arch/x86/kernel/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  *
   5  * This file contains the setup_arch() code, which handles the architecture-dependent
   6  * parts of early kernel initialization.
   7  */
   8 #include <linux/console.h>
   9 #include <linux/crash_dump.h>
  10 #include <linux/dmi.h>
  11 #include <linux/efi.h>
  12 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
  13 #include <linux/initrd.h>
  14 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  15 #include <linux/memblock.h>
  16 #include <linux/pci.h>
  17 #include <linux/root_dev.h>
  18 #include <linux/sfi.h>
  19 #include <linux/hugetlb.h>
  20 #include <linux/tboot.h>
  21 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
  22
  23 #include <uapi/linux/mount.h>
  24
  25 #include <xen/xen.h>
  26
  27 #include <asm/apic.h>
  28 #include <asm/numa.h>
  29 #include <asm/bios_ebda.h>
  30 #include <asm/bugs.h>
  31 #include <asm/cpu.h>
  32 #include <asm/efi.h>
  33 #include <asm/gart.h>
  34 #include <asm/hypervisor.h>
  35 #include <asm/io_apic.h>
  36 #include <asm/kasan.h>
  37 #include <asm/kaslr.h>
  38 #include <asm/mce.h>
  39 #include <asm/mtrr.h>
  40 #include <asm/realmode.h>
  41 #include <asm/olpc_ofw.h>
  42 #include <asm/pci-direct.h>
  43 #include <asm/prom.h>
  44 #include <asm/proto.h>
  45 #include <asm/unwind.h>
  46 #include <asm/vsyscall.h>
  47 #include <linux/vmalloc.h>
  48
  49 /*
  50  * max_low_pfn_mapped: highest directly mapped pfn < 4 GB
  51  * max_pfn_mapped:     highest directly mapped pfn > 4 GB
  52  *
  53  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
  54  * represented by pfn_mapped[].
  55  */
  56 unsigned long max_low_pfn_mapped;
  57 unsigned long max_pfn_mapped;
  58
  59 #ifdef CONFIG_DMI
  60 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
  61 #endif
  62
  63
  64 /*
  65  * Range of the BSS area. The size of the BSS area is determined
  66  * at link time, with RESERVE_BRK*() facility reserving additional
  67  * chunks.
  68  */
  69 unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
  70 unsigned long _brk_end   = (unsigned long)__brk_base;
  71
  72 struct boot_params boot_params;
  73
  74 /*
  75  * These are the four main kernel memory regions, we put them into
  76  * the resource tree so that kdump tools and other debugging tools
  77  * recover it:
  78  */
  79
  80 static struct resource rodata_resource = {
  81         .name   = "Kernel rodata",
  82         .start  = 0,
  83         .end    = 0,
  84         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
  85 };
  86
  87 static struct resource data_resource = {
  88         .name   = "Kernel data",
  89         .start  = 0,
  90         .end    = 0,
  91         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
  92 };
  93
  94 static struct resource code_resource = {
  95         .name   = "Kernel code",
  96         .start  = 0,
  97         .end    = 0,
  98         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
  99 };
 100
 101 static struct resource bss_resource = {
 102         .name   = "Kernel bss",
 103         .start  = 0,
 104         .end    = 0,
 105         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 106 };
 107
 108
 109 #ifdef CONFIG_X86_32
 110 /* CPU data as detected by the assembly code in head_32.S */
 111 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
 112
 113 /* Common CPU data for all CPUs */
 114 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 115 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 116
 117 unsigned int def_to_bigsmp;
 118
 119 /* For MCA, but anyone else can use it if they want */
 120 unsigned int machine_id;
 121 unsigned int machine_submodel_id;
 122 unsigned int BIOS_revision;
 123
 124 struct apm_info apm_info;
 125 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 126
 127 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 128         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 129 struct ist_info ist_info;
 130 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 131 #else
 132 struct ist_info ist_info;
 133 #endif
 134
 135 #else
 136 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 137 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 138 #endif
 139
 140
 141 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 142 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
 143 #else
 144 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
 145 #endif
 146
 147 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 148 int bootloader_type, bootloader_version;
 149
 150 /*
 151  * Setup options
 152  */
 153 struct screen_info screen_info;
 154 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 155 struct edid_info edid_info;
 156 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 157
 158 extern int root_mountflags;
 159
 160 unsigned long saved_video_mode;
 161
 162 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 163 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 164 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 165
 166 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 167 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 168 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 169 #endif
 170
 171 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 172 struct edd edd;
 173 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 174 EXPORT_SYMBOL(edd);
 175 #endif
 176 /**
 177  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 178  *              from boot_params into a safe place.
 179  *
 180  */
 181 static inline void __init copy_edd(void)
 182 {
 183      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 184             sizeof(edd.mbr_signature));
 185      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 186      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 187      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 188 }
 189 #else
 190 static inline void __init copy_edd(void)
 191 {
 192 }
 193 #endif
 194
 195 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 196 {
 197         size_t mask = align - 1;
 198         void *ret;
 199
 200         BUG_ON(_brk_start == 0);
 201         BUG_ON(align & mask);
 202
 203         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 204         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 205
 206         ret = (void *)_brk_end;
 207         _brk_end += size;
 208
 209         memset(ret, 0, size);
 210
 211         return ret;
 212 }
 213
 214 #ifdef CONFIG_X86_32
 215 static void __init cleanup_highmap(void)
 216 {
 217 }
 218 #endif
 219
 220 static void __init reserve_brk(void)
 221 {
 222         if (_brk_end > _brk_start)
 223                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
 224                                  _brk_end - _brk_start);
 225
 226         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 227            new allocations */
 228         _brk_start = 0;
 229 }
 230
 231 u64 relocated_ramdisk;
 232
 233 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 234
 235 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 236 {
 237         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 238
 239         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 240
 241         if (ramdisk_image == 0)
 242                 ramdisk_image = phys_initrd_start;
 243
 244         return ramdisk_image;
 245 }
 246 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 247 {
 248         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 249
 250         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 251
 252         if (ramdisk_size == 0)
 253                 ramdisk_size = phys_initrd_size;
 254
 255         return ramdisk_size;
 256 }
 257
 258 static void __init relocate_initrd(void)
 259 {
 260         /* Assume only end is not page aligned */
 261         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 262         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 263         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 264
 265         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 266         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 267                                                    area_size, PAGE_SIZE);
 268
 269         if (!relocated_ramdisk)
 270                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 271                       ramdisk_size);
 272
 273         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 274            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 275         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
 276         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
 277         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 278         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 279                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 280
 281         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
 282
 283         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
 284                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 285                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 286                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
 287 }
 288
 289 static void __init early_reserve_initrd(void)
 290 {
 291         /* Assume only end is not page aligned */
 292         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 293         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 294         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 295
 296         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 297             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 298                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 299
 300         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 301 }
 302 static void __init reserve_initrd(void)
 303 {
 304         /* Assume only end is not page aligned */
 305         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 306         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 307         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 308         u64 mapped_size;
 309
 310         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 311             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 312                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 313
 314         initrd_start = 0;
 315
 316         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 317         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 318                 panic("initrd too large to handle, "
 319                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 320                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 321
 322         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 323                         ramdisk_end - 1);
 324
 325         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 326                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 327                 /* All are mapped, easy case */
 328                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 329                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 330                 return;
 331         }
 332
 333         relocate_initrd();
 334
 335         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 336 }
 337
 338 #else
 339 static void __init early_reserve_initrd(void)
 340 {
 341 }
 342 static void __init reserve_initrd(void)
 343 {
 344 }
 345 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 346
 347 static void __init parse_setup_data(void)
 348 {
 349         struct setup_data *data;
 350         u64 pa_data, pa_next;
 351
 352         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 353         while (pa_data) {
 354                 u32 data_len, data_type;
 355
 356                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 357                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 358                 data_type = data->type;
 359                 pa_next = data->next;
 360                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 361
 362                 switch (data_type) {
 363                 case SETUP_E820_EXT:
 364                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
 365                         break;
 366                 case SETUP_DTB:
 367                         add_dtb(pa_data);
 368                         break;
 369                 case SETUP_EFI:
 370                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 371                         break;
 372                 default:
 373                         break;
 374                 }
 375                 pa_data = pa_next;
 376         }
 377 }
 378
 379 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 380 {
 381         struct setup_data *data;
 382         u64 pa_data;
 383
 384         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 385         while (pa_data) {
 386                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 387                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 388
 389                 if (data->type == SETUP_INDIRECT &&
 390                     ((struct setup_indirect *)data->data)->type != SETUP_INDIRECT)
 391                         memblock_reserve(((struct setup_indirect *)data->data)->addr,
 392                                          ((struct setup_indirect *)data->data)->len);
 393
 394                 pa_data = data->next;
 395                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 396         }
 397 }
 398
 399 /*
 400  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 401  */
 402
 403 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 404
 405 /* 16M alignment for crash kernel regions */
 406 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
 407
 408 /*
 409  * Keep the crash kernel below this limit.
 410  *
 411  * Earlier 32-bits kernels would limit the kernel to the low 512 MB range
 412  * due to mapping restrictions.
 413  *
 414  * 64-bit kdump kernels need to be restricted to be under 64 TB, which is
 415  * the upper limit of system RAM in 4-level paging mode. Since the kdump
 416  * jump could be from 5-level paging to 4-level paging, the jump will fail if
 417  * the kernel is put above 64 TB, and during the 1st kernel bootup there's
 418  * no good way to detect the paging mode of the target kernel which will be
 419  * loaded for dumping.
 420  */
 421 #ifdef CONFIG_X86_32
 422 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
 423 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
 424 #else
 425 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
 426 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_64T
 427 #endif
 428
 429 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
 430 {
 431 #ifdef CONFIG_X86_64
 432         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
 433         unsigned long total_low_mem;
 434         int ret;
 435
 436         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 437
 438         /* crashkernel=Y,low */
 439         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
 440         if (ret) {
 441                 /*
 442                  * two parts from kernel/dma/swiotlb.c:
 443                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 444                  *
 445                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 446                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 447                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 448                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 449                  */
 450                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
 451         } else {
 452                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 453                 if (!low_size)
 454                         return 0;
 455         }
 456
 457         low_base = memblock_find_in_range(0, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
 458         if (!low_base) {
 459                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
 460                        (unsigned long)(low_size >> 20));
 461                 return -ENOMEM;
 462         }
 463
 464         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
 465         if (ret) {
 466                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
 467                 return ret;
 468         }
 469
 470         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 471                 (unsigned long)(low_size >> 20),
 472                 (unsigned long)(low_base >> 20),
 473                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 474
 475         crashk_low_res.start = low_base;
 476         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 477         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 478 #endif
 479         return 0;
 480 }
 481
 482 static void __init reserve_crashkernel(void)
 483 {
 484         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
 485         bool high = false;
 486         int ret;
 487
 488         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 489
 490         /* crashkernel=XM */
 491         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
 492         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 493                 /* crashkernel=X,high */
 494                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 495                                              &crash_size, &crash_base);
 496                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 497                         return;
 498                 high = true;
 499         }
 500
 501         if (xen_pv_domain()) {
 502                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
 503                 return;
 504         }
 505
 506         /* 0 means: find the address automatically */
 507         if (!crash_base) {
 508                 /*
 509                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
 510                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
 511                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
 512                  * But the extra memory is not required for all machines.
 513                  * So try low memory first and fall back to high memory
 514                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
 515                  */
 516                 if (!high)
 517                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 518                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX,
 519                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
 520                 if (!crash_base)
 521                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 522                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX,
 523                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
 524                 if (!crash_base) {
 525                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 526                         return;
 527                 }
 528         } else {
 529                 unsigned long long start;
 530
 531                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 532                                                crash_base + crash_size,
 533                                                crash_size, 1 << 20);
 534                 if (start != crash_base) {
 535                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 536                         return;
 537                 }
 538         }
 539         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 540         if (ret) {
 541                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
 542                 return;
 543         }
 544
 545         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
 546                 memblock_free(crash_base, crash_size);
 547                 return;
 548         }
 549
 550         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 551                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 552                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 553                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 554
 555         crashk_res.start = crash_base;
 556         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 557         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 558 }
 559 #else
 560 static void __init reserve_crashkernel(void)
 561 {
 562 }
 563 #endif
 564
 565 static struct resource standard_io_resources[] = {
 566         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 567                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 568         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 569                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 570         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 571                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 572         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 573                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 574         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 575                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 576         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 577                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 578         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 579                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 580         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 581                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 582         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 583                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 584         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 585                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 586 };
 587
 588 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 589 {
 590         int i;
 591
 592         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 593         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 594                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 595
 596 }
 597
 598 static __init void reserve_ibft_region(void)
 599 {
 600         unsigned long addr, size = 0;
 601
 602         addr = find_ibft_region(&size);
 603
 604         if (size)
 605                 memblock_reserve(addr, size);
 606 }
 607
 608 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 609 {
 610 #ifdef CONFIG_PCI
 611         int i;
 612         u16 vendor, devid;
 613         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 614                 0x0102,
 615                 0x0112,
 616                 0x0122,
 617                 0x0106,
 618                 0x0116,
 619                 0x0126,
 620                 0x010a,
 621         };
 622
 623         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 624         if (!early_pci_allowed())
 625                 return false;
 626
 627         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 628         if (vendor != 0x8086)
 629                 return false;
 630
 631         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 632         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 633                 if (devid == snb_ids[i])
 634                         return true;
 635 #endif
 636
 637         return false;
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 642  * them from allocation.
 643  */
 644 static void __init trim_snb_memory(void)
 645 {
 646         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 647                 0x20050000,
 648                 0x20110000,
 649                 0x20130000,
 650                 0x20138000,
 651                 0x40004000,
 652         };
 653         int i;
 654
 655         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 656                 return;
 657
 658         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 659
 660         /*
 661          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 662          * already been reserved.
 663          */
 664         memblock_reserve(0, 1<<20);
 665
 666         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 667                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 668                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 669                                bad_pages[i]);
 670         }
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 675  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 676  * specific platforms.
 677  *
 678  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 679  */
 680 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 681 {
 682         trim_snb_memory();
 683 }
 684
 685 static void __init trim_bios_range(void)
 686 {
 687         /*
 688          * A special case is the first 4Kb of memory;
 689          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 690          * not listed as such in the E820 table.
 691          *
 692          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 693          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 694          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 695          */
 696         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
 697
 698         /*
 699          * special case: Some BIOSes report the PC BIOS
 700          * area (640Kb -> 1Mb) as RAM even though it is not.
 701          * take them out.
 702          */
 703         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
 704
 705         e820__update_table(e820_table);
 706 }
 707
 708 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 709 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 710 {
 711         u64 start = __pa_symbol(_text);
 712         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 713
 714         /*
 715          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
 716          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 717          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 718          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 719          * we will crash later anyways.
 720          */
 721         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
 722                 return;
 723
 724         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
 725         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
 726         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
 727 }
 728
 729 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 730
 731 static int __init parse_reservelow(char *p)
 732 {
 733         unsigned long long size;
 734
 735         if (!p)
 736                 return -EINVAL;
 737
 738         size = memparse(p, &p);
 739
 740         if (size < 4096)
 741                 size = 4096;
 742
 743         if (size > 640*1024)
 744                 size = 640*1024;
 745
 746         reserve_low = size;
 747
 748         return 0;
 749 }
 750
 751 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 752
 753 static void __init trim_low_memory_range(void)
 754 {
 755         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 756 }
 757
 758 /*
 759  * Dump out kernel offset information on panic.
 760  */
 761 static int
 762 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 763 {
 764         if (kaslr_enabled()) {
 765                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 766                          kaslr_offset(),
 767                          __START_KERNEL,
 768                          __START_KERNEL_map,
 769                          MODULES_VADDR-1);
 770         } else {
 771                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 772         }
 773
 774         return 0;
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 779  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 780  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 781  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 782  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 783  */
 784 /*
 785  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 786  *
 787  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 788  */
 789
 790 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 791 {
 792         /*
 793          * Reserve the memory occupied by the kernel between _text and
 794          * __end_of_kernel_reserve symbols. Any kernel sections after the
 795          * __end_of_kernel_reserve symbol must be explicitly reserved with a
 796          * separate memblock_reserve() or they will be discarded.
 797          */
 798         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 799                          (unsigned long)__end_of_kernel_reserve - (unsigned long)_text);
 800
 801         /*
 802          * Make sure page 0 is always reserved because on systems with
 803          * L1TF its contents can be leaked to user processes.
 804          */
 805         memblock_reserve(0, PAGE_SIZE);
 806
 807         early_reserve_initrd();
 808
 809         /*
 810          * At this point everything still needed from the boot loader
 811          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 812          * RAM in e820. All other memory is free game.
 813          */
 814
 815 #ifdef CONFIG_X86_32
 816         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 817
 818         /*
 819          * copy kernel address range established so far and switch
 820          * to the proper swapper page table
 821          */
 822         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 823                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 824                         KERNEL_PGD_PTRS);
 825
 826         load_cr3(swapper_pg_dir);
 827         /*
 828          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 829          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 830          * will not flush anything because the CPU quirk which clears
 831          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 832          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 833          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 834          * so proper operation is guaranteed.
 835          */
 836         __flush_tlb_all();
 837 #else
 838         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 839         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
 840 #endif
 841
 842         /*
 843          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 844          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 845          */
 846         olpc_ofw_detect();
 847
 848         idt_setup_early_traps();
 849         early_cpu_init();
 850         arch_init_ideal_nops();
 851         jump_label_init();
 852         early_ioremap_init();
 853
 854         setup_olpc_ofw_pgd();
 855
 856         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 857         screen_info = boot_params.screen_info;
 858         edid_info = boot_params.edid_info;
 859 #ifdef CONFIG_X86_32
 860         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 861         ist_info = boot_params.ist_info;
 862 #endif
 863         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 864         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 865         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 866                 bootloader_type &= 0xf;
 867                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 868         }
 869         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 870         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 871
 872 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 873         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 874 #endif
 875 #ifdef CONFIG_EFI
 876         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 877                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 878                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 879         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 880                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 881                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 882                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 883         }
 884 #endif
 885
 886         x86_init.oem.arch_setup();
 887
 888         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 889         e820__memory_setup();
 890         parse_setup_data();
 891
 892         copy_edd();
 893
 894         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 895                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 896         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 897         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 898         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 899         init_mm.brk = _brk_end;
 900
 901         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 902         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 903         rodata_resource.start = __pa_symbol(__start_rodata);
 904         rodata_resource.end = __pa_symbol(__end_rodata)-1;
 905         data_resource.start = __pa_symbol(_sdata);
 906         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 907         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 908         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 909
 910 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 911 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 912         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 913 #else
 914         if (builtin_cmdline[0]) {
 915                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 916                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 917                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 918                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 919         }
 920 #endif
 921 #endif
 922
 923         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 924         *cmdline_p = command_line;
 925
 926         /*
 927          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 928          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 929          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 930          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 931          * to honor the respective command line option.
 932          */
 933         x86_configure_nx();
 934
 935         parse_early_param();
 936
 937         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 938                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 939 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 940         /*
 941          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
 942          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
 943          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
 944          * for the kernel.
 945          *
 946          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
 947          * SRAT is parsed, we don't know about it.
 948          *
 949          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
 950          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
 951          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
 952          *
 953          * Since on modern servers, one node could have double-digit
 954          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
 955          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
 956          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
 957          * the kernel away from hotpluggable memory.
 958          */
 959         if (movable_node_is_enabled())
 960                 memblock_set_bottom_up(true);
 961 #endif
 962
 963         x86_report_nx();
 964
 965         /* after early param, so could get panic from serial */
 966         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 967
 968         if (acpi_mps_check()) {
 969 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 970                 disable_apic = 1;
 971 #endif
 972                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 973         }
 974
 975         e820__reserve_setup_data();
 976         e820__finish_early_params();
 977
 978         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 979                 efi_init();
 980
 981         dmi_setup();
 982
 983         /*
 984          * VMware detection requires dmi to be available, so this
 985          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
 986          */
 987         init_hypervisor_platform();
 988
 989         tsc_early_init();
 990         x86_init.resources.probe_roms();
 991
 992         /* after parse_early_param, so could debug it */
 993         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 994         insert_resource(&iomem_resource, &rodata_resource);
 995         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 996         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 997
 998         e820_add_kernel_range();
 999         trim_bios_range();
1000 #ifdef CONFIG_X86_32
1001         if (ppro_with_ram_bug()) {
1002                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1003                                   E820_TYPE_RESERVED);
1004                 e820__update_table(e820_table);
1005                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1006                 e820__print_table("bad_ppro");
1007         }
1008 #else
1009         early_gart_iommu_check();
1010 #endif
1011
1012         /*
1013          * partially used pages are not usable - thus
1014          * we are rounding upwards:
1015          */
1016         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1017
1018         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1019         mtrr_bp_init();
1020         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1021                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1022
1023         max_possible_pfn = max_pfn;
1024
1025         /*
1026          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1027          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1028          * effect.
1029          */
1030         init_cache_modes();
1031
1032         /*
1033          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1034          * defined and before each memory section base is used.
1035          */
1036         kernel_randomize_memory();
1037
1038 #ifdef CONFIG_X86_32
1039         /* max_low_pfn get updated here */
1040         find_low_pfn_range();
1041 #else
1042         check_x2apic();
1043
1044         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1045         /* need this before calling reserve_initrd */
1046         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1047                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1048         else
1049                 max_low_pfn = max_pfn;
1050
1051         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1052 #endif
1053
1054         /*
1055          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1056          */
1057         find_smp_config();
1058
1059         reserve_ibft_region();
1060
1061         early_alloc_pgt_buf();
1062
1063         /*
1064          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1065          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1066          *  brk area.
1067          */
1068         reserve_brk();
1069
1070         cleanup_highmap();
1071
1072         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1073         e820__memblock_setup();
1074
1075         reserve_bios_regions();
1076
1077         efi_fake_memmap();
1078         efi_find_mirror();
1079         efi_esrt_init();
1080
1081         /*
1082          * The EFI specification says that boot service code won't be
1083          * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1084          */
1085         efi_reserve_boot_services();
1086
1087         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1088         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1089
1090 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1091         setup_bios_corruption_check();
1092 #endif
1093
1094 #ifdef CONFIG_X86_32
1095         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1096                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1097 #endif
1098
1099         reserve_real_mode();
1100
1101         trim_platform_memory_ranges();
1102         trim_low_memory_range();
1103
1104         init_mem_mapping();
1105
1106         idt_setup_early_pf();
1107
1108         /*
1109          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1110          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1111          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1112          * rule it out.
1113          *
1114          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1115          * PCIDE for now).
1116          */
1117         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1118
1119         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1120
1121         /*
1122          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1123          */
1124
1125 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1126         if (init_ohci1394_dma_early)
1127                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1128 #endif
1129         /* Allocate bigger log buffer */
1130         setup_log_buf(1);
1131
1132         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1133                 switch (boot_params.secure_boot) {
1134                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1135                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1136                         break;
1137                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1138                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1139                         break;
1140                 default:
1141                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1142                         break;
1143                 }
1144         }
1145
1146         reserve_initrd();
1147
1148         acpi_table_upgrade();
1149
1150         vsmp_init();
1151
1152         io_delay_init();
1153
1154         early_platform_quirks();
1155
1156         /*
1157          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1158          */
1159         acpi_boot_table_init();
1160
1161         early_acpi_boot_init();
1162
1163         initmem_init();
1164         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1165
1166         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_GBPAGES))
1167                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1168
1169         /*
1170          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1171          * won't consume hotpluggable memory.
1172          */
1173         reserve_crashkernel();
1174
1175         memblock_find_dma_reserve();
1176
1177         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1178                 early_xdbc_register_console();
1179
1180         x86_init.paging.pagetable_init();
1181
1182         kasan_init();
1183
1184         /*
1185          * Sync back kernel address range.
1186          *
1187          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1188          * this call?
1189          */
1190         sync_initial_page_table();
1191
1192         tboot_probe();
1193
1194         map_vsyscall();
1195
1196         generic_apic_probe();
1197
1198         early_quirks();
1199
1200         /*
1201          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1202          */
1203         acpi_boot_init();
1204         sfi_init();
1205         x86_dtb_init();
1206
1207         /*
1208          * get boot-time SMP configuration:
1209          */
1210         get_smp_config();
1211
1212         /*
1213          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1214          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1215          */
1216         init_apic_mappings();
1217
1218         prefill_possible_map();
1219
1220         init_cpu_to_node();
1221
1222         io_apic_init_mappings();
1223
1224         x86_init.hyper.guest_late_init();
1225
1226         e820__reserve_resources();
1227         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1228
1229         x86_init.resources.reserve_resources();
1230
1231         e820__setup_pci_gap();
1232
1233 #ifdef CONFIG_VT
1234 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1235         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1236                 conswitchp = &vga_con;
1237 #endif
1238 #endif
1239         x86_init.oem.banner();
1240
1241         x86_init.timers.wallclock_init();
1242
1243         mcheck_init();
1244
1245         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1246
1247 #ifdef CONFIG_EFI
1248         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1249                 efi_apply_memmap_quirks();
1250 #endif
1251
1252         unwind_init();
1253 }
1254
1255 #ifdef CONFIG_X86_32
1256
1257 static struct resource video_ram_resource = {
1258         .name   = "Video RAM area",
1259         .start  = 0xa0000,
1260         .end    = 0xbffff,
1261         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1262 };
1263
1264 void __init i386_reserve_resources(void)
1265 {
1266         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1267         reserve_standard_io_resources();
1268 }
1269
1270 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1271
1272 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1273         .notifier_call = dump_kernel_offset
1274 };
1275
1276 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1277 {
1278         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1279                                         &kernel_offset_notifier);
1280         return 0;
1281 }
1282 __initcall(register_kernel_offset_dumper);