arch/x86/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   5  *
   6  *  Memory region support
   7  *      David Parsons <orc@pell.chi.il.us>, July-August 1999
   8  *
   9  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
  10  *  Brian Moyle <bmoyle@mvista.com>, February 2001
  11  *
  12  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
  13  *    Patrick Mochel <mochel@osdl.org>, March 2002
  14  *
  15  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
  16  *  Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
  17  *
  18  */
  19
  20 /*
  21  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  22  */
  23
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mmzone.h>
  27 #include <linux/screen_info.h>
  28 #include <linux/ioport.h>
  29 #include <linux/acpi.h>
  30 #include <linux/sfi.h>
  31 #include <linux/apm_bios.h>
  32 #include <linux/initrd.h>
  33 #include <linux/bootmem.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/seq_file.h>
  36 #include <linux/console.h>
  37 #include <linux/root_dev.h>
  38 #include <linux/highmem.h>
  39 #include <linux/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
  54 #include <linux/errno.h>
  55 #include <linux/kernel.h>
  56 #include <linux/stddef.h>
  57 #include <linux/unistd.h>
  58 #include <linux/ptrace.h>
  59 #include <linux/user.h>
  60 #include <linux/delay.h>
  61
  62 #include <linux/kallsyms.h>
  63 #include <linux/cpufreq.h>
  64 #include <linux/dma-mapping.h>
  65 #include <linux/ctype.h>
  66 #include <linux/uaccess.h>
  67
  68 #include <linux/percpu.h>
  69 #include <linux/crash_dump.h>
  70 #include <linux/tboot.h>
  71 #include <linux/jiffies.h>
  72 #include <linux/mem_encrypt.h>
  73
  74 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
  75 #include <video/edid.h>
  76
  77 #include <asm/mtrr.h>
  78 #include <asm/apic.h>
  79 #include <asm/realmode.h>
  80 #include <asm/e820/api.h>
  81 #include <asm/mpspec.h>
  82 #include <asm/setup.h>
  83 #include <asm/efi.h>
  84 #include <asm/timer.h>
  85 #include <asm/i8259.h>
  86 #include <asm/sections.h>
  87 #include <asm/io_apic.h>
  88 #include <asm/ist.h>
  89 #include <asm/setup_arch.h>
  90 #include <asm/bios_ebda.h>
  91 #include <asm/cacheflush.h>
  92 #include <asm/processor.h>
  93 #include <asm/bugs.h>
  94 #include <asm/kasan.h>
  95
  96 #include <asm/vsyscall.h>
  97 #include <asm/cpu.h>
  98 #include <asm/desc.h>
  99 #include <asm/dma.h>
 100 #include <asm/iommu.h>
 101 #include <asm/gart.h>
 102 #include <asm/mmu_context.h>
 103 #include <asm/proto.h>
 104
 105 #include <asm/paravirt.h>
 106 #include <asm/hypervisor.h>
 107 #include <asm/olpc_ofw.h>
 108
 109 #include <asm/percpu.h>
 110 #include <asm/topology.h>
 111 #include <asm/apicdef.h>
 112 #include <asm/amd_nb.h>
 113 #include <asm/mce.h>
 114 #include <asm/alternative.h>
 115 #include <asm/prom.h>
 116 #include <asm/microcode.h>
 117 #include <asm/kaslr.h>
 118 #include <asm/unwind.h>
 119
 120 /*
 121  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
 122  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
 123  *
 124  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
 125  * represented by pfn_mapped
 126  */
 127 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 128 unsigned long max_pfn_mapped;
 129
 130 #ifdef CONFIG_DMI
 131 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 132 #endif
 133
 134
 135 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 136 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 137
 138 struct boot_params boot_params;
 139
 140 /*
 141  * Machine setup..
 142  */
 143 static struct resource data_resource = {
 144         .name   = "Kernel data",
 145         .start  = 0,
 146         .end    = 0,
 147         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 148 };
 149
 150 static struct resource code_resource = {
 151         .name   = "Kernel code",
 152         .start  = 0,
 153         .end    = 0,
 154         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 155 };
 156
 157 static struct resource bss_resource = {
 158         .name   = "Kernel bss",
 159         .start  = 0,
 160         .end    = 0,
 161         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 162 };
 163
 164
 165 #ifdef CONFIG_X86_32
 166 /* cpu data as detected by the assembly code in head_32.S */
 167 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
 168
 169 /* common cpu data for all cpus */
 170 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 171 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 172
 173 unsigned int def_to_bigsmp;
 174
 175 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 176 unsigned int machine_id;
 177 unsigned int machine_submodel_id;
 178 unsigned int BIOS_revision;
 179
 180 struct apm_info apm_info;
 181 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 182
 183 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 184         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 185 struct ist_info ist_info;
 186 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 187 #else
 188 struct ist_info ist_info;
 189 #endif
 190
 191 #else
 192 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 193 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 194 #endif
 195
 196
 197 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 198 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
 199 #else
 200 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
 201 #endif
 202
 203 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 204 int bootloader_type, bootloader_version;
 205
 206 /*
 207  * Setup options
 208  */
 209 struct screen_info screen_info;
 210 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 211 struct edid_info edid_info;
 212 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 213
 214 extern int root_mountflags;
 215
 216 unsigned long saved_video_mode;
 217
 218 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 219 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 220 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 221
 222 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 223 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 224 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 225 #endif
 226
 227 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 228 struct edd edd;
 229 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 230 EXPORT_SYMBOL(edd);
 231 #endif
 232 /**
 233  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 234  *              from boot_params into a safe place.
 235  *
 236  */
 237 static inline void __init copy_edd(void)
 238 {
 239      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 240             sizeof(edd.mbr_signature));
 241      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 242      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 243      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 244 }
 245 #else
 246 static inline void __init copy_edd(void)
 247 {
 248 }
 249 #endif
 250
 251 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 252 {
 253         size_t mask = align - 1;
 254         void *ret;
 255
 256         BUG_ON(_brk_start == 0);
 257         BUG_ON(align & mask);
 258
 259         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 260         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 261
 262         ret = (void *)_brk_end;
 263         _brk_end += size;
 264
 265         memset(ret, 0, size);
 266
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 #ifdef CONFIG_X86_32
 271 static void __init cleanup_highmap(void)
 272 {
 273 }
 274 #endif
 275
 276 static void __init reserve_brk(void)
 277 {
 278         if (_brk_end > _brk_start)
 279                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
 280                                  _brk_end - _brk_start);
 281
 282         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 283            new allocations */
 284         _brk_start = 0;
 285 }
 286
 287 u64 relocated_ramdisk;
 288
 289 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 290
 291 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 292 {
 293         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 294
 295         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 296
 297         return ramdisk_image;
 298 }
 299 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 300 {
 301         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 302
 303         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 304
 305         return ramdisk_size;
 306 }
 307
 308 static void __init relocate_initrd(void)
 309 {
 310         /* Assume only end is not page aligned */
 311         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 312         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 313         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 314
 315         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 316         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 317                                                    area_size, PAGE_SIZE);
 318
 319         if (!relocated_ramdisk)
 320                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 321                       ramdisk_size);
 322
 323         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 324            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 325         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
 326         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
 327         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 328         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 329                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 330
 331         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
 332
 333         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 334                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 335                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 336                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 337 }
 338
 339 static void __init early_reserve_initrd(void)
 340 {
 341         /* Assume only end is not page aligned */
 342         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 343         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 344         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 345
 346         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 347             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 348                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 349
 350         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 351 }
 352 static void __init reserve_initrd(void)
 353 {
 354         /* Assume only end is not page aligned */
 355         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 356         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 357         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 358         u64 mapped_size;
 359
 360         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 361             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 362                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 363
 364         initrd_start = 0;
 365
 366         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 367         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 368                 panic("initrd too large to handle, "
 369                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 370                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 371
 372         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 373                         ramdisk_end - 1);
 374
 375         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 376                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 377                 /* All are mapped, easy case */
 378                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 379                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 380                 return;
 381         }
 382
 383         relocate_initrd();
 384
 385         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 386 }
 387
 388 #else
 389 static void __init early_reserve_initrd(void)
 390 {
 391 }
 392 static void __init reserve_initrd(void)
 393 {
 394 }
 395 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 396
 397 static void __init parse_setup_data(void)
 398 {
 399         struct setup_data *data;
 400         u64 pa_data, pa_next;
 401
 402         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 403         while (pa_data) {
 404                 u32 data_len, data_type;
 405
 406                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 407                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 408                 data_type = data->type;
 409                 pa_next = data->next;
 410                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 411
 412                 switch (data_type) {
 413                 case SETUP_E820_EXT:
 414                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
 415                         break;
 416                 case SETUP_DTB:
 417                         add_dtb(pa_data);
 418                         break;
 419                 case SETUP_EFI:
 420                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 421                         break;
 422                 default:
 423                         break;
 424                 }
 425                 pa_data = pa_next;
 426         }
 427 }
 428
 429 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 430 {
 431         struct setup_data *data;
 432         u64 pa_data;
 433
 434         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 435         while (pa_data) {
 436                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 437                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 438                 pa_data = data->next;
 439                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 440         }
 441 }
 442
 443 /*
 444  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 445  */
 446
 447 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 448
 449 /* 16M alignment for crash kernel regions */
 450 #define CRASH_ALIGN             (16 << 20)
 451
 452 /*
 453  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 454  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 455  * On 64bit, old kexec-tools need to under 896MiB.
 456  */
 457 #ifdef CONFIG_X86_32
 458 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (512 << 20)
 459 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    (512 << 20)
 460 #else
 461 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     (896UL << 20)
 462 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    MAXMEM
 463 #endif
 464
 465 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
 466 {
 467 #ifdef CONFIG_X86_64
 468         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
 469         unsigned long total_low_mem;
 470         int ret;
 471
 472         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 473
 474         /* crashkernel=Y,low */
 475         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
 476         if (ret) {
 477                 /*
 478                  * two parts from lib/swiotlb.c:
 479                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 480                  *
 481                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 482                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 483                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 484                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 485                  */
 486                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
 487         } else {
 488                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 489                 if (!low_size)
 490                         return 0;
 491         }
 492
 493         low_base = memblock_find_in_range(0, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
 494         if (!low_base) {
 495                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
 496                        (unsigned long)(low_size >> 20));
 497                 return -ENOMEM;
 498         }
 499
 500         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
 501         if (ret) {
 502                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
 503                 return ret;
 504         }
 505
 506         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 507                 (unsigned long)(low_size >> 20),
 508                 (unsigned long)(low_base >> 20),
 509                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 510
 511         crashk_low_res.start = low_base;
 512         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 513         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 514 #endif
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 static void __init reserve_crashkernel(void)
 519 {
 520         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
 521         bool high = false;
 522         int ret;
 523
 524         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 525
 526         /* crashkernel=XM */
 527         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
 528         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 529                 /* crashkernel=X,high */
 530                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 531                                              &crash_size, &crash_base);
 532                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 533                         return;
 534                 high = true;
 535         }
 536
 537         /* 0 means: find the address automatically */
 538         if (crash_base <= 0) {
 539                 /*
 540                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
 541                  * as old kexec-tools loads bzImage below that, unless
 542                  * "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
 543                  */
 544                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 545                                                     high ? CRASH_ADDR_HIGH_MAX
 546                                                          : CRASH_ADDR_LOW_MAX,
 547                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
 548                 if (!crash_base) {
 549                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 550                         return;
 551                 }
 552
 553         } else {
 554                 unsigned long long start;
 555
 556                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 557                                                crash_base + crash_size,
 558                                                crash_size, 1 << 20);
 559                 if (start != crash_base) {
 560                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 561                         return;
 562                 }
 563         }
 564         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 565         if (ret) {
 566                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
 567                 return;
 568         }
 569
 570         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
 571                 memblock_free(crash_base, crash_size);
 572                 return;
 573         }
 574
 575         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 576                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 577                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 578                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 579
 580         crashk_res.start = crash_base;
 581         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 582         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 583 }
 584 #else
 585 static void __init reserve_crashkernel(void)
 586 {
 587 }
 588 #endif
 589
 590 static struct resource standard_io_resources[] = {
 591         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 592                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 593         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 594                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 595         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 596                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 597         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 598                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 599         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 600                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 601         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 602                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 603         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 604                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 605         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 606                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 607         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 608                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 609         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 610                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 611 };
 612
 613 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 614 {
 615         int i;
 616
 617         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 618         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 619                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 620
 621 }
 622
 623 static __init void reserve_ibft_region(void)
 624 {
 625         unsigned long addr, size = 0;
 626
 627         addr = find_ibft_region(&size);
 628
 629         if (size)
 630                 memblock_reserve(addr, size);
 631 }
 632
 633 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 634 {
 635 #ifdef CONFIG_PCI
 636         int i;
 637         u16 vendor, devid;
 638         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 639                 0x0102,
 640                 0x0112,
 641                 0x0122,
 642                 0x0106,
 643                 0x0116,
 644                 0x0126,
 645                 0x010a,
 646         };
 647
 648         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 649         if (!early_pci_allowed())
 650                 return false;
 651
 652         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 653         if (vendor != 0x8086)
 654                 return false;
 655
 656         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 657         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 658                 if (devid == snb_ids[i])
 659                         return true;
 660 #endif
 661
 662         return false;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 667  * them from allocation.
 668  */
 669 static void __init trim_snb_memory(void)
 670 {
 671         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 672                 0x20050000,
 673                 0x20110000,
 674                 0x20130000,
 675                 0x20138000,
 676                 0x40004000,
 677         };
 678         int i;
 679
 680         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 681                 return;
 682
 683         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 684
 685         /*
 686          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 687          * already been reserved.
 688          */
 689         memblock_reserve(0, 1<<20);
 690
 691         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 692                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 693                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 694                                bad_pages[i]);
 695         }
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 700  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 701  * specific platforms.
 702  *
 703  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 704  */
 705 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 706 {
 707         trim_snb_memory();
 708 }
 709
 710 static void __init trim_bios_range(void)
 711 {
 712         /*
 713          * A special case is the first 4Kb of memory;
 714          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 715          * not listed as such in the E820 table.
 716          *
 717          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 718          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 719          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 720          */
 721         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
 722
 723         /*
 724          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 725          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 726          * take them out.
 727          */
 728         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
 729
 730         e820__update_table(e820_table);
 731 }
 732
 733 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 734 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 735 {
 736         u64 start = __pa_symbol(_text);
 737         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 738
 739         /*
 740          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
 741          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 742          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 743          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 744          * we will crash later anyways.
 745          */
 746         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
 747                 return;
 748
 749         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
 750         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
 751         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
 752 }
 753
 754 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 755
 756 static int __init parse_reservelow(char *p)
 757 {
 758         unsigned long long size;
 759
 760         if (!p)
 761                 return -EINVAL;
 762
 763         size = memparse(p, &p);
 764
 765         if (size < 4096)
 766                 size = 4096;
 767
 768         if (size > 640*1024)
 769                 size = 640*1024;
 770
 771         reserve_low = size;
 772
 773         return 0;
 774 }
 775
 776 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 777
 778 static void __init trim_low_memory_range(void)
 779 {
 780         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 781 }
 782
 783 /*
 784  * Dump out kernel offset information on panic.
 785  */
 786 static int
 787 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 788 {
 789         if (kaslr_enabled()) {
 790                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 791                          kaslr_offset(),
 792                          __START_KERNEL,
 793                          __START_KERNEL_map,
 794                          MODULES_VADDR-1);
 795         } else {
 796                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 797         }
 798
 799         return 0;
 800 }
 801
 802 /*
 803  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 804  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 805  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 806  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 807  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 808  */
 809 /*
 810  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 811  *
 812  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 813  */
 814
 815 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 816 {
 817         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 818                          (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)_text);
 819
 820         early_reserve_initrd();
 821
 822         /*
 823          * At this point everything still needed from the boot loader
 824          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 825          * RAM in e820. All other memory is free game.
 826          */
 827
 828 #ifdef CONFIG_X86_32
 829         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 830
 831         /*
 832          * copy kernel address range established so far and switch
 833          * to the proper swapper page table
 834          */
 835         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 836                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 837                         KERNEL_PGD_PTRS);
 838
 839         load_cr3(swapper_pg_dir);
 840         /*
 841          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 842          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 843          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
 844          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 845          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 846          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 847          * so proper operation is guaranteed.
 848          */
 849         __flush_tlb_all();
 850 #else
 851         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 852         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
 853 #endif
 854
 855         /*
 856          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 857          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 858          */
 859         olpc_ofw_detect();
 860
 861         idt_setup_early_traps();
 862         early_cpu_init();
 863         early_ioremap_init();
 864
 865         setup_olpc_ofw_pgd();
 866
 867         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 868         screen_info = boot_params.screen_info;
 869         edid_info = boot_params.edid_info;
 870 #ifdef CONFIG_X86_32
 871         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 872         ist_info = boot_params.ist_info;
 873 #endif
 874         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 875         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 876         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 877                 bootloader_type &= 0xf;
 878                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 879         }
 880         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 881         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 882
 883 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 884         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 885         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 886         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 887 #endif
 888 #ifdef CONFIG_EFI
 889         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 890                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 891                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 892         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 893                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 894                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 895                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 896         }
 897 #endif
 898
 899         x86_init.oem.arch_setup();
 900
 901         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 902         e820__memory_setup();
 903         parse_setup_data();
 904
 905         copy_edd();
 906
 907         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 908                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 909         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 910         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 911         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 912         init_mm.brk = _brk_end;
 913
 914         mpx_mm_init(&init_mm);
 915
 916         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 917         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 918         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
 919         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 920         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 921         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 922
 923 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 924 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 925         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 926 #else
 927         if (builtin_cmdline[0]) {
 928                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 929                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 930                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 931                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 932         }
 933 #endif
 934 #endif
 935
 936         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 937         *cmdline_p = command_line;
 938
 939         /*
 940          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 941          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 942          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 943          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 944          * to honor the respective command line option.
 945          */
 946         x86_configure_nx();
 947
 948         parse_early_param();
 949
 950         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 951                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 952 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 953         /*
 954          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
 955          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
 956          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
 957          * for the kernel.
 958          *
 959          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
 960          * SRAT is parsed, we don't know about it.
 961          *
 962          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
 963          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
 964          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
 965          *
 966          * Since on modern servers, one node could have double-digit
 967          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
 968          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
 969          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
 970          * the kernel away from hotpluggable memory.
 971          */
 972         if (movable_node_is_enabled())
 973                 memblock_set_bottom_up(true);
 974 #endif
 975
 976         x86_report_nx();
 977
 978         /* after early param, so could get panic from serial */
 979         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 980
 981         if (acpi_mps_check()) {
 982 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 983                 disable_apic = 1;
 984 #endif
 985                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 986         }
 987
 988 #ifdef CONFIG_PCI
 989         if (pci_early_dump_regs)
 990                 early_dump_pci_devices();
 991 #endif
 992
 993         e820__reserve_setup_data();
 994         e820__finish_early_params();
 995
 996         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 997                 efi_init();
 998
 999         dmi_scan_machine();
1000         dmi_memdev_walk();
1001         dmi_set_dump_stack_arch_desc();
1002
1003         /*
1004          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1005          * needs to be done after dmi_scan_machine(), for the boot CPU.
1006          */
1007         init_hypervisor_platform();
1008
1009         x86_init.resources.probe_roms();
1010
1011         /* after parse_early_param, so could debug it */
1012         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1013         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1014         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1015
1016         e820_add_kernel_range();
1017         trim_bios_range();
1018 #ifdef CONFIG_X86_32
1019         if (ppro_with_ram_bug()) {
1020                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1021                                   E820_TYPE_RESERVED);
1022                 e820__update_table(e820_table);
1023                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1024                 e820__print_table("bad_ppro");
1025         }
1026 #else
1027         early_gart_iommu_check();
1028 #endif
1029
1030         /*
1031          * partially used pages are not usable - thus
1032          * we are rounding upwards:
1033          */
1034         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1035
1036         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1037         mtrr_bp_init();
1038         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1039                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1040
1041         max_possible_pfn = max_pfn;
1042
1043         /*
1044          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1045          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1046          * effect.
1047          */
1048         init_cache_modes();
1049
1050         /*
1051          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1052          * defined and before each memory section base is used.
1053          */
1054         kernel_randomize_memory();
1055
1056 #ifdef CONFIG_X86_32
1057         /* max_low_pfn get updated here */
1058         find_low_pfn_range();
1059 #else
1060         check_x2apic();
1061
1062         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1063         /* need this before calling reserve_initrd */
1064         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1065                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1066         else
1067                 max_low_pfn = max_pfn;
1068
1069         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1070 #endif
1071
1072         /*
1073          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1074          */
1075         find_smp_config();
1076
1077         reserve_ibft_region();
1078
1079         early_alloc_pgt_buf();
1080
1081         /*
1082          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1083          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1084          *  brk area.
1085          */
1086         reserve_brk();
1087
1088         cleanup_highmap();
1089
1090         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1091         e820__memblock_setup();
1092
1093         reserve_bios_regions();
1094
1095         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP)) {
1096                 efi_fake_memmap();
1097                 efi_find_mirror();
1098                 efi_esrt_init();
1099
1100                 /*
1101                  * The EFI specification says that boot service code won't be
1102                  * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1103                  */
1104                 efi_reserve_boot_services();
1105         }
1106
1107         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1108         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1109
1110 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1111         setup_bios_corruption_check();
1112 #endif
1113
1114 #ifdef CONFIG_X86_32
1115         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1116                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1117 #endif
1118
1119         reserve_real_mode();
1120
1121         trim_platform_memory_ranges();
1122         trim_low_memory_range();
1123
1124         init_mem_mapping();
1125
1126         idt_setup_early_pf();
1127
1128         /*
1129          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1130          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1131          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1132          * rule it out.
1133          *
1134          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1135          * PCIDE for now).
1136          */
1137         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1138
1139         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1140
1141         /*
1142          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1143          */
1144
1145 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1146         if (init_ohci1394_dma_early)
1147                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1148 #endif
1149         /* Allocate bigger log buffer */
1150         setup_log_buf(1);
1151
1152         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1153                 switch (boot_params.secure_boot) {
1154                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1155                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1156                         break;
1157                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1158                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1159                         break;
1160                 default:
1161                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1162                         break;
1163                 }
1164         }
1165
1166         reserve_initrd();
1167
1168         acpi_table_upgrade();
1169
1170         vsmp_init();
1171
1172         io_delay_init();
1173
1174         early_platform_quirks();
1175
1176         /*
1177          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1178          */
1179         acpi_boot_table_init();
1180
1181         early_acpi_boot_init();
1182
1183         initmem_init();
1184         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1185
1186         /*
1187          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1188          * won't consume hotpluggable memory.
1189          */
1190         reserve_crashkernel();
1191
1192         memblock_find_dma_reserve();
1193
1194 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1195         kvmclock_init();
1196 #endif
1197
1198         tsc_early_delay_calibrate();
1199         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1200                 early_xdbc_register_console();
1201
1202         x86_init.paging.pagetable_init();
1203
1204         kasan_init();
1205
1206         /*
1207          * Sync back kernel address range.
1208          *
1209          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1210          * this call?
1211          */
1212         sync_initial_page_table();
1213
1214         tboot_probe();
1215
1216         map_vsyscall();
1217
1218         generic_apic_probe();
1219
1220         early_quirks();
1221
1222         /*
1223          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1224          */
1225         acpi_boot_init();
1226         sfi_init();
1227         x86_dtb_init();
1228
1229         /*
1230          * get boot-time SMP configuration:
1231          */
1232         get_smp_config();
1233
1234         /*
1235          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1236          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1237          */
1238         init_apic_mappings();
1239
1240         prefill_possible_map();
1241
1242         init_cpu_to_node();
1243
1244         io_apic_init_mappings();
1245
1246         x86_init.hyper.guest_late_init();
1247
1248         e820__reserve_resources();
1249         e820__register_nosave_regions(max_low_pfn);
1250
1251         x86_init.resources.reserve_resources();
1252
1253         e820__setup_pci_gap();
1254
1255 #ifdef CONFIG_VT
1256 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1257         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1258                 conswitchp = &vga_con;
1259 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1260         conswitchp = &dummy_con;
1261 #endif
1262 #endif
1263         x86_init.oem.banner();
1264
1265         x86_init.timers.wallclock_init();
1266
1267         mcheck_init();
1268
1269         arch_init_ideal_nops();
1270
1271         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1272
1273 #ifdef CONFIG_EFI
1274         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1275                 efi_apply_memmap_quirks();
1276 #endif
1277
1278         unwind_init();
1279 }
1280
1281 #ifdef CONFIG_X86_32
1282
1283 static struct resource video_ram_resource = {
1284         .name   = "Video RAM area",
1285         .start  = 0xa0000,
1286         .end    = 0xbffff,
1287         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1288 };
1289
1290 void __init i386_reserve_resources(void)
1291 {
1292         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1293         reserve_standard_io_resources();
1294 }
1295
1296 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1297
1298 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1299         .notifier_call = dump_kernel_offset
1300 };
1301
1302 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1303 {
1304         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1305                                         &kernel_offset_notifier);
1306         return 0;
1307 }
1308 __initcall(register_kernel_offset_dumper);
1309
1310 void arch_show_smap(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
1311 {
1312         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
1313                 return;
1314
1315         seq_printf(m, "ProtectionKey:  %8u\n", vma_pkey(vma));
1316 }