Mention branches and keyring.
[releases.git] / x86 / kernel / setup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  *
5  * This file contains the setup_arch() code, which handles the architecture-dependent
6  * parts of early kernel initialization.
7  */
8 #include <linux/acpi.h>
9 #include <linux/console.h>
10 #include <linux/crash_dump.h>
11 #include <linux/dma-map-ops.h>
12 #include <linux/efi.h>
13 #include <linux/ima.h>
14 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
15 #include <linux/initrd.h>
16 #include <linux/iscsi_ibft.h>
17 #include <linux/memblock.h>
18 #include <linux/panic_notifier.h>
19 #include <linux/pci.h>
20 #include <linux/root_dev.h>
21 #include <linux/hugetlb.h>
22 #include <linux/tboot.h>
23 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
24 #include <linux/static_call.h>
25 #include <linux/swiotlb.h>
26 #include <linux/random.h>
27
28 #include <uapi/linux/mount.h>
29
30 #include <xen/xen.h>
31
32 #include <asm/apic.h>
33 #include <asm/numa.h>
34 #include <asm/bios_ebda.h>
35 #include <asm/bugs.h>
36 #include <asm/coco.h>
37 #include <asm/cpu.h>
38 #include <asm/efi.h>
39 #include <asm/gart.h>
40 #include <asm/hypervisor.h>
41 #include <asm/io_apic.h>
42 #include <asm/kasan.h>
43 #include <asm/kaslr.h>
44 #include <asm/mce.h>
45 #include <asm/memtype.h>
46 #include <asm/mtrr.h>
47 #include <asm/realmode.h>
48 #include <asm/olpc_ofw.h>
49 #include <asm/pci-direct.h>
50 #include <asm/prom.h>
51 #include <asm/proto.h>
52 #include <asm/thermal.h>
53 #include <asm/unwind.h>
54 #include <asm/vsyscall.h>
55 #include <linux/vmalloc.h>
56
57 /*
58  * max_low_pfn_mapped: highest directly mapped pfn < 4 GB
59  * max_pfn_mapped:     highest directly mapped pfn > 4 GB
60  *
61  * The direct mapping only covers E820_TYPE_RAM regions, so the ranges and gaps are
62  * represented by pfn_mapped[].
63  */
64 unsigned long max_low_pfn_mapped;
65 unsigned long max_pfn_mapped;
66
67 #ifdef CONFIG_DMI
68 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
69 #endif
70
71
72 unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
73 unsigned long _brk_end   = (unsigned long)__brk_base;
74
75 struct boot_params boot_params;
76
77 /*
78  * These are the four main kernel memory regions, we put them into
79  * the resource tree so that kdump tools and other debugging tools
80  * recover it:
81  */
82
83 static struct resource rodata_resource = {
84         .name   = "Kernel rodata",
85         .start  = 0,
86         .end    = 0,
87         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
88 };
89
90 static struct resource data_resource = {
91         .name   = "Kernel data",
92         .start  = 0,
93         .end    = 0,
94         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
95 };
96
97 static struct resource code_resource = {
98         .name   = "Kernel code",
99         .start  = 0,
100         .end    = 0,
101         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
102 };
103
104 static struct resource bss_resource = {
105         .name   = "Kernel bss",
106         .start  = 0,
107         .end    = 0,
108         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM
109 };
110
111
112 #ifdef CONFIG_X86_32
113 /* CPU data as detected by the assembly code in head_32.S */
114 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data;
115
116 /* Common CPU data for all CPUs */
117 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
118 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
119
120 unsigned int def_to_bigsmp;
121
122 struct apm_info apm_info;
123 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
124
125 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
126         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
127 struct ist_info ist_info;
128 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
129 #else
130 struct ist_info ist_info;
131 #endif
132
133 #else
134 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
135 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
136 #endif
137
138
139 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
140 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init;
141 #else
142 __visible unsigned long mmu_cr4_features __ro_after_init = X86_CR4_PAE;
143 #endif
144
145 #ifdef CONFIG_IMA
146 static phys_addr_t ima_kexec_buffer_phys;
147 static size_t ima_kexec_buffer_size;
148 #endif
149
150 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
151 int bootloader_type, bootloader_version;
152
153 /*
154  * Setup options
155  */
156 struct screen_info screen_info;
157 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
158 struct edid_info edid_info;
159 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
160
161 extern int root_mountflags;
162
163 unsigned long saved_video_mode;
164
165 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
166 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
167 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
168
169 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
170 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
171 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
172 #endif
173
174 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
175 struct edd edd;
176 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
177 EXPORT_SYMBOL(edd);
178 #endif
179 /**
180  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
181  *              from boot_params into a safe place.
182  *
183  */
184 static inline void __init copy_edd(void)
185 {
186      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
187             sizeof(edd.mbr_signature));
188      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
189      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
190      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
191 }
192 #else
193 static inline void __init copy_edd(void)
194 {
195 }
196 #endif
197
198 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
199 {
200         size_t mask = align - 1;
201         void *ret;
202
203         BUG_ON(_brk_start == 0);
204         BUG_ON(align & mask);
205
206         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
207         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
208
209         ret = (void *)_brk_end;
210         _brk_end += size;
211
212         memset(ret, 0, size);
213
214         return ret;
215 }
216
217 #ifdef CONFIG_X86_32
218 static void __init cleanup_highmap(void)
219 {
220 }
221 #endif
222
223 static void __init reserve_brk(void)
224 {
225         if (_brk_end > _brk_start)
226                 memblock_reserve(__pa_symbol(_brk_start),
227                                  _brk_end - _brk_start);
228
229         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
230            new allocations */
231         _brk_start = 0;
232 }
233
234 u64 relocated_ramdisk;
235
236 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
237
238 static u64 __init get_ramdisk_image(void)
239 {
240         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
241
242         ramdisk_image |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
243
244         if (ramdisk_image == 0)
245                 ramdisk_image = phys_initrd_start;
246
247         return ramdisk_image;
248 }
249 static u64 __init get_ramdisk_size(void)
250 {
251         u64 ramdisk_size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
252
253         ramdisk_size |= (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
254
255         if (ramdisk_size == 0)
256                 ramdisk_size = phys_initrd_size;
257
258         return ramdisk_size;
259 }
260
261 static void __init relocate_initrd(void)
262 {
263         /* Assume only end is not page aligned */
264         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
265         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
266         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
267
268         /* We need to move the initrd down into directly mapped mem */
269         relocated_ramdisk = memblock_phys_alloc_range(area_size, PAGE_SIZE, 0,
270                                                       PFN_PHYS(max_pfn_mapped));
271         if (!relocated_ramdisk)
272                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
273                       ramdisk_size);
274
275         initrd_start = relocated_ramdisk + PAGE_OFFSET;
276         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
277         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n",
278                relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
279
280         copy_from_early_mem((void *)initrd_start, ramdisk_image, ramdisk_size);
281
282         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from [mem %#010llx-%#010llx] to"
283                 " [mem %#010llx-%#010llx]\n",
284                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
285                 relocated_ramdisk, relocated_ramdisk + ramdisk_size - 1);
286 }
287
288 static void __init early_reserve_initrd(void)
289 {
290         /* Assume only end is not page aligned */
291         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
292         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
293         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
294
295         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
296             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
297                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
298
299         memblock_reserve(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
300 }
301
302 static void __init reserve_initrd(void)
303 {
304         /* Assume only end is not page aligned */
305         u64 ramdisk_image = get_ramdisk_image();
306         u64 ramdisk_size  = get_ramdisk_size();
307         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
308
309         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
310             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
311                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
312
313         initrd_start = 0;
314
315         printk(KERN_INFO "RAMDISK: [mem %#010llx-%#010llx]\n", ramdisk_image,
316                         ramdisk_end - 1);
317
318         if (pfn_range_is_mapped(PFN_DOWN(ramdisk_image),
319                                 PFN_DOWN(ramdisk_end))) {
320                 /* All are mapped, easy case */
321                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
322                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
323                 return;
324         }
325
326         relocate_initrd();
327
328         memblock_phys_free(ramdisk_image, ramdisk_end - ramdisk_image);
329 }
330
331 #else
332 static void __init early_reserve_initrd(void)
333 {
334 }
335 static void __init reserve_initrd(void)
336 {
337 }
338 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
339
340 static void __init add_early_ima_buffer(u64 phys_addr)
341 {
342 #ifdef CONFIG_IMA
343         struct ima_setup_data *data;
344
345         data = early_memremap(phys_addr + sizeof(struct setup_data), sizeof(*data));
346         if (!data) {
347                 pr_warn("setup: failed to memremap ima_setup_data entry\n");
348                 return;
349         }
350
351         if (data->size) {
352                 memblock_reserve(data->addr, data->size);
353                 ima_kexec_buffer_phys = data->addr;
354                 ima_kexec_buffer_size = data->size;
355         }
356
357         early_memunmap(data, sizeof(*data));
358 #else
359         pr_warn("Passed IMA kexec data, but CONFIG_IMA not set. Ignoring.\n");
360 #endif
361 }
362
363 #if defined(CONFIG_HAVE_IMA_KEXEC) && !defined(CONFIG_OF_FLATTREE)
364 int __init ima_free_kexec_buffer(void)
365 {
366         if (!ima_kexec_buffer_size)
367                 return -ENOENT;
368
369         memblock_free_late(ima_kexec_buffer_phys,
370                            ima_kexec_buffer_size);
371
372         ima_kexec_buffer_phys = 0;
373         ima_kexec_buffer_size = 0;
374
375         return 0;
376 }
377
378 int __init ima_get_kexec_buffer(void **addr, size_t *size)
379 {
380         if (!ima_kexec_buffer_size)
381                 return -ENOENT;
382
383         *addr = __va(ima_kexec_buffer_phys);
384         *size = ima_kexec_buffer_size;
385
386         return 0;
387 }
388 #endif
389
390 static void __init parse_setup_data(void)
391 {
392         struct setup_data *data;
393         u64 pa_data, pa_next;
394
395         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
396         while (pa_data) {
397                 u32 data_len, data_type;
398
399                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
400                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
401                 data_type = data->type;
402                 pa_next = data->next;
403                 early_memunmap(data, sizeof(*data));
404
405                 switch (data_type) {
406                 case SETUP_E820_EXT:
407                         e820__memory_setup_extended(pa_data, data_len);
408                         break;
409                 case SETUP_DTB:
410                         add_dtb(pa_data);
411                         break;
412                 case SETUP_EFI:
413                         parse_efi_setup(pa_data, data_len);
414                         break;
415                 case SETUP_IMA:
416                         add_early_ima_buffer(pa_data);
417                         break;
418                 case SETUP_RNG_SEED:
419                         data = early_memremap(pa_data, data_len);
420                         add_bootloader_randomness(data->data, data->len);
421                         /* Zero seed for forward secrecy. */
422                         memzero_explicit(data->data, data->len);
423                         /* Zero length in case we find ourselves back here by accident. */
424                         memzero_explicit(&data->len, sizeof(data->len));
425                         early_memunmap(data, data_len);
426                         break;
427                 default:
428                         break;
429                 }
430                 pa_data = pa_next;
431         }
432 }
433
434 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
435 {
436         struct setup_indirect *indirect;
437         struct setup_data *data;
438         u64 pa_data, pa_next;
439         u32 len;
440
441         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
442         while (pa_data) {
443                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
444                 if (!data) {
445                         pr_warn("setup: failed to memremap setup_data entry\n");
446                         return;
447                 }
448
449                 len = sizeof(*data);
450                 pa_next = data->next;
451
452                 memblock_reserve(pa_data, sizeof(*data) + data->len);
453
454                 if (data->type == SETUP_INDIRECT) {
455                         len += data->len;
456                         early_memunmap(data, sizeof(*data));
457                         data = early_memremap(pa_data, len);
458                         if (!data) {
459                                 pr_warn("setup: failed to memremap indirect setup_data\n");
460                                 return;
461                         }
462
463                         indirect = (struct setup_indirect *)data->data;
464
465                         if (indirect->type != SETUP_INDIRECT)
466                                 memblock_reserve(indirect->addr, indirect->len);
467                 }
468
469                 pa_data = pa_next;
470                 early_memunmap(data, len);
471         }
472 }
473
474 /*
475  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
476  */
477
478 /* 16M alignment for crash kernel regions */
479 #define CRASH_ALIGN             SZ_16M
480
481 /*
482  * Keep the crash kernel below this limit.
483  *
484  * Earlier 32-bits kernels would limit the kernel to the low 512 MB range
485  * due to mapping restrictions.
486  *
487  * 64-bit kdump kernels need to be restricted to be under 64 TB, which is
488  * the upper limit of system RAM in 4-level paging mode. Since the kdump
489  * jump could be from 5-level paging to 4-level paging, the jump will fail if
490  * the kernel is put above 64 TB, and during the 1st kernel bootup there's
491  * no good way to detect the paging mode of the target kernel which will be
492  * loaded for dumping.
493  */
494 #ifdef CONFIG_X86_32
495 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_512M
496 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_512M
497 #else
498 # define CRASH_ADDR_LOW_MAX     SZ_4G
499 # define CRASH_ADDR_HIGH_MAX    SZ_64T
500 #endif
501
502 static int __init reserve_crashkernel_low(void)
503 {
504 #ifdef CONFIG_X86_64
505         unsigned long long base, low_base = 0, low_size = 0;
506         unsigned long low_mem_limit;
507         int ret;
508
509         low_mem_limit = min(memblock_phys_mem_size(), CRASH_ADDR_LOW_MAX);
510
511         /* crashkernel=Y,low */
512         ret = parse_crashkernel_low(boot_command_line, low_mem_limit, &low_size, &base);
513         if (ret) {
514                 /*
515                  * two parts from kernel/dma/swiotlb.c:
516                  * -swiotlb size: user-specified with swiotlb= or default.
517                  *
518                  * -swiotlb overflow buffer: now hardcoded to 32k. We round it
519                  * to 8M for other buffers that may need to stay low too. Also
520                  * make sure we allocate enough extra low memory so that we
521                  * don't run out of DMA buffers for 32-bit devices.
522                  */
523                 low_size = max(swiotlb_size_or_default() + (8UL << 20), 256UL << 20);
524         } else {
525                 /* passed with crashkernel=0,low ? */
526                 if (!low_size)
527                         return 0;
528         }
529
530         low_base = memblock_phys_alloc_range(low_size, CRASH_ALIGN, 0, CRASH_ADDR_LOW_MAX);
531         if (!low_base) {
532                 pr_err("Cannot reserve %ldMB crashkernel low memory, please try smaller size.\n",
533                        (unsigned long)(low_size >> 20));
534                 return -ENOMEM;
535         }
536
537         pr_info("Reserving %ldMB of low memory at %ldMB for crashkernel (low RAM limit: %ldMB)\n",
538                 (unsigned long)(low_size >> 20),
539                 (unsigned long)(low_base >> 20),
540                 (unsigned long)(low_mem_limit >> 20));
541
542         crashk_low_res.start = low_base;
543         crashk_low_res.end   = low_base + low_size - 1;
544         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_low_res);
545 #endif
546         return 0;
547 }
548
549 static void __init reserve_crashkernel(void)
550 {
551         unsigned long long crash_size, crash_base, total_mem;
552         bool high = false;
553         int ret;
554
555         if (!IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE))
556                 return;
557
558         total_mem = memblock_phys_mem_size();
559
560         /* crashkernel=XM */
561         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem, &crash_size, &crash_base);
562         if (ret != 0 || crash_size <= 0) {
563                 /* crashkernel=X,high */
564                 ret = parse_crashkernel_high(boot_command_line, total_mem,
565                                              &crash_size, &crash_base);
566                 if (ret != 0 || crash_size <= 0)
567                         return;
568                 high = true;
569         }
570
571         if (xen_pv_domain()) {
572                 pr_info("Ignoring crashkernel for a Xen PV domain\n");
573                 return;
574         }
575
576         /* 0 means: find the address automatically */
577         if (!crash_base) {
578                 /*
579                  * Set CRASH_ADDR_LOW_MAX upper bound for crash memory,
580                  * crashkernel=x,high reserves memory over 4G, also allocates
581                  * 256M extra low memory for DMA buffers and swiotlb.
582                  * But the extra memory is not required for all machines.
583                  * So try low memory first and fall back to high memory
584                  * unless "crashkernel=size[KMG],high" is specified.
585                  */
586                 if (!high)
587                         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size,
588                                                 CRASH_ALIGN, CRASH_ALIGN,
589                                                 CRASH_ADDR_LOW_MAX);
590                 if (!crash_base)
591                         crash_base = memblock_phys_alloc_range(crash_size,
592                                                 CRASH_ALIGN, CRASH_ALIGN,
593                                                 CRASH_ADDR_HIGH_MAX);
594                 if (!crash_base) {
595                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
596                         return;
597                 }
598         } else {
599                 unsigned long long start;
600
601                 start = memblock_phys_alloc_range(crash_size, SZ_1M, crash_base,
602                                                   crash_base + crash_size);
603                 if (start != crash_base) {
604                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
605                         return;
606                 }
607         }
608
609         if (crash_base >= (1ULL << 32) && reserve_crashkernel_low()) {
610                 memblock_phys_free(crash_base, crash_size);
611                 return;
612         }
613
614         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
615                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
616                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
617                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
618
619         crashk_res.start = crash_base;
620         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
621         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
622 }
623
624 static struct resource standard_io_resources[] = {
625         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
626                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
627         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
628                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
629         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
630                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
631         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
632                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
633         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
634                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
635         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
636                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
637         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
638                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
639         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
640                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
641         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
642                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
643         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
644                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
645 };
646
647 void __init reserve_standard_io_resources(void)
648 {
649         int i;
650
651         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
652         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
653                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
654
655 }
656
657 static bool __init snb_gfx_workaround_needed(void)
658 {
659 #ifdef CONFIG_PCI
660         int i;
661         u16 vendor, devid;
662         static const __initconst u16 snb_ids[] = {
663                 0x0102,
664                 0x0112,
665                 0x0122,
666                 0x0106,
667                 0x0116,
668                 0x0126,
669                 0x010a,
670         };
671
672         /* Assume no if something weird is going on with PCI */
673         if (!early_pci_allowed())
674                 return false;
675
676         vendor = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_VENDOR_ID);
677         if (vendor != 0x8086)
678                 return false;
679
680         devid = read_pci_config_16(0, 2, 0, PCI_DEVICE_ID);
681         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snb_ids); i++)
682                 if (devid == snb_ids[i])
683                         return true;
684 #endif
685
686         return false;
687 }
688
689 /*
690  * Sandy Bridge graphics has trouble with certain ranges, exclude
691  * them from allocation.
692  */
693 static void __init trim_snb_memory(void)
694 {
695         static const __initconst unsigned long bad_pages[] = {
696                 0x20050000,
697                 0x20110000,
698                 0x20130000,
699                 0x20138000,
700                 0x40004000,
701         };
702         int i;
703
704         if (!snb_gfx_workaround_needed())
705                 return;
706
707         printk(KERN_DEBUG "reserving inaccessible SNB gfx pages\n");
708
709         /*
710          * SandyBridge integrated graphics devices have a bug that prevents
711          * them from accessing certain memory ranges, namely anything below
712          * 1M and in the pages listed in bad_pages[] above.
713          *
714          * To avoid these pages being ever accessed by SNB gfx devices reserve
715          * bad_pages that have not already been reserved at boot time.
716          * All memory below the 1 MB mark is anyway reserved later during
717          * setup_arch(), so there is no need to reserve it here.
718          */
719
720         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bad_pages); i++) {
721                 if (memblock_reserve(bad_pages[i], PAGE_SIZE))
722                         printk(KERN_WARNING "failed to reserve 0x%08lx\n",
723                                bad_pages[i]);
724         }
725 }
726
727 static void __init trim_bios_range(void)
728 {
729         /*
730          * A special case is the first 4Kb of memory;
731          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
732          * not listed as such in the E820 table.
733          *
734          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
735          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
736          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
737          */
738         e820__range_update(0, PAGE_SIZE, E820_TYPE_RAM, E820_TYPE_RESERVED);
739
740         /*
741          * special case: Some BIOSes report the PC BIOS
742          * area (640Kb -> 1Mb) as RAM even though it is not.
743          * take them out.
744          */
745         e820__range_remove(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_TYPE_RAM, 1);
746
747         e820__update_table(e820_table);
748 }
749
750 /* called before trim_bios_range() to spare extra sanitize */
751 static void __init e820_add_kernel_range(void)
752 {
753         u64 start = __pa_symbol(_text);
754         u64 size = __pa_symbol(_end) - start;
755
756         /*
757          * Complain if .text .data and .bss are not marked as E820_TYPE_RAM and
758          * attempt to fix it by adding the range. We may have a confused BIOS,
759          * or the user may have used memmap=exactmap or memmap=xxM$yyM to
760          * exclude kernel range. If we really are running on top non-RAM,
761          * we will crash later anyways.
762          */
763         if (e820__mapped_all(start, start + size, E820_TYPE_RAM))
764                 return;
765
766         pr_warn(".text .data .bss are not marked as E820_TYPE_RAM!\n");
767         e820__range_remove(start, size, E820_TYPE_RAM, 0);
768         e820__range_add(start, size, E820_TYPE_RAM);
769 }
770
771 static void __init early_reserve_memory(void)
772 {
773         /*
774          * Reserve the memory occupied by the kernel between _text and
775          * __end_of_kernel_reserve symbols. Any kernel sections after the
776          * __end_of_kernel_reserve symbol must be explicitly reserved with a
777          * separate memblock_reserve() or they will be discarded.
778          */
779         memblock_reserve(__pa_symbol(_text),
780                          (unsigned long)__end_of_kernel_reserve - (unsigned long)_text);
781
782         /*
783          * The first 4Kb of memory is a BIOS owned area, but generally it is
784          * not listed as such in the E820 table.
785          *
786          * Reserve the first 64K of memory since some BIOSes are known to
787          * corrupt low memory. After the real mode trampoline is allocated the
788          * rest of the memory below 640k is reserved.
789          *
790          * In addition, make sure page 0 is always reserved because on
791          * systems with L1TF its contents can be leaked to user processes.
792          */
793         memblock_reserve(0, SZ_64K);
794
795         early_reserve_initrd();
796
797         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
798
799         reserve_ibft_region();
800         reserve_bios_regions();
801         trim_snb_memory();
802 }
803
804 /*
805  * Dump out kernel offset information on panic.
806  */
807 static int
808 dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v, void *p)
809 {
810         if (kaslr_enabled()) {
811                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx (relocation range: 0x%lx-0x%lx)\n",
812                          kaslr_offset(),
813                          __START_KERNEL,
814                          __START_KERNEL_map,
815                          MODULES_VADDR-1);
816         } else {
817                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
818         }
819
820         return 0;
821 }
822
823 void x86_configure_nx(void)
824 {
825         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NX))
826                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
827         else
828                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
829 }
830
831 static void __init x86_report_nx(void)
832 {
833         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NX)) {
834                 printk(KERN_NOTICE "Notice: NX (Execute Disable) protection "
835                        "missing in CPU!\n");
836         } else {
837 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
838                 printk(KERN_INFO "NX (Execute Disable) protection: active\n");
839 #else
840                 /* 32bit non-PAE kernel, NX cannot be used */
841                 printk(KERN_NOTICE "Notice: NX (Execute Disable) protection "
842                        "cannot be enabled: non-PAE kernel!\n");
843 #endif
844         }
845 }
846
847 /*
848  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
849  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
850  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
851  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
852  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
853  */
854 /*
855  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
856  *
857  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
858  */
859
860 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
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         jump_label_init();
898         static_call_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 #endif
922 #ifdef CONFIG_EFI
923         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
924                      EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
925                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
926         } else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
927                      EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {
928                 set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);
929                 set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);
930         }
931 #endif
932
933         x86_init.oem.arch_setup();
934
935         /*
936          * Do some memory reservations *before* memory is added to memblock, so
937          * memblock allocations won't overwrite it.
938          *
939          * After this point, everything still needed from the boot loader or
940          * firmware or kernel text should be early reserved or marked not RAM in
941          * e820. All other memory is free game.
942          *
943          * This call needs to happen before e820__memory_setup() which calls the
944          * xen_memory_setup() on Xen dom0 which relies on the fact that those
945          * early reservations have happened already.
946          */
947         early_reserve_memory();
948
949         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
950         e820__memory_setup();
951         parse_setup_data();
952
953         copy_edd();
954
955         if (!boot_params.hdr.root_flags)
956                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
957         setup_initial_init_mm(_text, _etext, _edata, (void *)_brk_end);
958
959         code_resource.start = __pa_symbol(_text);
960         code_resource.end = __pa_symbol(_etext)-1;
961         rodata_resource.start = __pa_symbol(__start_rodata);
962         rodata_resource.end = __pa_symbol(__end_rodata)-1;
963         data_resource.start = __pa_symbol(_sdata);
964         data_resource.end = __pa_symbol(_edata)-1;
965         bss_resource.start = __pa_symbol(__bss_start);
966         bss_resource.end = __pa_symbol(__bss_stop)-1;
967
968 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
969 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
970         strscpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
971 #else
972         if (builtin_cmdline[0]) {
973                 /* append boot loader cmdline to builtin */
974                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
975                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
976                 strscpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
977         }
978 #endif
979 #endif
980
981         strscpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
982         *cmdline_p = command_line;
983
984         /*
985          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
986          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
987          * console setup can safely call set_fixmap()).
988          */
989         x86_configure_nx();
990
991         parse_early_param();
992
993         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
994                 efi_memblock_x86_reserve_range();
995
996 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
997         /*
998          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
999          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
1000          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
1001          * for the kernel.
1002          *
1003          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
1004          * SRAT is parsed, we don't know about it.
1005          *
1006          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1007          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1008          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1009          *
1010          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1011          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1012          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1013          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1014          * the kernel away from hotpluggable memory.
1015          */
1016         if (movable_node_is_enabled())
1017                 memblock_set_bottom_up(true);
1018 #endif
1019
1020         x86_report_nx();
1021
1022         if (acpi_mps_check()) {
1023 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1024                 disable_apic = 1;
1025 #endif
1026                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
1027         }
1028
1029         e820__reserve_setup_data();
1030         e820__finish_early_params();
1031
1032         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1033                 efi_init();
1034
1035         x86_init.resources.dmi_setup();
1036
1037         /*
1038          * VMware detection requires dmi to be available, so this
1039          * needs to be done after dmi_setup(), for the boot CPU.
1040          */
1041         init_hypervisor_platform();
1042
1043         tsc_early_init();
1044         x86_init.resources.probe_roms();
1045
1046         /* after parse_early_param, so could debug it */
1047         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
1048         insert_resource(&iomem_resource, &rodata_resource);
1049         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
1050         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
1051
1052         e820_add_kernel_range();
1053         trim_bios_range();
1054 #ifdef CONFIG_X86_32
1055         if (ppro_with_ram_bug()) {
1056                 e820__range_update(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_TYPE_RAM,
1057                                   E820_TYPE_RESERVED);
1058                 e820__update_table(e820_table);
1059                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
1060                 e820__print_table("bad_ppro");
1061         }
1062 #else
1063         early_gart_iommu_check();
1064 #endif
1065
1066         /*
1067          * partially used pages are not usable - thus
1068          * we are rounding upwards:
1069          */
1070         max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1071
1072         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
1073         if (IS_ENABLED(CONFIG_MTRR))
1074                 mtrr_bp_init();
1075         else
1076                 pat_disable("PAT support disabled because CONFIG_MTRR is disabled in the kernel.");
1077
1078         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
1079                 max_pfn = e820__end_of_ram_pfn();
1080
1081         max_possible_pfn = max_pfn;
1082
1083         /*
1084          * This call is required when the CPU does not support PAT. If
1085          * mtrr_bp_init() invoked it already via pat_init() the call has no
1086          * effect.
1087          */
1088         init_cache_modes();
1089
1090         /*
1091          * Define random base addresses for memory sections after max_pfn is
1092          * defined and before each memory section base is used.
1093          */
1094         kernel_randomize_memory();
1095
1096 #ifdef CONFIG_X86_32
1097         /* max_low_pfn get updated here */
1098         find_low_pfn_range();
1099 #else
1100         check_x2apic();
1101
1102         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
1103         /* need this before calling reserve_initrd */
1104         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
1105                 max_low_pfn = e820__end_of_low_ram_pfn();
1106         else
1107                 max_low_pfn = max_pfn;
1108
1109         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
1110 #endif
1111
1112         /*
1113          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
1114          */
1115         find_smp_config();
1116
1117         early_alloc_pgt_buf();
1118
1119         /*
1120          * Need to conclude brk, before e820__memblock_setup()
1121          * it could use memblock_find_in_range, could overlap with
1122          * brk area.
1123          */
1124         reserve_brk();
1125
1126         cleanup_highmap();
1127
1128         memblock_set_current_limit(ISA_END_ADDRESS);
1129         e820__memblock_setup();
1130
1131         /*
1132          * Needs to run after memblock setup because it needs the physical
1133          * memory size.
1134          */
1135         sev_setup_arch();
1136         cc_random_init();
1137
1138         efi_fake_memmap();
1139         efi_find_mirror();
1140         efi_esrt_init();
1141         efi_mokvar_table_init();
1142
1143         /*
1144          * The EFI specification says that boot service code won't be
1145          * called after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
1146          */
1147         efi_reserve_boot_services();
1148
1149         /* preallocate 4k for mptable mpc */
1150         e820__memblock_alloc_reserved_mpc_new();
1151
1152 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
1153         setup_bios_corruption_check();
1154 #endif
1155
1156 #ifdef CONFIG_X86_32
1157         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped: [mem 0x00000000-%#010lx]\n",
1158                         (max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT) - 1);
1159 #endif
1160
1161         /*
1162          * Find free memory for the real mode trampoline and place it there. If
1163          * there is not enough free memory under 1M, on EFI-enabled systems
1164          * there will be additional attempt to reclaim the memory for the real
1165          * mode trampoline at efi_free_boot_services().
1166          *
1167          * Unconditionally reserve the entire first 1M of RAM because BIOSes
1168          * are known to corrupt low memory and several hundred kilobytes are not
1169          * worth complex detection what memory gets clobbered. Windows does the
1170          * same thing for very similar reasons.
1171          *
1172          * Moreover, on machines with SandyBridge graphics or in setups that use
1173          * crashkernel the entire 1M is reserved anyway.
1174          */
1175         x86_platform.realmode_reserve();
1176
1177         init_mem_mapping();
1178
1179         idt_setup_early_pf();
1180
1181         /*
1182          * Update mmu_cr4_features (and, indirectly, trampoline_cr4_features)
1183          * with the current CR4 value.  This may not be necessary, but
1184          * auditing all the early-boot CR4 manipulation would be needed to
1185          * rule it out.
1186          *
1187          * Mask off features that don't work outside long mode (just
1188          * PCIDE for now).
1189          */
1190         mmu_cr4_features = __read_cr4() & ~X86_CR4_PCIDE;
1191
1192         memblock_set_current_limit(get_max_mapped());
1193
1194         /*
1195          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
1196          */
1197
1198 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
1199         if (init_ohci1394_dma_early)
1200                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
1201 #endif
1202         /* Allocate bigger log buffer */
1203         setup_log_buf(1);
1204
1205         if (efi_enabled(EFI_BOOT)) {
1206                 switch (boot_params.secure_boot) {
1207                 case efi_secureboot_mode_disabled:
1208                         pr_info("Secure boot disabled\n");
1209                         break;
1210                 case efi_secureboot_mode_enabled:
1211                         pr_info("Secure boot enabled\n");
1212                         break;
1213                 default:
1214                         pr_info("Secure boot could not be determined\n");
1215                         break;
1216                 }
1217         }
1218
1219         reserve_initrd();
1220
1221         acpi_table_upgrade();
1222         /* Look for ACPI tables and reserve memory occupied by them. */
1223         acpi_boot_table_init();
1224
1225         vsmp_init();
1226
1227         io_delay_init();
1228
1229         early_platform_quirks();
1230
1231         early_acpi_boot_init();
1232
1233         initmem_init();
1234         dma_contiguous_reserve(max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT);
1235
1236         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_GBPAGES))
1237                 hugetlb_cma_reserve(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1238
1239         /*
1240          * Reserve memory for crash kernel after SRAT is parsed so that it
1241          * won't consume hotpluggable memory.
1242          */
1243         reserve_crashkernel();
1244
1245         memblock_find_dma_reserve();
1246
1247         if (!early_xdbc_setup_hardware())
1248                 early_xdbc_register_console();
1249
1250         x86_init.paging.pagetable_init();
1251
1252         kasan_init();
1253
1254         /*
1255          * Sync back kernel address range.
1256          *
1257          * FIXME: Can the later sync in setup_cpu_entry_areas() replace
1258          * this call?
1259          */
1260         sync_initial_page_table();
1261
1262         tboot_probe();
1263
1264         map_vsyscall();
1265
1266         generic_apic_probe();
1267
1268         early_quirks();
1269
1270         /*
1271          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1272          */
1273         acpi_boot_init();
1274         x86_dtb_init();
1275
1276         /*
1277          * get boot-time SMP configuration:
1278          */
1279         get_smp_config();
1280
1281         /*
1282          * Systems w/o ACPI and mptables might not have it mapped the local
1283          * APIC yet, but prefill_possible_map() might need to access it.
1284          */
1285         init_apic_mappings();
1286
1287         prefill_possible_map();
1288
1289         init_cpu_to_node();
1290         init_gi_nodes();
1291
1292         io_apic_init_mappings();
1293
1294         x86_init.hyper.guest_late_init();
1295
1296         e820__reserve_resources();
1297         e820__register_nosave_regions(max_pfn);
1298
1299         x86_init.resources.reserve_resources();
1300
1301         e820__setup_pci_gap();
1302
1303 #ifdef CONFIG_VT
1304 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1305         if (!efi_enabled(EFI_BOOT) || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1306                 conswitchp = &vga_con;
1307 #endif
1308 #endif
1309         x86_init.oem.banner();
1310
1311         x86_init.timers.wallclock_init();
1312
1313         /*
1314          * This needs to run before setup_local_APIC() which soft-disables the
1315          * local APIC temporarily and that masks the thermal LVT interrupt,
1316          * leading to softlockups on machines which have configured SMI
1317          * interrupt delivery.
1318          */
1319         therm_lvt_init();
1320
1321         mcheck_init();
1322
1323         register_refined_jiffies(CLOCK_TICK_RATE);
1324
1325 #ifdef CONFIG_EFI
1326         if (efi_enabled(EFI_BOOT))
1327                 efi_apply_memmap_quirks();
1328 #endif
1329
1330         unwind_init();
1331 }
1332
1333 #ifdef CONFIG_X86_32
1334
1335 static struct resource video_ram_resource = {
1336         .name   = "Video RAM area",
1337         .start  = 0xa0000,
1338         .end    = 0xbffff,
1339         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1340 };
1341
1342 void __init i386_reserve_resources(void)
1343 {
1344         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1345         reserve_standard_io_resources();
1346 }
1347
1348 #endif /* CONFIG_X86_32 */
1349
1350 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
1351         .notifier_call = dump_kernel_offset
1352 };
1353
1354 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
1355 {
1356         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
1357                                         &kernel_offset_notifier);
1358         return 0;
1359 }
1360 __initcall(register_kernel_offset_dumper);