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/bios_ebda.h>
  29 #include <asm/bugs.h>
  30 #include <asm/cpu.h>
  31 #include <asm/efi.h>
  32 #include <asm/gart.h>
  33 #include <asm/hypervisor.h>
  34 #include <asm/io_apic.h>
  35 #include <asm/kasan.h>
  36 #include <asm/kaslr.h>
  37 #include <asm/mce.h>
  38 #include <asm/mtrr.h>
  39 #include <asm/realmode.h>
  40 #include <asm/olpc_ofw.h>
  41 #include <asm/pci-direct.h>
  42 #include <asm/prom.h>
  43 #include <asm/proto.h>
  44 #include <asm/unwind.h>
  45 #include <asm/vsyscall.h>
  46 #include <linux/vmalloc.h>
  47
  48 /*
  49  * max_low_pfn_mapped: highest directly mapped pfn < 4 GB
  50  * max_pfn_mapped:     highest directly mapped pfn > 4 GB
  51  *
  52  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
  53  * represented by pfn_mapped[].
  54  */
  55 unsigned long max_low_pfn_mapped;
  56 unsigned long max_pfn_mapped;
  57
  58 #ifdef CONFIG_DMI
  59 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
  60 #endif
  61
  62
  63 /*
  64  * Range of the BSS area. The size of the BSS area is determined
  65  * at link time, with RESERVE_BRK*() facility reserving additional
  66  * chunks.
  67  */
  68 unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
  69 unsigned long _brk_end   = (unsigned long)__brk_base;
  70
  71 struct boot_params boot_params;
  72
  73 /*
  74  * These are the four main kernel memory regions, we put them into
  75  * the resource tree so that kdump tools and other debugging tools
  76  * recover it:
  77  */
  78
  79 static struct resource rodata_resource = {
  80         .name   = "Kernel rodata",
  81         .start  = 0,
  82         .end    = 0,
  83         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
  84 };
  85
  86 static struct resource data_resource = {
  87         .name   = "Kernel data",
  88         .start  = 0,
  89         .end    = 0,
  90         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
  91 };
  92
  93 static struct resource code_resource = {
  94         .name   = "Kernel code",
  95         .start  = 0,
  96         .end    = 0,
  97         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
  98 };
  99
 100 static struct resource bss_resource = {
 101         .name   = "Kernel bss",
 102         .start  = 0,
 103         .end    = 0,
 104         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 105 };
 106
 107
 108 #ifdef CONFIG_X86_32
 109 /* CPU data as detected by the assembly code in head_32.S */
 110 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
 111
 112 /* Common CPU data for all CPUs */
 113 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 114 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 115
 116 unsigned int def_to_bigsmp;
 117
 118 /* For MCA, but anyone else can use it if they want */
 119 unsigned int machine_id;
 120 unsigned int machine_submodel_id;
 121 unsigned int BIOS_revision;
 122
 123 struct apm_info apm_info;
 124 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 125
 126 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 127         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 128 struct ist_info ist_info;
 129 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 130 #else
 131 struct ist_info ist_info;
 132 #endif
 133
 134 #else
 135 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
 136 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 137 #endif
 138
 139
 140 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 141 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
 142 #else
 143 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
 144 #endif
 145
 146 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 147 int bootloader_type, bootloader_version;
 148
 149 /*
 150  * Setup options
 151  */
 152 struct screen_info screen_info;
 153 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 154 struct edid_info edid_info;
 155 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 156
 157 extern int root_mountflags;
 158
 159 unsigned long saved_video_mode;
 160
 161 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 162 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 163 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 164
 165 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 166 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 167 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 168 #endif
 169
 170 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 171 struct edd edd;
 172 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 173 EXPORT_SYMBOL(edd);
 174 #endif
 175 /**
 176  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 177  *              from boot_params into a safe place.
 178  *
 179  */
 180 static inline void __init copy_edd(void)
 181 {
 182      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 183             sizeof(edd.mbr_signature));
 184      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 185      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 186      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 187 }
 188 #else
 189 static inline void __init copy_edd(void)
 190 {
 191 }
 192 #endif
 193
 194 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 195 {
 196         size_t mask = align - 1;
 197         void *ret;
 198
 199         BUG_ON(_brk_start == 0);
 200         BUG_ON(align & mask);
 201
 202         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 203         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 204
 205         ret = (void *)_brk_end;
 206         _brk_end += size;
 207
 208         memset(ret, 0, size);
 209
 210         return ret;
 211 }
 212
 213 #ifdef CONFIG_X86_32
 214 static void __init cleanup_highmap(void)
 215 {
 216 }
 217 #endif
 218
 219 static void __init reserve_brk(void)
 220 {
 221         if (_brk_end > _brk_start)
 222                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
 223                                  _brk_end - _brk_start);
 224
 225         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 226            new allocations */
 227         _brk_start = 0;
 228 }
 229
 230 u64 relocated_ramdisk;
 231
 232 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 233
 234 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
 235 {
 236         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 237
 238         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 239
 240         if (ramdisk_image == 0)
 241                 ramdisk_image = phys_initrd_start;
 242
 243         return ramdisk_image;
 244 }
 245 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
 246 {
 247         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 248
 249         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 250
 251         if (ramdisk_size == 0)
 252                 ramdisk_size = phys_initrd_size;
 253
 254         return ramdisk_size;
 255 }
 256
 257 static void __init relocate_initrd(void)
 258 {
 259         /* Assume only end is not page aligned */
 260         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 261         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 262         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 263
 264         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
 265         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
 266                                                    area_size, PAGE_SIZE);
 267
 268         if (!relocated_ramdisk)
 269                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 270                       ramdisk_size);
 271
 272         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
 273            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 274         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
 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 static void __init reserve_initrd(void)
 302 {
 303         /* Assume only end is not page aligned */
 304         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
 305         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
 306         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 307         u64 mapped_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         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
 316         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
 317                 panic("initrd too large to handle, "
 318                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
 319                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
 320
 321         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
 322                         ramdisk_end - 1);
 323
 324         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
 325                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
 326                 /* All are mapped, easy case */
 327                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 328                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 329                 return;
 330         }
 331
 332         relocate_initrd();
 333
 334         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
 335 }
 336
 337 #else
 338 static void __init early_reserve_initrd(void)
 339 {
 340 }
 341 static void __init reserve_initrd(void)
 342 {
 343 }
 344 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 345
 346 static void __init parse_setup_data(void)
 347 {
 348         struct setup_data *data;
 349         u64 pa_data, pa_next;
 350
 351         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 352         while (pa_data) {
 353                 u32 data_len, data_type;
 354
 355                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 356                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 357                 data_type = data->type;
 358                 pa_next = data->next;
 359                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 360
 361                 switch (data_type) {
 362                 case SETUP_E820_EXT:
 363                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
 364                         break;
 365                 case SETUP_DTB:
 366                         add_dtb(pa_data);
 367                         break;
 368                 case SETUP_EFI:
 369                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
 370                         break;
 371                 default:
 372                         break;
 373                 }
 374                 pa_data = pa_next;
 375         }
 376 }
 377
 378 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 379 {
 380         struct setup_data *data;
 381         u64 pa_data;
 382
 383         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 384         while (pa_data) {
 385                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 386                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
 387
 388                 if (data->type == SETUP_INDIRECT &&
 389                     ((struct setup_indirect *)data->data)->type != SETUP_INDIRECT)
 390                         memblock_reserve(((struct setup_indirect *)data->data)->addr,
 391                                          ((struct setup_indirect *)data->data)->len);
 392
 393                 pa_data = data->next;
 394                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
 395         }
 396 }
 397
 398 /*
 399  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 400  */
 401
 402 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 403
 404 /* 16M alignment for crash kernel regions */
 405 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
 406
 407 /*
 408  * Keep the crash kernel below this limit.
 409  *
 410  * Earlier 32-bits kernels would limit the kernel to the low 512 MB range
 411  * due to mapping restrictions.
 412  *
 413  * 64-bit kdump kernels need to be restricted to be under 64 TB, which is
 414  * the upper limit of system RAM in 4-level paging mode. Since the kdump
 415  * jump could be from 5-level paging to 4-level paging, the jump will fail if
 416  * the kernel is put above 64 TB, and during the 1st kernel bootup there's
 417  * no good way to detect the paging mode of the target kernel which will be
 418  * loaded for dumping.
 419  */
 420 #ifdef CONFIG_X86_32
 421 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
 422 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
 423 #else
 424 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
 425 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_64T
 426 #endif
 427
 428 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
 429 {
 430 #ifdef CONFIG_X86_64
 431         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
 432         unsigned long total_low_mem;
 433         int ret;
 434
 435         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
 436
 437         /* crashkernel=Y,low */
 438         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
 439         if (ret) {
 440                 /*
 441                  * two parts from kernel/dma/swiotlb.c:
 442                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
 443                  *
 444                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
 445                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
 446                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
 447                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
 448                  */
 449                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
 450         } else {
 451                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
 452                 if (!low_size)
 453                         return 0;
 454         }
 455
 456         low_base = memblock_find_in_range(0, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
 457         if (!low_base) {
 458                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
 459                        (unsigned long)(low_size >> 20));
 460                 return -ENOMEM;
 461         }
 462
 463         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
 464         if (ret) {
 465                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
 466                 return ret;
 467         }
 468
 469         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
 470                 (unsigned long)(low_size >> 20),
 471                 (unsigned long)(low_base >> 20),
 472                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
 473
 474         crashk_low_res.start = low_base;
 475         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
 476         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
 477 #endif
 478         return 0;
 479 }
 480
 481 static void __init reserve_crashkernel(void)
 482 {
 483         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
 484         bool high = false;
 485         int ret;
 486
 487         total_mem = memblock_phys_mem_size();
 488
 489         /* crashkernel=XM */
 490         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
 491         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
 492                 /* crashkernel=X,high */
 493                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
 494                                              &crash_size, &crash_base);
 495                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 496                         return;
 497                 high = true;
 498         }
 499
 500         if (xen_pv_domain()) {
 501                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
 502                 return;
 503         }
 504
 505         /* 0 means: find the address automatically */
 506         if (!crash_base) {
 507                 /*
 508                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
 509                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
 510                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
 511                  * But the extra memory is not required for all machines.
 512                  * So try low memory first and fall back to high memory
 513                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
 514                  */
 515                 if (!high)
 516                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 517                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX,
 518                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
 519                 if (!crash_base)
 520                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
 521                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX,
 522                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
 523                 if (!crash_base) {
 524                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 525                         return;
 526                 }
 527         } else {
 528                 unsigned long long start;
 529
 530                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 531                                                crash_base + crash_size,
 532                                                crash_size, 1 << 20);
 533                 if (start != crash_base) {
 534                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 535                         return;
 536                 }
 537         }
 538         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 539         if (ret) {
 540                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
 541                 return;
 542         }
 543
 544         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
 545                 memblock_free(crash_base, crash_size);
 546                 return;
 547         }
 548
 549         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 550                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 551                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 552                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 553
 554         crashk_res.start = crash_base;
 555         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 556         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 557 }
 558 #else
 559 static void __init reserve_crashkernel(void)
 560 {
 561 }
 562 #endif
 563
 564 static struct resource standard_io_resources[] = {
 565         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 566                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 567         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 568                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 569         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 570                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 571         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 572                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 573         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 574                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 575         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 576                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 577         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 578                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 579         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 580                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 581         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 582                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 583         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 584                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 585 };
 586
 587 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 588 {
 589         int i;
 590
 591         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 592         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 593                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 594
 595 }
 596
 597 static __init void reserve_ibft_region(void)
 598 {
 599         unsigned long addr, size = 0;
 600
 601         addr = find_ibft_region(&size);
 602
 603         if (size)
 604                 memblock_reserve(addr, size);
 605 }
 606
 607 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
 608 {
 609 #ifdef CONFIG_PCI
 610         int i;
 611         u16 vendor, devid;
 612         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
 613                 0x0102,
 614                 0x0112,
 615                 0x0122,
 616                 0x0106,
 617                 0x0116,
 618                 0x0126,
 619                 0x010a,
 620         };
 621
 622         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
 623         if (!early_pci_allowed())
 624                 return false;
 625
 626         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
 627         if (vendor != 0x8086)
 628                 return false;
 629
 630         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
 631         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
 632                 if (devid == snb_ids[i])
 633                         return true;
 634 #endif
 635
 636         return false;
 637 }
 638
 639 /*
 640  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
 641  * them from allocation.
 642  */
 643 static void __init trim_snb_memory(void)
 644 {
 645         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
 646                 0x20050000,
 647                 0x20110000,
 648                 0x20130000,
 649                 0x20138000,
 650                 0x40004000,
 651         };
 652         int i;
 653
 654         if (!snb_gfx_workaround_needed())
 655                 return;
 656
 657         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
 658
 659         /*
 660          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
 661          * already been reserved.
 662          */
 663         memblock_reserve(0, 1<<20);
 664
 665         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
 666                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
 667                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
 668                                bad_pages[i]);
 669         }
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
 674  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
 675  * specific platforms.
 676  *
 677  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
 678  */
 679 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
 680 {
 681         trim_snb_memory();
 682 }
 683
 684 static void __init trim_bios_range(void)
 685 {
 686         /*
 687          * A special case is the first 4Kb of memory;
 688          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 689          * not listed as such in the E820 table.
 690          *
 691          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 692          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 693          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 694          */
 695         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
 696
 697         /*
 698          * special case: Some BIOSes report the PC BIOS
 699          * area (640Kb -> 1Mb) as RAM even though it is not.
 700          * take them out.
 701          */
 702         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
 703
 704         e820__update_table(e820_table);
 705 }
 706
 707 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
 708 static void __init e820_add_kernel_range(void)
 709 {
 710         u64 start = __pa_symbol(_text);
 711         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
 712
 713         /*
 714          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
 715          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
 716          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
 717          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
 718          * we will crash later anyways.
 719          */
 720         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
 721                 return;
 722
 723         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
 724         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
 725         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
 726 }
 727
 728 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 729
 730 static int __init parse_reservelow(char *p)
 731 {
 732         unsigned long long size;
 733
 734         if (!p)
 735                 return -EINVAL;
 736
 737         size = memparse(p, &p);
 738
 739         if (size < 4096)
 740                 size = 4096;
 741
 742         if (size > 640*1024)
 743                 size = 640*1024;
 744
 745         reserve_low = size;
 746
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 751
 752 static void __init trim_low_memory_range(void)
 753 {
 754         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Dump out kernel offset information on panic.
 759  */
 760 static int
 761 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
 762 {
 763         if (kaslr_enabled()) {
 764                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
 765                          kaslr_offset(),
 766                          __START_KERNEL,
 767                          __START_KERNEL_map,
 768                          MODULES_VADDR-1);
 769         } else {
 770                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
 771         }
 772
 773         return 0;
 774 }
 775
 776 /*
 777  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 778  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 779  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 780  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 781  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 782  */
 783 /*
 784  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 785  *
 786  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 787  */
 788
 789 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 790 {
 791         /*
 792          * Reserve the memory occupied by the kernel between _text and
 793          * __end_of_kernel_reserve symbols. Any kernel sections after the
 794          * __end_of_kernel_reserve symbol must be explicitly reserved with a
 795          * separate memblock_reserve() or they will be discarded.
 796          */
 797         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
 798                          (unsigned long)__end_of_kernel_reserve - (unsigned long)_text);
 799
 800         /*
 801          * Make sure page 0 is always reserved because on systems with
 802          * L1TF its contents can be leaked to user processes.
 803          */
 804         memblock_reserve(0, PAGE_SIZE);
 805
 806         early_reserve_initrd();
 807
 808         /*
 809          * At this point everything still needed from the boot loader
 810          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
 811          * RAM in e820. All other memory is free game.
 812          */
 813
 814 #ifdef CONFIG_X86_32
 815         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 816
 817         /*
 818          * copy kernel address range established so far and switch
 819          * to the proper swapper page table
 820          */
 821         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 822                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 823                         KERNEL_PGD_PTRS);
 824
 825         load_cr3(swapper_pg_dir);
 826         /*
 827          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
 828          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
 829          * will not flush anything because the CPU quirk which clears
 830          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
 831          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
 832          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
 833          * so proper operation is guaranteed.
 834          */
 835         __flush_tlb_all();
 836 #else
 837         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 838         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
 839 #endif
 840
 841         /*
 842          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 843          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 844          */
 845         olpc_ofw_detect();
 846
 847         idt_setup_early_traps();
 848         early_cpu_init();
 849         arch_init_ideal_nops();
 850         jump_label_init();
 851         early_ioremap_init();
 852
 853         setup_olpc_ofw_pgd();
 854
 855         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 856         screen_info = boot_params.screen_info;
 857         edid_info = boot_params.edid_info;
 858 #ifdef CONFIG_X86_32
 859         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 860         ist_info = boot_params.ist_info;
 861 #endif
 862         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 863         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 864         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 865                 bootloader_type &= 0xf;
 866                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 867         }
 868         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 869         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 870
 871 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 872         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 873         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 874         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 875 #endif
 876 #ifdef CONFIG_EFI
 877         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 878                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 879                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 880         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 881                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
 882                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
 883                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
 884         }
 885 #endif
 886
 887         x86_init.oem.arch_setup();
 888
 889         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 890         e820__memory_setup();
 891         parse_setup_data();
 892
 893         copy_edd();
 894
 895         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 896                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 897         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 898         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 899         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 900         init_mm.brk = _brk_end;
 901
 902         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
 903         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
 904         rodata_resource.start = __pa_symbol(__start_rodata);
 905         rodata_resource.end = __pa_symbol(__end_rodata)-1;
 906         data_resource.start = __pa_symbol(_sdata);
 907         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
 908         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
 909         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
 910
 911 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 912 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 913         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 914 #else
 915         if (builtin_cmdline[0]) {
 916                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 917                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 918                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 919                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 920         }
 921 #endif
 922 #endif
 923
 924         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 925         *cmdline_p = command_line;
 926
 927         /*
 928          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 929          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 930          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 931          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 932          * to honor the respective command line option.
 933          */
 934         x86_configure_nx();
 935
 936         parse_early_param();
 937
 938         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 939                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 940 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 941         /*
 942          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
 943          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
 944          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
 945          * for the kernel.
 946          *
 947          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
 948          * SRAT is parsed, we don't know about it.
 949          *
 950          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
 951          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
 952          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
 953          *
 954          * Since on modern servers, one node could have double-digit
 955          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
 956          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
 957          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
 958          * the kernel away from hotpluggable memory.
 959          */
 960         if (movable_node_is_enabled())
 961                 memblock_set_bottom_up(true);
 962 #endif
 963
 964         x86_report_nx();
 965
 966         /* after early param, so could get panic from serial */
 967         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 968
 969         if (acpi_mps_check()) {
 970 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 971                 disable_apic = 1;
 972 #endif
 973                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 974         }
 975
 976         e820__reserve_setup_data();
 977         e820__finish_early_params();
 978
 979         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
 980                 efi_init();
 981
 982         dmi_setup();
 983
 984         /*
 985          * VMware detection requires dmi to be available, so this
 986          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
 987          */
 988         init_hypervisor_platform();
 989
 990         tsc_early_init();
 991         x86_init.resources.probe_roms();
 992
 993         /* after parse_early_param, so could debug it */
 994         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 995         insert_resource(&iomem_resource, &rodata_resource);
 996         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 997         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 998
 999         e820_add_kernel_range();
1000         trim_bios_range();
1001 #ifdef CONFIG_X86_32
1002         if (ppro_with_ram_bug()) {
1003                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1004                                   E820_TYPE_RESERVED);
1005                 e820__update_table(e820_table);
1006                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1007                 e820__print_table("bad_ppro");
1008         }
1009 #else
1010         early_gart_iommu_check();
1011 #endif
1012
1013         /*
1014          * partially used pages are not usable - thus
1015          * we are rounding upwards:
1016          */
1017         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1018
1019         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1020         mtrr_bp_init();
1021         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1022                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1023
1024         max_possible_pfn = max_pfn;
1025
1026         /*
1027          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1028          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1029          * effect.
1030          */
1031         init_cache_modes();
1032
1033         /*
1034          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1035          * defined and before each memory section base is used.
1036          */
1037         kernel_randomize_memory();
1038
1039 #ifdef CONFIG_X86_32
1040         /* max_low_pfn get updated here */
1041         find_low_pfn_range();
1042 #else
1043         check_x2apic();
1044
1045         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1046         /* need this before calling reserve_initrd */
1047         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1048                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1049         else
1050                 max_low_pfn = max_pfn;
1051
1052         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1053 #endif
1054
1055         /*
1056          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1057          */
1058         find_smp_config();
1059
1060         reserve_ibft_region();
1061
1062         early_alloc_pgt_buf();
1063
1064         /*
1065          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1066          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1067          *  brk area.
1068          */
1069         reserve_brk();
1070
1071         cleanup_highmap();
1072
1073         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1074         e820__memblock_setup();
1075
1076         reserve_bios_regions();
1077
1078         efi_fake_memmap();
1079         efi_find_mirror();
1080         efi_esrt_init();
1081
1082         /*
1083          * The EFI specification says that boot service code won't be
1084          * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1085          */
1086         efi_reserve_boot_services();
1087
1088         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1089         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1090
1091 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1092         setup_bios_corruption_check();
1093 #endif
1094
1095 #ifdef CONFIG_X86_32
1096         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1097                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1098 #endif
1099
1100         reserve_real_mode();
1101
1102         trim_platform_memory_ranges();
1103         trim_low_memory_range();
1104
1105         init_mem_mapping();
1106
1107         idt_setup_early_pf();
1108
1109         /*
1110          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1111          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1112          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1113          * rule it out.
1114          *
1115          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1116          * PCIDE for now).
1117          */
1118         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1119
1120         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1121
1122         /*
1123          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1124          */
1125
1126 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1127         if (init_ohci1394_dma_early)
1128                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1129 #endif
1130         /* Allocate bigger log buffer */
1131         setup_log_buf(1);
1132
1133         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1134                 switch (boot_params.secure_boot) {
1135                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1136                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1137                         break;
1138                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1139                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1140                         break;
1141                 default:
1142                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1143                         break;
1144                 }
1145         }
1146
1147         reserve_initrd();
1148
1149         acpi_table_upgrade();
1150
1151         vsmp_init();
1152
1153         io_delay_init();
1154
1155         early_platform_quirks();
1156
1157         /*
1158          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
1159          */
1160         acpi_boot_table_init();
1161
1162         early_acpi_boot_init();
1163
1164         initmem_init();
1165         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1166
1167         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_GBPAGES))
1168                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1169
1170         /*
1171          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1172          * won't consume hotpluggable memory.
1173          */
1174         reserve_crashkernel();
1175
1176         memblock_find_dma_reserve();
1177
1178         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1179                 early_xdbc_register_console();
1180
1181         x86_init.paging.pagetable_init();
1182
1183         kasan_init();
1184
1185         /*
1186          * Sync back kernel address range.
1187          *
1188          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1189          * this call?
1190          */
1191         sync_initial_page_table();
1192
1193         tboot_probe();
1194
1195         map_vsyscall();
1196
1197         generic_apic_probe();
1198
1199         early_quirks();
1200
1201         /*
1202          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1203          */
1204         acpi_boot_init();
1205         sfi_init();
1206         x86_dtb_init();
1207
1208         /*
1209          * get boot-time SMP configuration:
1210          */
1211         get_smp_config();
1212
1213         /*
1214          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1215          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1216          */
1217         init_apic_mappings();
1218
1219         prefill_possible_map();
1220
1221         init_cpu_to_node();
1222
1223         io_apic_init_mappings();
1224
1225         x86_init.hyper.guest_late_init();
1226
1227         e820__reserve_resources();
1228         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1229
1230         x86_init.resources.reserve_resources();
1231
1232         e820__setup_pci_gap();
1233
1234 #ifdef CONFIG_VT
1235 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1236         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1237                 conswitchp = &vga_con;
1238 #endif
1239 #endif
1240         x86_init.oem.banner();
1241
1242         x86_init.timers.wallclock_init();
1243
1244         mcheck_init();
1245
1246         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1247
1248 #ifdef CONFIG_EFI
1249         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1250                 efi_apply_memmap_quirks();
1251 #endif
1252
1253         unwind_init();
1254 }
1255
1256 #ifdef CONFIG_X86_32
1257
1258 static struct resource video_ram_resource = {
1259         .name   = "Video RAM area",
1260         .start  = 0xa0000,
1261         .end    = 0xbffff,
1262         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1263 };
1264
1265 void __init i386_reserve_resources(void)
1266 {
1267         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1268         reserve_standard_io_resources();
1269 }
1270
1271 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1272
1273 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1274         .notifier_call = dump_kernel_offset
1275 };
1276
1277 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1278 {
1279         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1280                                         &kernel_offset_notifier);
1281         return 0;
1282 }
1283 __initcall(register_kernel_offset_dumper);