arch/s390/kernel/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2012
   5  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   6  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   7  *
   8  *  Derived from "arch/i386/kernel/setup.c"
   9  *    Copyright (C) 1995, Linus Torvalds
  10  */
  11
  12 /*
  13  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  14  */
  15
  16 #define KMSG_COMPONENT "setup"
  17 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
  18
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/export.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/sched/task.h>
  23 #include <linux/cpu.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/memblock.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/stddef.h>
  28 #include <linux/unistd.h>
  29 #include <linux/ptrace.h>
  30 #include <linux/random.h>
  31 #include <linux/user.h>
  32 #include <linux/tty.h>
  33 #include <linux/ioport.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/initrd.h>
  37 #include <linux/bootmem.h>
  38 #include <linux/root_dev.h>
  39 #include <linux/console.h>
  40 #include <linux/kernel_stat.h>
  41 #include <linux/dma-contiguous.h>
  42 #include <linux/device.h>
  43 #include <linux/notifier.h>
  44 #include <linux/pfn.h>
  45 #include <linux/ctype.h>
  46 #include <linux/reboot.h>
  47 #include <linux/topology.h>
  48 #include <linux/kexec.h>
  49 #include <linux/crash_dump.h>
  50 #include <linux/memory.h>
  51 #include <linux/compat.h>
  52
  53 #include <asm/ipl.h>
  54 #include <asm/facility.h>
  55 #include <asm/smp.h>
  56 #include <asm/mmu_context.h>
  57 #include <asm/cpcmd.h>
  58 #include <asm/lowcore.h>
  59 #include <asm/nmi.h>
  60 #include <asm/irq.h>
  61 #include <asm/page.h>
  62 #include <asm/ptrace.h>
  63 #include <asm/sections.h>
  64 #include <asm/ebcdic.h>
  65 #include <asm/diag.h>
  66 #include <asm/os_info.h>
  67 #include <asm/sclp.h>
  68 #include <asm/sysinfo.h>
  69 #include <asm/numa.h>
  70 #include <asm/alternative.h>
  71 #include <asm/nospec-branch.h>
  72 #include "entry.h"
  73
  74 /*
  75  * Machine setup..
  76  */
  77 unsigned int console_mode = 0;
  78 EXPORT_SYMBOL(console_mode);
  79
  80 unsigned int console_devno = -1;
  81 EXPORT_SYMBOL(console_devno);
  82
  83 unsigned int console_irq = -1;
  84 EXPORT_SYMBOL(console_irq);
  85
  86 unsigned long elf_hwcap __read_mostly = 0;
  87 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
  88
  89 unsigned long int_hwcap = 0;
  90
  91 int __initdata memory_end_set;
  92 unsigned long __initdata memory_end;
  93 unsigned long __initdata max_physmem_end;
  94
  95 unsigned long VMALLOC_START;
  96 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_START);
  97
  98 unsigned long VMALLOC_END;
  99 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_END);
 100
 101 struct page *vmemmap;
 102 EXPORT_SYMBOL(vmemmap);
 103
 104 unsigned long MODULES_VADDR;
 105 unsigned long MODULES_END;
 106
 107 /* An array with a pointer to the lowcore of every CPU. */
 108 struct lowcore *lowcore_ptr[NR_CPUS];
 109 EXPORT_SYMBOL(lowcore_ptr);
 110
 111 /*
 112  * This is set up by the setup-routine at boot-time
 113  * for S390 need to find out, what we have to setup
 114  * using address 0x10400 ...
 115  */
 116
 117 #include <asm/setup.h>
 118
 119 /*
 120  * condev= and conmode= setup parameter.
 121  */
 122
 123 static int __init condev_setup(char *str)
 124 {
 125         int vdev;
 126
 127         vdev = simple_strtoul(str, &str, 0);
 128         if (vdev >= 0 && vdev < 65536) {
 129                 console_devno = vdev;
 130                 console_irq = -1;
 131         }
 132         return 1;
 133 }
 134
 135 __setup("condev=", condev_setup);
 136
 137 static void __init set_preferred_console(void)
 138 {
 139         if (CONSOLE_IS_3215 || CONSOLE_IS_SCLP)
 140                 add_preferred_console("ttyS", 0, NULL);
 141         else if (CONSOLE_IS_3270)
 142                 add_preferred_console("tty3270", 0, NULL);
 143         else if (CONSOLE_IS_VT220)
 144                 add_preferred_console("ttyS", 1, NULL);
 145         else if (CONSOLE_IS_HVC)
 146                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
 147 }
 148
 149 static int __init conmode_setup(char *str)
 150 {
 151 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 152         if (strncmp(str, "hwc", 4) == 0 || strncmp(str, "sclp", 5) == 0)
 153                 SET_CONSOLE_SCLP;
 154 #endif
 155 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 156         if (strncmp(str, "3215", 5) == 0)
 157                 SET_CONSOLE_3215;
 158 #endif
 159 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 160         if (strncmp(str, "3270", 5) == 0)
 161                 SET_CONSOLE_3270;
 162 #endif
 163         set_preferred_console();
 164         return 1;
 165 }
 166
 167 __setup("conmode=", conmode_setup);
 168
 169 static void __init conmode_default(void)
 170 {
 171         char query_buffer[1024];
 172         char *ptr;
 173
 174         if (MACHINE_IS_VM) {
 175                 cpcmd("QUERY CONSOLE", query_buffer, 1024, NULL);
 176                 console_devno = simple_strtoul(query_buffer + 5, NULL, 16);
 177                 ptr = strstr(query_buffer, "SUBCHANNEL =");
 178                 console_irq = simple_strtoul(ptr + 13, NULL, 16);
 179                 cpcmd("QUERY TERM", query_buffer, 1024, NULL);
 180                 ptr = strstr(query_buffer, "CONMODE");
 181                 /*
 182                  * Set the conmode to 3215 so that the device recognition
 183                  * will set the cu_type of the console to 3215. If the
 184                  * conmode is 3270 and we don't set it back then both
 185                  * 3215 and the 3270 driver will try to access the console
 186                  * device (3215 as console and 3270 as normal tty).
 187                  */
 188                 cpcmd("TERM CONMODE 3215", NULL, 0, NULL);
 189                 if (ptr == NULL) {
 190 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 191                         SET_CONSOLE_SCLP;
 192 #endif
 193                         return;
 194                 }
 195                 if (strncmp(ptr + 8, "3270", 4) == 0) {
 196 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 197                         SET_CONSOLE_3270;
 198 #elif defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 199                         SET_CONSOLE_3215;
 200 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 201                         SET_CONSOLE_SCLP;
 202 #endif
 203                 } else if (strncmp(ptr + 8, "3215", 4) == 0) {
 204 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 205                         SET_CONSOLE_3215;
 206 #elif defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 207                         SET_CONSOLE_3270;
 208 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 209                         SET_CONSOLE_SCLP;
 210 #endif
 211                 }
 212         } else if (MACHINE_IS_KVM) {
 213                 if (sclp.has_vt220 && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE))
 214                         SET_CONSOLE_VT220;
 215                 else if (sclp.has_linemode && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_CONSOLE))
 216                         SET_CONSOLE_SCLP;
 217                 else
 218                         SET_CONSOLE_HVC;
 219         } else {
 220 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 221                 SET_CONSOLE_SCLP;
 222 #endif
 223         }
 224         if (IS_ENABLED(CONFIG_VT) && IS_ENABLED(CONFIG_DUMMY_CONSOLE))
 225                 conswitchp = &dummy_con;
 226 }
 227
 228 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 229 static void __init setup_zfcpdump(void)
 230 {
 231         if (ipl_info.type != IPL_TYPE_FCP_DUMP)
 232                 return;
 233         if (OLDMEM_BASE)
 234                 return;
 235         strcat(boot_command_line, " cio_ignore=all,!ipldev,!condev");
 236         console_loglevel = 2;
 237 }
 238 #else
 239 static inline void setup_zfcpdump(void) {}
 240 #endif /* CONFIG_CRASH_DUMP */
 241
 242  /*
 243  * Reboot, halt and power_off stubs. They just call _machine_restart,
 244  * _machine_halt or _machine_power_off.
 245  */
 246
 247 void machine_restart(char *command)
 248 {
 249         if ((!in_interrupt() && !in_atomic()) || oops_in_progress)
 250                 /*
 251                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 252                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 253                  */
 254                 console_unblank();
 255         _machine_restart(command);
 256 }
 257
 258 void machine_halt(void)
 259 {
 260         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 261                 /*
 262                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 263                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 264                  */
 265                 console_unblank();
 266         _machine_halt();
 267 }
 268
 269 void machine_power_off(void)
 270 {
 271         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 272                 /*
 273                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 274                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 275                  */
 276                 console_unblank();
 277         _machine_power_off();
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Dummy power off function.
 282  */
 283 void (*pm_power_off)(void) = machine_power_off;
 284 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
 285
 286 static int __init early_parse_mem(char *p)
 287 {
 288         memory_end = memparse(p, &p);
 289         memory_end &= PAGE_MASK;
 290         memory_end_set = 1;
 291         return 0;
 292 }
 293 early_param("mem", early_parse_mem);
 294
 295 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
 296 {
 297         if (!arg)
 298                 return -EINVAL;
 299         VMALLOC_END = (memparse(arg, &arg) + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
 300         return 0;
 301 }
 302 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
 303
 304 void *restart_stack __section(.data);
 305
 306 static void __init setup_lowcore(void)
 307 {
 308         struct lowcore *lc;
 309
 310         /*
 311          * Setup lowcore for boot cpu
 312          */
 313         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct lowcore) != LC_PAGES * PAGE_SIZE);
 314         lc = memblock_virt_alloc_low(sizeof(*lc), sizeof(*lc));
 315         lc->restart_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 316         lc->restart_psw.addr = (unsigned long) restart_int_handler;
 317         lc->external_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 318                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 319         lc->external_new_psw.addr = (unsigned long) ext_int_handler;
 320         lc->svc_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 321                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT | PSW_MASK_MCHECK;
 322         lc->svc_new_psw.addr = (unsigned long) system_call;
 323         lc->program_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 324                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 325         lc->program_new_psw.addr = (unsigned long) pgm_check_handler;
 326         lc->mcck_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 327         lc->mcck_new_psw.addr = (unsigned long) mcck_int_handler;
 328         lc->io_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 329                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 330         lc->io_new_psw.addr = (unsigned long) io_int_handler;
 331         lc->clock_comparator = clock_comparator_max;
 332         lc->kernel_stack = ((unsigned long) &init_thread_union)
 333                 + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 334         lc->async_stack = (unsigned long)
 335                 memblock_virt_alloc(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE)
 336                 + ASYNC_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 337         lc->panic_stack = (unsigned long)
 338                 memblock_virt_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE)
 339                 + PAGE_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 340         lc->current_task = (unsigned long)&init_task;
 341         lc->lpp = LPP_MAGIC;
 342         lc->machine_flags = S390_lowcore.machine_flags;
 343         lc->preempt_count = S390_lowcore.preempt_count;
 344         lc->stfl_fac_list = S390_lowcore.stfl_fac_list;
 345         memcpy(lc->stfle_fac_list, S390_lowcore.stfle_fac_list,
 346                sizeof(lc->stfle_fac_list));
 347         memcpy(lc->alt_stfle_fac_list, S390_lowcore.alt_stfle_fac_list,
 348                sizeof(lc->alt_stfle_fac_list));
 349         nmi_alloc_boot_cpu(lc);
 350         vdso_alloc_boot_cpu(lc);
 351         lc->sync_enter_timer = S390_lowcore.sync_enter_timer;
 352         lc->async_enter_timer = S390_lowcore.async_enter_timer;
 353         lc->exit_timer = S390_lowcore.exit_timer;
 354         lc->user_timer = S390_lowcore.user_timer;
 355         lc->system_timer = S390_lowcore.system_timer;
 356         lc->steal_timer = S390_lowcore.steal_timer;
 357         lc->last_update_timer = S390_lowcore.last_update_timer;
 358         lc->last_update_clock = S390_lowcore.last_update_clock;
 359
 360         restart_stack = memblock_virt_alloc(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE);
 361         restart_stack += ASYNC_SIZE;
 362
 363         /*
 364          * Set up PSW restart to call ipl.c:do_restart(). Copy the relevant
 365          * restart data to the absolute zero lowcore. This is necessary if
 366          * PSW restart is done on an offline CPU that has lowcore zero.
 367          */
 368         lc->restart_stack = (unsigned long) restart_stack;
 369         lc->restart_fn = (unsigned long) do_restart;
 370         lc->restart_data = 0;
 371         lc->restart_source = -1UL;
 372
 373         /* Setup absolute zero lowcore */
 374         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_stack, lc->restart_stack);
 375         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_fn, lc->restart_fn);
 376         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_data, lc->restart_data);
 377         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_source, lc->restart_source);
 378         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_psw, lc->restart_psw);
 379
 380 #ifdef CONFIG_SMP
 381         lc->spinlock_lockval = arch_spin_lockval(0);
 382         lc->spinlock_index = 0;
 383         arch_spin_lock_setup(0);
 384 #endif
 385         lc->br_r1_trampoline = 0x07f1;  /* br %r1 */
 386
 387         set_prefix((u32)(unsigned long) lc);
 388         lowcore_ptr[0] = lc;
 389 }
 390
 391 static struct resource code_resource = {
 392         .name  = "Kernel code",
 393         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 394 };
 395
 396 static struct resource data_resource = {
 397         .name = "Kernel data",
 398         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 399 };
 400
 401 static struct resource bss_resource = {
 402         .name = "Kernel bss",
 403         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 404 };
 405
 406 static struct resource __initdata *standard_resources[] = {
 407         &code_resource,
 408         &data_resource,
 409         &bss_resource,
 410 };
 411
 412 static void __init setup_resources(void)
 413 {
 414         struct resource *res, *std_res, *sub_res;
 415         struct memblock_region *reg;
 416         int j;
 417
 418         code_resource.start = (unsigned long) _text;
 419         code_resource.end = (unsigned long) _etext - 1;
 420         data_resource.start = (unsigned long) _etext;
 421         data_resource.end = (unsigned long) _edata - 1;
 422         bss_resource.start = (unsigned long) __bss_start;
 423         bss_resource.end = (unsigned long) __bss_stop - 1;
 424
 425         for_each_memblock(memory, reg) {
 426                 res = memblock_virt_alloc(sizeof(*res), 8);
 427                 res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
 428
 429                 res->name = "System RAM";
 430                 res->start = reg->base;
 431                 res->end = reg->base + reg->size - 1;
 432                 request_resource(&iomem_resource, res);
 433
 434                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(standard_resources); j++) {
 435                         std_res = standard_resources[j];
 436                         if (std_res->start < res->start ||
 437                             std_res->start > res->end)
 438                                 continue;
 439                         if (std_res->end > res->end) {
 440                                 sub_res = memblock_virt_alloc(sizeof(*sub_res), 8);
 441                                 *sub_res = *std_res;
 442                                 sub_res->end = res->end;
 443                                 std_res->start = res->end + 1;
 444                                 request_resource(res, sub_res);
 445                         } else {
 446                                 request_resource(res, std_res);
 447                         }
 448                 }
 449         }
 450 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 451         /*
 452          * Re-add removed crash kernel memory as reserved memory. This makes
 453          * sure it will be mapped with the identity mapping and struct pages
 454          * will be created, so it can be resized later on.
 455          * However add it later since the crash kernel resource should not be
 456          * part of the System RAM resource.
 457          */
 458         if (crashk_res.end) {
 459                 memblock_add_node(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res), 0);
 460                 memblock_reserve(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res));
 461                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 462         }
 463 #endif
 464 }
 465
 466 static void __init setup_memory_end(void)
 467 {
 468         unsigned long vmax, vmalloc_size, tmp;
 469
 470         /* Choose kernel address space layout: 2, 3, or 4 levels. */
 471         vmalloc_size = VMALLOC_END ?: (128UL << 30) - MODULES_LEN;
 472         tmp = (memory_end ?: max_physmem_end) / PAGE_SIZE;
 473         tmp = tmp * (sizeof(struct page) + PAGE_SIZE);
 474         if (tmp + vmalloc_size + MODULES_LEN <= _REGION2_SIZE)
 475                 vmax = _REGION2_SIZE; /* 3-level kernel page table */
 476         else
 477                 vmax = _REGION1_SIZE; /* 4-level kernel page table */
 478         /* module area is at the end of the kernel address space. */
 479         MODULES_END = vmax;
 480         MODULES_VADDR = MODULES_END - MODULES_LEN;
 481         VMALLOC_END = MODULES_VADDR;
 482         VMALLOC_START = vmax - vmalloc_size;
 483
 484         /* Split remaining virtual space between 1:1 mapping & vmemmap array */
 485         tmp = VMALLOC_START / (PAGE_SIZE + sizeof(struct page));
 486         /* vmemmap contains a multiple of PAGES_PER_SECTION struct pages */
 487         tmp = SECTION_ALIGN_UP(tmp);
 488         tmp = VMALLOC_START - tmp * sizeof(struct page);
 489         tmp &= ~((vmax >> 11) - 1);     /* align to page table level */
 490         tmp = min(tmp, 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS);
 491         vmemmap = (struct page *) tmp;
 492
 493         /* Take care that memory_end is set and <= vmemmap */
 494         memory_end = min(memory_end ?: max_physmem_end, tmp);
 495         max_pfn = max_low_pfn = PFN_DOWN(memory_end);
 496         memblock_remove(memory_end, ULONG_MAX);
 497
 498         pr_notice("The maximum memory size is %luMB\n", memory_end >> 20);
 499 }
 500
 501 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 502
 503 /*
 504  * When kdump is enabled, we have to ensure that no memory from
 505  * the area [0 - crashkernel memory size] and
 506  * [crashk_res.start - crashk_res.end] is set offline.
 507  */
 508 static int kdump_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 509                               unsigned long action, void *data)
 510 {
 511         struct memory_notify *arg = data;
 512
 513         if (action != MEM_GOING_OFFLINE)
 514                 return NOTIFY_OK;
 515         if (arg->start_pfn < PFN_DOWN(resource_size(&crashk_res)))
 516                 return NOTIFY_BAD;
 517         if (arg->start_pfn > PFN_DOWN(crashk_res.end))
 518                 return NOTIFY_OK;
 519         if (arg->start_pfn + arg->nr_pages - 1 < PFN_DOWN(crashk_res.start))
 520                 return NOTIFY_OK;
 521         return NOTIFY_BAD;
 522 }
 523
 524 static struct notifier_block kdump_mem_nb = {
 525         .notifier_call = kdump_mem_notifier,
 526 };
 527
 528 #endif
 529
 530 /*
 531  * Make sure that the area behind memory_end is protected
 532  */
 533 static void reserve_memory_end(void)
 534 {
 535 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 536         if (ipl_info.type == IPL_TYPE_FCP_DUMP &&
 537             !OLDMEM_BASE && sclp.hsa_size) {
 538                 memory_end = sclp.hsa_size;
 539                 memory_end &= PAGE_MASK;
 540                 memory_end_set = 1;
 541         }
 542 #endif
 543         if (!memory_end_set)
 544                 return;
 545         memblock_reserve(memory_end, ULONG_MAX);
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 550  */
 551 static void reserve_oldmem(void)
 552 {
 553 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 554         if (OLDMEM_BASE)
 555                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 556                 memblock_reserve(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 557 #endif
 558 }
 559
 560 /*
 561  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 562  */
 563 static void remove_oldmem(void)
 564 {
 565 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 566         if (OLDMEM_BASE)
 567                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 568                 memblock_remove(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 569 #endif
 570 }
 571
 572 /*
 573  * Reserve memory for kdump kernel to be loaded with kexec
 574  */
 575 static void __init reserve_crashkernel(void)
 576 {
 577 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 578         unsigned long long crash_base, crash_size;
 579         phys_addr_t low, high;
 580         int rc;
 581
 582         rc = parse_crashkernel(boot_command_line, memory_end, &crash_size,
 583                                &crash_base);
 584
 585         crash_base = ALIGN(crash_base, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 586         crash_size = ALIGN(crash_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 587         if (rc || crash_size == 0)
 588                 return;
 589
 590         if (memblock.memory.regions[0].size < crash_size) {
 591                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 592                         "first memory chunk must be at least crashkernel size");
 593                 return;
 594         }
 595
 596         low = crash_base ?: OLDMEM_BASE;
 597         high = low + crash_size;
 598         if (low >= OLDMEM_BASE && high <= OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE) {
 599                 /* The crashkernel fits into OLDMEM, reuse OLDMEM */
 600                 crash_base = low;
 601         } else {
 602                 /* Find suitable area in free memory */
 603                 low = max_t(unsigned long, crash_size, sclp.hsa_size);
 604                 high = crash_base ? crash_base + crash_size : ULONG_MAX;
 605
 606                 if (crash_base && crash_base < low) {
 607                         pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 608                                 "crash_base too low");
 609                         return;
 610                 }
 611                 low = crash_base ?: low;
 612                 crash_base = memblock_find_in_range(low, high, crash_size,
 613                                                     KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 614         }
 615
 616         if (!crash_base) {
 617                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 618                         "no suitable area found");
 619                 return;
 620         }
 621
 622         if (register_memory_notifier(&kdump_mem_nb))
 623                 return;
 624
 625         if (!OLDMEM_BASE && MACHINE_IS_VM)
 626                 diag10_range(PFN_DOWN(crash_base), PFN_DOWN(crash_size));
 627         crashk_res.start = crash_base;
 628         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 629         memblock_remove(crash_base, crash_size);
 630         pr_info("Reserving %lluMB of memory at %lluMB "
 631                 "for crashkernel (System RAM: %luMB)\n",
 632                 crash_size >> 20, crash_base >> 20,
 633                 (unsigned long)memblock.memory.total_size >> 20);
 634         os_info_crashkernel_add(crash_base, crash_size);
 635 #endif
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Reserve the initrd from being used by memblock
 640  */
 641 static void __init reserve_initrd(void)
 642 {
 643 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 644         if (!INITRD_START || !INITRD_SIZE)
 645                 return;
 646         initrd_start = INITRD_START;
 647         initrd_end = initrd_start + INITRD_SIZE;
 648         memblock_reserve(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 649 #endif
 650 }
 651
 652 /*
 653  * Check for initrd being in usable memory
 654  */
 655 static void __init check_initrd(void)
 656 {
 657 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 658         if (INITRD_START && INITRD_SIZE &&
 659             !memblock_is_region_memory(INITRD_START, INITRD_SIZE)) {
 660                 pr_err("The initial RAM disk does not fit into the memory\n");
 661                 memblock_free(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 662                 initrd_start = initrd_end = 0;
 663         }
 664 #endif
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Reserve memory used for lowcore/command line/kernel image.
 669  */
 670 static void __init reserve_kernel(void)
 671 {
 672         unsigned long start_pfn = PFN_UP(__pa(_end));
 673
 674 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
 675         /*
 676          * DMA_API_DEBUG code stumbles over addresses from the
 677          * range [_ehead, _stext]. Mark the memory as reserved
 678          * so it is not used for CONFIG_DMA_API_DEBUG=y.
 679          */
 680         memblock_reserve(0, PFN_PHYS(start_pfn));
 681 #else
 682         memblock_reserve(0, (unsigned long)_ehead);
 683         memblock_reserve((unsigned long)_stext, PFN_PHYS(start_pfn)
 684                          - (unsigned long)_stext);
 685 #endif
 686 }
 687
 688 static void __init setup_memory(void)
 689 {
 690         struct memblock_region *reg;
 691
 692         /*
 693          * Init storage key for present memory
 694          */
 695         for_each_memblock(memory, reg) {
 696                 storage_key_init_range(reg->base, reg->base + reg->size);
 697         }
 698         psw_set_key(PAGE_DEFAULT_KEY);
 699
 700         /* Only cosmetics */
 701         memblock_enforce_memory_limit(memblock_end_of_DRAM());
 702 }
 703
 704 /*
 705  * Setup hardware capabilities.
 706  */
 707 static int __init setup_hwcaps(void)
 708 {
 709         static const int stfl_bits[6] = { 0, 2, 7, 17, 19, 21 };
 710         struct cpuid cpu_id;
 711         int i;
 712
 713         /*
 714          * The store facility list bits numbers as found in the principles
 715          * of operation are numbered with bit 1UL<<31 as number 0 to
 716          * bit 1UL<<0 as number 31.
 717          *   Bit 0: instructions named N3, "backported" to esa-mode
 718          *   Bit 2: z/Architecture mode is active
 719          *   Bit 7: the store-facility-list-extended facility is installed
 720          *   Bit 17: the message-security assist is installed
 721          *   Bit 19: the long-displacement facility is installed
 722          *   Bit 21: the extended-immediate facility is installed
 723          *   Bit 22: extended-translation facility 3 is installed
 724          *   Bit 30: extended-translation facility 3 enhancement facility
 725          * These get translated to:
 726          *   HWCAP_S390_ESAN3 bit 0, HWCAP_S390_ZARCH bit 1,
 727          *   HWCAP_S390_STFLE bit 2, HWCAP_S390_MSA bit 3,
 728          *   HWCAP_S390_LDISP bit 4, HWCAP_S390_EIMM bit 5 and
 729          *   HWCAP_S390_ETF3EH bit 8 (22 && 30).
 730          */
 731         for (i = 0; i < 6; i++)
 732                 if (test_facility(stfl_bits[i]))
 733                         elf_hwcap |= 1UL << i;
 734
 735         if (test_facility(22) && test_facility(30))
 736                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_ETF3EH;
 737
 738         /*
 739          * Check for additional facilities with store-facility-list-extended.
 740          * stfle stores doublewords (8 byte) with bit 1ULL<<63 as bit 0
 741          * and 1ULL<<0 as bit 63. Bits 0-31 contain the same information
 742          * as stored by stfl, bits 32-xxx contain additional facilities.
 743          * How many facility words are stored depends on the number of
 744          * doublewords passed to the instruction. The additional facilities
 745          * are:
 746          *   Bit 42: decimal floating point facility is installed
 747          *   Bit 44: perform floating point operation facility is installed
 748          * translated to:
 749          *   HWCAP_S390_DFP bit 6 (42 && 44).
 750          */
 751         if ((elf_hwcap & (1UL << 2)) && test_facility(42) && test_facility(44))
 752                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_DFP;
 753
 754         /*
 755          * Huge page support HWCAP_S390_HPAGE is bit 7.
 756          */
 757         if (MACHINE_HAS_EDAT1)
 758                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_HPAGE;
 759
 760         /*
 761          * 64-bit register support for 31-bit processes
 762          * HWCAP_S390_HIGH_GPRS is bit 9.
 763          */
 764         elf_hwcap |= HWCAP_S390_HIGH_GPRS;
 765
 766         /*
 767          * Transactional execution support HWCAP_S390_TE is bit 10.
 768          */
 769         if (MACHINE_HAS_TE)
 770                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_TE;
 771
 772         /*
 773          * Vector extension HWCAP_S390_VXRS is bit 11. The Vector extension
 774          * can be disabled with the "novx" parameter. Use MACHINE_HAS_VX
 775          * instead of facility bit 129.
 776          */
 777         if (MACHINE_HAS_VX) {
 778                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS;
 779                 if (test_facility(134))
 780                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_EXT;
 781                 if (test_facility(135))
 782                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_BCD;
 783         }
 784
 785         /*
 786          * Guarded storage support HWCAP_S390_GS is bit 12.
 787          */
 788         if (MACHINE_HAS_GS)
 789                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_GS;
 790
 791         get_cpu_id(&cpu_id);
 792         add_device_randomness(&cpu_id, sizeof(cpu_id));
 793         switch (cpu_id.machine) {
 794         case 0x2064:
 795         case 0x2066:
 796         default:        /* Use "z900" as default for 64 bit kernels. */
 797                 strcpy(elf_platform, "z900");
 798                 break;
 799         case 0x2084:
 800         case 0x2086:
 801                 strcpy(elf_platform, "z990");
 802                 break;
 803         case 0x2094:
 804         case 0x2096:
 805                 strcpy(elf_platform, "z9-109");
 806                 break;
 807         case 0x2097:
 808         case 0x2098:
 809                 strcpy(elf_platform, "z10");
 810                 break;
 811         case 0x2817:
 812         case 0x2818:
 813                 strcpy(elf_platform, "z196");
 814                 break;
 815         case 0x2827:
 816         case 0x2828:
 817                 strcpy(elf_platform, "zEC12");
 818                 break;
 819         case 0x2964:
 820         case 0x2965:
 821                 strcpy(elf_platform, "z13");
 822                 break;
 823         case 0x3906:
 824         case 0x3907:
 825                 strcpy(elf_platform, "z14");
 826                 break;
 827         }
 828
 829         /*
 830          * Virtualization support HWCAP_INT_SIE is bit 0.
 831          */
 832         if (sclp.has_sief2)
 833                 int_hwcap |= HWCAP_INT_SIE;
 834
 835         return 0;
 836 }
 837 arch_initcall(setup_hwcaps);
 838
 839 /*
 840  * Add system information as device randomness
 841  */
 842 static void __init setup_randomness(void)
 843 {
 844         struct sysinfo_3_2_2 *vmms;
 845
 846         vmms = (struct sysinfo_3_2_2 *) memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 847         if (stsi(vmms, 3, 2, 2) == 0 && vmms->count)
 848                 add_device_randomness(&vmms->vm, sizeof(vmms->vm[0]) * vmms->count);
 849         memblock_free((unsigned long) vmms, PAGE_SIZE);
 850 }
 851
 852 /*
 853  * Find the correct size for the task_struct. This depends on
 854  * the size of the struct fpu at the end of the thread_struct
 855  * which is embedded in the task_struct.
 856  */
 857 static void __init setup_task_size(void)
 858 {
 859         int task_size = sizeof(struct task_struct);
 860
 861         if (!MACHINE_HAS_VX) {
 862                 task_size -= sizeof(__vector128) * __NUM_VXRS;
 863                 task_size += sizeof(freg_t) * __NUM_FPRS;
 864         }
 865         arch_task_struct_size = task_size;
 866 }
 867
 868 /*
 869  * Setup function called from init/main.c just after the banner
 870  * was printed.
 871  */
 872
 873 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 874 {
 875         /*
 876          * print what head.S has found out about the machine
 877          */
 878         if (MACHINE_IS_VM)
 879                 pr_info("Linux is running as a z/VM "
 880                         "guest operating system in 64-bit mode\n");
 881         else if (MACHINE_IS_KVM)
 882                 pr_info("Linux is running under KVM in 64-bit mode\n");
 883         else if (MACHINE_IS_LPAR)
 884                 pr_info("Linux is running natively in 64-bit mode\n");
 885
 886         /* Have one command line that is parsed and saved in /proc/cmdline */
 887         /* boot_command_line has been already set up in early.c */
 888         *cmdline_p = boot_command_line;
 889
 890         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 891
 892         /* Is init_mm really needed? */
 893         init_mm.start_code = PAGE_OFFSET;
 894         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 895         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 896         init_mm.brk = (unsigned long) _end;
 897
 898         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE_AUTO))
 899                 nospec_auto_detect();
 900
 901         parse_early_param();
 902 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 903         /* Deactivate elfcorehdr= kernel parameter */
 904         elfcorehdr_addr = ELFCORE_ADDR_MAX;
 905 #endif
 906
 907         os_info_init();
 908         setup_ipl();
 909         setup_task_size();
 910
 911         /* Do some memory reservations *before* memory is added to memblock */
 912         reserve_memory_end();
 913         reserve_oldmem();
 914         reserve_kernel();
 915         reserve_initrd();
 916         memblock_allow_resize();
 917
 918         /* Get information about *all* installed memory */
 919         detect_memory_memblock();
 920
 921         remove_oldmem();
 922
 923         /*
 924          * Make sure all chunks are MAX_ORDER aligned so we don't need the
 925          * extra checks that HOLES_IN_ZONE would require.
 926          *
 927          * Is this still required?
 928          */
 929         memblock_trim_memory(1UL << (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT));
 930
 931         setup_memory_end();
 932         setup_memory();
 933         dma_contiguous_reserve(memory_end);
 934         vmcp_cma_reserve();
 935
 936         check_initrd();
 937         reserve_crashkernel();
 938 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 939         /*
 940          * Be aware that smp_save_dump_cpus() triggers a system reset.
 941          * Therefore CPU and device initialization should be done afterwards.
 942          */
 943         smp_save_dump_cpus();
 944 #endif
 945
 946         setup_resources();
 947         setup_lowcore();
 948         smp_fill_possible_mask();
 949         cpu_detect_mhz_feature();
 950         cpu_init();
 951         numa_setup();
 952         smp_detect_cpus();
 953         topology_init_early();
 954
 955         /*
 956          * Create kernel page tables and switch to virtual addressing.
 957          */
 958         paging_init();
 959
 960         /* Setup default console */
 961         conmode_default();
 962         set_preferred_console();
 963
 964         apply_alternative_instructions();
 965         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE))
 966                 nospec_init_branches();
 967
 968         /* Setup zfcpdump support */
 969         setup_zfcpdump();
 970
 971         /* Add system specific data to the random pool */
 972         setup_randomness();
 973 }