG_X86_32
 868         /* max_low_pfn get updated here */
 869         find_low_pfn_range();
 870 #else
 871         num_physpages = max_pfn;
 872
 873         check_x2apic();
 874
 875         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 876         /* need this before calling reserve_initrd */
 877         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
 878                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
 879         else
 880                 max_low_pfn = max_pfn;
 881
 882         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 883 #endif
 884
 885         /*
 886          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 887          */
 888         find_smp_config();
 889
 890         reserve_ibft_region();
 891
 892         early_alloc_pgt_buf();
 893
 894         /*
 895          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
 896          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
 897          *  brk area.
 898          */
 899         reserve_brk();
 900
 901         cleanup_highmap();
 902
 903         memblock.current_limit = ISA_END_ADDRESS;
 904         memblock_x86_fill();
 905
 906         /*
 907          * The EFI specification says that boot service code won't be called
 908          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
 909          */
 910         if (efi_enabled)
 911                 efi_reserve_boot_services();
 912
 913         /* preallocate 4k for mptable mpc */
 914         early_reserve_e820_mpc_new();
 915
 916 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
 917         setup_bios_corruption_check();
 918 #endif
 919
 920         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
 921                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
 922
 923         setup_real_mode();
 924
 925         init_mem_mapping();
 926
 927         memblock.current_limit = get_max_mapped();
 928         dma_contiguous_reserve(0);
 929
 930         /*
 931          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
 932          */
 933
 934 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
 935         if (init_ohci1394_dma_early)
 936                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
 937 #endif
 938         /* Allocate bigger log buffer */
 939         setup_log_buf(1);
 940
 941         reserve_initrd();
 942
 943         reserve_crashkernel();
 944
 945         vsmp_init();
 946
 947         io_delay_init();
 948
 949         /*
 950          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
 951          */
 952         acpi_boot_table_init();
 953
 954         early_acpi_boot_init();
 955
 956         initmem_init();
 957         memblock_find_dma_reserve();
 958
 959 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
 960         kvmclock_init();
 961 #endif
 962
 963         x86_init.paging.pagetable_init();
 964
 965         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
 966                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
 967                 mmu_cr4_features = read_cr4();
 968                 if (trampoline_cr4_features)
 969                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
 970         }
 971
 972 #ifdef CONFIG_X86_32
 973         /* sync back kernel address range */
 974         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 975                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 976                         KERNEL_PGD_PTRS);
 977 #endif
 978
 979         tboot_probe();
 980
 981 #ifdef CONFIG_X86_64
 982         map_vsyscall();
 983 #endif
 984
 985         generic_apic_probe();
 986
 987         early_quirks();
 988
 989         /*
 990          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
 991          */
 992         acpi_boot_init();
 993         sfi_init();
 994         x86_dtb_init();
 995
 996         /*
 997          * get boot-time SMP configuration:
 998          */
 999         if (smp_found_config)
1000                 get_smp_config();
1001
1002         prefill_possible_map();
1003
1004         init_cpu_to_node();
1005
1006         init_apic_mappings();
1007         if (x86_io_apic_ops.init)
1008                 x86_io_apic_ops.init();
1009
1010         kvm_guest_init();
1011
1012         e820_reserve_resources();
1013         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1014
1015         x86_init.resources.reserve_resources();
1016
1017         e820_setup_gap();
1018
1019 #ifdef CONFIG_VT
1020 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1021         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1022                 conswitchp = &vga_con;
1023 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1024         conswitchp = &dummy_con;
1025 #endif
1026 #endif
1027         x86_init.oem.banner();
1028
1029         x86_init.timers.wallclock_init();
1030
1031         mcheck_init();
1032
1033         arch_init_ideal_nops();
1034
1035         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1036
1037 #ifdef CONFIG_EFI
1038         /* Once setup is done above, disable efi_enabled on mismatched
1039          * firmware/kernel archtectures since there is no support for
1040          * runtime services.
1041          */
1042         if (efi_enabled && IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) != efi_64bit) {
1043                 pr_info("efi: Setup done, disabling due to 32/64-bit mismatch\n");
1044                 efi_unmap_memmap();
1045                 efi_enabled = 0;
1046         }
1047 #endif
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_X86_32
1051
1052 static struct resource video_ram_resource = {
1053         .name   = "Video RAM area",
1054         .start  = 0xa0000,
1055         .end    = 0xbffff,
1056         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1057 };
1058
1059 void __init i386_reserve_resources(void)
1060 {
1061         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1062         reserve_standard_io_resources();
1063 }
1064
1065 #endif /* CONFIG_X86_32 */