GNU Linux-libre 5.4.274-gnu1
[releases.git] / arch / x86 / kernel / setup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  *
5  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
6  *
7  *  Memory region support
8  *      David Parsons <orc@pell.chi.il.us>, July-August 1999
9  *
10  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
11  *  Brian Moyle <bmoyle@mvista.com>, February 2001
12  *
13  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
14  *    Patrick Mochel <mochel@osdl.org>, March 2002
15  *
16  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
17  *  Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
18  *
19  */
20
21 /*
22  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
23  */
24
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/mmzone.h>
28 #include <linux/screen_info.h>
29 #include <linux/ioport.h>
30 #include <linux/acpi.h>
31 #include <linux/sfi.h>
32 #include <linux/apm_bios.h>
33 #include <linux/initrd.h>
34 #include <linux/memblock.h>
35 #include <linux/seq_file.h>
36 #include <linux/console.h>
37 #include <linux/root_dev.h>
38 #include <linux/highmem.h>
39 #include <linux/export.h>
40 #include <linux/efi.h>
41 #include <linux/init.h>
42 #include <linux/edd.h>
43 #include <linux/iscsi_ibft.h>
44 #include <linux/nodemask.h>
45 #include <linux/kexec.h>
46 #include <linux/dmi.h>
47 #include <linux/pfn.h>
48 #include <linux/pci.h>
49 #include <asm/pci-direct.h>
50 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
51 #include <linux/kvm_para.h>
52 #include <linux/dma-contiguous.h>
53 #include <xen/xen.h>
54 #include <uapi/linux/mount.h>
55
56 #include <linux/errno.h>
57 #include <linux/kernel.h>
58 #include <linux/stddef.h>
59 #include <linux/unistd.h>
60 #include <linux/ptrace.h>
61 #include <linux/user.h>
62 #include <linux/delay.h>
63
64 #include <linux/kallsyms.h>
65 #include <linux/cpufreq.h>
66 #include <linux/dma-mapping.h>
67 #include <linux/ctype.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69
70 #include <linux/percpu.h>
71 #include <linux/crash_dump.h>
72 #include <linux/tboot.h>
73 #include <linux/jiffies.h>
74 #include <linux/mem_encrypt.h>
75 #include <linux/sizes.h>
76
77 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
78 #include <video/edid.h>
79
80 #include <asm/mtrr.h>
81 #include <asm/apic.h>
82 #include <asm/realmode.h>
83 #include <asm/e820/api.h>
84 #include <asm/mpspec.h>
85 #include <asm/setup.h>
86 #include <asm/efi.h>
87 #include <asm/timer.h>
88 #include <asm/i8259.h>
89 #include <asm/sections.h>
90 #include <asm/io_apic.h>
91 #include <asm/ist.h>
92 #include <asm/setup_arch.h>
93 #include <asm/bios_ebda.h>
94 #include <asm/cacheflush.h>
95 #include <asm/processor.h>
96 #include <asm/bugs.h>
97 #include <asm/kasan.h>
98
99 #include <asm/vsyscall.h>
100 #include <asm/cpu.h>
101 #include <asm/desc.h>
102 #include <asm/dma.h>
103 #include <asm/iommu.h>
104 #include <asm/gart.h>
105 #include <asm/mmu_context.h>
106 #include <asm/proto.h>
107
108 #include <asm/paravirt.h>
109 #include <asm/hypervisor.h>
110 #include <asm/olpc_ofw.h>
111
112 #include <asm/percpu.h>
113 #include <asm/topology.h>
114 #include <asm/apicdef.h>
115 #include <asm/amd_nb.h>
116 #include <asm/mce.h>
117 #include <asm/alternative.h>
118 #include <asm/prom.h>
119 #include <asm/microcode.h>
120 #include <asm/kaslr.h>
121 #include <asm/unwind.h>
122
123 /*
124  * max_low_pfn_mapped: highest direct mapped pfn under 4GB
125  * max_pfn_mapped:     highest direct mapped pfn over 4GB
126  *
127  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
128  * represented by pfn_mapped
129  */
130 unsigned long max_low_pfn_mapped;
131 unsigned long max_pfn_mapped;
132
133 #ifdef CONFIG_DMI
134 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
135 #endif
136
137
138 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
139 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
140
141 struct boot_params boot_params;
142
143 /*
144  * Machine setup..
145  */
146 static struct resource data_resource = {
147         .name   = "Kernel data",
148         .start  = 0,
149         .end    = 0,
150         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
151 };
152
153 static struct resource code_resource = {
154         .name   = "Kernel code",
155         .start  = 0,
156         .end    = 0,
157         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
158 };
159
160 static struct resource bss_resource = {
161         .name   = "Kernel bss",
162         .start  = 0,
163         .end    = 0,
164         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
165 };
166
167
168 #ifdef CONFIG_X86_32
169 /* cpu data as detected by the assembly code in head_32.S */
170 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
171
172 /* common cpu data for all cpus */
173 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
174 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
175
176 unsigned int def_to_bigsmp;
177
178 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
179 unsigned int machine_id;
180 unsigned int machine_submodel_id;
181 unsigned int BIOS_revision;
182
183 struct apm_info apm_info;
184 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
185
186 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
187         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
188 struct ist_info ist_info;
189 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
190 #else
191 struct ist_info ist_info;
192 #endif
193
194 #else
195 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
196 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
197 #endif
198
199
200 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
201 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
202 #else
203 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
204 #endif
205
206 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
207 int bootloader_type, bootloader_version;
208
209 /*
210  * Setup options
211  */
212 struct screen_info screen_info;
213 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
214 struct edid_info edid_info;
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
216
217 extern int root_mountflags;
218
219 unsigned long saved_video_mode;
220
221 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
222 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
223 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
224
225 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
226 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
227 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
228 #endif
229
230 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
231 struct edd edd;
232 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
233 EXPORT_SYMBOL(edd);
234 #endif
235 /**
236  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
237  *              from boot_params into a safe place.
238  *
239  */
240 static inline void __init copy_edd(void)
241 {
242      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
243             sizeof(edd.mbr_signature));
244      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
245      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
246      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
247 }
248 #else
249 static inline void __init copy_edd(void)
250 {
251 }
252 #endif
253
254 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
255 {
256         size_t mask = align - 1;
257         void *ret;
258
259         BUG_ON(_brk_start == 0);
260         BUG_ON(align & mask);
261
262         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
263         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
264
265         ret = (void *)_brk_end;
266         _brk_end += size;
267
268         memset(ret, 0, size);
269
270         return ret;
271 }
272
273 #ifdef CONFIG_X86_32
274 static void __init cleanup_highmap(void)
275 {
276 }
277 #endif
278
279 static void __init reserve_brk(void)
280 {
281         if (_brk_end > _brk_start)
282                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
283                                  _brk_end - _brk_start);
284
285         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
286            new allocations */
287         _brk_start = 0;
288 }
289
290 u64 relocated_ramdisk;
291
292 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
293
294 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
295 {
296         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
297
298         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
299
300         return ramdisk_image;
301 }
302 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
303 {
304         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
305
306         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
307
308         return ramdisk_size;
309 }
310
311 static void __init relocate_initrd(void)
312 {
313         /* Assume only end is not page aligned */
314         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
315         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
316         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
317
318         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
319         relocated_ramdisk = memblock_find_in_range(0, PFN_PHYS(max_pfn_mapped),
320                                                    area_size, PAGE_SIZE);
321
322         if (!relocated_ramdisk)
323                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
324                       ramdisk_size);
325
326         /* Note: this includes all the mem currently occupied by
327            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
328         memblock_reserve(relocated_ramdisk, area_size);
329         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
330         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
331         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
332                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
333
334         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
335
336         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
337                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
338                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
339                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
340 }
341
342 static void __init early_reserve_initrd(void)
343 {
344         /* Assume only end is not page aligned */
345         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
346         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
347         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
348
349         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
350             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
351                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
352
353         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
354 }
355 static void __init reserve_initrd(void)
356 {
357         /* Assume only end is not page aligned */
358         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
359         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
360         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
361         u64 mapped_size;
362
363         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
364             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
365                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
366
367         initrd_start = 0;
368
369         mapped_size = memblock_mem_size(max_pfn_mapped);
370         if (ramdisk_size >= (mapped_size>>1))
371                 panic("initrd too large to handle, "
372                        "disabling initrd (%lld needed, %lld available)\n",
373                        ramdisk_size, mapped_size>>1);
374
375         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
376                         ramdisk_end - 1);
377
378         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
379                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
380                 /* All are mapped, easy case */
381                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
382                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
383                 return;
384         }
385
386         relocate_initrd();
387
388         memblock_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
389 }
390
391 #else
392 static void __init early_reserve_initrd(void)
393 {
394 }
395 static void __init reserve_initrd(void)
396 {
397 }
398 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
399
400 static void __init parse_setup_data(void)
401 {
402         struct setup_data *data;
403         u64 pa_data, pa_next;
404
405         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
406         while (pa_data) {
407                 u32 data_len, data_type;
408
409                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
410                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
411                 data_type = data->type;
412                 pa_next = data->next;
413                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
414
415                 switch (data_type) {
416                 case SETUP_E820_EXT:
417                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
418                         break;
419                 case SETUP_DTB:
420                         add_dtb(pa_data);
421                         break;
422                 case SETUP_EFI:
423                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
424                         break;
425                 default:
426                         break;
427                 }
428                 pa_data = pa_next;
429         }
430 }
431
432 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
433 {
434         struct setup_data *data;
435         u64 pa_data;
436
437         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
438         while (pa_data) {
439                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
440                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
441                 pa_data = data->next;
442                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
443         }
444 }
445
446 /*
447  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
448  */
449
450 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
451
452 /* 16M alignment for crash kernel regions */
453 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
454
455 /*
456  * Keep the crash kernel below this limit.
457  *
458  * On 32 bits earlier kernels would limit the kernel to the low 512 MiB
459  * due to mapping restrictions.
460  *
461  * On 64bit, kdump kernel need be restricted to be under 64TB, which is
462  * the upper limit of system RAM in 4-level paing mode. Since the kdump
463  * jumping could be from 5-level to 4-level, the jumping will fail if
464  * kernel is put above 64TB, and there's no way to detect the paging mode
465  * of the kernel which will be loaded for dumping during the 1st kernel
466  * bootup.
467  */
468 #ifdef CONFIG_X86_32
469 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
470 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
471 #else
472 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
473 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_64T
474 #endif
475
476 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
477 {
478 #ifdef CONFIG_X86_64
479         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
480         unsigned long total_low_mem;
481         int ret;
482
483         total_low_mem = memblock_mem_size(1UL << (32 - PAGE_SHIFT));
484
485         /* crashkernel=Y,low */
486         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, total_low_mem, &low_size, &base);
487         if (ret) {
488                 /*
489                  * two parts from kernel/dma/swiotlb.c:
490                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
491                  *
492                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
493                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
494                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
495                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
496                  */
497                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
498         } else {
499                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
500                 if (!low_size)
501                         return 0;
502         }
503
504         low_base = memblock_find_in_range(0, 1ULL << 32, low_size, CRASH_ALIGN);
505         if (!low_base) {
506                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
507                        (unsigned long)(low_size >> 20));
508                 return -ENOMEM;
509         }
510
511         ret = memblock_reserve(low_base, low_size);
512         if (ret) {
513                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel low memblock.\n", __func__);
514                 return ret;
515         }
516
517         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (System low RAM: %ldMB)\n",
518                 (unsigned long)(low_size >> 20),
519                 (unsigned long)(low_base >> 20),
520                 (unsigned long)(total_low_mem >> 20));
521
522         crashk_low_res.start = low_base;
523         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
524         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
525 #endif
526         return 0;
527 }
528
529 static void __init reserve_crashkernel(void)
530 {
531         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
532         bool high = false;
533         int ret;
534
535         total_mem = memblock_phys_mem_size();
536
537         /* crashkernel=XM */
538         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
539         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
540                 /* crashkernel=X,high */
541                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
542                                              &crash_size, &crash_base);
543                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
544                         return;
545                 high = true;
546         }
547
548         if (xen_pv_domain()) {
549                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
550                 return;
551         }
552
553         /* 0 means: find the address automatically */
554         if (!crash_base) {
555                 /*
556                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
557                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
558                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
559                  * But the extra memory is not required for all machines.
560                  * So try low memory first and fall back to high memory
561                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
562                  */
563                 if (!high)
564                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
565                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX,
566                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
567                 if (!crash_base)
568                         crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN,
569                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX,
570                                                 crash_size, CRASH_ALIGN);
571                 if (!crash_base) {
572                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
573                         return;
574                 }
575         } else {
576                 unsigned long long start;
577
578                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
579                                                crash_base + crash_size,
580                                                crash_size, 1 << 20);
581                 if (start != crash_base) {
582                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
583                         return;
584                 }
585         }
586         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
587         if (ret) {
588                 pr_err("%s: Error reserving crashkernel memblock.\n", __func__);
589                 return;
590         }
591
592         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
593                 memblock_free(crash_base, crash_size);
594                 return;
595         }
596
597         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
598                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
599                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
600                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
601
602         crashk_res.start = crash_base;
603         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
604         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
605 }
606 #else
607 static void __init reserve_crashkernel(void)
608 {
609 }
610 #endif
611
612 static struct resource standard_io_resources[] = {
613         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
614                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
615         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
616                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
617         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
618                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
619         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
620                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
621         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
622                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
623         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
624                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
625         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
626                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
627         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
628                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
629         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
630                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
631         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
632                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
633 };
634
635 void __init reserve_standard_io_resources(void)
636 {
637         int i;
638
639         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
640         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
641                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
642
643 }
644
645 static __init void reserve_ibft_region(void)
646 {
647         unsigned long addr, size = 0;
648
649         addr = find_ibft_region(&size);
650
651         if (size)
652                 memblock_reserve(addr, size);
653 }
654
655 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
656 {
657 #ifdef CONFIG_PCI
658         int i;
659         u16 vendor, devid;
660         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
661                 0x0102,
662                 0x0112,
663                 0x0122,
664                 0x0106,
665                 0x0116,
666                 0x0126,
667                 0x010a,
668         };
669
670         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
671         if (!early_pci_allowed())
672                 return false;
673
674         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
675         if (vendor != 0x8086)
676                 return false;
677
678         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
679         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
680                 if (devid == snb_ids[i])
681                         return true;
682 #endif
683
684         return false;
685 }
686
687 /*
688  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
689  * them from allocation.
690  */
691 static void __init trim_snb_memory(void)
692 {
693         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
694                 0x20050000,
695                 0x20110000,
696                 0x20130000,
697                 0x20138000,
698                 0x40004000,
699         };
700         int i;
701
702         if (!snb_gfx_workaround_needed())
703                 return;
704
705         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
706
707         /*
708          * Reserve all memory below the 1 MB mark that has not
709          * already been reserved.
710          */
711         memblock_reserve(0, 1<<20);
712         
713         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
714                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
715                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
716                                bad_pages[i]);
717         }
718 }
719
720 /*
721  * Here we put platform-specific memory range workarounds, i.e.
722  * memory known to be corrupt or otherwise in need to be reserved on
723  * specific platforms.
724  *
725  * If this gets used more widely it could use a real dispatch mechanism.
726  */
727 static void __init trim_platform_memory_ranges(void)
728 {
729         trim_snb_memory();
730 }
731
732 static void __init trim_bios_range(void)
733 {
734         /*
735          * A special case is the first 4Kb of memory;
736          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
737          * not listed as such in the E820 table.
738          *
739          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
740          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
741          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
742          */
743         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
744
745         /*
746          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
747          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
748          * take them out.
749          */
750         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
751
752         e820__update_table(e820_table);
753 }
754
755 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
756 static void __init e820_add_kernel_range(void)
757 {
758         u64 start = __pa_symbol(_text);
759         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
760
761         /*
762          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
763          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
764          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
765          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
766          * we will crash later anyways.
767          */
768         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
769                 return;
770
771         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
772         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
773         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
774 }
775
776 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
777
778 static int __init parse_reservelow(char *p)
779 {
780         unsigned long long size;
781
782         if (!p)
783                 return -EINVAL;
784
785         size = memparse(p, &p);
786
787         if (size < 4096)
788                 size = 4096;
789
790         if (size > 640*1024)
791                 size = 640*1024;
792
793         reserve_low = size;
794
795         return 0;
796 }
797
798 early_param("reservelow", parse_reservelow);
799
800 static void __init trim_low_memory_range(void)
801 {
802         memblock_reserve(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE));
803 }
804         
805 /*
806  * Dump out kernel offset information on panic.
807  */
808 static int
809 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
810 {
811         if (kaslr_enabled()) {
812                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
813                          kaslr_offset(),
814                          __START_KERNEL,
815                          __START_KERNEL_map,
816                          MODULES_VADDR-1);
817         } else {
818                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
819         }
820
821         return 0;
822 }
823
824 /*
825  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
826  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
827  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
828  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
829  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
830  */
831 /*
832  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
833  *
834  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
835  */
836
837 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
838 {
839         /*
840          * Reserve the memory occupied by the kernel between _text and
841          * __end_of_kernel_reserve symbols. Any kernel sections after the
842          * __end_of_kernel_reserve symbol must be explicitly reserved with a
843          * separate memblock_reserve() or they will be discarded.
844          */
845         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
846                          (unsigned long)__end_of_kernel_reserve - (unsigned long)_text);
847
848         /*
849          * Make sure page 0 is always reserved because on systems with
850          * L1TF its contents can be leaked to user processes.
851          */
852         memblock_reserve(0, PAGE_SIZE);
853
854         early_reserve_initrd();
855
856         /*
857          * At this point everything still needed from the boot loader
858          * or BIOS or kernel text should be early reserved or marked not
859          * RAM in e820. All other memory is free game.
860          */
861
862 #ifdef CONFIG_X86_32
863         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
864
865         /*
866          * copy kernel address range established so far and switch
867          * to the proper swapper page table
868          */
869         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
870                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
871                         KERNEL_PGD_PTRS);
872
873         load_cr3(swapper_pg_dir);
874         /*
875          * Note: Quark X1000 CPUs advertise PGE incorrectly and require
876          * a cr3 based tlb flush, so the following __flush_tlb_all()
877          * will not flush anything because the cpu quirk which clears
878          * X86_FEATURE_PGE has not been invoked yet. Though due to the
879          * load_cr3() above the TLB has been flushed already. The
880          * quirk is invoked before subsequent calls to __flush_tlb_all()
881          * so proper operation is guaranteed.
882          */
883         __flush_tlb_all();
884 #else
885         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
886         boot_cpu_data.x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS;
887 #endif
888
889         /*
890          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
891          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
892          */
893         olpc_ofw_detect();
894
895         idt_setup_early_traps();
896         early_cpu_init();
897         arch_init_ideal_nops();
898         jump_label_init();
899         early_ioremap_init();
900
901         setup_olpc_ofw_pgd();
902
903         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
904         screen_info = boot_params.screen_info;
905         edid_info = boot_params.edid_info;
906 #ifdef CONFIG_X86_32
907         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
908         ist_info = boot_params.ist_info;
909 #endif
910         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
911         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
912         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
913                 bootloader_type &= 0xf;
914                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
915         }
916         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
917         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
918
919 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
920         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
921         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
922         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
923 #endif
924 #ifdef CONFIG_EFI
925         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
926                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
927                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
928         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
929                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
930                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
931                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
932         }
933 #endif
934
935         x86_init.oem.arch_setup();
936
937         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
938         e820__memory_setup();
939         parse_setup_data();
940
941         copy_edd();
942
943         if (!boot_params.hdr.root_flags)
944                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
945         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
946         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
947         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
948         init_mm.brk = _brk_end;
949
950         mpx_mm_init(&init_mm);
951
952         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
953         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
954         data_resource.start = __pa_symbol(_etext);
955         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
956         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
957         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
958
959 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
960 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
961         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
962 #else
963         if (builtin_cmdline[0]) {
964                 /* append boot loader cmdline to builtin */
965                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
966                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
967                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
968         }
969 #endif
970 #endif
971
972         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
973         *cmdline_p = command_line;
974
975         /*
976          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
977          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
978          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
979          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
980          * to honor the respective command line option.
981          */
982         x86_configure_nx();
983
984         parse_early_param();
985
986         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
987                 efi_memblock_x86_reserve_range();
988 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
989         /*
990          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
991          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
992          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
993          * for the kernel.
994          *
995          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
996          * SRAT is parsed, we don't know about it.
997          *
998          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
999          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1000          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1001          *
1002          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1003          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1004          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1005          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1006          * the kernel away from hotpluggable memory.
1007          */
1008         if (movable_node_is_enabled())
1009                 memblock_set_bottom_up(true);
1010 #endif
1011
1012         x86_report_nx();
1013
1014         /* after early param, so could get panic from serial */
1015         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
1016
1017         if (acpi_mps_check()) {
1018 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1019                 disable_apic = 1;
1020 #endif
1021                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
1022         }
1023
1024         e820__reserve_setup_data();
1025         e820__finish_early_params();
1026
1027         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1028                 efi_init();
1029
1030         dmi_setup();
1031
1032         /*
1033          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1034          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
1035          */
1036         init_hypervisor_platform();
1037
1038         tsc_early_init();
1039         x86_init.resources.probe_roms();
1040
1041         /* after parse_early_param, so could debug it */
1042         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1043         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1044         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1045
1046         e820_add_kernel_range();
1047         trim_bios_range();
1048 #ifdef CONFIG_X86_32
1049         if (ppro_with_ram_bug()) {
1050                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1051                                   E820_TYPE_RESERVED);
1052                 e820__update_table(e820_table);
1053                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1054                 e820__print_table("bad_ppro");
1055         }
1056 #else
1057         early_gart_iommu_check();
1058 #endif
1059
1060         /*
1061          * partially used pages are not usable - thus
1062          * we are rounding upwards:
1063          */
1064         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1065
1066         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1067         mtrr_bp_init();
1068         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1069                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1070
1071         max_possible_pfn = max_pfn;
1072
1073         /*
1074          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1075          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1076          * effect.
1077          */
1078         init_cache_modes();
1079
1080         /*
1081          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1082          * defined and before each memory section base is used.
1083          */
1084         kernel_randomize_memory();
1085
1086 #ifdef CONFIG_X86_32
1087         /* max_low_pfn get updated here */
1088         find_low_pfn_range();
1089 #else
1090         check_x2apic();
1091
1092         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1093         /* need this before calling reserve_initrd */
1094         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1095                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1096         else
1097                 max_low_pfn = max_pfn;
1098
1099         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1100 #endif
1101
1102         /*
1103          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1104          */
1105         find_smp_config();
1106
1107         reserve_ibft_region();
1108
1109         early_alloc_pgt_buf();
1110
1111         /*
1112          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1113          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1114          *  brk area.
1115          */
1116         reserve_brk();
1117
1118         cleanup_highmap();
1119
1120         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1121         e820__memblock_setup();
1122
1123         reserve_bios_regions();
1124
1125         if (efi_enabled(EFI_MEMMAP)) {
1126                 efi_fake_memmap();
1127                 efi_find_mirror();
1128                 efi_esrt_init();
1129
1130                 /*
1131                  * The EFI specification says that boot service code won't be
1132                  * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1133                  */
1134                 efi_reserve_boot_services();
1135         }
1136
1137         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1138         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1139
1140 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1141         setup_bios_corruption_check();
1142 #endif
1143
1144 #ifdef CONFIG_X86_32
1145         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1146                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1147 #endif
1148
1149         reserve_real_mode();
1150
1151         trim_platform_memory_ranges();
1152         trim_low_memory_range();
1153
1154         init_mem_mapping();
1155
1156         idt_setup_early_pf();
1157
1158         /*
1159          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1160          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1161          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1162          * rule it out.
1163          *
1164          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1165          * PCIDE for now).
1166          */
1167         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1168
1169         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1170
1171         /*
1172          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1173          */
1174
1175 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1176         if (init_ohci1394_dma_early)
1177                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1178 #endif
1179         /* Allocate bigger log buffer */
1180         setup_log_buf(1);
1181
1182         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1183                 switch (boot_params.secure_boot) {
1184                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1185                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1186                         break;
1187                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1188                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1189                         break;
1190                 default:
1191                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1192                         break;
1193                 }
1194         }
1195
1196         reserve_initrd();
1197
1198         acpi_table_upgrade();
1199         /* Look for ACPI tables and reserve memory occupied by them. */
1200         acpi_boot_table_init();
1201
1202         vsmp_init();
1203
1204         io_delay_init();
1205
1206         early_platform_quirks();
1207
1208         early_acpi_boot_init();
1209
1210         initmem_init();
1211         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1212
1213         /*
1214          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1215          * won't consume hotpluggable memory.
1216          */
1217         reserve_crashkernel();
1218
1219         memblock_find_dma_reserve();
1220
1221         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1222                 early_xdbc_register_console();
1223
1224         x86_init.paging.pagetable_init();
1225
1226         kasan_init();
1227
1228         /*
1229          * Sync back kernel address range.
1230          *
1231          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1232          * this call?
1233          */
1234         sync_initial_page_table();
1235
1236         tboot_probe();
1237
1238         map_vsyscall();
1239
1240         generic_apic_probe();
1241
1242         early_quirks();
1243
1244         /*
1245          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1246          */
1247         acpi_boot_init();
1248         sfi_init();
1249         x86_dtb_init();
1250
1251         /*
1252          * get boot-time SMP configuration:
1253          */
1254         get_smp_config();
1255
1256         /*
1257          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1258          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1259          */
1260         init_apic_mappings();
1261
1262         prefill_possible_map();
1263
1264         init_cpu_to_node();
1265
1266         io_apic_init_mappings();
1267
1268         x86_init.hyper.guest_late_init();
1269
1270         e820__reserve_resources();
1271         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1272
1273         x86_init.resources.reserve_resources();
1274
1275         e820__setup_pci_gap();
1276
1277 #ifdef CONFIG_VT
1278 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1279         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1280                 conswitchp = &vga_con;
1281 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1282         conswitchp = &dummy_con;
1283 #endif
1284 #endif
1285         x86_init.oem.banner();
1286
1287         x86_init.timers.wallclock_init();
1288
1289         mcheck_init();
1290
1291         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1292
1293 #ifdef CONFIG_EFI
1294         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1295                 efi_apply_memmap_quirks();
1296 #endif
1297
1298         unwind_init();
1299 }
1300
1301 #ifdef CONFIG_X86_32
1302
1303 static struct resource video_ram_resource = {
1304         .name   = "Video RAM area",
1305         .start  = 0xa0000,
1306         .end    = 0xbffff,
1307         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1308 };
1309
1310 void __init i386_reserve_resources(void)
1311 {
1312         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1313         reserve_standard_io_resources();
1314 }
1315
1316 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1317
1318 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1319         .notifier_call = dump_kernel_offset
1320 };
1321
1322 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1323 {
1324         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1325                                         &kernel_offset_notifier);
1326         return 0;
1327 }
1328 __initcall(register_kernel_offset_dumper);