]> git.samba.org - sfrench/cifs-2.6.git/blob - arch/x86/kernel/e820.c
fix short copy handling in copy_mc_pipe_to_iter()
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / e820.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Low level x86 E820 memory map handling functions.
4  *
5  * The firmware and bootloader passes us the "E820 table", which is the primary
6  * physical memory layout description available about x86 systems.
7  *
8  * The kernel takes the E820 memory layout and optionally modifies it with
9  * quirks and other tweaks, and feeds that into the generic Linux memory
10  * allocation code routines via a platform independent interface (memblock, etc.).
11  */
12 #include <linux/crash_dump.h>
13 #include <linux/memblock.h>
14 #include <linux/suspend.h>
15 #include <linux/acpi.h>
16 #include <linux/firmware-map.h>
17 #include <linux/sort.h>
18 #include <linux/memory_hotplug.h>
19
20 #include <asm/e820/api.h>
21 #include <asm/setup.h>
22
23 /*
24  * We organize the E820 table into three main data structures:
25  *
26  * - 'e820_table_firmware': the original firmware version passed to us by the
27  *   bootloader - not modified by the kernel. It is composed of two parts:
28  *   the first 128 E820 memory entries in boot_params.e820_table and the remaining
29  *   (if any) entries of the SETUP_E820_EXT nodes. We use this to:
30  *
31  *       - inform the user about the firmware's notion of memory layout
32  *         via /sys/firmware/memmap
33  *
34  *       - the hibernation code uses it to generate a kernel-independent CRC32
35  *         checksum of the physical memory layout of a system.
36  *
37  * - 'e820_table_kexec': a slightly modified (by the kernel) firmware version
38  *   passed to us by the bootloader - the major difference between
39  *   e820_table_firmware[] and this one is that, the latter marks the setup_data
40  *   list created by the EFI boot stub as reserved, so that kexec can reuse the
41  *   setup_data information in the second kernel. Besides, e820_table_kexec[]
42  *   might also be modified by the kexec itself to fake a mptable.
43  *   We use this to:
44  *
45  *       - kexec, which is a bootloader in disguise, uses the original E820
46  *         layout to pass to the kexec-ed kernel. This way the original kernel
47  *         can have a restricted E820 map while the kexec()-ed kexec-kernel
48  *         can have access to full memory - etc.
49  *
50  * - 'e820_table': this is the main E820 table that is massaged by the
51  *   low level x86 platform code, or modified by boot parameters, before
52  *   passed on to higher level MM layers.
53  *
54  * Once the E820 map has been converted to the standard Linux memory layout
55  * information its role stops - modifying it has no effect and does not get
56  * re-propagated. So itsmain role is a temporary bootstrap storage of firmware
57  * specific memory layout data during early bootup.
58  */
59 static struct e820_table e820_table_init                __initdata;
60 static struct e820_table e820_table_kexec_init          __initdata;
61 static struct e820_table e820_table_firmware_init       __initdata;
62
63 struct e820_table *e820_table __refdata                 = &e820_table_init;
64 struct e820_table *e820_table_kexec __refdata           = &e820_table_kexec_init;
65 struct e820_table *e820_table_firmware __refdata        = &e820_table_firmware_init;
66
67 /* For PCI or other memory-mapped resources */
68 unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
69 #ifdef CONFIG_PCI
70 EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
71 #endif
72
73 /*
74  * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
75  * with type.
76  */
77 static bool _e820__mapped_any(struct e820_table *table,
78                               u64 start, u64 end, enum e820_type type)
79 {
80         int i;
81
82         for (i = 0; i < table->nr_entries; i++) {
83                 struct e820_entry *entry = &table->entries[i];
84
85                 if (type && entry->type != type)
86                         continue;
87                 if (entry->addr >= end || entry->addr + entry->size <= start)
88                         continue;
89                 return true;
90         }
91         return false;
92 }
93
94 bool e820__mapped_raw_any(u64 start, u64 end, enum e820_type type)
95 {
96         return _e820__mapped_any(e820_table_firmware, start, end, type);
97 }
98 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820__mapped_raw_any);
99
100 bool e820__mapped_any(u64 start, u64 end, enum e820_type type)
101 {
102         return _e820__mapped_any(e820_table, start, end, type);
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820__mapped_any);
105
106 /*
107  * This function checks if the entire <start,end> range is mapped with 'type'.
108  *
109  * Note: this function only works correctly once the E820 table is sorted and
110  * not-overlapping (at least for the range specified), which is the case normally.
111  */
112 static struct e820_entry *__e820__mapped_all(u64 start, u64 end,
113                                              enum e820_type type)
114 {
115         int i;
116
117         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
118                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
119
120                 if (type && entry->type != type)
121                         continue;
122
123                 /* Is the region (part) in overlap with the current region? */
124                 if (entry->addr >= end || entry->addr + entry->size <= start)
125                         continue;
126
127                 /*
128                  * If the region is at the beginning of <start,end> we move
129                  * 'start' to the end of the region since it's ok until there
130                  */
131                 if (entry->addr <= start)
132                         start = entry->addr + entry->size;
133
134                 /*
135                  * If 'start' is now at or beyond 'end', we're done, full
136                  * coverage of the desired range exists:
137                  */
138                 if (start >= end)
139                         return entry;
140         }
141
142         return NULL;
143 }
144
145 /*
146  * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
147  */
148 bool __init e820__mapped_all(u64 start, u64 end, enum e820_type type)
149 {
150         return __e820__mapped_all(start, end, type);
151 }
152
153 /*
154  * This function returns the type associated with the range <start,end>.
155  */
156 int e820__get_entry_type(u64 start, u64 end)
157 {
158         struct e820_entry *entry = __e820__mapped_all(start, end, 0);
159
160         return entry ? entry->type : -EINVAL;
161 }
162
163 /*
164  * Add a memory region to the kernel E820 map.
165  */
166 static void __init __e820__range_add(struct e820_table *table, u64 start, u64 size, enum e820_type type)
167 {
168         int x = table->nr_entries;
169
170         if (x >= ARRAY_SIZE(table->entries)) {
171                 pr_err("too many entries; ignoring [mem %#010llx-%#010llx]\n",
172                        start, start + size - 1);
173                 return;
174         }
175
176         table->entries[x].addr = start;
177         table->entries[x].size = size;
178         table->entries[x].type = type;
179         table->nr_entries++;
180 }
181
182 void __init e820__range_add(u64 start, u64 size, enum e820_type type)
183 {
184         __e820__range_add(e820_table, start, size, type);
185 }
186
187 static void __init e820_print_type(enum e820_type type)
188 {
189         switch (type) {
190         case E820_TYPE_RAM:             /* Fall through: */
191         case E820_TYPE_RESERVED_KERN:   pr_cont("usable");                      break;
192         case E820_TYPE_RESERVED:        pr_cont("reserved");                    break;
193         case E820_TYPE_SOFT_RESERVED:   pr_cont("soft reserved");               break;
194         case E820_TYPE_ACPI:            pr_cont("ACPI data");                   break;
195         case E820_TYPE_NVS:             pr_cont("ACPI NVS");                    break;
196         case E820_TYPE_UNUSABLE:        pr_cont("unusable");                    break;
197         case E820_TYPE_PMEM:            /* Fall through: */
198         case E820_TYPE_PRAM:            pr_cont("persistent (type %u)", type);  break;
199         default:                        pr_cont("type %u", type);               break;
200         }
201 }
202
203 void __init e820__print_table(char *who)
204 {
205         int i;
206
207         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
208                 pr_info("%s: [mem %#018Lx-%#018Lx] ",
209                         who,
210                         e820_table->entries[i].addr,
211                         e820_table->entries[i].addr + e820_table->entries[i].size - 1);
212
213                 e820_print_type(e820_table->entries[i].type);
214                 pr_cont("\n");
215         }
216 }
217
218 /*
219  * Sanitize an E820 map.
220  *
221  * Some E820 layouts include overlapping entries. The following
222  * replaces the original E820 map with a new one, removing overlaps,
223  * and resolving conflicting memory types in favor of highest
224  * numbered type.
225  *
226  * The input parameter 'entries' points to an array of 'struct
227  * e820_entry' which on entry has elements in the range [0, *nr_entries)
228  * valid, and which has space for up to max_nr_entries entries.
229  * On return, the resulting sanitized E820 map entries will be in
230  * overwritten in the same location, starting at 'entries'.
231  *
232  * The integer pointed to by nr_entries must be valid on entry (the
233  * current number of valid entries located at 'entries'). If the
234  * sanitizing succeeds the *nr_entries will be updated with the new
235  * number of valid entries (something no more than max_nr_entries).
236  *
237  * The return value from e820__update_table() is zero if it
238  * successfully 'sanitized' the map entries passed in, and is -1
239  * if it did nothing, which can happen if either of (1) it was
240  * only passed one map entry, or (2) any of the input map entries
241  * were invalid (start + size < start, meaning that the size was
242  * so big the described memory range wrapped around through zero.)
243  *
244  *      Visually we're performing the following
245  *      (1,2,3,4 = memory types)...
246  *
247  *      Sample memory map (w/overlaps):
248  *         ____22__________________
249  *         ______________________4_
250  *         ____1111________________
251  *         _44_____________________
252  *         11111111________________
253  *         ____________________33__
254  *         ___________44___________
255  *         __________33333_________
256  *         ______________22________
257  *         ___________________2222_
258  *         _________111111111______
259  *         _____________________11_
260  *         _________________4______
261  *
262  *      Sanitized equivalent (no overlap):
263  *         1_______________________
264  *         _44_____________________
265  *         ___1____________________
266  *         ____22__________________
267  *         ______11________________
268  *         _________1______________
269  *         __________3_____________
270  *         ___________44___________
271  *         _____________33_________
272  *         _______________2________
273  *         ________________1_______
274  *         _________________4______
275  *         ___________________2____
276  *         ____________________33__
277  *         ______________________4_
278  */
279 struct change_member {
280         /* Pointer to the original entry: */
281         struct e820_entry       *entry;
282         /* Address for this change point: */
283         unsigned long long      addr;
284 };
285
286 static struct change_member     change_point_list[2*E820_MAX_ENTRIES]   __initdata;
287 static struct change_member     *change_point[2*E820_MAX_ENTRIES]       __initdata;
288 static struct e820_entry        *overlap_list[E820_MAX_ENTRIES]         __initdata;
289 static struct e820_entry        new_entries[E820_MAX_ENTRIES]           __initdata;
290
291 static int __init cpcompare(const void *a, const void *b)
292 {
293         struct change_member * const *app = a, * const *bpp = b;
294         const struct change_member *ap = *app, *bp = *bpp;
295
296         /*
297          * Inputs are pointers to two elements of change_point[].  If their
298          * addresses are not equal, their difference dominates.  If the addresses
299          * are equal, then consider one that represents the end of its region
300          * to be greater than one that does not.
301          */
302         if (ap->addr != bp->addr)
303                 return ap->addr > bp->addr ? 1 : -1;
304
305         return (ap->addr != ap->entry->addr) - (bp->addr != bp->entry->addr);
306 }
307
308 static bool e820_nomerge(enum e820_type type)
309 {
310         /*
311          * These types may indicate distinct platform ranges aligned to
312          * numa node, protection domain, performance domain, or other
313          * boundaries. Do not merge them.
314          */
315         if (type == E820_TYPE_PRAM)
316                 return true;
317         if (type == E820_TYPE_SOFT_RESERVED)
318                 return true;
319         return false;
320 }
321
322 int __init e820__update_table(struct e820_table *table)
323 {
324         struct e820_entry *entries = table->entries;
325         u32 max_nr_entries = ARRAY_SIZE(table->entries);
326         enum e820_type current_type, last_type;
327         unsigned long long last_addr;
328         u32 new_nr_entries, overlap_entries;
329         u32 i, chg_idx, chg_nr;
330
331         /* If there's only one memory region, don't bother: */
332         if (table->nr_entries < 2)
333                 return -1;
334
335         BUG_ON(table->nr_entries > max_nr_entries);
336
337         /* Bail out if we find any unreasonable addresses in the map: */
338         for (i = 0; i < table->nr_entries; i++) {
339                 if (entries[i].addr + entries[i].size < entries[i].addr)
340                         return -1;
341         }
342
343         /* Create pointers for initial change-point information (for sorting): */
344         for (i = 0; i < 2 * table->nr_entries; i++)
345                 change_point[i] = &change_point_list[i];
346
347         /*
348          * Record all known change-points (starting and ending addresses),
349          * omitting empty memory regions:
350          */
351         chg_idx = 0;
352         for (i = 0; i < table->nr_entries; i++) {
353                 if (entries[i].size != 0) {
354                         change_point[chg_idx]->addr     = entries[i].addr;
355                         change_point[chg_idx++]->entry  = &entries[i];
356                         change_point[chg_idx]->addr     = entries[i].addr + entries[i].size;
357                         change_point[chg_idx++]->entry  = &entries[i];
358                 }
359         }
360         chg_nr = chg_idx;
361
362         /* Sort change-point list by memory addresses (low -> high): */
363         sort(change_point, chg_nr, sizeof(*change_point), cpcompare, NULL);
364
365         /* Create a new memory map, removing overlaps: */
366         overlap_entries = 0;     /* Number of entries in the overlap table */
367         new_nr_entries = 0;      /* Index for creating new map entries */
368         last_type = 0;           /* Start with undefined memory type */
369         last_addr = 0;           /* Start with 0 as last starting address */
370
371         /* Loop through change-points, determining effect on the new map: */
372         for (chg_idx = 0; chg_idx < chg_nr; chg_idx++) {
373                 /* Keep track of all overlapping entries */
374                 if (change_point[chg_idx]->addr == change_point[chg_idx]->entry->addr) {
375                         /* Add map entry to overlap list (> 1 entry implies an overlap) */
376                         overlap_list[overlap_entries++] = change_point[chg_idx]->entry;
377                 } else {
378                         /* Remove entry from list (order independent, so swap with last): */
379                         for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
380                                 if (overlap_list[i] == change_point[chg_idx]->entry)
381                                         overlap_list[i] = overlap_list[overlap_entries-1];
382                         }
383                         overlap_entries--;
384                 }
385                 /*
386                  * If there are overlapping entries, decide which
387                  * "type" to use (larger value takes precedence --
388                  * 1=usable, 2,3,4,4+=unusable)
389                  */
390                 current_type = 0;
391                 for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
392                         if (overlap_list[i]->type > current_type)
393                                 current_type = overlap_list[i]->type;
394                 }
395
396                 /* Continue building up new map based on this information: */
397                 if (current_type != last_type || e820_nomerge(current_type)) {
398                         if (last_type != 0)      {
399                                 new_entries[new_nr_entries].size = change_point[chg_idx]->addr - last_addr;
400                                 /* Move forward only if the new size was non-zero: */
401                                 if (new_entries[new_nr_entries].size != 0)
402                                         /* No more space left for new entries? */
403                                         if (++new_nr_entries >= max_nr_entries)
404                                                 break;
405                         }
406                         if (current_type != 0)  {
407                                 new_entries[new_nr_entries].addr = change_point[chg_idx]->addr;
408                                 new_entries[new_nr_entries].type = current_type;
409                                 last_addr = change_point[chg_idx]->addr;
410                         }
411                         last_type = current_type;
412                 }
413         }
414
415         /* Copy the new entries into the original location: */
416         memcpy(entries, new_entries, new_nr_entries*sizeof(*entries));
417         table->nr_entries = new_nr_entries;
418
419         return 0;
420 }
421
422 static int __init __append_e820_table(struct boot_e820_entry *entries, u32 nr_entries)
423 {
424         struct boot_e820_entry *entry = entries;
425
426         while (nr_entries) {
427                 u64 start = entry->addr;
428                 u64 size = entry->size;
429                 u64 end = start + size - 1;
430                 u32 type = entry->type;
431
432                 /* Ignore the entry on 64-bit overflow: */
433                 if (start > end && likely(size))
434                         return -1;
435
436                 e820__range_add(start, size, type);
437
438                 entry++;
439                 nr_entries--;
440         }
441         return 0;
442 }
443
444 /*
445  * Copy the BIOS E820 map into a safe place.
446  *
447  * Sanity-check it while we're at it..
448  *
449  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
450  * will have given us a memory map that we can use to properly
451  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
452  */
453 static int __init append_e820_table(struct boot_e820_entry *entries, u32 nr_entries)
454 {
455         /* Only one memory region (or negative)? Ignore it */
456         if (nr_entries < 2)
457                 return -1;
458
459         return __append_e820_table(entries, nr_entries);
460 }
461
462 static u64 __init
463 __e820__range_update(struct e820_table *table, u64 start, u64 size, enum e820_type old_type, enum e820_type new_type)
464 {
465         u64 end;
466         unsigned int i;
467         u64 real_updated_size = 0;
468
469         BUG_ON(old_type == new_type);
470
471         if (size > (ULLONG_MAX - start))
472                 size = ULLONG_MAX - start;
473
474         end = start + size;
475         printk(KERN_DEBUG "e820: update [mem %#010Lx-%#010Lx] ", start, end - 1);
476         e820_print_type(old_type);
477         pr_cont(" ==> ");
478         e820_print_type(new_type);
479         pr_cont("\n");
480
481         for (i = 0; i < table->nr_entries; i++) {
482                 struct e820_entry *entry = &table->entries[i];
483                 u64 final_start, final_end;
484                 u64 entry_end;
485
486                 if (entry->type != old_type)
487                         continue;
488
489                 entry_end = entry->addr + entry->size;
490
491                 /* Completely covered by new range? */
492                 if (entry->addr >= start && entry_end <= end) {
493                         entry->type = new_type;
494                         real_updated_size += entry->size;
495                         continue;
496                 }
497
498                 /* New range is completely covered? */
499                 if (entry->addr < start && entry_end > end) {
500                         __e820__range_add(table, start, size, new_type);
501                         __e820__range_add(table, end, entry_end - end, entry->type);
502                         entry->size = start - entry->addr;
503                         real_updated_size += size;
504                         continue;
505                 }
506
507                 /* Partially covered: */
508                 final_start = max(start, entry->addr);
509                 final_end = min(end, entry_end);
510                 if (final_start >= final_end)
511                         continue;
512
513                 __e820__range_add(table, final_start, final_end - final_start, new_type);
514
515                 real_updated_size += final_end - final_start;
516
517                 /*
518                  * Left range could be head or tail, so need to update
519                  * its size first:
520                  */
521                 entry->size -= final_end - final_start;
522                 if (entry->addr < final_start)
523                         continue;
524
525                 entry->addr = final_end;
526         }
527         return real_updated_size;
528 }
529
530 u64 __init e820__range_update(u64 start, u64 size, enum e820_type old_type, enum e820_type new_type)
531 {
532         return __e820__range_update(e820_table, start, size, old_type, new_type);
533 }
534
535 static u64 __init e820__range_update_kexec(u64 start, u64 size, enum e820_type old_type, enum e820_type  new_type)
536 {
537         return __e820__range_update(e820_table_kexec, start, size, old_type, new_type);
538 }
539
540 /* Remove a range of memory from the E820 table: */
541 u64 __init e820__range_remove(u64 start, u64 size, enum e820_type old_type, bool check_type)
542 {
543         int i;
544         u64 end;
545         u64 real_removed_size = 0;
546
547         if (size > (ULLONG_MAX - start))
548                 size = ULLONG_MAX - start;
549
550         end = start + size;
551         printk(KERN_DEBUG "e820: remove [mem %#010Lx-%#010Lx] ", start, end - 1);
552         if (check_type)
553                 e820_print_type(old_type);
554         pr_cont("\n");
555
556         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
557                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
558                 u64 final_start, final_end;
559                 u64 entry_end;
560
561                 if (check_type && entry->type != old_type)
562                         continue;
563
564                 entry_end = entry->addr + entry->size;
565
566                 /* Completely covered? */
567                 if (entry->addr >= start && entry_end <= end) {
568                         real_removed_size += entry->size;
569                         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
570                         continue;
571                 }
572
573                 /* Is the new range completely covered? */
574                 if (entry->addr < start && entry_end > end) {
575                         e820__range_add(end, entry_end - end, entry->type);
576                         entry->size = start - entry->addr;
577                         real_removed_size += size;
578                         continue;
579                 }
580
581                 /* Partially covered: */
582                 final_start = max(start, entry->addr);
583                 final_end = min(end, entry_end);
584                 if (final_start >= final_end)
585                         continue;
586
587                 real_removed_size += final_end - final_start;
588
589                 /*
590                  * Left range could be head or tail, so need to update
591                  * the size first:
592                  */
593                 entry->size -= final_end - final_start;
594                 if (entry->addr < final_start)
595                         continue;
596
597                 entry->addr = final_end;
598         }
599         return real_removed_size;
600 }
601
602 void __init e820__update_table_print(void)
603 {
604         if (e820__update_table(e820_table))
605                 return;
606
607         pr_info("modified physical RAM map:\n");
608         e820__print_table("modified");
609 }
610
611 static void __init e820__update_table_kexec(void)
612 {
613         e820__update_table(e820_table_kexec);
614 }
615
616 #define MAX_GAP_END 0x100000000ull
617
618 /*
619  * Search for a gap in the E820 memory space from 0 to MAX_GAP_END (4GB).
620  */
621 static int __init e820_search_gap(unsigned long *gapstart, unsigned long *gapsize)
622 {
623         unsigned long long last = MAX_GAP_END;
624         int i = e820_table->nr_entries;
625         int found = 0;
626
627         while (--i >= 0) {
628                 unsigned long long start = e820_table->entries[i].addr;
629                 unsigned long long end = start + e820_table->entries[i].size;
630
631                 /*
632                  * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
633                  * fit in 32 bits if this condition is true:
634                  */
635                 if (last > end) {
636                         unsigned long gap = last - end;
637
638                         if (gap >= *gapsize) {
639                                 *gapsize = gap;
640                                 *gapstart = end;
641                                 found = 1;
642                         }
643                 }
644                 if (start < last)
645                         last = start;
646         }
647         return found;
648 }
649
650 /*
651  * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the E820
652  * memory space. We pass this space to the PCI subsystem, so
653  * that it can assign MMIO resources for hotplug or
654  * unconfigured devices in.
655  *
656  * Hopefully the BIOS let enough space left.
657  */
658 __init void e820__setup_pci_gap(void)
659 {
660         unsigned long gapstart, gapsize;
661         int found;
662
663         gapsize = 0x400000;
664         found  = e820_search_gap(&gapstart, &gapsize);
665
666         if (!found) {
667 #ifdef CONFIG_X86_64
668                 gapstart = (max_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
669                 pr_err("Cannot find an available gap in the 32-bit address range\n");
670                 pr_err("PCI devices with unassigned 32-bit BARs may not work!\n");
671 #else
672                 gapstart = 0x10000000;
673 #endif
674         }
675
676         /*
677          * e820__reserve_resources_late() protects stolen RAM already:
678          */
679         pci_mem_start = gapstart;
680
681         pr_info("[mem %#010lx-%#010lx] available for PCI devices\n",
682                 gapstart, gapstart + gapsize - 1);
683 }
684
685 /*
686  * Called late during init, in free_initmem().
687  *
688  * Initial e820_table and e820_table_kexec are largish __initdata arrays.
689  *
690  * Copy them to a (usually much smaller) dynamically allocated area that is
691  * sized precisely after the number of e820 entries.
692  *
693  * This is done after we've performed all the fixes and tweaks to the tables.
694  * All functions which modify them are __init functions, which won't exist
695  * after free_initmem().
696  */
697 __init void e820__reallocate_tables(void)
698 {
699         struct e820_table *n;
700         int size;
701
702         size = offsetof(struct e820_table, entries) + sizeof(struct e820_entry)*e820_table->nr_entries;
703         n = kmemdup(e820_table, size, GFP_KERNEL);
704         BUG_ON(!n);
705         e820_table = n;
706
707         size = offsetof(struct e820_table, entries) + sizeof(struct e820_entry)*e820_table_kexec->nr_entries;
708         n = kmemdup(e820_table_kexec, size, GFP_KERNEL);
709         BUG_ON(!n);
710         e820_table_kexec = n;
711
712         size = offsetof(struct e820_table, entries) + sizeof(struct e820_entry)*e820_table_firmware->nr_entries;
713         n = kmemdup(e820_table_firmware, size, GFP_KERNEL);
714         BUG_ON(!n);
715         e820_table_firmware = n;
716 }
717
718 /*
719  * Because of the small fixed size of struct boot_params, only the first
720  * 128 E820 memory entries are passed to the kernel via boot_params.e820_table,
721  * the remaining (if any) entries are passed via the SETUP_E820_EXT node of
722  * struct setup_data, which is parsed here.
723  */
724 void __init e820__memory_setup_extended(u64 phys_addr, u32 data_len)
725 {
726         int entries;
727         struct boot_e820_entry *extmap;
728         struct setup_data *sdata;
729
730         sdata = early_memremap(phys_addr, data_len);
731         entries = sdata->len / sizeof(*extmap);
732         extmap = (struct boot_e820_entry *)(sdata->data);
733
734         __append_e820_table(extmap, entries);
735         e820__update_table(e820_table);
736
737         memcpy(e820_table_kexec, e820_table, sizeof(*e820_table_kexec));
738         memcpy(e820_table_firmware, e820_table, sizeof(*e820_table_firmware));
739
740         early_memunmap(sdata, data_len);
741         pr_info("extended physical RAM map:\n");
742         e820__print_table("extended");
743 }
744
745 /*
746  * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
747  * E820 RAM areas and register the corresponding pages as 'nosave' for
748  * hibernation (32-bit) or software suspend and suspend to RAM (64-bit).
749  *
750  * This function requires the E820 map to be sorted and without any
751  * overlapping entries.
752  */
753 void __init e820__register_nosave_regions(unsigned long limit_pfn)
754 {
755         int i;
756         unsigned long pfn = 0;
757
758         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
759                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
760
761                 if (pfn < PFN_UP(entry->addr))
762                         register_nosave_region(pfn, PFN_UP(entry->addr));
763
764                 pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
765
766                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM && entry->type != E820_TYPE_RESERVED_KERN)
767                         register_nosave_region(PFN_UP(entry->addr), pfn);
768
769                 if (pfn >= limit_pfn)
770                         break;
771         }
772 }
773
774 #ifdef CONFIG_ACPI
775 /*
776  * Register ACPI NVS memory regions, so that we can save/restore them during
777  * hibernation and the subsequent resume:
778  */
779 static int __init e820__register_nvs_regions(void)
780 {
781         int i;
782
783         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
784                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
785
786                 if (entry->type == E820_TYPE_NVS)
787                         acpi_nvs_register(entry->addr, entry->size);
788         }
789
790         return 0;
791 }
792 core_initcall(e820__register_nvs_regions);
793 #endif
794
795 /*
796  * Allocate the requested number of bytes with the requested alignment
797  * and return (the physical address) to the caller. Also register this
798  * range in the 'kexec' E820 table as a reserved range.
799  *
800  * This allows kexec to fake a new mptable, as if it came from the real
801  * system.
802  */
803 u64 __init e820__memblock_alloc_reserved(u64 size, u64 align)
804 {
805         u64 addr;
806
807         addr = memblock_phys_alloc(size, align);
808         if (addr) {
809                 e820__range_update_kexec(addr, size, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
810                 pr_info("update e820_table_kexec for e820__memblock_alloc_reserved()\n");
811                 e820__update_table_kexec();
812         }
813
814         return addr;
815 }
816
817 #ifdef CONFIG_X86_32
818 # ifdef CONFIG_X86_PAE
819 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(36-PAGE_SHIFT))
820 # else
821 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(32-PAGE_SHIFT))
822 # endif
823 #else /* CONFIG_X86_32 */
824 # define MAX_ARCH_PFN MAXMEM>>PAGE_SHIFT
825 #endif
826
827 /*
828  * Find the highest page frame number we have available
829  */
830 static unsigned long __init e820_end_pfn(unsigned long limit_pfn, enum e820_type type)
831 {
832         int i;
833         unsigned long last_pfn = 0;
834         unsigned long max_arch_pfn = MAX_ARCH_PFN;
835
836         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
837                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
838                 unsigned long start_pfn;
839                 unsigned long end_pfn;
840
841                 if (entry->type != type)
842                         continue;
843
844                 start_pfn = entry->addr >> PAGE_SHIFT;
845                 end_pfn = (entry->addr + entry->size) >> PAGE_SHIFT;
846
847                 if (start_pfn >= limit_pfn)
848                         continue;
849                 if (end_pfn > limit_pfn) {
850                         last_pfn = limit_pfn;
851                         break;
852                 }
853                 if (end_pfn > last_pfn)
854                         last_pfn = end_pfn;
855         }
856
857         if (last_pfn > max_arch_pfn)
858                 last_pfn = max_arch_pfn;
859
860         pr_info("last_pfn = %#lx max_arch_pfn = %#lx\n",
861                 last_pfn, max_arch_pfn);
862         return last_pfn;
863 }
864
865 unsigned long __init e820__end_of_ram_pfn(void)
866 {
867         return e820_end_pfn(MAX_ARCH_PFN, E820_TYPE_RAM);
868 }
869
870 unsigned long __init e820__end_of_low_ram_pfn(void)
871 {
872         return e820_end_pfn(1UL << (32 - PAGE_SHIFT), E820_TYPE_RAM);
873 }
874
875 static void __init early_panic(char *msg)
876 {
877         early_printk(msg);
878         panic(msg);
879 }
880
881 static int userdef __initdata;
882
883 /* The "mem=nopentium" boot option disables 4MB page tables on 32-bit kernels: */
884 static int __init parse_memopt(char *p)
885 {
886         u64 mem_size;
887
888         if (!p)
889                 return -EINVAL;
890
891         if (!strcmp(p, "nopentium")) {
892 #ifdef CONFIG_X86_32
893                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PSE);
894                 return 0;
895 #else
896                 pr_warn("mem=nopentium ignored! (only supported on x86_32)\n");
897                 return -EINVAL;
898 #endif
899         }
900
901         userdef = 1;
902         mem_size = memparse(p, &p);
903
904         /* Don't remove all memory when getting "mem={invalid}" parameter: */
905         if (mem_size == 0)
906                 return -EINVAL;
907
908         e820__range_remove(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_TYPE_RAM, 1);
909
910 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
911         max_mem_size = mem_size;
912 #endif
913
914         return 0;
915 }
916 early_param("mem", parse_memopt);
917
918 static int __init parse_memmap_one(char *p)
919 {
920         char *oldp;
921         u64 start_at, mem_size;
922
923         if (!p)
924                 return -EINVAL;
925
926         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
927                 e820_table->nr_entries = 0;
928                 userdef = 1;
929                 return 0;
930         }
931
932         oldp = p;
933         mem_size = memparse(p, &p);
934         if (p == oldp)
935                 return -EINVAL;
936
937         userdef = 1;
938         if (*p == '@') {
939                 start_at = memparse(p+1, &p);
940                 e820__range_add(start_at, mem_size, E820_TYPE_RAM);
941         } else if (*p == '#') {
942                 start_at = memparse(p+1, &p);
943                 e820__range_add(start_at, mem_size, E820_TYPE_ACPI);
944         } else if (*p == '$') {
945                 start_at = memparse(p+1, &p);
946                 e820__range_add(start_at, mem_size, E820_TYPE_RESERVED);
947         } else if (*p == '!') {
948                 start_at = memparse(p+1, &p);
949                 e820__range_add(start_at, mem_size, E820_TYPE_PRAM);
950         } else if (*p == '%') {
951                 enum e820_type from = 0, to = 0;
952
953                 start_at = memparse(p + 1, &p);
954                 if (*p == '-')
955                         from = simple_strtoull(p + 1, &p, 0);
956                 if (*p == '+')
957                         to = simple_strtoull(p + 1, &p, 0);
958                 if (*p != '\0')
959                         return -EINVAL;
960                 if (from && to)
961                         e820__range_update(start_at, mem_size, from, to);
962                 else if (to)
963                         e820__range_add(start_at, mem_size, to);
964                 else if (from)
965                         e820__range_remove(start_at, mem_size, from, 1);
966                 else
967                         e820__range_remove(start_at, mem_size, 0, 0);
968         } else {
969                 e820__range_remove(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_TYPE_RAM, 1);
970         }
971
972         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
973 }
974
975 static int __init parse_memmap_opt(char *str)
976 {
977         while (str) {
978                 char *k = strchr(str, ',');
979
980                 if (k)
981                         *k++ = 0;
982
983                 parse_memmap_one(str);
984                 str = k;
985         }
986
987         return 0;
988 }
989 early_param("memmap", parse_memmap_opt);
990
991 /*
992  * Reserve all entries from the bootloader's extensible data nodes list,
993  * because if present we are going to use it later on to fetch e820
994  * entries from it:
995  */
996 void __init e820__reserve_setup_data(void)
997 {
998         struct setup_indirect *indirect;
999         struct setup_data *data;
1000         u64 pa_data, pa_next;
1001         u32 len;
1002
1003         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
1004         if (!pa_data)
1005                 return;
1006
1007         while (pa_data) {
1008                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
1009                 if (!data) {
1010                         pr_warn("e820: failed to memremap setup_data entry\n");
1011                         return;
1012                 }
1013
1014                 len = sizeof(*data);
1015                 pa_next = data->next;
1016
1017                 e820__range_update(pa_data, sizeof(*data)+data->len, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED_KERN);
1018
1019                 /*
1020                  * SETUP_EFI is supplied by kexec and does not need to be
1021                  * reserved.
1022                  */
1023                 if (data->type != SETUP_EFI)
1024                         e820__range_update_kexec(pa_data,
1025                                                  sizeof(*data) + data->len,
1026                                                  E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED_KERN);
1027
1028                 if (data->type == SETUP_INDIRECT) {
1029                         len += data->len;
1030                         early_memunmap(data, sizeof(*data));
1031                         data = early_memremap(pa_data, len);
1032                         if (!data) {
1033                                 pr_warn("e820: failed to memremap indirect setup_data\n");
1034                                 return;
1035                         }
1036
1037                         indirect = (struct setup_indirect *)data->data;
1038
1039                         if (indirect->type != SETUP_INDIRECT) {
1040                                 e820__range_update(indirect->addr, indirect->len,
1041                                                    E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED_KERN);
1042                                 e820__range_update_kexec(indirect->addr, indirect->len,
1043                                                          E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED_KERN);
1044                         }
1045                 }
1046
1047                 pa_data = pa_next;
1048                 early_memunmap(data, len);
1049         }
1050
1051         e820__update_table(e820_table);
1052         e820__update_table(e820_table_kexec);
1053
1054         pr_info("extended physical RAM map:\n");
1055         e820__print_table("reserve setup_data");
1056 }
1057
1058 /*
1059  * Called after parse_early_param(), after early parameters (such as mem=)
1060  * have been processed, in which case we already have an E820 table filled in
1061  * via the parameter callback function(s), but it's not sorted and printed yet:
1062  */
1063 void __init e820__finish_early_params(void)
1064 {
1065         if (userdef) {
1066                 if (e820__update_table(e820_table) < 0)
1067                         early_panic("Invalid user supplied memory map");
1068
1069                 pr_info("user-defined physical RAM map:\n");
1070                 e820__print_table("user");
1071         }
1072 }
1073
1074 static const char *__init e820_type_to_string(struct e820_entry *entry)
1075 {
1076         switch (entry->type) {
1077         case E820_TYPE_RESERVED_KERN:   /* Fall-through: */
1078         case E820_TYPE_RAM:             return "System RAM";
1079         case E820_TYPE_ACPI:            return "ACPI Tables";
1080         case E820_TYPE_NVS:             return "ACPI Non-volatile Storage";
1081         case E820_TYPE_UNUSABLE:        return "Unusable memory";
1082         case E820_TYPE_PRAM:            return "Persistent Memory (legacy)";
1083         case E820_TYPE_PMEM:            return "Persistent Memory";
1084         case E820_TYPE_RESERVED:        return "Reserved";
1085         case E820_TYPE_SOFT_RESERVED:   return "Soft Reserved";
1086         default:                        return "Unknown E820 type";
1087         }
1088 }
1089
1090 static unsigned long __init e820_type_to_iomem_type(struct e820_entry *entry)
1091 {
1092         switch (entry->type) {
1093         case E820_TYPE_RESERVED_KERN:   /* Fall-through: */
1094         case E820_TYPE_RAM:             return IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
1095         case E820_TYPE_ACPI:            /* Fall-through: */
1096         case E820_TYPE_NVS:             /* Fall-through: */
1097         case E820_TYPE_UNUSABLE:        /* Fall-through: */
1098         case E820_TYPE_PRAM:            /* Fall-through: */
1099         case E820_TYPE_PMEM:            /* Fall-through: */
1100         case E820_TYPE_RESERVED:        /* Fall-through: */
1101         case E820_TYPE_SOFT_RESERVED:   /* Fall-through: */
1102         default:                        return IORESOURCE_MEM;
1103         }
1104 }
1105
1106 static unsigned long __init e820_type_to_iores_desc(struct e820_entry *entry)
1107 {
1108         switch (entry->type) {
1109         case E820_TYPE_ACPI:            return IORES_DESC_ACPI_TABLES;
1110         case E820_TYPE_NVS:             return IORES_DESC_ACPI_NV_STORAGE;
1111         case E820_TYPE_PMEM:            return IORES_DESC_PERSISTENT_MEMORY;
1112         case E820_TYPE_PRAM:            return IORES_DESC_PERSISTENT_MEMORY_LEGACY;
1113         case E820_TYPE_RESERVED:        return IORES_DESC_RESERVED;
1114         case E820_TYPE_SOFT_RESERVED:   return IORES_DESC_SOFT_RESERVED;
1115         case E820_TYPE_RESERVED_KERN:   /* Fall-through: */
1116         case E820_TYPE_RAM:             /* Fall-through: */
1117         case E820_TYPE_UNUSABLE:        /* Fall-through: */
1118         default:                        return IORES_DESC_NONE;
1119         }
1120 }
1121
1122 static bool __init do_mark_busy(enum e820_type type, struct resource *res)
1123 {
1124         /* this is the legacy bios/dos rom-shadow + mmio region */
1125         if (res->start < (1ULL<<20))
1126                 return true;
1127
1128         /*
1129          * Treat persistent memory and other special memory ranges like
1130          * device memory, i.e. reserve it for exclusive use of a driver
1131          */
1132         switch (type) {
1133         case E820_TYPE_RESERVED:
1134         case E820_TYPE_SOFT_RESERVED:
1135         case E820_TYPE_PRAM:
1136         case E820_TYPE_PMEM:
1137                 return false;
1138         case E820_TYPE_RESERVED_KERN:
1139         case E820_TYPE_RAM:
1140         case E820_TYPE_ACPI:
1141         case E820_TYPE_NVS:
1142         case E820_TYPE_UNUSABLE:
1143         default:
1144                 return true;
1145         }
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Mark E820 reserved areas as busy for the resource manager:
1150  */
1151
1152 static struct resource __initdata *e820_res;
1153
1154 void __init e820__reserve_resources(void)
1155 {
1156         int i;
1157         struct resource *res;
1158         u64 end;
1159
1160         res = memblock_alloc(sizeof(*res) * e820_table->nr_entries,
1161                              SMP_CACHE_BYTES);
1162         if (!res)
1163                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__,
1164                       sizeof(*res) * e820_table->nr_entries);
1165         e820_res = res;
1166
1167         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
1168                 struct e820_entry *entry = e820_table->entries + i;
1169
1170                 end = entry->addr + entry->size - 1;
1171                 if (end != (resource_size_t)end) {
1172                         res++;
1173                         continue;
1174                 }
1175                 res->start = entry->addr;
1176                 res->end   = end;
1177                 res->name  = e820_type_to_string(entry);
1178                 res->flags = e820_type_to_iomem_type(entry);
1179                 res->desc  = e820_type_to_iores_desc(entry);
1180
1181                 /*
1182                  * Don't register the region that could be conflicted with
1183                  * PCI device BAR resources and insert them later in
1184                  * pcibios_resource_survey():
1185                  */
1186                 if (do_mark_busy(entry->type, res)) {
1187                         res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
1188                         insert_resource(&iomem_resource, res);
1189                 }
1190                 res++;
1191         }
1192
1193         /* Expose the bootloader-provided memory layout to the sysfs. */
1194         for (i = 0; i < e820_table_firmware->nr_entries; i++) {
1195                 struct e820_entry *entry = e820_table_firmware->entries + i;
1196
1197                 firmware_map_add_early(entry->addr, entry->addr + entry->size, e820_type_to_string(entry));
1198         }
1199 }
1200
1201 /*
1202  * How much should we pad the end of RAM, depending on where it is?
1203  */
1204 static unsigned long __init ram_alignment(resource_size_t pos)
1205 {
1206         unsigned long mb = pos >> 20;
1207
1208         /* To 64kB in the first megabyte */
1209         if (!mb)
1210                 return 64*1024;
1211
1212         /* To 1MB in the first 16MB */
1213         if (mb < 16)
1214                 return 1024*1024;
1215
1216         /* To 64MB for anything above that */
1217         return 64*1024*1024;
1218 }
1219
1220 #define MAX_RESOURCE_SIZE ((resource_size_t)-1)
1221
1222 void __init e820__reserve_resources_late(void)
1223 {
1224         int i;
1225         struct resource *res;
1226
1227         res = e820_res;
1228         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
1229                 if (!res->parent && res->end)
1230                         insert_resource_expand_to_fit(&iomem_resource, res);
1231                 res++;
1232         }
1233
1234         /*
1235          * Try to bump up RAM regions to reasonable boundaries, to
1236          * avoid stolen RAM:
1237          */
1238         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
1239                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
1240                 u64 start, end;
1241
1242                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
1243                         continue;
1244
1245                 start = entry->addr + entry->size;
1246                 end = round_up(start, ram_alignment(start)) - 1;
1247                 if (end > MAX_RESOURCE_SIZE)
1248                         end = MAX_RESOURCE_SIZE;
1249                 if (start >= end)
1250                         continue;
1251
1252                 printk(KERN_DEBUG "e820: reserve RAM buffer [mem %#010llx-%#010llx]\n", start, end);
1253                 reserve_region_with_split(&iomem_resource, start, end, "RAM buffer");
1254         }
1255 }
1256
1257 /*
1258  * Pass the firmware (bootloader) E820 map to the kernel and process it:
1259  */
1260 char *__init e820__memory_setup_default(void)
1261 {
1262         char *who = "BIOS-e820";
1263
1264         /*
1265          * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
1266          *
1267          * Otherwise fake a memory map; one section from 0k->640k,
1268          * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
1269          */
1270         if (append_e820_table(boot_params.e820_table, boot_params.e820_entries) < 0) {
1271                 u64 mem_size;
1272
1273                 /* Compare results from other methods and take the one that gives more RAM: */
1274                 if (boot_params.alt_mem_k < boot_params.screen_info.ext_mem_k) {
1275                         mem_size = boot_params.screen_info.ext_mem_k;
1276                         who = "BIOS-88";
1277                 } else {
1278                         mem_size = boot_params.alt_mem_k;
1279                         who = "BIOS-e801";
1280                 }
1281
1282                 e820_table->nr_entries = 0;
1283                 e820__range_add(0, LOWMEMSIZE(), E820_TYPE_RAM);
1284                 e820__range_add(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_TYPE_RAM);
1285         }
1286
1287         /* We just appended a lot of ranges, sanitize the table: */
1288         e820__update_table(e820_table);
1289
1290         return who;
1291 }
1292
1293 /*
1294  * Calls e820__memory_setup_default() in essence to pick up the firmware/bootloader
1295  * E820 map - with an optional platform quirk available for virtual platforms
1296  * to override this method of boot environment processing:
1297  */
1298 void __init e820__memory_setup(void)
1299 {
1300         char *who;
1301
1302         /* This is a firmware interface ABI - make sure we don't break it: */
1303         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct boot_e820_entry) != 20);
1304
1305         who = x86_init.resources.memory_setup();
1306
1307         memcpy(e820_table_kexec, e820_table, sizeof(*e820_table_kexec));
1308         memcpy(e820_table_firmware, e820_table, sizeof(*e820_table_firmware));
1309
1310         pr_info("BIOS-provided physical RAM map:\n");
1311         e820__print_table(who);
1312 }
1313
1314 void __init e820__memblock_setup(void)
1315 {
1316         int i;
1317         u64 end;
1318
1319         /*
1320          * The bootstrap memblock region count maximum is 128 entries
1321          * (INIT_MEMBLOCK_REGIONS), but EFI might pass us more E820 entries
1322          * than that - so allow memblock resizing.
1323          *
1324          * This is safe, because this call happens pretty late during x86 setup,
1325          * so we know about reserved memory regions already. (This is important
1326          * so that memblock resizing does no stomp over reserved areas.)
1327          */
1328         memblock_allow_resize();
1329
1330         for (i = 0; i < e820_table->nr_entries; i++) {
1331                 struct e820_entry *entry = &e820_table->entries[i];
1332
1333                 end = entry->addr + entry->size;
1334                 if (end != (resource_size_t)end)
1335                         continue;
1336
1337                 if (entry->type == E820_TYPE_SOFT_RESERVED)
1338                         memblock_reserve(entry->addr, entry->size);
1339
1340                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM && entry->type != E820_TYPE_RESERVED_KERN)
1341                         continue;
1342
1343                 memblock_add(entry->addr, entry->size);
1344         }
1345
1346         /* Throw away partial pages: */
1347         memblock_trim_memory(PAGE_SIZE);
1348
1349         memblock_dump_all();
1350 }