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