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 unsigned long min_pfn_mapped;
 128
 129 #ifdef CONFIG_DMI
 130 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 131 #endif
 132
 133
 134 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 135 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 136
 137 #ifdef CONFIG_X86_64
 138 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 139 {
 140         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 141 }
 142
 143 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 144 {
 145         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 146 }
 147 #endif
 148
 149 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
 150 struct boot_params __initdata boot_params;
 151 #else
 152 struct boot_params boot_params;
 153 #endif
 154
 155 /*
 156  * Machine setup..
 157  */
 158 static struct resource data_resource = {
 159         .name   = "Kernel data",
 160         .start  = 0,
 161         .end    = 0,
 162         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 163 };
 164
 165 static struct resource code_resource = {
 166         .name   = "Kernel code",
 167         .start  = 0,
 168         .end    = 0,
 169         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 170 };
 171
 172 static struct resource bss_resource = {
 173         .name   = "Kernel bss",
 174         .start  = 0,
 175         .end    = 0,
 176         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 177 };
 178
 179
 180 #ifdef CONFIG_X86_32
 181 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
 182 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data __cpuinitdata = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 183 /* common cpu data for all cpus */
 184 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 185 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 186
 187 unsigned int def_to_bigsmp;
 188
 189 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 190 unsigned int machine_id;
 191 unsigned int machine_submodel_id;
 192 unsigned int BIOS_revision;
 193
 194 struct apm_info apm_info;
 195 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 196
 197 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 198         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 199 struct ist_info ist_info;
 200 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 201 #else
 202 struct ist_info ist_info;
 203 #endif
 204
 205 #else
 206 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 207         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
 208 };
 209 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 210 #endif
 211
 212
 213 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 214 unsigned long mmu_cr4_features;
 215 #else
 216 unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
 217 #endif
 218
 219 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 220 int bootloader_type, bootloader_version;
 221
 222 /*
 223  * Setup options
 224  */
 225 struct screen_info screen_info;
 226 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 227 struct edid_info edid_info;
 228 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 229
 230 extern int root_mountflags;
 231
 232 unsigned long saved_video_mode;
 233
 234 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 235 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 236 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 237
 238 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 239 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 240 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 241 #endif
 242
 243 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 244 struct edd edd;
 245 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 246 EXPORT_SYMBOL(edd);
 247 #endif
 248 /**
 249  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 250  *              from boot_params into a safe place.
 251  *
 252  */
 253 static inline void __init copy_edd(void)
 254 {
 255      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 256             sizeof(edd.mbr_signature));
 257      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 258      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 259      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 260 }
 261 #else
 262 static inline void __init copy_edd(void)
 263 {
 264 }
 265 #endif
 266
 267 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 268 {
 269         size_t mask = align - 1;
 270         void *ret;
 271
 272         BUG_ON(_brk_start == 0);
 273         BUG_ON(align & mask);
 274
 275         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 276         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 277
 278         ret = (void *)_brk_end;
 279         _brk_end += size;
 280
 281         memset(ret, 0, size);
 282
 283         return ret;
 284 }
 285
 286 #ifdef CONFIG_X86_64
 287 static void __init init_gbpages(void)
 288 {
 289         if (direct_gbpages && cpu_has_gbpages)
 290                 printk(KERN_INFO "Using GB pages for direct mapping\n");
 291         else
 292                 direct_gbpages = 0;
 293 }
 294 #else
 295 static inline void init_gbpages(void)
 296 {
 297 }
 298 static void __init cleanup_highmap(void)
 299 {
 300 }
 301 #endif
 302
 303 static void __init reserve_brk(void)
 304 {
 305         if (_brk_end > _brk_start)
 306                 memblock_reserve(__pa(_brk_start),
 307                                  __pa(_brk_end) - __pa(_brk_start));
 308
 309         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 310            new allocations */
 311         _brk_start = 0;
 312 }
 313
 314 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 315
 316 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 317 static void __init relocate_initrd(void)
 318 {
 319         /* Assume only end is not page aligned */
 320         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 321         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 322         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 323         u64 ramdisk_here;
 324         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 325         char *p, *q;
 326
 327         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 328         ramdisk_here = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 329                                                  area_size, PAGE_SIZE);
 330
 331         if (!ramdisk_here)
 332                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 333                          ramdisk_size);
 334
 335         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 336            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 337         memblock_reserve(ramdisk_here, area_size);
 338         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
 339         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 340         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 341                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 342
 343         q = (char *)initrd_start;
 344
 345         /* Copy the initrd */
 346         while (ramdisk_size) {
 347                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 348                 clen = ramdisk_size;
 349                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 350                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 351                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 352                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 353                 memcpy(q, p+slop, clen);
 354                 early_iounmap(p, clen+slop);
 355                 q += clen;
 356                 ramdisk_image += clen;
 357                 ramdisk_size  -= clen;
 358         }
 359
 360         ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 361         ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 362         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 363                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 364                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 365                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 366 }
 367
 368 static u64 __init get_mem_size(unsigned long limit_pfn)
 369 {
 370         int i;
 371         u64 mapped_pages = 0;
 372         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 373
 374         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
 375                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
 376                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
 377                 mapped_pages += end_pfn - start_pfn;
 378         }
 379
 380         return mapped_pages << PAGE_SHIFT;
 381 }
 382 static void __init reserve_initrd(void)
 383 {
 384         /* Assume only end is not page aligned */
 385         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 386         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.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 = get_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                 /*
 409                  * don't need to reserve again, already reserved early
 410                  * in i386_start_kernel
 411                  */
 412                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 413                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 414                 return;
 415         }
 416
 417         relocate_initrd();
 418
 419         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 420 }
 421 #else
 422 static void __init reserve_initrd(void)
 423 {
 424 }
 425 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 426
 427 static void __init parse_setup_data(void)
 428 {
 429         struct setup_data *data;
 430         u64 pa_data;
 431
 432         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 433                 return;
 434         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 435         while (pa_data) {
 436                 u32 data_len, map_len;
 437
 438                 map_len = max(PAGE_SIZE - (pa_data & ~PAGE_MASK),
 439                               (u64)sizeof(struct setup_data));
 440                 data = early_memremap(pa_data, map_len);
 441                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 442                 if (data_len > map_len) {
 443                         early_iounmap(data, map_len);
 444                         data = early_memremap(pa_data, data_len);
 445                         map_len = data_len;
 446                 }
 447
 448                 switch (data->type) {
 449                 case SETUP_E820_EXT:
 450                         parse_e820_ext(data);
 451                         break;
 452                 case SETUP_DTB:
 453                         add_dtb(pa_data);
 454                         break;
 455                 default:
 456                         break;
 457                 }
 458                 pa_data = data->next;
 459                 early_iounmap(data, map_len);
 460         }
 461 }
 462
 463 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 464 {
 465         struct setup_data *data;
 466         u64 pa_data;
 467         int found = 0;
 468
 469         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 470                 return;
 471         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 472         while (pa_data) {
 473                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 474                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 475                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 476                 found = 1;
 477                 pa_data = data->next;
 478                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 479         }
 480         if (!found)
 481                 return;
 482
 483         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 484         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 485         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 486         e820_print_map("reserve setup_data");
 487 }
 488
 489 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 490 {
 491         struct setup_data *data;
 492         u64 pa_data;
 493
 494         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 495                 return;
 496         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 497         while (pa_data) {
 498                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 499                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 500                 pa_data = data->next;
 501                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 502         }
 503 }
 504
 505 /*
 506  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 507  */
 508
 509 #ifdef CONFIG_KEXEC
 510
 511 /*
 512  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 513  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 514  * On 64 bits, kexec-tools currently limits us to 896 MiB; increase this
 515  * limit once kexec-tools are fixed.
 516  */
 517 #ifdef CONFIG_X86_32
 518 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (512 << 20)
 519 #else
 520 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (896 << 20)
 521 #endif
 522
 523 static void __init reserve_crashkernel(void)
 524 {
 525         unsigned long long total_mem;
 526         unsigned long long crash_size, crash_base;
 527         int ret;
 528
 529         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 530
 531         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 532                         &crash_size, &crash_base);
 533         if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 534                 return;
 535
 536         /* 0 means: find the address automatically */
 537         if (crash_base <= 0) {
 538                 const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 539
 540                 /*
 541                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 542                  */
 543                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 544                                CRASH_KERNEL_ADDR_MAX, crash_size, alignment);
 545
 546                 if (!crash_base) {
 547                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 548                         return;
 549                 }
 550         } else {
 551                 unsigned long long start;
 552
 553                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 554                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 555                 if (start != crash_base) {
 556                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 557                         return;
 558                 }
 559         }
 560         memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 561
 562         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 563                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 564                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 565                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 566                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 567
 568         crashk_res.start = crash_base;
 569         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 570         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 571 }
 572 #else
 573 static void __init reserve_crashkernel(void)
 574 {
 575 }
 576 #endif
 577
 578 static struct resource standard_io_resources[] = {
 579         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 580                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 581         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 582                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 583         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 584                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 585         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 586                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 587         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 588                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 589         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 590                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 591         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 592                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 593         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 594                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 595         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 596                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 597         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 598                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 599 };
 600
 601 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 602 {
 603         int i;
 604
 605         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 606         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 607                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 608
 609 }
 610
 611 static __init void reserve_ibft_region(void)
 612 {
 613         unsigned long addr, size = 0;
 614
 615         addr = find_ibft_region(&size);
 616
 617         if (size)
 618                 memblock_reserve(addr, size);
 619 }
 620
 621 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 622
 623 static void __init trim_bios_range(void)
 624 {
 625         /*
 626          * A special case is the first 4Kb of memory;
 627          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 628          * not listed as such in the E820 table.
 629          *
 630          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 631          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 632          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 633          */
 634         e820_update_range(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE),
 635                           E820_RAM, E820_RESERVED);
 636
 637         /*
 638          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 639          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 640          * take them out.
 641          */
 642         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 643         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 644 }
 645
 646 static int __init parse_reservelow(char *p)
 647 {
 648         unsigned long long size;
 649
 650         if (!p)
 651                 return -EINVAL;
 652
 653         size = memparse(p, &p);
 654
 655         if (size < 4096)
 656                 size = 4096;
 657
 658         if (size > 640*1024)
 659                 size = 640*1024;
 660
 661         reserve_low = size;
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 667
 668 /*
 669  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 670  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 671  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 672  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 673  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 674  */
 675 /*
 676  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 677  *
 678  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 679  */
 680
 681 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 682 {
 683 #ifdef CONFIG_X86_32
 684         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 685         visws_early_detect();
 686
 687         /*
 688          * copy kernel address range established so far and switch
 689          * to the proper swapper page table
 690          */
 691         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 692                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 693                         KERNEL_PGD_PTRS);
 694
 695         load_cr3(swapper_pg_dir);
 696         __flush_tlb_all();
 697 #else
 698         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 699 #endif
 700
 701         /*
 702          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 703          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 704          */
 705         olpc_ofw_detect();
 706
 707         early_trap_init();
 708         early_cpu_init();
 709         early_ioremap_init();
 710
 711         setup_olpc_ofw_pgd();
 712
 713         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 714         screen_info = boot_params.screen_info;
 715         edid_info = boot_params.edid_info;
 716 #ifdef CONFIG_X86_32
 717         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 718         ist_info = boot_params.ist_info;
 719         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 720                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 721                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 722                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 723         }
 724 #endif
 725         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 726         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 727         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 728                 bootloader_type &= 0xf;
 729                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 730         }
 731         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 732         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 733
 734 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 735         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 736         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 737         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 738 #endif
 739 #ifdef CONFIG_EFI
 740         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 741                      "EL32", 4)) {
 742                 efi_enabled = 1;
 743                 efi_64bit = false;
 744         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 745                      "EL64", 4)) {
 746                 efi_enabled = 1;
 747                 efi_64bit = true;
 748         }
 749         if (efi_enabled && efi_memblock_x86_reserve_range())
 750                 efi_enabled = 0;
 751 #endif
 752
 753         x86_init.oem.arch_setup();
 754
 755         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 756         setup_memory_map();
 757         parse_setup_data();
 758         /* update the e820_saved too */
 759         e820_reserve_setup_data();
 760
 761         copy_edd();
 762
 763         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 764                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 765         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 766         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 767         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 768         init_mm.brk = _brk_end;
 769
 770         code_resource.start = virt_to_phys(_text);
 771         code_resource.end = virt_to_phys(_etext)-1;
 772         data_resource.start = virt_to_phys(_etext);
 773         data_resource.end = virt_to_phys(_edata)-1;
 774         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 775         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 776
 777 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 778 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 779         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 780 #else
 781         if (builtin_cmdline[0]) {
 782                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 783                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 784                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 785                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 786         }
 787 #endif
 788 #endif
 789
 790         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 791         *cmdline_p = command_line;
 792
 793         /*
 794          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 795          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 796          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 797          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 798          * to honor the respective command line option.
 799          */
 800         x86_configure_nx();
 801
 802         parse_early_param();
 803
 804         x86_report_nx();
 805
 806         /* after early param, so could get panic from serial */
 807         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 808
 809         if (acpi_mps_check()) {
 810 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 811                 disable_apic = 1;
 812 #endif
 813                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 814         }
 815
 816 #ifdef CONFIG_PCI
 817         if (pci_early_dump_regs)
 818                 early_dump_pci_devices();
 819 #endif
 820
 821         finish_e820_parsing();
 822
 823         if (efi_enabled)
 824                 efi_init();
 825
 826         dmi_scan_machine();
 827
 828         /*
 829          * VMware detection requires dmi to be available, so this
 830          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
 831          */
 832         init_hypervisor_platform();
 833
 834         x86_init.resources.probe_roms();
 835
 836         /* after parse_early_param, so could debug it */
 837         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 838         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 839         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 840
 841         /*
 842          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_RAM and
 843          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 844          * or the user may have incorrectly supplied it via memmap=exactmap. If
 845          * we really are running on top non-RAM, we will crash later anyways.
 846          */
 847         if (!e820_all_mapped(code_resource.start, __pa(__brk_limit), E820_RAM)) {
 848                 pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_RAM!\n");
 849
 850                 e820_add_region(code_resource.start,
 851                                 __pa(__brk_limit) - code_resource.start + 1,
 852                                 E820_RAM);
 853         }
 854
 855         trim_bios_range();
 856 #ifdef CONFIG_X86_32
 857         if (ppro_with_ram_bug()) {
 858                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
 859                                   E820_RESERVED);
 860                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 861                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
 862                 e820_print_map("bad_ppro");
 863         }
 864 #else
 865         early_gart_iommu_check();
 866 #endif
 867
 868         /*
 869          * partially used pages are not usable - thus
 870          * we are rounding upwards:
 871          */
 872         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 873
 874         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 875         mtrr_bp_init();
 876         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
 877                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 878
 879 #ifdef CONFIG_X86_32
 880         /* max_low_pfn get updated here */
 881         find_low_pfn_range();
 882 #else
 883         num_physpages = max_pfn;
 884
 885         check_x2apic();
 886
 887         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 888         /* need this before calling reserve_initrd */
 889         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
 890                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
 891         else
 892                 max_low_pfn = max_pfn;
 893
 894         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 895 #endif
 896
 897         /*
 898          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 899          */
 900         find_smp_config();
 901
 902         reserve_ibft_region();
 903
 904         early_alloc_pgt_buf();
 905
 906         /*
 907          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
 908          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
 909          *  brk area.
 910          */
 911         reserve_brk();
 912
 913         cleanup_highmap();
 914
 915         memblock.current_limit = ISA_END_ADDRESS;
 916         memblock_x86_fill();
 917
 918         /*
 919          * The EFI specification says that boot service code won't be called
 920          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
 921          */
 922         if (efi_enabled)
 923                 efi_reserve_boot_services();
 924
 925         /* preallocate 4k for mptable mpc */
 926         early_reserve_e820_mpc_new();
 927
 928 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
 929         setup_bios_corruption_check();
 930 #endif
 931
 932         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
 933                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
 934
 935         setup_real_mode();
 936
 937         init_gbpages();
 938
 939         init_mem_mapping();
 940
 941         memblock.current_limit = get_max_mapped();
 942         dma_contiguous_reserve(0);
 943
 944         /*
 945          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
 946          */
 947
 948 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
 949         if (init_ohci1394_dma_early)
 950                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
 951 #endif
 952         /* Allocate bigger log buffer */
 953         setup_log_buf(1);
 954
 955         reserve_initrd();
 956
 957         reserve_crashkernel();
 958
 959         vsmp_init();
 960
 961         io_delay_init();
 962
 963         /*
 964          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
 965          */
 966         acpi_boot_table_init();
 967
 968         early_acpi_boot_init();
 969
 970         initmem_init();
 971         memblock_find_dma_reserve();
 972
 973 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
 974         kvmclock_init();
 975 #endif
 976
 977         x86_init.paging.pagetable_init();
 978
 979         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
 980                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
 981                 mmu_cr4_features = read_cr4();
 982                 if (trampoline_cr4_features)
 983                         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
 984         }
 985
 986 #ifdef CONFIG_X86_32
 987         /* sync back kernel address range */
 988         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 989                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 990                         KERNEL_PGD_PTRS);
 991 #endif
 992
 993         tboot_probe();
 994
 995 #ifdef CONFIG_X86_64
 996         map_vsyscall();
 997 #endif
 998
 999         generic_apic_probe();
1000
1001         early_quirks();
1002
1003         /*
1004          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1005          */
1006         acpi_boot_init();
1007         sfi_init();
1008         x86_dtb_init();
1009
1010         /*
1011          * get boot-time SMP configuration:
1012          */
1013         if (smp_found_config)
1014                 get_smp_config();
1015
1016         prefill_possible_map();
1017
1018         init_cpu_to_node();
1019
1020         init_apic_mappings();
1021         if (x86_io_apic_ops.init)
1022                 x86_io_apic_ops.init();
1023
1024         kvm_guest_init();
1025
1026         e820_reserve_resources();
1027         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1028
1029         x86_init.resources.reserve_resources();
1030
1031         e820_setup_gap();
1032
1033 #ifdef CONFIG_VT
1034 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1035         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1036                 conswitchp = &vga_con;
1037 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1038         conswitchp = &dummy_con;
1039 #endif
1040 #endif
1041         x86_init.oem.banner();
1042
1043         x86_init.timers.wallclock_init();
1044
1045         mcheck_init();
1046
1047         arch_init_ideal_nops();
1048
1049         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1050
1051 #ifdef CONFIG_EFI
1052         /* Once setup is done above, disable efi_enabled on mismatched
1053          * firmware/kernel archtectures since there is no support for
1054          * runtime services.
1055          */
1056         if (efi_enabled && IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) != efi_64bit) {
1057                 pr_info("efi: Setup done, disabling due to 32/64-bit mismatch\n");
1058                 efi_unmap_memmap();
1059                 efi_enabled = 0;
1060         }
1061 #endif
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_X86_32
1065
1066 static struct resource video_ram_resource = {
1067         .name   = "Video RAM area",
1068         .start  = 0xa0000,
1069         .end    = 0xbffff,
1070         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1071 };
1072
1073 void __init i386_reserve_resources(void)
1074 {
1075         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1076         reserve_standard_io_resources();
1077 }
1078
1079 #endif /* CONFIG_X86_32 */