arch/x86/kernel/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  *
   5  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   6  *
   7  *  Memory region support
   8  *      David Parsons <orc@pell.chi.il.us>, July-August 1999
   9  *
  10  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
  11  *  Brian Moyle <bmoyle@mvista.com>, February 2001
  12  *
  13  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
  14  *    Patrick Mochel <mochel@osdl.org>, March 2002
  15  *
  16  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
  17  *  Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
  18  *
  19  */
  20
  21 /*
  22  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  23  */
  24
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mmzone.h>
  28 #include <linux/screen_info.h>
  29 #include <linux/ioport.h>
  30 #include <linux/acpi.h>
  31 #include <linux/sfi.h>
  32 #include <linux/apm_bios.h>
  33 #include <linux/initrd.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/export.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 #include <xen/xen.h>
  54 #include <uapi/linux/mount.h>
  55
  56 #include <linux/errno.h>
  57 #include <linux/kernel.h>
  58 #include <linux/stddef.h>
  59 #include <linux/unistd.h>
  60 #include <linux/ptrace.h>
  61 #include <linux/user.h>
  62 #include <linux/delay.h>
  63
  64 #include <linux/kallsyms.h>
  65 #include <linux/cpufreq.h>
  66 #include <linux/dma-mapping.h>
  67 #include <linux/ctype.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69
  70 #include <linux/percpu.h>
  71 #include <linux/crash_dump.h>
  72 #include <linux/tboot.h>
  73 #include <linux/jiffies.h>
  74 #include <linux/mem_encrypt.h>
  75 #include <linux/sizes.h>
  76
  77 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
  78 #include <video/edid.h>
  79
  80 #include <asm/mtrr.h>
  81 #include <asm/apic.h>
  82 #include <asm/realmode.h>
  83 #include <asm/e820/api.h>
  84 #include <asm/mpspec.h>
  85 #include <asm/setup.h>
  86 #include <asm/efi.h>
  87 #include <asm/timer.h>
  88 #include <asm/i8259.h>
  89 #include <asm/sections.h>
  90 #include <asm/io_apic.h>
  91 #include <asm/ist.h>
  92 #include <asm/setup_arch.h>
  93 #include <asm/bios_ebda.h>
  94 #include <asm/cacheflush.h>
  95 #include <asm/processor.h>
  96 #include <asm/bugs.h>
  97 #include <asm/kasan.h>
  98
  99 #include <asm/vsyscall.h>
 100 #include <asm/cpu.h>
 101 #include <asm/desc.h>
 102 #include <asm/dma.h>
 103 #include <asm/iommu.h>
 104 #include <asm/gart.h>
 105 #include <asm/mmu_context.h>
 106 #include <asm/proto.h>
 107
 108 #include <asm/paravirt.h>
 109 #include <asm/hypervisor.h>
 110 #include <asm/olpc_ofw.h>
 111
 112 #include <asm/percpu.h>
 113 #include <asm/topology.h>
 114 #include <asm/apicdef.h>
 115 #include <asm/amd_nb.h>
 116 #include <asm/mce.h>
 117 #include <asm/alternative.h>
 118 #include <asm/prom.h>
 119 #include <asm/microcode.h>
 120 #include <asm/kaslr.h>
 121 #include <asm/unwind.h>
 122
 123 /*
 124  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
 125  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
 126  *
 127  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
 128  * represented by pfn_mapped
 129  */
 130 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 131 unsigned long max_pfn_mapped;
 132
 133 #ifdef CONFIG_DMI
 134 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 135 #endif
 136
 137
 138 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 139 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 140
 141 struct boot_params boot_params;
 142
 143 /*
 144  * Machine setup..
 145  */
 146 static struct resource data_resource = {
 147         .name   = "Kernel data",
 148         .start  = 0,
 149         .end    = 0,
 150         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 151 };
 152
 153 static struct resource code_resource = {
 154         .name   = "Kernel code",
 155         .start  = 0,
 156         .end    = 0,
 157         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 158 };
 159
 160 static struct resource bss_resource = {
 161         .name   = "Kernel bss",
 162         .start  = 0,
 163         .end    = 0,
 164         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 165 };
 166
 167
 168 #ifdef CONFIG_X86_32
 169 /* cpu data as detected by the assembly code in head_32.S */
 170 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
 171
 172 /* common cpu data for all cpus */
 173 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 174 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 175
 176 unsigned int def_to_bigsmp;
 177
 178 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 179 unsigned int machine_id;
 180 unsigned int machine_submodel_id;
 181 unsigned int BIOS_revision;
 182
 183 struct apm_info apm_info;
 184 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 185
 186 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 187         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 188 struct ist_info ist_info;
 189 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 190 #else
 191 struct ist_info ist_info;
 192 #endif
 193
 194 #else
 195 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 196 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 197 #endif
 198
 199
 200 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 201 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
 202 #else
 203 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
 204 #endif
 205
 206 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 207 int bootloader_type, bootloader_version;
 208
 209 /*
 210  * Setup options
 211  */
 212 struct screen_info screen_info;
 213 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 214 struct edid_info edid_info;
 215 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 216
 217 extern int root_mountflags;
 218
 219 unsigned long saved_video_mode;
 220
 221 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 222 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 223 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 224
 225 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 226 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 227 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 228 #endif
 229
 230 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 231 struct edd edd;
 232 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 233 EXPORT_SYMBOL(edd);
 234 #endif
 235 /**
 236  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 237  *              from boot_params into a safe place.
 238  *
 239  */
 240 static inline void __init copy_edd(void)
 241 {
 242      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 243             sizeof(edd.mbr_signature));
 244      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 245      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 246      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 247 }
 248 #else
 249 static inline void __init copy_edd(void)
 250 {
 251 }
 252 #endif
 253
 254 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 255 {
 256         size_t mask = align - 1;
 257         void *ret;
 258
 259         BUG_ON(_brk_start == 0);
 260         BUG_ON(align & mask);
 261
 262         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 263         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 264
 265         ret = (void *)_brk_end;
 266         _brk_end += size;
 267
 268         memset(ret, 0, size);
 269
 270         return ret;
 271 }
 272
 273 #ifdef CONFIG_X86_32
 274 static void __init cleanup_highmap(void)
 275 {
 276 }
 277 #endif
 278
 279 static void __init reserve_brk(void)
 280 {
 281         if (_brk_end > _brk_start)
 282                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
 283                                  _brk_end - _brk_start);
 284
 285         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 286            new allocations */
 287         _brk_start = 0;
 288 }
 289
 290 u64 relocated_ramdisk;
 291
 292 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 293
 294 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 295 {
 296         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 297
 298         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 299
 300         return ramdisk_image;
 301 }
 302 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 303 {
 304         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 305
 306         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 307
 308         return ramdisk_size;
 309 }
 310
 311 static void __init relocate_initrd(void)
 312 {
 313         /* Assume only end is not page aligned */
 314         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 315         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 316         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 317
 318         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 319         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 320                                                    area_size, PAGE_SIZE);
 321
 322         if (!relocated_ramdisk)
 323                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 324                       ramdisk_size);
 325
 326         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 327            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 328         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
 329         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
 330         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 331         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 332                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 333
 334         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
 335
 336         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 337                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 338                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 339                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 340 }
 341
 342 static void __init early_reserve_initrd(void)
 343 {
 344         /* Assume only end is not page aligned */
 345         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 346         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 347         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 348
 349         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 350             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 351                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 352
 353         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 354 }
 355 static void __init reserve_initrd(void)
 356 {
 357         /* Assume only end is not page aligned */
 358         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 359         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 360         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 361         u64 mapped_size;
 362
 363         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 364             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 365                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 366
 367         initrd_start = 0;
 368
 369         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 370         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 371                 panic("initrd too large to handle, "
 372                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 373                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 374
 375         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 376                         ramdisk_end - 1);
 377
 378         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 379                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 380                 /* All are mapped, easy case */
 381                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 382                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 383                 return;
 384         }
 385
 386         relocate_initrd();
 387
 388         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 389 }
 390
 391 #else
 392 static void __init early_reserve_initrd(void)
 393 {
 394 }
 395 static void __init reserve_initrd(void)
 396 {
 397 }
 398 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 399
 400 static void __init parse_setup_data(void)
 401 {
 402         struct setup_data *data;
 403         u64 pa_data, pa_next;
 404
 405         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 406         while (pa_data) {
 407                 u32 data_len, data_type;
 408
 409                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 410                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 411                 data_type = data->type;
 412                 pa_next = data->next;
 413                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 414
 415                 switch (data_type) {
 416                 case SETUP_E820_EXT:
 417                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
 418                         break;
 419                 case SETUP_DTB:
 420                         add_dtb(pa_data);
 421                         break;
 422                 case SETUP_EFI:
 423                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 424                         break;
 425                 default:
 426                         break;
 427                 }
 428                 pa_data = pa_next;
 429         }
 430 }
 431
 432 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 433 {
 434         struct setup_data *data;
 435         u64 pa_data;
 436
 437         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 438         while (pa_data) {
 439                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 440                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 441                 pa_data = data->next;
 442                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 443         }
 444 }
 445
 446 /*
 447  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 448  */
 449
 450 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 451
 452 /* 16M alignment for crash kernel regions */
 453 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
 454
 455 /*
 456  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 457  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 458  */
 459 #ifdef CONFIG_X86_32
 460 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
 461 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
 462 #else
 463 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
 464 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    MAXMEM
 465 #endif
 466
 467 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
 468 {
 469 #ifdef CONFIG_X86_64
 470         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
 471         unsigned long total_low_mem;
 472         int ret;
 473
 474         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 475
 476         /* crashkernel=Y,low */
 477         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
 478         if (ret) {
 479                 /*
 480                  * two parts from lib/swiotlb.c:
 481                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 482                  *
 483                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 484                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 485                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 486                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 487                  */
 488                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
 489         } else {
 490                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 491                 if (!low_size)
 492                         return 0;
 493         }
 494
 495         low_base = memblock_find_in_range(0, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
 496         if (!low_base) {
 497                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
 498                        (unsigned long)(low_size >> 20));
 499                 return -ENOMEM;
 500         }
 501
 502         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
 503         if (ret) {
 504                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
 505                 return ret;
 506         }
 507
 508         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 509                 (unsigned long)(low_size >> 20),
 510                 (unsigned long)(low_base >> 20),
 511                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 512
 513         crashk_low_res.start = low_base;
 514         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 515         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 516 #endif
 517         return 0;
 518 }
 519
 520 static void __init reserve_crashkernel(void)
 521 {
 522         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
 523         bool high = false;
 524         int ret;
 525
 526         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 527
 528         /* crashkernel=XM */
 529         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
 530         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 531                 /* crashkernel=X,high */
 532                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 533                                              &crash_size, &crash_base);
 534                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 535                         return;
 536                 high = true;
 537         }
 538
 539         if (xen_pv_domain()) {
 540                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
 541                 return;
 542         }
 543
 544         /* 0 means: find the address automatically */
 545         if (!crash_base) {
 546                 /*
 547                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
 548                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
 549                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
 550                  * But the extra memory is not required for all machines.
 551                  * So try low memory first and fall back to high memory
 552                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
 553                  */
 554                 if (!high)
 555                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 556                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX,
 557                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
 558                 if (!crash_base)
 559                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 560                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX,
 561                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
 562                 if (!crash_base) {
 563                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 564                         return;
 565                 }
 566         } else {
 567                 unsigned long long start;
 568
 569                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 570                                                crash_base + crash_size,
 571                                                crash_size, 1 << 20);
 572                 if (start != crash_base) {
 573                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 574                         return;
 575                 }
 576         }
 577         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 578         if (ret) {
 579                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
 580                 return;
 581         }
 582
 583         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
 584                 memblock_free(crash_base, crash_size);
 585                 return;
 586         }
 587
 588         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 589                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 590                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 591                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 592
 593         crashk_res.start = crash_base;
 594         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 595         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 596 }
 597 #else
 598 static void __init reserve_crashkernel(void)
 599 {
 600 }
 601 #endif
 602
 603 static struct resource standard_io_resources[] = {
 604         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 605                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 606         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 607                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 608         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 609                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 610         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 611                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 612         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 613                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 614         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 615                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 616         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 617                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 618         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 619                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 620         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 621                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 622         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 623                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 624 };
 625
 626 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 627 {
 628         int i;
 629
 630         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 631         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 632                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 633
 634 }
 635
 636 static __init void reserve_ibft_region(void)
 637 {
 638         unsigned long addr, size = 0;
 639
 640         addr = find_ibft_region(&size);
 641
 642         if (size)
 643                 memblock_reserve(addr, size);
 644 }
 645
 646 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 647 {
 648 #ifdef CONFIG_PCI
 649         int i;
 650         u16 vendor, devid;
 651         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 652                 0x0102,
 653                 0x0112,
 654                 0x0122,
 655                 0x0106,
 656                 0x0116,
 657                 0x0126,
 658                 0x010a,
 659         };
 660
 661         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 662         if (!early_pci_allowed())
 663                 return false;
 664
 665         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 666         if (vendor != 0x8086)
 667                 return false;
 668
 669         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 670         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 671                 if (devid == snb_ids[i])
 672                         return true;
 673 #endif
 674
 675         return false;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 680  * them from allocation.
 681  */
 682 static void __init trim_snb_memory(void)
 683 {
 684         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 685                 0x20050000,
 686                 0x20110000,
 687                 0x20130000,
 688                 0x20138000,
 689                 0x40004000,
 690         };
 691         int i;
 692
 693         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 694                 return;
 695
 696         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 697
 698         /*
 699          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 700          * already been reserved.
 701          */
 702         memblock_reserve(0, 1<<20);
 703
 704         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 705                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 706                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 707                                bad_pages[i]);
 708         }
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 713  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 714  * specific platforms.
 715  *
 716  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 717  */
 718 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 719 {
 720         trim_snb_memory();
 721 }
 722
 723 static void __init trim_bios_range(void)
 724 {
 725         /*
 726          * A special case is the first 4Kb of memory;
 727          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 728          * not listed as such in the E820 table.
 729          *
 730          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 731          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 732          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 733          */
 734         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
 735
 736         /*
 737          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 738          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 739          * take them out.
 740          */
 741         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
 742
 743         e820__update_table(e820_table);
 744 }
 745
 746 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 747 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 748 {
 749         u64 start = __pa_symbol(_text);
 750         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 751
 752         /*
 753          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
 754          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 755          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 756          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 757          * we will crash later anyways.
 758          */
 759         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
 760                 return;
 761
 762         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
 763         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
 764         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
 765 }
 766
 767 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 768
 769 static int __init parse_reservelow(char *p)
 770 {
 771         unsigned long long size;
 772
 773         if (!p)
 774                 return -EINVAL;
 775
 776         size = memparse(p, &p);
 777
 778         if (size < 4096)
 779                 size = 4096;
 780
 781         if (size > 640*1024)
 782                 size = 640*1024;
 783
 784         reserve_low = size;
 785
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 790
 791 static void __init trim_low_memory_range(void)
 792 {
 793         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Dump out kernel offset information on panic.
 798  */
 799 static int
 800 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 801 {
 802         if (kaslr_enabled()) {
 803                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 804                          kaslr_offset(),
 805                          __START_KERNEL,
 806                          __START_KERNEL_map,
 807                          MODULES_VADDR-1);
 808         } else {
 809                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 810         }
 811
 812         return 0;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 817  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 818  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 819  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 820  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 821  */
 822 /*
 823  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 824  *
 825  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 826  */
 827
 828 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 829 {
 830         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 831                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 832
 833         /*
 834          * Make sure page 0 is always reserved because on systems with
 835          * L1TF its contents can be leaked to user processes.
 836          */
 837         memblock_reserve(0, PAGE_SIZE);
 838
 839         early_reserve_initrd();
 840
 841         /*
 842          * At this point everything still needed from the boot loader
 843          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 844          * RAM in e820. All other memory is free game.
 845          */
 846
 847 #ifdef CONFIG_X86_32
 848         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 849
 850         /*
 851          * copy kernel address range established so far and switch
 852          * to the proper swapper page table
 853          */
 854         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 855                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 856                         KERNEL_PGD_PTRS);
 857
 858         load_cr3(swapper_pg_dir);
 859         /*
 860          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 861          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 862          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
 863          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 864          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 865          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 866          * so proper operation is guaranteed.
 867          */
 868         __flush_tlb_all();
 869 #else
 870         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 871         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
 872 #endif
 873
 874         /*
 875          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 876          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 877          */
 878         olpc_ofw_detect();
 879
 880         idt_setup_early_traps();
 881         early_cpu_init();
 882         arch_init_ideal_nops();
 883         jump_label_init();
 884         early_ioremap_init();
 885
 886         setup_olpc_ofw_pgd();
 887
 888         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 889         screen_info = boot_params.screen_info;
 890         edid_info = boot_params.edid_info;
 891 #ifdef CONFIG_X86_32
 892         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 893         ist_info = boot_params.ist_info;
 894 #endif
 895         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 896         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 897         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 898                 bootloader_type &= 0xf;
 899                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 900         }
 901         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 902         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 903
 904 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 905         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 906         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 907         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 908 #endif
 909 #ifdef CONFIG_EFI
 910         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 911                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 912                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 913         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 914                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 915                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 916                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 917         }
 918 #endif
 919
 920         x86_init.oem.arch_setup();
 921
 922         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 923         e820__memory_setup();
 924         parse_setup_data();
 925
 926         copy_edd();
 927
 928         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 929                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 930         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 931         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 932         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 933         init_mm.brk = _brk_end;
 934
 935         mpx_mm_init(&init_mm);
 936
 937         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 938         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 939         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 940         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 941         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 942         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 943
 944 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 945 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 946         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 947 #else
 948         if (builtin_cmdline[0]) {
 949                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 950                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 951                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 952                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 953         }
 954 #endif
 955 #endif
 956
 957         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 958         *cmdline_p = command_line;
 959
 960         /*
 961          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 962          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 963          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 964          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 965          * to honor the respective command line option.
 966          */
 967         x86_configure_nx();
 968
 969         parse_early_param();
 970
 971         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 972                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 973 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 974         /*
 975          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
 976          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
 977          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
 978          * for the kernel.
 979          *
 980          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
 981          * SRAT is parsed, we don't know about it.
 982          *
 983          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
 984          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
 985          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
 986          *
 987          * Since on modern servers, one node could have double-digit
 988          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
 989          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
 990          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
 991          * the kernel away from hotpluggable memory.
 992          */
 993         if (movable_node_is_enabled())
 994                 memblock_set_bottom_up(true);
 995 #endif
 996
 997         x86_report_nx();
 998
 999         /* after early param, so could get panic from serial */
1000         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
1001
1002         if (acpi_mps_check()) {
1003 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1004                 disable_apic = 1;
1005 #endif
1006                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
1007         }
1008
1009         e820__reserve_setup_data();
1010         e820__finish_early_params();
1011
1012         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1013                 efi_init();
1014
1015         dmi_setup();
1016
1017         /*
1018          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1019          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
1020          */
1021         init_hypervisor_platform();
1022
1023         tsc_early_init();
1024         x86_init.resources.probe_roms();
1025
1026         /* after parse_early_param, so could debug it */
1027         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1028         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1029         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1030
1031         e820_add_kernel_range();
1032         trim_bios_range();
1033 #ifdef CONFIG_X86_32
1034         if (ppro_with_ram_bug()) {
1035                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1036                                   E820_TYPE_RESERVED);
1037                 e820__update_table(e820_table);
1038                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1039                 e820__print_table("bad_ppro");
1040         }
1041 #else
1042         early_gart_iommu_check();
1043 #endif
1044
1045         /*
1046          * partially used pages are not usable - thus
1047          * we are rounding upwards:
1048          */
1049         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1050
1051         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1052         mtrr_bp_init();
1053         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1054                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1055
1056         max_possible_pfn = max_pfn;
1057
1058         /*
1059          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1060          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1061          * effect.
1062          */
1063         init_cache_modes();
1064
1065         /*
1066          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1067          * defined and before each memory section base is used.
1068          */
1069         kernel_randomize_memory();
1070
1071 #ifdef CONFIG_X86_32
1072         /* max_low_pfn get updated here */
1073         find_low_pfn_range();
1074 #else
1075         check_x2apic();
1076
1077         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1078         /* need this before calling reserve_initrd */
1079         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1080                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1081         else
1082                 max_low_pfn = max_pfn;
1083
1084         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1085 #endif
1086
1087         /*
1088          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1089          */
1090         find_smp_config();
1091
1092         reserve_ibft_region();
1093
1094         early_alloc_pgt_buf();
1095
1096         /*
1097          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1098          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1099          *  brk area.
1100          */
1101         reserve_brk();
1102
1103         cleanup_highmap();
1104
1105         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1106         e820__memblock_setup();
1107
1108         reserve_bios_regions();
1109
1110         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP)) {
1111                 efi_fake_memmap();
1112                 efi_find_mirror();
1113                 efi_esrt_init();
1114
1115                 /*
1116                  * The EFI specification says that boot service code won't be
1117                  * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1118                  */
1119                 efi_reserve_boot_services();
1120         }
1121
1122         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1123         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1124
1125 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1126         setup_bios_corruption_check();
1127 #endif
1128
1129 #ifdef CONFIG_X86_32
1130         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1131                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1132 #endif
1133
1134         reserve_real_mode();
1135
1136         trim_platform_memory_ranges();
1137         trim_low_memory_range();
1138
1139         init_mem_mapping();
1140
1141         idt_setup_early_pf();
1142
1143         /*
1144          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1145          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1146          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1147          * rule it out.
1148          *
1149          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1150          * PCIDE for now).
1151          */
1152         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1153
1154         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1155
1156         /*
1157          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1158          */
1159
1160 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1161         if (init_ohci1394_dma_early)
1162                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1163 #endif
1164         /* Allocate bigger log buffer */
1165         setup_log_buf(1);
1166
1167         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1168                 switch (boot_params.secure_boot) {
1169                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1170                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1171                         break;
1172                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1173                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1174                         break;
1175                 default:
1176                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1177                         break;
1178                 }
1179         }
1180
1181         reserve_initrd();
1182
1183         acpi_table_upgrade();
1184
1185         vsmp_init();
1186
1187         io_delay_init();
1188
1189         early_platform_quirks();
1190
1191         /*
1192          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1193          */
1194         acpi_boot_table_init();
1195
1196         early_acpi_boot_init();
1197
1198         initmem_init();
1199         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1200
1201         /*
1202          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1203          * won't consume hotpluggable memory.
1204          */
1205         reserve_crashkernel();
1206
1207         memblock_find_dma_reserve();
1208
1209         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1210                 early_xdbc_register_console();
1211
1212         x86_init.paging.pagetable_init();
1213
1214         kasan_init();
1215
1216         /*
1217          * Sync back kernel address range.
1218          *
1219          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1220          * this call?
1221          */
1222         sync_initial_page_table();
1223
1224         tboot_probe();
1225
1226         map_vsyscall();
1227
1228         generic_apic_probe();
1229
1230         early_quirks();
1231
1232         /*
1233          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1234          */
1235         acpi_boot_init();
1236         sfi_init();
1237         x86_dtb_init();
1238
1239         /*
1240          * get boot-time SMP configuration:
1241          */
1242         get_smp_config();
1243
1244         /*
1245          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1246          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1247          */
1248         init_apic_mappings();
1249
1250         prefill_possible_map();
1251
1252         init_cpu_to_node();
1253
1254         io_apic_init_mappings();
1255
1256         x86_init.hyper.guest_late_init();
1257
1258         e820__reserve_resources();
1259         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1260
1261         x86_init.resources.reserve_resources();
1262
1263         e820__setup_pci_gap();
1264
1265 #ifdef CONFIG_VT
1266 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1267         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1268                 conswitchp = &vga_con;
1269 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1270         conswitchp = &dummy_con;
1271 #endif
1272 #endif
1273         x86_init.oem.banner();
1274
1275         x86_init.timers.wallclock_init();
1276
1277         mcheck_init();
1278
1279         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1280
1281 #ifdef CONFIG_EFI
1282         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1283                 efi_apply_memmap_quirks();
1284 #endif
1285
1286         unwind_init();
1287 }
1288
1289 #ifdef CONFIG_X86_32
1290
1291 static struct resource video_ram_resource = {
1292         .name   = "Video RAM area",
1293         .start  = 0xa0000,
1294         .end    = 0xbffff,
1295         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1296 };
1297
1298 void __init i386_reserve_resources(void)
1299 {
1300         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1301         reserve_standard_io_resources();
1302 }
1303
1304 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1305
1306 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1307         .notifier_call = dump_kernel_offset
1308 };
1309
1310 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1311 {
1312         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1313                                         &kernel_offset_notifier);
1314         return 0;
1315 }
1316 __initcall(register_kernel_offset_dumper);