arch/s390/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2012
   4  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   5  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   6  *
   7  *  Derived from "arch/i386/kernel/setup.c"
   8  *    Copyright (C) 1995, Linus Torvalds
   9  */
  10
  11 /*
  12  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  13  */
  14
  15 #define KMSG_COMPONENT "setup"
  16 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
  17
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/memblock.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/unistd.h>
  26 #include <linux/ptrace.h>
  27 #include <linux/random.h>
  28 #include <linux/user.h>
  29 #include <linux/tty.h>
  30 #include <linux/ioport.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/initrd.h>
  34 #include <linux/bootmem.h>
  35 #include <linux/root_dev.h>
  36 #include <linux/console.h>
  37 #include <linux/kernel_stat.h>
  38 #include <linux/device.h>
  39 #include <linux/notifier.h>
  40 #include <linux/pfn.h>
  41 #include <linux/ctype.h>
  42 #include <linux/reboot.h>
  43 #include <linux/topology.h>
  44 #include <linux/kexec.h>
  45 #include <linux/crash_dump.h>
  46 #include <linux/memory.h>
  47 #include <linux/compat.h>
  48
  49 #include <asm/ipl.h>
  50 #include <asm/facility.h>
  51 #include <asm/smp.h>
  52 #include <asm/mmu_context.h>
  53 #include <asm/cpcmd.h>
  54 #include <asm/lowcore.h>
  55 #include <asm/irq.h>
  56 #include <asm/page.h>
  57 #include <asm/ptrace.h>
  58 #include <asm/sections.h>
  59 #include <asm/ebcdic.h>
  60 #include <asm/kvm_virtio.h>
  61 #include <asm/diag.h>
  62 #include <asm/os_info.h>
  63 #include <asm/sclp.h>
  64 #include <asm/sysinfo.h>
  65 #include <asm/numa.h>
  66 #include <asm/alternative.h>
  67 #include <asm/nospec-branch.h>
  68 #include "entry.h"
  69
  70 /*
  71  * Machine setup..
  72  */
  73 unsigned int console_mode = 0;
  74 EXPORT_SYMBOL(console_mode);
  75
  76 unsigned int console_devno = -1;
  77 EXPORT_SYMBOL(console_devno);
  78
  79 unsigned int console_irq = -1;
  80 EXPORT_SYMBOL(console_irq);
  81
  82 unsigned long elf_hwcap __read_mostly = 0;
  83 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
  84
  85 unsigned long int_hwcap = 0;
  86
  87 int __initdata memory_end_set;
  88 unsigned long __initdata memory_end;
  89 unsigned long __initdata max_physmem_end;
  90
  91 unsigned long VMALLOC_START;
  92 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_START);
  93
  94 unsigned long VMALLOC_END;
  95 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_END);
  96
  97 struct page *vmemmap;
  98 EXPORT_SYMBOL(vmemmap);
  99
 100 unsigned long MODULES_VADDR;
 101 unsigned long MODULES_END;
 102
 103 /* An array with a pointer to the lowcore of every CPU. */
 104 struct lowcore *lowcore_ptr[NR_CPUS];
 105 EXPORT_SYMBOL(lowcore_ptr);
 106
 107 /*
 108  * This is set up by the setup-routine at boot-time
 109  * for S390 need to find out, what we have to setup
 110  * using address 0x10400 ...
 111  */
 112
 113 #include <asm/setup.h>
 114
 115 /*
 116  * condev= and conmode= setup parameter.
 117  */
 118
 119 static int __init condev_setup(char *str)
 120 {
 121         int vdev;
 122
 123         vdev = simple_strtoul(str, &str, 0);
 124         if (vdev >= 0 && vdev < 65536) {
 125                 console_devno = vdev;
 126                 console_irq = -1;
 127         }
 128         return 1;
 129 }
 130
 131 __setup("condev=", condev_setup);
 132
 133 static void __init set_preferred_console(void)
 134 {
 135         if (CONSOLE_IS_3215 || CONSOLE_IS_SCLP)
 136                 add_preferred_console("ttyS", 0, NULL);
 137         else if (CONSOLE_IS_3270)
 138                 add_preferred_console("tty3270", 0, NULL);
 139         else if (CONSOLE_IS_VT220)
 140                 add_preferred_console("ttysclp", 0, NULL);
 141         else if (CONSOLE_IS_HVC)
 142                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
 143 }
 144
 145 static int __init conmode_setup(char *str)
 146 {
 147 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 148         if (strncmp(str, "hwc", 4) == 0 || strncmp(str, "sclp", 5) == 0)
 149                 SET_CONSOLE_SCLP;
 150 #endif
 151 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 152         if (strncmp(str, "3215", 5) == 0)
 153                 SET_CONSOLE_3215;
 154 #endif
 155 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 156         if (strncmp(str, "3270", 5) == 0)
 157                 SET_CONSOLE_3270;
 158 #endif
 159         set_preferred_console();
 160         return 1;
 161 }
 162
 163 __setup("conmode=", conmode_setup);
 164
 165 static void __init conmode_default(void)
 166 {
 167         char query_buffer[1024];
 168         char *ptr;
 169
 170         if (MACHINE_IS_VM) {
 171                 cpcmd("QUERY CONSOLE", query_buffer, 1024, NULL);
 172                 console_devno = simple_strtoul(query_buffer + 5, NULL, 16);
 173                 ptr = strstr(query_buffer, "SUBCHANNEL =");
 174                 console_irq = simple_strtoul(ptr + 13, NULL, 16);
 175                 cpcmd("QUERY TERM", query_buffer, 1024, NULL);
 176                 ptr = strstr(query_buffer, "CONMODE");
 177                 /*
 178                  * Set the conmode to 3215 so that the device recognition
 179                  * will set the cu_type of the console to 3215. If the
 180                  * conmode is 3270 and we don't set it back then both
 181                  * 3215 and the 3270 driver will try to access the console
 182                  * device (3215 as console and 3270 as normal tty).
 183                  */
 184                 cpcmd("TERM CONMODE 3215", NULL, 0, NULL);
 185                 if (ptr == NULL) {
 186 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 187                         SET_CONSOLE_SCLP;
 188 #endif
 189                         return;
 190                 }
 191                 if (strncmp(ptr + 8, "3270", 4) == 0) {
 192 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 193                         SET_CONSOLE_3270;
 194 #elif defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 195                         SET_CONSOLE_3215;
 196 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 197                         SET_CONSOLE_SCLP;
 198 #endif
 199                 } else if (strncmp(ptr + 8, "3215", 4) == 0) {
 200 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 201                         SET_CONSOLE_3215;
 202 #elif defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 203                         SET_CONSOLE_3270;
 204 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 205                         SET_CONSOLE_SCLP;
 206 #endif
 207                 }
 208         } else if (MACHINE_IS_KVM) {
 209                 if (sclp.has_vt220 && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE))
 210                         SET_CONSOLE_VT220;
 211                 else if (sclp.has_linemode && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_CONSOLE))
 212                         SET_CONSOLE_SCLP;
 213                 else
 214                         SET_CONSOLE_HVC;
 215         } else {
 216 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 217                 SET_CONSOLE_SCLP;
 218 #endif
 219         }
 220 }
 221
 222 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 223 static void __init setup_zfcpdump(void)
 224 {
 225         if (ipl_info.type != IPL_TYPE_FCP_DUMP)
 226                 return;
 227         if (OLDMEM_BASE)
 228                 return;
 229         strcat(boot_command_line, " cio_ignore=all,!ipldev,!condev");
 230         console_loglevel = 2;
 231 }
 232 #else
 233 static inline void setup_zfcpdump(void) {}
 234 #endif /* CONFIG_CRASH_DUMP */
 235
 236  /*
 237  * Reboot, halt and power_off stubs. They just call _machine_restart,
 238  * _machine_halt or _machine_power_off.
 239  */
 240
 241 void machine_restart(char *command)
 242 {
 243         if ((!in_interrupt() && !in_atomic()) || oops_in_progress)
 244                 /*
 245                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 246                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 247                  */
 248                 console_unblank();
 249         _machine_restart(command);
 250 }
 251
 252 void machine_halt(void)
 253 {
 254         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 255                 /*
 256                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 257                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 258                  */
 259                 console_unblank();
 260         _machine_halt();
 261 }
 262
 263 void machine_power_off(void)
 264 {
 265         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 266                 /*
 267                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 268                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 269                  */
 270                 console_unblank();
 271         _machine_power_off();
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Dummy power off function.
 276  */
 277 void (*pm_power_off)(void) = machine_power_off;
 278 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
 279
 280 static int __init early_parse_mem(char *p)
 281 {
 282         memory_end = memparse(p, &p);
 283         memory_end &= PAGE_MASK;
 284         memory_end_set = 1;
 285         return 0;
 286 }
 287 early_param("mem", early_parse_mem);
 288
 289 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
 290 {
 291         if (!arg)
 292                 return -EINVAL;
 293         VMALLOC_END = (memparse(arg, &arg) + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
 294         return 0;
 295 }
 296 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
 297
 298 void *restart_stack __section(.data);
 299
 300 static void __init setup_lowcore(void)
 301 {
 302         struct lowcore *lc;
 303
 304         /*
 305          * Setup lowcore for boot cpu
 306          */
 307         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct lowcore) != LC_PAGES * 4096);
 308         lc = __alloc_bootmem_low(LC_PAGES * PAGE_SIZE, LC_PAGES * PAGE_SIZE, 0);
 309         lc->restart_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 310         lc->restart_psw.addr = (unsigned long) restart_int_handler;
 311         lc->external_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 312                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 313         lc->external_new_psw.addr = (unsigned long) ext_int_handler;
 314         lc->svc_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 315                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT | PSW_MASK_MCHECK;
 316         lc->svc_new_psw.addr = (unsigned long) system_call;
 317         lc->program_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 318                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 319         lc->program_new_psw.addr = (unsigned long) pgm_check_handler;
 320         lc->mcck_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 321         lc->mcck_new_psw.addr = (unsigned long) mcck_int_handler;
 322         lc->io_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 323                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 324         lc->io_new_psw.addr = (unsigned long) io_int_handler;
 325         lc->clock_comparator = -1ULL;
 326         lc->kernel_stack = ((unsigned long) &init_thread_union)
 327                 + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 328         lc->async_stack = (unsigned long)
 329                 __alloc_bootmem(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE, 0)
 330                 + ASYNC_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 331         lc->panic_stack = (unsigned long)
 332                 __alloc_bootmem(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0)
 333                 + PAGE_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 334         lc->current_task = (unsigned long) init_thread_union.thread_info.task;
 335         lc->thread_info = (unsigned long) &init_thread_union;
 336         lc->lpp = LPP_MAGIC;
 337         lc->machine_flags = S390_lowcore.machine_flags;
 338         lc->stfl_fac_list = S390_lowcore.stfl_fac_list;
 339         memcpy(lc->stfle_fac_list, S390_lowcore.stfle_fac_list,
 340                sizeof(lc->stfle_fac_list));
 341         memcpy(lc->alt_stfle_fac_list, S390_lowcore.alt_stfle_fac_list,
 342                sizeof(lc->alt_stfle_fac_list));
 343         if (MACHINE_HAS_VX)
 344                 lc->vector_save_area_addr =
 345                         (unsigned long) &lc->vector_save_area;
 346         lc->vdso_per_cpu_data = (unsigned long) &lc->paste[0];
 347         lc->sync_enter_timer = S390_lowcore.sync_enter_timer;
 348         lc->async_enter_timer = S390_lowcore.async_enter_timer;
 349         lc->exit_timer = S390_lowcore.exit_timer;
 350         lc->user_timer = S390_lowcore.user_timer;
 351         lc->system_timer = S390_lowcore.system_timer;
 352         lc->steal_timer = S390_lowcore.steal_timer;
 353         lc->last_update_timer = S390_lowcore.last_update_timer;
 354         lc->last_update_clock = S390_lowcore.last_update_clock;
 355
 356         restart_stack = __alloc_bootmem(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE, 0);
 357         restart_stack += ASYNC_SIZE;
 358
 359         /*
 360          * Set up PSW restart to call ipl.c:do_restart(). Copy the relevant
 361          * restart data to the absolute zero lowcore. This is necessary if
 362          * PSW restart is done on an offline CPU that has lowcore zero.
 363          */
 364         lc->restart_stack = (unsigned long) restart_stack;
 365         lc->restart_fn = (unsigned long) do_restart;
 366         lc->restart_data = 0;
 367         lc->restart_source = -1UL;
 368
 369         /* Setup absolute zero lowcore */
 370         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_stack, lc->restart_stack);
 371         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_fn, lc->restart_fn);
 372         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_data, lc->restart_data);
 373         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_source, lc->restart_source);
 374         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_psw, lc->restart_psw);
 375
 376 #ifdef CONFIG_SMP
 377         lc->spinlock_lockval = arch_spin_lockval(0);
 378 #endif
 379         lc->br_r1_trampoline = 0x07f1;  /* br %r1 */
 380
 381         set_prefix((u32)(unsigned long) lc);
 382         lowcore_ptr[0] = lc;
 383 }
 384
 385 static struct resource code_resource = {
 386         .name  = "Kernel code",
 387         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 388 };
 389
 390 static struct resource data_resource = {
 391         .name = "Kernel data",
 392         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 393 };
 394
 395 static struct resource bss_resource = {
 396         .name = "Kernel bss",
 397         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 398 };
 399
 400 static struct resource __initdata *standard_resources[] = {
 401         &code_resource,
 402         &data_resource,
 403         &bss_resource,
 404 };
 405
 406 static void __init setup_resources(void)
 407 {
 408         struct resource *res, *std_res, *sub_res;
 409         struct memblock_region *reg;
 410         int j;
 411
 412         code_resource.start = (unsigned long) &_text;
 413         code_resource.end = (unsigned long) &_etext - 1;
 414         data_resource.start = (unsigned long) &_etext;
 415         data_resource.end = (unsigned long) &_edata - 1;
 416         bss_resource.start = (unsigned long) &__bss_start;
 417         bss_resource.end = (unsigned long) &__bss_stop - 1;
 418
 419         for_each_memblock(memory, reg) {
 420                 res = alloc_bootmem_low(sizeof(*res));
 421                 res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
 422
 423                 res->name = "System RAM";
 424                 res->start = reg->base;
 425                 res->end = reg->base + reg->size - 1;
 426                 request_resource(&iomem_resource, res);
 427
 428                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(standard_resources); j++) {
 429                         std_res = standard_resources[j];
 430                         if (std_res->start < res->start ||
 431                             std_res->start > res->end)
 432                                 continue;
 433                         if (std_res->end > res->end) {
 434                                 sub_res = alloc_bootmem_low(sizeof(*sub_res));
 435                                 *sub_res = *std_res;
 436                                 sub_res->end = res->end;
 437                                 std_res->start = res->end + 1;
 438                                 request_resource(res, sub_res);
 439                         } else {
 440                                 request_resource(res, std_res);
 441                         }
 442                 }
 443         }
 444 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 445         /*
 446          * Re-add removed crash kernel memory as reserved memory. This makes
 447          * sure it will be mapped with the identity mapping and struct pages
 448          * will be created, so it can be resized later on.
 449          * However add it later since the crash kernel resource should not be
 450          * part of the System RAM resource.
 451          */
 452         if (crashk_res.end) {
 453                 memblock_add_node(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res), 0);
 454                 memblock_reserve(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res));
 455                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 456         }
 457 #endif
 458 }
 459
 460 static void __init setup_memory_end(void)
 461 {
 462         unsigned long vmax, vmalloc_size, tmp;
 463
 464         /* Choose kernel address space layout: 2, 3, or 4 levels. */
 465         vmalloc_size = VMALLOC_END ?: (128UL << 30) - MODULES_LEN;
 466         tmp = (memory_end ?: max_physmem_end) / PAGE_SIZE;
 467         tmp = tmp * (sizeof(struct page) + PAGE_SIZE);
 468         if (tmp + vmalloc_size + MODULES_LEN <= (1UL << 42))
 469                 vmax = 1UL << 42;       /* 3-level kernel page table */
 470         else
 471                 vmax = 1UL << 53;       /* 4-level kernel page table */
 472         /* module area is at the end of the kernel address space. */
 473         MODULES_END = vmax;
 474         MODULES_VADDR = MODULES_END - MODULES_LEN;
 475         VMALLOC_END = MODULES_VADDR;
 476         VMALLOC_START = vmax - vmalloc_size;
 477
 478         /* Split remaining virtual space between 1:1 mapping & vmemmap array */
 479         tmp = VMALLOC_START / (PAGE_SIZE + sizeof(struct page));
 480         /* vmemmap contains a multiple of PAGES_PER_SECTION struct pages */
 481         tmp = SECTION_ALIGN_UP(tmp);
 482         tmp = VMALLOC_START - tmp * sizeof(struct page);
 483         tmp &= ~((vmax >> 11) - 1);     /* align to page table level */
 484         tmp = min(tmp, 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS);
 485         vmemmap = (struct page *) tmp;
 486
 487         /* Take care that memory_end is set and <= vmemmap */
 488         memory_end = min(memory_end ?: max_physmem_end, tmp);
 489         max_pfn = max_low_pfn = PFN_DOWN(memory_end);
 490         memblock_remove(memory_end, ULONG_MAX);
 491
 492         pr_notice("Max memory size: %luMB\n", memory_end >> 20);
 493 }
 494
 495 static void __init setup_vmcoreinfo(void)
 496 {
 497         mem_assign_absolute(S390_lowcore.vmcore_info, paddr_vmcoreinfo_note());
 498 }
 499
 500 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 501
 502 /*
 503  * When kdump is enabled, we have to ensure that no memory from
 504  * the area [0 - crashkernel memory size] and
 505  * [crashk_res.start - crashk_res.end] is set offline.
 506  */
 507 static int kdump_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 508                               unsigned long action, void *data)
 509 {
 510         struct memory_notify *arg = data;
 511
 512         if (action != MEM_GOING_OFFLINE)
 513                 return NOTIFY_OK;
 514         if (arg->start_pfn < PFN_DOWN(resource_size(&crashk_res)))
 515                 return NOTIFY_BAD;
 516         if (arg->start_pfn > PFN_DOWN(crashk_res.end))
 517                 return NOTIFY_OK;
 518         if (arg->start_pfn + arg->nr_pages - 1 < PFN_DOWN(crashk_res.start))
 519                 return NOTIFY_OK;
 520         return NOTIFY_BAD;
 521 }
 522
 523 static struct notifier_block kdump_mem_nb = {
 524         .notifier_call = kdump_mem_notifier,
 525 };
 526
 527 #endif
 528
 529 /*
 530  * Make sure that the area behind memory_end is protected
 531  */
 532 static void __init reserve_memory_end(void)
 533 {
 534 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 535         if (ipl_info.type == IPL_TYPE_FCP_DUMP &&
 536             !OLDMEM_BASE && sclp.hsa_size) {
 537                 memory_end = sclp.hsa_size;
 538                 memory_end &= PAGE_MASK;
 539                 memory_end_set = 1;
 540         }
 541 #endif
 542         if (!memory_end_set)
 543                 return;
 544         memblock_reserve(memory_end, ULONG_MAX);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 549  */
 550 static void __init reserve_oldmem(void)
 551 {
 552 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 553         if (OLDMEM_BASE)
 554                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 555                 memblock_reserve(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 556 #endif
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 561  */
 562 static void __init remove_oldmem(void)
 563 {
 564 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 565         if (OLDMEM_BASE)
 566                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 567                 memblock_remove(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 568 #endif
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Reserve memory for kdump kernel to be loaded with kexec
 573  */
 574 static void __init reserve_crashkernel(void)
 575 {
 576 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 577         unsigned long long crash_base, crash_size;
 578         phys_addr_t low, high;
 579         int rc;
 580
 581         rc = parse_crashkernel(boot_command_line, memory_end, &crash_size,
 582                                &crash_base);
 583
 584         crash_base = ALIGN(crash_base, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 585         crash_size = ALIGN(crash_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 586         if (rc || crash_size == 0)
 587                 return;
 588
 589         if (memblock.memory.regions[0].size < crash_size) {
 590                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 591                         "first memory chunk must be at least crashkernel size");
 592                 return;
 593         }
 594
 595         low = crash_base ?: OLDMEM_BASE;
 596         high = low + crash_size;
 597         if (low >= OLDMEM_BASE && high <= OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE) {
 598                 /* The crashkernel fits into OLDMEM, reuse OLDMEM */
 599                 crash_base = low;
 600         } else {
 601                 /* Find suitable area in free memory */
 602                 low = max_t(unsigned long, crash_size, sclp.hsa_size);
 603                 high = crash_base ? crash_base + crash_size : ULONG_MAX;
 604
 605                 if (crash_base && crash_base < low) {
 606                         pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 607                                 "crash_base too low");
 608                         return;
 609                 }
 610                 low = crash_base ?: low;
 611                 crash_base = memblock_find_in_range(low, high, crash_size,
 612                                                     KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 613         }
 614
 615         if (!crash_base) {
 616                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 617                         "no suitable area found");
 618                 return;
 619         }
 620
 621         if (register_memory_notifier(&kdump_mem_nb))
 622                 return;
 623
 624         if (!OLDMEM_BASE && MACHINE_IS_VM)
 625                 diag10_range(PFN_DOWN(crash_base), PFN_DOWN(crash_size));
 626         crashk_res.start = crash_base;
 627         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 628         memblock_remove(crash_base, crash_size);
 629         pr_info("Reserving %lluMB of memory at %lluMB "
 630                 "for crashkernel (System RAM: %luMB)\n",
 631                 crash_size >> 20, crash_base >> 20,
 632                 (unsigned long)memblock.memory.total_size >> 20);
 633         os_info_crashkernel_add(crash_base, crash_size);
 634 #endif
 635 }
 636
 637 /*
 638  * Reserve the initrd from being used by memblock
 639  */
 640 static void __init reserve_initrd(void)
 641 {
 642 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 643         initrd_start = INITRD_START;
 644         initrd_end = initrd_start + INITRD_SIZE;
 645         memblock_reserve(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 646 #endif
 647 }
 648
 649 /*
 650  * Check for initrd being in usable memory
 651  */
 652 static void __init check_initrd(void)
 653 {
 654 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 655         if (INITRD_START && INITRD_SIZE &&
 656             !memblock_is_region_memory(INITRD_START, INITRD_SIZE)) {
 657                 pr_err("initrd does not fit memory.\n");
 658                 memblock_free(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 659                 initrd_start = initrd_end = 0;
 660         }
 661 #endif
 662 }
 663
 664 /*
 665  * Reserve memory used for lowcore/command line/kernel image.
 666  */
 667 static void __init reserve_kernel(void)
 668 {
 669         unsigned long start_pfn = PFN_UP(__pa(&_end));
 670
 671 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
 672         /*
 673          * DMA_API_DEBUG code stumbles over addresses from the
 674          * range [_ehead, _stext]. Mark the memory as reserved
 675          * so it is not used for CONFIG_DMA_API_DEBUG=y.
 676          */
 677         memblock_reserve(0, PFN_PHYS(start_pfn));
 678 #else
 679         memblock_reserve(0, (unsigned long)_ehead);
 680         memblock_reserve((unsigned long)_stext, PFN_PHYS(start_pfn)
 681                          - (unsigned long)_stext);
 682 #endif
 683 }
 684
 685 static void __init setup_memory(void)
 686 {
 687         struct memblock_region *reg;
 688
 689         /*
 690          * Init storage key for present memory
 691          */
 692         for_each_memblock(memory, reg) {
 693                 storage_key_init_range(reg->base, reg->base + reg->size);
 694         }
 695         psw_set_key(PAGE_DEFAULT_KEY);
 696
 697         /* Only cosmetics */
 698         memblock_enforce_memory_limit(memblock_end_of_DRAM());
 699 }
 700
 701 /*
 702  * Setup hardware capabilities.
 703  */
 704 static int __init setup_hwcaps(void)
 705 {
 706         static const int stfl_bits[6] = { 0, 2, 7, 17, 19, 21 };
 707         struct cpuid cpu_id;
 708         int i;
 709
 710         /*
 711          * The store facility list bits numbers as found in the principles
 712          * of operation are numbered with bit 1UL<<31 as number 0 to
 713          * bit 1UL<<0 as number 31.
 714          *   Bit 0: instructions named N3, "backported" to esa-mode
 715          *   Bit 2: z/Architecture mode is active
 716          *   Bit 7: the store-facility-list-extended facility is installed
 717          *   Bit 17: the message-security assist is installed
 718          *   Bit 19: the long-displacement facility is installed
 719          *   Bit 21: the extended-immediate facility is installed
 720          *   Bit 22: extended-translation facility 3 is installed
 721          *   Bit 30: extended-translation facility 3 enhancement facility
 722          * These get translated to:
 723          *   HWCAP_S390_ESAN3 bit 0, HWCAP_S390_ZARCH bit 1,
 724          *   HWCAP_S390_STFLE bit 2, HWCAP_S390_MSA bit 3,
 725          *   HWCAP_S390_LDISP bit 4, HWCAP_S390_EIMM bit 5 and
 726          *   HWCAP_S390_ETF3EH bit 8 (22 && 30).
 727          */
 728         for (i = 0; i < 6; i++)
 729                 if (test_facility(stfl_bits[i]))
 730                         elf_hwcap |= 1UL << i;
 731
 732         if (test_facility(22) && test_facility(30))
 733                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_ETF3EH;
 734
 735         /*
 736          * Check for additional facilities with store-facility-list-extended.
 737          * stfle stores doublewords (8 byte) with bit 1ULL<<63 as bit 0
 738          * and 1ULL<<0 as bit 63. Bits 0-31 contain the same information
 739          * as stored by stfl, bits 32-xxx contain additional facilities.
 740          * How many facility words are stored depends on the number of
 741          * doublewords passed to the instruction. The additional facilities
 742          * are:
 743          *   Bit 42: decimal floating point facility is installed
 744          *   Bit 44: perform floating point operation facility is installed
 745          * translated to:
 746          *   HWCAP_S390_DFP bit 6 (42 && 44).
 747          */
 748         if ((elf_hwcap & (1UL << 2)) && test_facility(42) && test_facility(44))
 749                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_DFP;
 750
 751         /*
 752          * Huge page support HWCAP_S390_HPAGE is bit 7.
 753          */
 754         if (MACHINE_HAS_HPAGE)
 755                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_HPAGE;
 756
 757         /*
 758          * 64-bit register support for 31-bit processes
 759          * HWCAP_S390_HIGH_GPRS is bit 9.
 760          */
 761         elf_hwcap |= HWCAP_S390_HIGH_GPRS;
 762
 763         /*
 764          * Transactional execution support HWCAP_S390_TE is bit 10.
 765          */
 766         if (test_facility(50) && test_facility(73))
 767                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_TE;
 768
 769         /*
 770          * Vector extension HWCAP_S390_VXRS is bit 11. The Vector extension
 771          * can be disabled with the "novx" parameter. Use MACHINE_HAS_VX
 772          * instead of facility bit 129.
 773          */
 774         if (MACHINE_HAS_VX)
 775                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS;
 776         get_cpu_id(&cpu_id);
 777         add_device_randomness(&cpu_id, sizeof(cpu_id));
 778         switch (cpu_id.machine) {
 779         case 0x2064:
 780         case 0x2066:
 781         default:        /* Use "z900" as default for 64 bit kernels. */
 782                 strcpy(elf_platform, "z900");
 783                 break;
 784         case 0x2084:
 785         case 0x2086:
 786                 strcpy(elf_platform, "z990");
 787                 break;
 788         case 0x2094:
 789         case 0x2096:
 790                 strcpy(elf_platform, "z9-109");
 791                 break;
 792         case 0x2097:
 793         case 0x2098:
 794                 strcpy(elf_platform, "z10");
 795                 break;
 796         case 0x2817:
 797         case 0x2818:
 798                 strcpy(elf_platform, "z196");
 799                 break;
 800         case 0x2827:
 801         case 0x2828:
 802                 strcpy(elf_platform, "zEC12");
 803                 break;
 804         case 0x2964:
 805         case 0x2965:
 806                 strcpy(elf_platform, "z13");
 807                 break;
 808         }
 809
 810         /*
 811          * Virtualization support HWCAP_INT_SIE is bit 0.
 812          */
 813         if (sclp.has_sief2)
 814                 int_hwcap |= HWCAP_INT_SIE;
 815
 816         return 0;
 817 }
 818 arch_initcall(setup_hwcaps);
 819
 820 /*
 821  * Add system information as device randomness
 822  */
 823 static void __init setup_randomness(void)
 824 {
 825         struct sysinfo_3_2_2 *vmms;
 826
 827         vmms = (struct sysinfo_3_2_2 *) memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 828         if (stsi(vmms, 3, 2, 2) == 0 && vmms->count)
 829                 add_device_randomness(&vmms->vm, sizeof(vmms->vm[0]) * vmms->count);
 830         memblock_free((unsigned long) vmms, PAGE_SIZE);
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Find the correct size for the task_struct. This depends on
 835  * the size of the struct fpu at the end of the thread_struct
 836  * which is embedded in the task_struct.
 837  */
 838 static void __init setup_task_size(void)
 839 {
 840         int task_size = sizeof(struct task_struct);
 841
 842         if (!MACHINE_HAS_VX) {
 843                 task_size -= sizeof(__vector128) * __NUM_VXRS;
 844                 task_size += sizeof(freg_t) * __NUM_FPRS;
 845         }
 846         arch_task_struct_size = task_size;
 847 }
 848
 849 /*
 850  * Setup function called from init/main.c just after the banner
 851  * was printed.
 852  */
 853
 854 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 855 {
 856         /*
 857          * print what head.S has found out about the machine
 858          */
 859         if (MACHINE_IS_VM)
 860                 pr_info("Linux is running as a z/VM "
 861                         "guest operating system in 64-bit mode\n");
 862         else if (MACHINE_IS_KVM)
 863                 pr_info("Linux is running under KVM in 64-bit mode\n");
 864         else if (MACHINE_IS_LPAR)
 865                 pr_info("Linux is running natively in 64-bit mode\n");
 866         else
 867                 pr_info("Linux is running as a guest in 64-bit mode\n");
 868
 869         /* Have one command line that is parsed and saved in /proc/cmdline */
 870         /* boot_command_line has been already set up in early.c */
 871         *cmdline_p = boot_command_line;
 872
 873         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 874
 875         /* Is init_mm really needed? */
 876         init_mm.start_code = PAGE_OFFSET;
 877         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
 878         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
 879         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
 880
 881         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE_AUTO))
 882                 nospec_auto_detect();
 883
 884         parse_early_param();
 885 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 886         /* Deactivate elfcorehdr= kernel parameter */
 887         elfcorehdr_addr = ELFCORE_ADDR_MAX;
 888 #endif
 889
 890         os_info_init();
 891         setup_ipl();
 892         setup_task_size();
 893
 894         /* Do some memory reservations *before* memory is added to memblock */
 895         reserve_memory_end();
 896         reserve_oldmem();
 897         reserve_kernel();
 898         reserve_initrd();
 899         memblock_allow_resize();
 900
 901         /* Get information about *all* installed memory */
 902         detect_memory_memblock();
 903
 904         remove_oldmem();
 905
 906         /*
 907          * Make sure all chunks are MAX_ORDER aligned so we don't need the
 908          * extra checks that HOLES_IN_ZONE would require.
 909          *
 910          * Is this still required?
 911          */
 912         memblock_trim_memory(1UL << (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT));
 913
 914         setup_memory_end();
 915         setup_memory();
 916
 917         check_initrd();
 918         reserve_crashkernel();
 919 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 920         /*
 921          * Be aware that smp_save_dump_cpus() triggers a system reset.
 922          * Therefore CPU and device initialization should be done afterwards.
 923          */
 924         smp_save_dump_cpus();
 925 #endif
 926
 927         setup_resources();
 928         setup_vmcoreinfo();
 929         setup_lowcore();
 930         smp_fill_possible_mask();
 931         cpu_detect_mhz_feature();
 932         cpu_init();
 933         numa_setup();
 934
 935         /*
 936          * Create kernel page tables and switch to virtual addressing.
 937          */
 938         paging_init();
 939
 940         /* Setup default console */
 941         conmode_default();
 942         set_preferred_console();
 943
 944         apply_alternative_instructions();
 945         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE))
 946                 nospec_init_branches();
 947
 948         /* Setup zfcpdump support */
 949         setup_zfcpdump();
 950
 951         /* Add system specific data to the random pool */
 952         setup_randomness();
 953 }