Merge tag 'rproc-v5.12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/andersson...
[linux-2.6-microblaze.git] / 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/dma-map-ops.h>
11 #include <linux/dmi.h>
12 #include <linux/efi.h>
13 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
14 #include <linux/initrd.h>
15 #include <linux/iscsi_ibft.h>
16 #include <linux/memblock.h>
17 #include <linux/pci.h>
18 #include <linux/root_dev.h>
19 #include <linux/hugetlb.h>
20 #include <linux/tboot.h>
21 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
22 #include <linux/static_call.h>
23 #include <linux/swiotlb.h>
24
25 #include <uapi/linux/mount.h>
26
27 #include <xen/xen.h>
28
29 #include <asm/apic.h>
30 #include <asm/numa.h>
31 #include <asm/bios_ebda.h>
32 #include <asm/bugs.h>
33 #include <asm/cpu.h>
34 #include <asm/efi.h>
35 #include <asm/gart.h>
36 #include <asm/hypervisor.h>
37 #include <asm/io_apic.h>
38 #include <asm/kasan.h>
39 #include <asm/kaslr.h>
40 #include <asm/mce.h>
41 #include <asm/mtrr.h>
42 #include <asm/realmode.h>
43 #include <asm/olpc_ofw.h>
44 #include <asm/pci-direct.h>
45 #include <asm/prom.h>
46 #include <asm/proto.h>
47 #include <asm/unwind.h>
48 #include <asm/vsyscall.h>
49 #include <linux/vmalloc.h>
50
51 /*
52  * max_low_pfn_mapped: highest directly mapped pfn < 4 GB
53  * max_pfn_mapped:     highest directly mapped pfn > 4 GB
54  *
55  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
56  * represented by pfn_mapped[].
57  */
58 unsigned long max_low_pfn_mapped;
59 unsigned long max_pfn_mapped;
60
61 #ifdef CONFIG_DMI
62 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
63 #endif
64
65
66 /*
67  * Range of the BSS area. The size of the BSS area is determined
68  * at link time, with RESERVE_BRK*() facility reserving additional
69  * chunks.
70  */
71 unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
72 unsigned long _brk_end   = (unsigned long)__brk_base;
73
74 struct boot_params boot_params;
75
76 /*
77  * These are the four main kernel memory regions, we put them into
78  * the resource tree so that kdump tools and other debugging tools
79  * recover it:
80  */
81
82 static struct resource rodata_resource = {
83         .name   = "Kernel rodata",
84         .start  = 0,
85         .end    = 0,
86         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
87 };
88
89 static struct resource data_resource = {
90         .name   = "Kernel data",
91         .start  = 0,
92         .end    = 0,
93         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
94 };
95
96 static struct resource code_resource = {
97         .name   = "Kernel code",
98         .start  = 0,
99         .end    = 0,
100         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
101 };
102
103 static struct resource bss_resource = {
104         .name   = "Kernel bss",
105         .start  = 0,
106         .end    = 0,
107         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
108 };
109
110
111 #ifdef CONFIG_X86_32
112 /* CPU data as detected by the assembly code in head_32.S */
113 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
114
115 /* Common CPU data for all CPUs */
116 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
117 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
118
119 unsigned int def_to_bigsmp;
120
121 struct apm_info apm_info;
122 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
123
124 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
125         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
126 struct ist_info ist_info;
127 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
128 #else
129 struct ist_info ist_info;
130 #endif
131
132 #else
133 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
134 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
135 #endif
136
137
138 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
139 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
140 #else
141 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
142 #endif
143
144 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
145 int bootloader_type, bootloader_version;
146
147 /*
148  * Setup options
149  */
150 struct screen_info screen_info;
151 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
152 struct edid_info edid_info;
153 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
154
155 extern int root_mountflags;
156
157 unsigned long saved_video_mode;
158
159 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
160 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
161 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
162
163 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
164 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
165 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
166 #endif
167
168 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
169 struct edd edd;
170 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
171 EXPORT_SYMBOL(edd);
172 #endif
173 /**
174  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
175  *              from boot_params into a safe place.
176  *
177  */
178 static inline void __init copy_edd(void)
179 {
180      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
181             sizeof(edd.mbr_signature));
182      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
183      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
184      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
185 }
186 #else
187 static inline void __init copy_edd(void)
188 {
189 }
190 #endif
191
192 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
193 {
194         size_t mask = align - 1;
195         void *ret;
196
197         BUG_ON(_brk_start == 0);
198         BUG_ON(align & mask);
199
200         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
201         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
202
203         ret = (void *)_brk_end;
204         _brk_end += size;
205
206         memset(ret, 0, size);
207
208         return ret;
209 }
210
211 #ifdef CONFIG_X86_32
212 static void __init cleanup_highmap(void)
213 {
214 }
215 #endif
216
217 static void __init reserve_brk(void)
218 {
219         if (_brk_end > _brk_start)
220                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
221                                  _brk_end - _brk_start);
222
223         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
224            new allocations */
225         _brk_start = 0;
226 }
227
228 u64 relocated_ramdisk;
229
230 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
231
232 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
233 {
234         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
235
236         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
237
238         if (ramdisk_image == 0)
239                 ramdisk_image = phys_initrd_start;
240
241         return ramdisk_image;
242 }
243 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
244 {
245         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
246
247         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
248
249         if (ramdisk_size == 0)
250                 ramdisk_size = phys_initrd_size;
251
252         return ramdisk_size;
253 }
254
255 static void __init relocate_initrd(void)
256 {
257         /* Assume only end is not page aligned */
258         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
259         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
260         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
261
262         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
263         relocated_ramdisk = memblock_phys_alloc_range(area_size, PAGE_SIZE, 0,
264                                                       PFN_PHYS(max_pfn_mapped));
265         if (!relocated_ramdisk)
266                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
267                       ramdisk_size);
268
269         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
270         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
271         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
272                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
273
274         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
275
276         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
277                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
278                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
279                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
280 }
281
282 static void __init early_reserve_initrd(void)
283 {
284         /* Assume only end is not page aligned */
285         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
286         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
287         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
288
289         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
290             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
291                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
292
293         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
294 }
295
296 static void __init reserve_initrd(void)
297 {
298         /* Assume only end is not page aligned */
299         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
300         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
301         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
302
303         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
304             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
305                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
306
307         initrd_start = 0;
308
309         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
310                         ramdisk_end - 1);
311
312         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
313                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
314                 /* All are mapped, easy case */
315                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
316                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
317                 return;
318         }
319
320         relocate_initrd();
321
322         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
323 }
324
325 #else
326 static void __init early_reserve_initrd(void)
327 {
328 }
329 static void __init reserve_initrd(void)
330 {
331 }
332 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
333
334 static void __init parse_setup_data(void)
335 {
336         struct setup_data *data;
337         u64 pa_data, pa_next;
338
339         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
340         while (pa_data) {
341                 u32 data_len, data_type;
342
343                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
344                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
345                 data_type = data->type;
346                 pa_next = data->next;
347                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
348
349                 switch (data_type) {
350                 case SETUP_E820_EXT:
351                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
352                         break;
353                 case SETUP_DTB:
354                         add_dtb(pa_data);
355                         break;
356                 case SETUP_EFI:
357                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
358                         break;
359                 default:
360                         break;
361                 }
362                 pa_data = pa_next;
363         }
364 }
365
366 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
367 {
368         struct setup_data *data;
369         u64 pa_data;
370
371         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
372         while (pa_data) {
373                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
374                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
375
376                 if (data->type == SETUP_INDIRECT &&
377                     ((struct setup_indirect *)data->data)->type != SETUP_INDIRECT)
378                         memblock_reserve(((struct setup_indirect *)data->data)->addr,
379                                          ((struct setup_indirect *)data->data)->len);
380
381                 pa_data = data->next;
382                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
383         }
384 }
385
386 /*
387  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
388  */
389
390 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
391
392 /* 16M alignment for crash kernel regions */
393 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
394
395 /*
396  * Keep the crash kernel below this limit.
397  *
398  * Earlier 32-bits kernels would limit the kernel to the low 512 MB range
399  * due to mapping restrictions.
400  *
401  * 64-bit kdump kernels need to be restricted to be under 64 TB, which is
402  * the upper limit of system RAM in 4-level paging mode. Since the kdump
403  * jump could be from 5-level paging to 4-level paging, the jump will fail if
404  * the kernel is put above 64 TB, and during the 1st kernel bootup there's
405  * no good way to detect the paging mode of the target kernel which will be
406  * loaded for dumping.
407  */
408 #ifdef CONFIG_X86_32
409 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
410 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
411 #else
412 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
413 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_64T
414 #endif
415
416 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
417 {
418 #ifdef CONFIG_X86_64
419         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
420         unsigned long low_mem_limit;
421         int ret;
422
423         low_mem_limit = min(memblock_phys_mem_size(), CRASH_ADDR_LOW_MAX);
424
425         /* crashkernel=Y,low */
426         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, low_mem_limit, &low_size, &base);
427         if (ret) {
428                 /*
429                  * two parts from kernel/dma/swiotlb.c:
430                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
431                  *
432                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
433                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
434                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
435                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
436                  */
437                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
438         } else {
439                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
440                 if (!low_size)
441                         return 0;
442         }
443
444         low_base = memblock_phys_alloc_range(low_size, CRASH_ALIGN, 0, CRASH_ADDR_LOW_MAX);
445         if (!low_base) {
446                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
447                        (unsigned long)(low_size >> 20));
448                 return -ENOMEM;
449         }
450
451         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (low RAM limit: %ldMB)\n",
452                 (unsigned long)(low_size >> 20),
453                 (unsigned long)(low_base >> 20),
454                 (unsigned long)(low_mem_limit >> 20));
455
456         crashk_low_res.start = low_base;
457         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
458         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
459 #endif
460         return 0;
461 }
462
463 static void __init reserve_crashkernel(void)
464 {
465         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
466         bool high = false;
467         int ret;
468
469         total_mem = memblock_phys_mem_size();
470
471         /* crashkernel=XM */
472         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
473         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
474                 /* crashkernel=X,high */
475                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
476                                              &crash_size, &crash_base);
477                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
478                         return;
479                 high = true;
480         }
481
482         if (xen_pv_domain()) {
483                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
484                 return;
485         }
486
487         /* 0 means: find the address automatically */
488         if (!crash_base) {
489                 /*
490                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
491                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
492                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
493                  * But the extra memory is not required for all machines.
494                  * So try low memory first and fall back to high memory
495                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
496                  */
497                 if (!high)
498                         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size,
499                                                 CRASH_ALIGN, CRASH_ALIGN,
500                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX);
501                 if (!crash_base)
502                         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size,
503                                                 CRASH_ALIGN, CRASH_ALIGN,
504                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX);
505                 if (!crash_base) {
506                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
507                         return;
508                 }
509         } else {
510                 unsigned long long start;
511
512                 start = memblock_phys_alloc_range(crash_size, SZ_1M, crash_base,
513                                                   crash_base + crash_size);
514                 if (start != crash_base) {
515                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
516                         return;
517                 }
518         }
519
520         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
521                 memblock_free(crash_base, crash_size);
522                 return;
523         }
524
525         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
526                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
527                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
528                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
529
530         crashk_res.start = crash_base;
531         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
532         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
533 }
534 #else
535 static void __init reserve_crashkernel(void)
536 {
537 }
538 #endif
539
540 static struct resource standard_io_resources[] = {
541         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
542                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
543         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
544                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
545         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
546                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
547         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
548                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
549         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
550                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
551         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
552                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
553         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
554                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
555         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
556                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
557         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
558                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
559         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
560                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
561 };
562
563 void __init reserve_standard_io_resources(void)
564 {
565         int i;
566
567         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
568         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
569                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
570
571 }
572
573 static __init void reserve_ibft_region(void)
574 {
575         unsigned long addr, size = 0;
576
577         addr = find_ibft_region(&size);
578
579         if (size)
580                 memblock_reserve(addr, size);
581 }
582
583 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
584 {
585 #ifdef CONFIG_PCI
586         int i;
587         u16 vendor, devid;
588         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
589                 0x0102,
590                 0x0112,
591                 0x0122,
592                 0x0106,
593                 0x0116,
594                 0x0126,
595                 0x010a,
596         };
597
598         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
599         if (!early_pci_allowed())
600                 return false;
601
602         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
603         if (vendor != 0x8086)
604                 return false;
605
606         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
607         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
608                 if (devid == snb_ids[i])
609                         return true;
610 #endif
611
612         return false;
613 }
614
615 /*
616  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
617  * them from allocation.
618  */
619 static void __init trim_snb_memory(void)
620 {
621         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
622                 0x20050000,
623                 0x20110000,
624                 0x20130000,
625                 0x20138000,
626                 0x40004000,
627         };
628         int i;
629
630         if (!snb_gfx_workaround_needed())
631                 return;
632
633         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
634
635         /*
636          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
637          * already been reserved.
638          */
639         memblock_reserve(0, 1<<20);
640         
641         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
642                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
643                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
644                                bad_pages[i]);
645         }
646 }
647
648 /*
649  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
650  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
651  * specific platforms.
652  *
653  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
654  */
655 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
656 {
657         trim_snb_memory();
658 }
659
660 static void __init trim_bios_range(void)
661 {
662         /*
663          * A special case is the first 4Kb of memory;
664          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
665          * not listed as such in the E820 table.
666          *
667          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
668          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
669          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
670          */
671         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
672
673         /*
674          * special case: Some BIOSes report the PC BIOS
675          * area (640Kb -> 1Mb) as RAM even though it is not.
676          * take them out.
677          */
678         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
679
680         e820__update_table(e820_table);
681 }
682
683 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
684 static void __init e820_add_kernel_range(void)
685 {
686         u64 start = __pa_symbol(_text);
687         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
688
689         /*
690          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
691          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
692          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
693          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
694          * we will crash later anyways.
695          */
696         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
697                 return;
698
699         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
700         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
701         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
702 }
703
704 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
705
706 static int __init parse_reservelow(char *p)
707 {
708         unsigned long long size;
709
710         if (!p)
711                 return -EINVAL;
712
713         size = memparse(p, &p);
714
715         if (size < 4096)
716                 size = 4096;
717
718         if (size > 640*1024)
719                 size = 640*1024;
720
721         reserve_low = size;
722
723         return 0;
724 }
725
726 early_param("reservelow", parse_reservelow);
727
728 static void __init trim_low_memory_range(void)
729 {
730         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
731 }
732         
733 /*
734  * Dump out kernel offset information on panic.
735  */
736 static int
737 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
738 {
739         if (kaslr_enabled()) {
740                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
741                          kaslr_offset(),
742                          __START_KERNEL,
743                          __START_KERNEL_map,
744                          MODULES_VADDR-1);
745         } else {
746                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
747         }
748
749         return 0;
750 }
751
752 /*
753  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
754  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
755  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
756  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
757  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
758  */
759 /*
760  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
761  *
762  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
763  */
764
765 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
766 {
767         /*
768          * Reserve the memory occupied by the kernel between _text and
769          * __end_of_kernel_reserve symbols. Any kernel sections after the
770          * __end_of_kernel_reserve symbol must be explicitly reserved with a
771          * separate memblock_reserve() or they will be discarded.
772          */
773         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
774                          (unsigned long)__end_of_kernel_reserve - (unsigned long)_text);
775
776         /*
777          * Make sure page 0 is always reserved because on systems with
778          * L1TF its contents can be leaked to user processes.
779          */
780         memblock_reserve(0, PAGE_SIZE);
781
782         early_reserve_initrd();
783
784         /*
785          * At this point everything still needed from the boot loader
786          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
787          * RAM in e820. All other memory is free game.
788          */
789
790 #ifdef CONFIG_X86_32
791         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
792
793         /*
794          * copy kernel address range established so far and switch
795          * to the proper swapper page table
796          */
797         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
798                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
799                         KERNEL_PGD_PTRS);
800
801         load_cr3(swapper_pg_dir);
802         /*
803          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
804          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
805          * will not flush anything because the CPU quirk which clears
806          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
807          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
808          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
809          * so proper operation is guaranteed.
810          */
811         __flush_tlb_all();
812 #else
813         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
814         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
815 #endif
816
817         /*
818          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
819          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
820          */
821         olpc_ofw_detect();
822
823         idt_setup_early_traps();
824         early_cpu_init();
825         arch_init_ideal_nops();
826         jump_label_init();
827         static_call_init();
828         early_ioremap_init();
829
830         setup_olpc_ofw_pgd();
831
832         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
833         screen_info = boot_params.screen_info;
834         edid_info = boot_params.edid_info;
835 #ifdef CONFIG_X86_32
836         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
837         ist_info = boot_params.ist_info;
838 #endif
839         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
840         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
841         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
842                 bootloader_type &= 0xf;
843                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
844         }
845         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
846         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
847
848 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
849         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
850 #endif
851 #ifdef CONFIG_EFI
852         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
853                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
854                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
855         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
856                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
857                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
858                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
859         }
860 #endif
861
862         x86_init.oem.arch_setup();
863
864         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
865         e820__memory_setup();
866         parse_setup_data();
867
868         copy_edd();
869
870         if (!boot_params.hdr.root_flags)
871                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
872         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
873         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
874         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
875         init_mm.brk = _brk_end;
876
877         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
878         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
879         rodata_resource.start = __pa_symbol(__start_rodata);
880         rodata_resource.end = __pa_symbol(__end_rodata)-1;
881         data_resource.start = __pa_symbol(_sdata);
882         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
883         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
884         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
885
886 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
887 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
888         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
889 #else
890         if (builtin_cmdline[0]) {
891                 /* append boot loader cmdline to builtin */
892                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
893                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
894                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
895         }
896 #endif
897 #endif
898
899         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
900         *cmdline_p = command_line;
901
902         /*
903          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
904          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
905          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
906          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
907          * to honor the respective command line option.
908          */
909         x86_configure_nx();
910
911         parse_early_param();
912
913         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
914                 efi_memblock_x86_reserve_range();
915 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
916         /*
917          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
918          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
919          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
920          * for the kernel.
921          *
922          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
923          * SRAT is parsed, we don't know about it.
924          *
925          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
926          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
927          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
928          *
929          * Since on modern servers, one node could have double-digit
930          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
931          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
932          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
933          * the kernel away from hotpluggable memory.
934          */
935         if (movable_node_is_enabled())
936                 memblock_set_bottom_up(true);
937 #endif
938
939         x86_report_nx();
940
941         /* after early param, so could get panic from serial */
942         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
943
944         if (acpi_mps_check()) {
945 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
946                 disable_apic = 1;
947 #endif
948                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
949         }
950
951         e820__reserve_setup_data();
952         e820__finish_early_params();
953
954         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
955                 efi_init();
956
957         dmi_setup();
958
959         /*
960          * VMware detection requires dmi to be available, so this
961          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
962          */
963         init_hypervisor_platform();
964
965         tsc_early_init();
966         x86_init.resources.probe_roms();
967
968         /* after parse_early_param, so could debug it */
969         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
970         insert_resource(&iomem_resource, &rodata_resource);
971         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
972         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
973
974         e820_add_kernel_range();
975         trim_bios_range();
976 #ifdef CONFIG_X86_32
977         if (ppro_with_ram_bug()) {
978                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
979                                   E820_TYPE_RESERVED);
980                 e820__update_table(e820_table);
981                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
982                 e820__print_table("bad_ppro");
983         }
984 #else
985         early_gart_iommu_check();
986 #endif
987
988         /*
989          * partially used pages are not usable - thus
990          * we are rounding upwards:
991          */
992         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
993
994         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
995         mtrr_bp_init();
996         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
997                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
998
999         max_possible_pfn = max_pfn;
1000
1001         /*
1002          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1003          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1004          * effect.
1005          */
1006         init_cache_modes();
1007
1008         /*
1009          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1010          * defined and before each memory section base is used.
1011          */
1012         kernel_randomize_memory();
1013
1014 #ifdef CONFIG_X86_32
1015         /* max_low_pfn get updated here */
1016         find_low_pfn_range();
1017 #else
1018         check_x2apic();
1019
1020         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1021         /* need this before calling reserve_initrd */
1022         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1023                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1024         else
1025                 max_low_pfn = max_pfn;
1026
1027         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1028 #endif
1029
1030         /*
1031          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1032          */
1033         find_smp_config();
1034
1035         reserve_ibft_region();
1036
1037         early_alloc_pgt_buf();
1038
1039         /*
1040          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1041          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1042          *  brk area.
1043          */
1044         reserve_brk();
1045
1046         cleanup_highmap();
1047
1048         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1049         e820__memblock_setup();
1050
1051         /*
1052          * Needs to run after memblock setup because it needs the physical
1053          * memory size.
1054          */
1055         sev_setup_arch();
1056
1057         reserve_bios_regions();
1058
1059         efi_fake_memmap();
1060         efi_find_mirror();
1061         efi_esrt_init();
1062         efi_mokvar_table_init();
1063
1064         /*
1065          * The EFI specification says that boot service code won't be
1066          * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1067          */
1068         efi_reserve_boot_services();
1069
1070         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1071         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1072
1073 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1074         setup_bios_corruption_check();
1075 #endif
1076
1077 #ifdef CONFIG_X86_32
1078         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1079                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1080 #endif
1081
1082         reserve_real_mode();
1083
1084         trim_platform_memory_ranges();
1085         trim_low_memory_range();
1086
1087         init_mem_mapping();
1088
1089         idt_setup_early_pf();
1090
1091         /*
1092          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1093          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1094          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1095          * rule it out.
1096          *
1097          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1098          * PCIDE for now).
1099          */
1100         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1101
1102         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1103
1104         /*
1105          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1106          */
1107
1108 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1109         if (init_ohci1394_dma_early)
1110                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1111 #endif
1112         /* Allocate bigger log buffer */
1113         setup_log_buf(1);
1114
1115         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1116                 switch (boot_params.secure_boot) {
1117                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1118                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1119                         break;
1120                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1121                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1122                         break;
1123                 default:
1124                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1125                         break;
1126                 }
1127         }
1128
1129         reserve_initrd();
1130
1131         acpi_table_upgrade();
1132
1133         vsmp_init();
1134
1135         io_delay_init();
1136
1137         early_platform_quirks();
1138
1139         /*
1140          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1141          */
1142         acpi_boot_table_init();
1143
1144         early_acpi_boot_init();
1145
1146         initmem_init();
1147         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1148
1149         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_GBPAGES))
1150                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1151
1152         /*
1153          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1154          * won't consume hotpluggable memory.
1155          */
1156         reserve_crashkernel();
1157
1158         memblock_find_dma_reserve();
1159
1160         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1161                 early_xdbc_register_console();
1162
1163         x86_init.paging.pagetable_init();
1164
1165         kasan_init();
1166
1167         /*
1168          * Sync back kernel address range.
1169          *
1170          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1171          * this call?
1172          */
1173         sync_initial_page_table();
1174
1175         tboot_probe();
1176
1177         map_vsyscall();
1178
1179         generic_apic_probe();
1180
1181         early_quirks();
1182
1183         /*
1184          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1185          */
1186         acpi_boot_init();
1187         x86_dtb_init();
1188
1189         /*
1190          * get boot-time SMP configuration:
1191          */
1192         get_smp_config();
1193
1194         /*
1195          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1196          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1197          */
1198         init_apic_mappings();
1199
1200         prefill_possible_map();
1201
1202         init_cpu_to_node();
1203         init_gi_nodes();
1204
1205         io_apic_init_mappings();
1206
1207         x86_init.hyper.guest_late_init();
1208
1209         e820__reserve_resources();
1210         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1211
1212         x86_init.resources.reserve_resources();
1213
1214         e820__setup_pci_gap();
1215
1216 #ifdef CONFIG_VT
1217 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1218         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1219                 conswitchp = &vga_con;
1220 #endif
1221 #endif
1222         x86_init.oem.banner();
1223
1224         x86_init.timers.wallclock_init();
1225
1226         mcheck_init();
1227
1228         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1229
1230 #ifdef CONFIG_EFI
1231         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1232                 efi_apply_memmap_quirks();
1233 #endif
1234
1235         unwind_init();
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_X86_32
1239
1240 static struct resource video_ram_resource = {
1241         .name   = "Video RAM area",
1242         .start  = 0xa0000,
1243         .end    = 0xbffff,
1244         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1245 };
1246
1247 void __init i386_reserve_resources(void)
1248 {
1249         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1250         reserve_standard_io_resources();
1251 }
1252
1253 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1254
1255 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1256         .notifier_call = dump_kernel_offset
1257 };
1258
1259 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1260 {
1261         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1262                                         &kernel_offset_notifier);
1263         return 0;
1264 }
1265 __initcall(register_kernel_offset_dumper);