Merge tag 'sunxi-fixes-for-5.9-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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/sfi.h>
20 #include <linux/hugetlb.h>
21 #include <linux/tboot.h>
22 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
23 #include <linux/static_call.h>
24 #include <linux/swiotlb.h>
25
26 #include <uapi/linux/mount.h>
27
28 #include <xen/xen.h>
29
30 #include <asm/apic.h>
31 #include <asm/numa.h>
32 #include <asm/bios_ebda.h>
33 #include <asm/bugs.h>
34 #include <asm/cpu.h>
35 #include <asm/efi.h>
36 #include <asm/gart.h>
37 #include <asm/hypervisor.h>
38 #include <asm/io_apic.h>
39 #include <asm/kasan.h>
40 #include <asm/kaslr.h>
41 #include <asm/mce.h>
42 #include <asm/mtrr.h>
43 #include <asm/realmode.h>
44 #include <asm/olpc_ofw.h>
45 #include <asm/pci-direct.h>
46 #include <asm/prom.h>
47 #include <asm/proto.h>
48 #include <asm/unwind.h>
49 #include <asm/vsyscall.h>
50 #include <linux/vmalloc.h>
51
52 /*
53  * max_low_pfn_mapped: highest directly mapped pfn < 4 GB
54  * max_pfn_mapped:     highest directly mapped pfn > 4 GB
55  *
56  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
57  * represented by pfn_mapped[].
58  */
59 unsigned long max_low_pfn_mapped;
60 unsigned long max_pfn_mapped;
61
62 #ifdef CONFIG_DMI
63 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
64 #endif
65
66
67 /*
68  * Range of the BSS area. The size of the BSS area is determined
69  * at link time, with RESERVE_BRK*() facility reserving additional
70  * chunks.
71  */
72 unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
73 unsigned long _brk_end   = (unsigned long)__brk_base;
74
75 struct boot_params boot_params;
76
77 /*
78  * These are the four main kernel memory regions, we put them into
79  * the resource tree so that kdump tools and other debugging tools
80  * recover it:
81  */
82
83 static struct resource rodata_resource = {
84         .name   = "Kernel rodata",
85         .start  = 0,
86         .end    = 0,
87         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
88 };
89
90 static struct resource data_resource = {
91         .name   = "Kernel data",
92         .start  = 0,
93         .end    = 0,
94         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
95 };
96
97 static struct resource code_resource = {
98         .name   = "Kernel code",
99         .start  = 0,
100         .end    = 0,
101         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
102 };
103
104 static struct resource bss_resource = {
105         .name   = "Kernel bss",
106         .start  = 0,
107         .end    = 0,
108         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
109 };
110
111
112 #ifdef CONFIG_X86_32
113 /* CPU data as detected by the assembly code in head_32.S */
114 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
115
116 /* Common CPU data for all CPUs */
117 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
118 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
119
120 unsigned int def_to_bigsmp;
121
122 /* For MCA, but anyone else can use it if they want */
123 unsigned int machine_id;
124 unsigned int machine_submodel_id;
125 unsigned int BIOS_revision;
126
127 struct apm_info apm_info;
128 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
129
130 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
131         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
132 struct ist_info ist_info;
133 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
134 #else
135 struct ist_info ist_info;
136 #endif
137
138 #else
139 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
140 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
141 #endif
142
143
144 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
145 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
146 #else
147 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
148 #endif
149
150 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
151 int bootloader_type, bootloader_version;
152
153 /*
154  * Setup options
155  */
156 struct screen_info screen_info;
157 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
158 struct edid_info edid_info;
159 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
160
161 extern int root_mountflags;
162
163 unsigned long saved_video_mode;
164
165 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
166 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
167 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
168
169 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
170 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
171 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
172 #endif
173
174 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
175 struct edd edd;
176 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
177 EXPORT_SYMBOL(edd);
178 #endif
179 /**
180  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
181  *              from boot_params into a safe place.
182  *
183  */
184 static inline void __init copy_edd(void)
185 {
186      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
187             sizeof(edd.mbr_signature));
188      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
189      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
190      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
191 }
192 #else
193 static inline void __init copy_edd(void)
194 {
195 }
196 #endif
197
198 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
199 {
200         size_t mask = align - 1;
201         void *ret;
202
203         BUG_ON(_brk_start == 0);
204         BUG_ON(align & mask);
205
206         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
207         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
208
209         ret = (void *)_brk_end;
210         _brk_end += size;
211
212         memset(ret, 0, size);
213
214         return ret;
215 }
216
217 #ifdef CONFIG_X86_32
218 static void __init cleanup_highmap(void)
219 {
220 }
221 #endif
222
223 static void __init reserve_brk(void)
224 {
225         if (_brk_end > _brk_start)
226                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
227                                  _brk_end - _brk_start);
228
229         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
230            new allocations */
231         _brk_start = 0;
232 }
233
234 u64 relocated_ramdisk;
235
236 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
237
238 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
239 {
240         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
241
242         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
243
244         if (ramdisk_image == 0)
245                 ramdisk_image = phys_initrd_start;
246
247         return ramdisk_image;
248 }
249 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
250 {
251         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
252
253         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
254
255         if (ramdisk_size == 0)
256                 ramdisk_size = phys_initrd_size;
257
258         return ramdisk_size;
259 }
260
261 static void __init relocate_initrd(void)
262 {
263         /* Assume only end is not page aligned */
264         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
265         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
266         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
267
268         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
269         relocated_ramdisk = memblock_phys_alloc_range(area_size, PAGE_SIZE, 0,
270                                                       PFN_PHYS(max_pfn_mapped));
271         if (!relocated_ramdisk)
272                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
273                       ramdisk_size);
274
275         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
276         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
277         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
278                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
279
280         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
281
282         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
283                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
284                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
285                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
286 }
287
288 static void __init early_reserve_initrd(void)
289 {
290         /* Assume only end is not page aligned */
291         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
292         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
293         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
294
295         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
296             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
297                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
298
299         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
300 }
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
309         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
310             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
311                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
312
313         initrd_start = 0;
314
315         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
316                         ramdisk_end - 1);
317
318         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
319                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
320                 /* All are mapped, easy case */
321                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
322                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
323                 return;
324         }
325
326         relocate_initrd();
327
328         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
329 }
330
331 #else
332 static void __init early_reserve_initrd(void)
333 {
334 }
335 static void __init reserve_initrd(void)
336 {
337 }
338 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
339
340 static void __init parse_setup_data(void)
341 {
342         struct setup_data *data;
343         u64 pa_data, pa_next;
344
345         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
346         while (pa_data) {
347                 u32 data_len, data_type;
348
349                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
350                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
351                 data_type = data->type;
352                 pa_next = data->next;
353                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
354
355                 switch (data_type) {
356                 case SETUP_E820_EXT:
357                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
358                         break;
359                 case SETUP_DTB:
360                         add_dtb(pa_data);
361                         break;
362                 case SETUP_EFI:
363                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
364                         break;
365                 default:
366                         break;
367                 }
368                 pa_data = pa_next;
369         }
370 }
371
372 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
373 {
374         struct setup_data *data;
375         u64 pa_data;
376
377         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
378         while (pa_data) {
379                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
380                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
381
382                 if (data->type == SETUP_INDIRECT &&
383                     ((struct setup_indirect *)data->data)->type != SETUP_INDIRECT)
384                         memblock_reserve(((struct setup_indirect *)data->data)->addr,
385                                          ((struct setup_indirect *)data->data)->len);
386
387                 pa_data = data->next;
388                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
389         }
390 }
391
392 /*
393  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
394  */
395
396 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
397
398 /* 16M alignment for crash kernel regions */
399 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
400
401 /*
402  * Keep the crash kernel below this limit.
403  *
404  * Earlier 32-bits kernels would limit the kernel to the low 512 MB range
405  * due to mapping restrictions.
406  *
407  * 64-bit kdump kernels need to be restricted to be under 64 TB, which is
408  * the upper limit of system RAM in 4-level paging mode. Since the kdump
409  * jump could be from 5-level paging to 4-level paging, the jump will fail if
410  * the kernel is put above 64 TB, and during the 1st kernel bootup there's
411  * no good way to detect the paging mode of the target kernel which will be
412  * loaded for dumping.
413  */
414 #ifdef CONFIG_X86_32
415 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
416 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
417 #else
418 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
419 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_64T
420 #endif
421
422 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
423 {
424 #ifdef CONFIG_X86_64
425         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
426         unsigned long low_mem_limit;
427         int ret;
428
429         low_mem_limit = min(memblock_phys_mem_size(), CRASH_ADDR_LOW_MAX);
430
431         /* crashkernel=Y,low */
432         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, low_mem_limit, &low_size, &base);
433         if (ret) {
434                 /*
435                  * two parts from kernel/dma/swiotlb.c:
436                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
437                  *
438                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
439                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
440                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
441                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
442                  */
443                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
444         } else {
445                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
446                 if (!low_size)
447                         return 0;
448         }
449
450         low_base = memblock_phys_alloc_range(low_size, CRASH_ALIGN, 0, CRASH_ADDR_LOW_MAX);
451         if (!low_base) {
452                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
453                        (unsigned long)(low_size >> 20));
454                 return -ENOMEM;
455         }
456
457         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (low RAM limit: %ldMB)\n",
458                 (unsigned long)(low_size >> 20),
459                 (unsigned long)(low_base >> 20),
460                 (unsigned long)(low_mem_limit >> 20));
461
462         crashk_low_res.start = low_base;
463         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
464         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
465 #endif
466         return 0;
467 }
468
469 static void __init reserve_crashkernel(void)
470 {
471         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
472         bool high = false;
473         int ret;
474
475         total_mem = memblock_phys_mem_size();
476
477         /* crashkernel=XM */
478         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
479         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
480                 /* crashkernel=X,high */
481                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
482                                              &crash_size, &crash_base);
483                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
484                         return;
485                 high = true;
486         }
487
488         if (xen_pv_domain()) {
489                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
490                 return;
491         }
492
493         /* 0 means: find the address automatically */
494         if (!crash_base) {
495                 /*
496                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
497                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
498                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
499                  * But the extra memory is not required for all machines.
500                  * So try low memory first and fall back to high memory
501                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
502                  */
503                 if (!high)
504                         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size,
505                                                 CRASH_ALIGN, CRASH_ALIGN,
506                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX);
507                 if (!crash_base)
508                         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size,
509                                                 CRASH_ALIGN, CRASH_ALIGN,
510                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX);
511                 if (!crash_base) {
512                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
513                         return;
514                 }
515         } else {
516                 unsigned long long start;
517
518                 start = memblock_phys_alloc_range(crash_size, SZ_1M, crash_base,
519                                                   crash_base + crash_size);
520                 if (start != crash_base) {
521                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
522                         return;
523                 }
524         }
525
526         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
527                 memblock_free(crash_base, crash_size);
528                 return;
529         }
530
531         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
532                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
533                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
534                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
535
536         crashk_res.start = crash_base;
537         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
538         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
539 }
540 #else
541 static void __init reserve_crashkernel(void)
542 {
543 }
544 #endif
545
546 static struct resource standard_io_resources[] = {
547         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
548                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
549         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
550                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
551         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
552                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
553         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
554                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
555         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
556                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
557         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
558                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
559         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
560                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
561         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
562                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
563         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
564                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
565         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
566                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
567 };
568
569 void __init reserve_standard_io_resources(void)
570 {
571         int i;
572
573         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
574         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
575                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
576
577 }
578
579 static __init void reserve_ibft_region(void)
580 {
581         unsigned long addr, size = 0;
582
583         addr = find_ibft_region(&size);
584
585         if (size)
586                 memblock_reserve(addr, size);
587 }
588
589 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
590 {
591 #ifdef CONFIG_PCI
592         int i;
593         u16 vendor, devid;
594         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
595                 0x0102,
596                 0x0112,
597                 0x0122,
598                 0x0106,
599                 0x0116,
600                 0x0126,
601                 0x010a,
602         };
603
604         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
605         if (!early_pci_allowed())
606                 return false;
607
608         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
609         if (vendor != 0x8086)
610                 return false;
611
612         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
613         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
614                 if (devid == snb_ids[i])
615                         return true;
616 #endif
617
618         return false;
619 }
620
621 /*
622  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
623  * them from allocation.
624  */
625 static void __init trim_snb_memory(void)
626 {
627         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
628                 0x20050000,
629                 0x20110000,
630                 0x20130000,
631                 0x20138000,
632                 0x40004000,
633         };
634         int i;
635
636         if (!snb_gfx_workaround_needed())
637                 return;
638
639         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
640
641         /*
642          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
643          * already been reserved.
644          */
645         memblock_reserve(0, 1<<20);
646         
647         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
648                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
649                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
650                                bad_pages[i]);
651         }
652 }
653
654 /*
655  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
656  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
657  * specific platforms.
658  *
659  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
660  */
661 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
662 {
663         trim_snb_memory();
664 }
665
666 static void __init trim_bios_range(void)
667 {
668         /*
669          * A special case is the first 4Kb of memory;
670          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
671          * not listed as such in the E820 table.
672          *
673          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
674          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
675          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
676          */
677         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
678
679         /*
680          * special case: Some BIOSes report the PC BIOS
681          * area (640Kb -> 1Mb) as RAM even though it is not.
682          * take them out.
683          */
684         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
685
686         e820__update_table(e820_table);
687 }
688
689 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
690 static void __init e820_add_kernel_range(void)
691 {
692         u64 start = __pa_symbol(_text);
693         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
694
695         /*
696          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
697          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
698          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
699          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
700          * we will crash later anyways.
701          */
702         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
703                 return;
704
705         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
706         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
707         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
708 }
709
710 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
711
712 static int __init parse_reservelow(char *p)
713 {
714         unsigned long long size;
715
716         if (!p)
717                 return -EINVAL;
718
719         size = memparse(p, &p);
720
721         if (size < 4096)
722                 size = 4096;
723
724         if (size > 640*1024)
725                 size = 640*1024;
726
727         reserve_low = size;
728
729         return 0;
730 }
731
732 early_param("reservelow", parse_reservelow);
733
734 static void __init trim_low_memory_range(void)
735 {
736         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
737 }
738         
739 /*
740  * Dump out kernel offset information on panic.
741  */
742 static int
743 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
744 {
745         if (kaslr_enabled()) {
746                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
747                          kaslr_offset(),
748                          __START_KERNEL,
749                          __START_KERNEL_map,
750                          MODULES_VADDR-1);
751         } else {
752                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
753         }
754
755         return 0;
756 }
757
758 /*
759  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
760  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
761  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
762  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
763  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
764  */
765 /*
766  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
767  *
768  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
769  */
770
771 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
772 {
773         /*
774          * Reserve the memory occupied by the kernel between _text and
775          * __end_of_kernel_reserve symbols. Any kernel sections after the
776          * __end_of_kernel_reserve symbol must be explicitly reserved with a
777          * separate memblock_reserve() or they will be discarded.
778          */
779         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
780                          (unsigned long)__end_of_kernel_reserve - (unsigned long)_text);
781
782         /*
783          * Make sure page 0 is always reserved because on systems with
784          * L1TF its contents can be leaked to user processes.
785          */
786         memblock_reserve(0, PAGE_SIZE);
787
788         early_reserve_initrd();
789
790         /*
791          * At this point everything still needed from the boot loader
792          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
793          * RAM in e820. All other memory is free game.
794          */
795
796 #ifdef CONFIG_X86_32
797         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
798
799         /*
800          * copy kernel address range established so far and switch
801          * to the proper swapper page table
802          */
803         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
804                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
805                         KERNEL_PGD_PTRS);
806
807         load_cr3(swapper_pg_dir);
808         /*
809          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
810          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
811          * will not flush anything because the CPU quirk which clears
812          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
813          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
814          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
815          * so proper operation is guaranteed.
816          */
817         __flush_tlb_all();
818 #else
819         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
820         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
821 #endif
822
823         /*
824          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
825          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
826          */
827         olpc_ofw_detect();
828
829         idt_setup_early_traps();
830         early_cpu_init();
831         arch_init_ideal_nops();
832         jump_label_init();
833         static_call_init();
834         early_ioremap_init();
835
836         setup_olpc_ofw_pgd();
837
838         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
839         screen_info = boot_params.screen_info;
840         edid_info = boot_params.edid_info;
841 #ifdef CONFIG_X86_32
842         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
843         ist_info = boot_params.ist_info;
844 #endif
845         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
846         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
847         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
848                 bootloader_type &= 0xf;
849                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
850         }
851         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
852         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
853
854 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
855         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
856 #endif
857 #ifdef CONFIG_EFI
858         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
859                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
860                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
861         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
862                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
863                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
864                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
865         }
866 #endif
867
868         x86_init.oem.arch_setup();
869
870         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
871         e820__memory_setup();
872         parse_setup_data();
873
874         copy_edd();
875
876         if (!boot_params.hdr.root_flags)
877                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
878         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
879         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
880         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
881         init_mm.brk = _brk_end;
882
883         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
884         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
885         rodata_resource.start = __pa_symbol(__start_rodata);
886         rodata_resource.end = __pa_symbol(__end_rodata)-1;
887         data_resource.start = __pa_symbol(_sdata);
888         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
889         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
890         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
891
892 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
893 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
894         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
895 #else
896         if (builtin_cmdline[0]) {
897                 /* append boot loader cmdline to builtin */
898                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
899                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
900                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
901         }
902 #endif
903 #endif
904
905         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
906         *cmdline_p = command_line;
907
908         /*
909          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
910          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
911          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
912          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
913          * to honor the respective command line option.
914          */
915         x86_configure_nx();
916
917         parse_early_param();
918
919         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
920                 efi_memblock_x86_reserve_range();
921 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
922         /*
923          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
924          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
925          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
926          * for the kernel.
927          *
928          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
929          * SRAT is parsed, we don't know about it.
930          *
931          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
932          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
933          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
934          *
935          * Since on modern servers, one node could have double-digit
936          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
937          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
938          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
939          * the kernel away from hotpluggable memory.
940          */
941         if (movable_node_is_enabled())
942                 memblock_set_bottom_up(true);
943 #endif
944
945         x86_report_nx();
946
947         /* after early param, so could get panic from serial */
948         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
949
950         if (acpi_mps_check()) {
951 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
952                 disable_apic = 1;
953 #endif
954                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
955         }
956
957         e820__reserve_setup_data();
958         e820__finish_early_params();
959
960         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
961                 efi_init();
962
963         dmi_setup();
964
965         /*
966          * VMware detection requires dmi to be available, so this
967          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
968          */
969         init_hypervisor_platform();
970
971         tsc_early_init();
972         x86_init.resources.probe_roms();
973
974         /* after parse_early_param, so could debug it */
975         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
976         insert_resource(&iomem_resource, &rodata_resource);
977         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
978         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
979
980         e820_add_kernel_range();
981         trim_bios_range();
982 #ifdef CONFIG_X86_32
983         if (ppro_with_ram_bug()) {
984                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
985                                   E820_TYPE_RESERVED);
986                 e820__update_table(e820_table);
987                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
988                 e820__print_table("bad_ppro");
989         }
990 #else
991         early_gart_iommu_check();
992 #endif
993
994         /*
995          * partially used pages are not usable - thus
996          * we are rounding upwards:
997          */
998         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
999
1000         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1001         mtrr_bp_init();
1002         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1003                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1004
1005         max_possible_pfn = max_pfn;
1006
1007         /*
1008          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1009          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1010          * effect.
1011          */
1012         init_cache_modes();
1013
1014         /*
1015          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1016          * defined and before each memory section base is used.
1017          */
1018         kernel_randomize_memory();
1019
1020 #ifdef CONFIG_X86_32
1021         /* max_low_pfn get updated here */
1022         find_low_pfn_range();
1023 #else
1024         check_x2apic();
1025
1026         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1027         /* need this before calling reserve_initrd */
1028         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1029                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1030         else
1031                 max_low_pfn = max_pfn;
1032
1033         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1034 #endif
1035
1036         /*
1037          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1038          */
1039         find_smp_config();
1040
1041         reserve_ibft_region();
1042
1043         early_alloc_pgt_buf();
1044
1045         /*
1046          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1047          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1048          *  brk area.
1049          */
1050         reserve_brk();
1051
1052         cleanup_highmap();
1053
1054         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1055         e820__memblock_setup();
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         sfi_init();
1188         x86_dtb_init();
1189
1190         /*
1191          * get boot-time SMP configuration:
1192          */
1193         get_smp_config();
1194
1195         /*
1196          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1197          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1198          */
1199         init_apic_mappings();
1200
1201         prefill_possible_map();
1202
1203         init_cpu_to_node();
1204         init_gi_nodes();
1205
1206         io_apic_init_mappings();
1207
1208         x86_init.hyper.guest_late_init();
1209
1210         e820__reserve_resources();
1211         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1212
1213         x86_init.resources.reserve_resources();
1214
1215         e820__setup_pci_gap();
1216
1217 #ifdef CONFIG_VT
1218 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1219         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1220                 conswitchp = &vga_con;
1221 #endif
1222 #endif
1223         x86_init.oem.banner();
1224
1225         x86_init.timers.wallclock_init();
1226
1227         mcheck_init();
1228
1229         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1230
1231 #ifdef CONFIG_EFI
1232         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1233                 efi_apply_memmap_quirks();
1234 #endif
1235
1236         unwind_init();
1237 }
1238
1239 #ifdef CONFIG_X86_32
1240
1241 static struct resource video_ram_resource = {
1242         .name   = "Video RAM area",
1243         .start  = 0xa0000,
1244         .end    = 0xbffff,
1245         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1246 };
1247
1248 void __init i386_reserve_resources(void)
1249 {
1250         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1251         reserve_standard_io_resources();
1252 }
1253
1254 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1255
1256 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1257         .notifier_call = dump_kernel_offset
1258 };
1259
1260 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1261 {
1262         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1263                                         &kernel_offset_notifier);
1264         return 0;
1265 }
1266 __initcall(register_kernel_offset_dumper);