arch/x86/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   5  *
   6  *  Memory region support
   7  *      David Parsons <orc@pell.chi.il.us>, July-August 1999
   8  *
   9  *  Added E820 sanitization routine (removes overlapping memory regions);
  10  *  Brian Moyle <bmoyle@mvista.com>, February 2001
  11  *
  12  * Moved CPU detection code to cpu/${cpu}.c
  13  *    Patrick Mochel <mochel@osdl.org>, March 2002
  14  *
  15  *  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
  16  *  Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
  17  *
  18  */
  19
  20 /*
  21  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  22  */
  23
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mmzone.h>
  27 #include <linux/screen_info.h>
  28 #include <linux/ioport.h>
  29 #include <linux/acpi.h>
  30 #include <linux/sfi.h>
  31 #include <linux/apm_bios.h>
  32 #include <linux/initrd.h>
  33 #include <linux/bootmem.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/seq_file.h>
  36 #include <linux/console.h>
  37 #include <linux/mca.h>
  38 #include <linux/root_dev.h>
  39 #include <linux/highmem.h>
  40 #include <linux/module.h>
  41 #include <linux/efi.h>
  42 #include <linux/init.h>
  43 #include <linux/edd.h>
  44 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  45 #include <linux/nodemask.h>
  46 #include <linux/kexec.h>
  47 #include <linux/dmi.h>
  48 #include <linux/pfn.h>
  49 #include <linux/pci.h>
  50 #include <asm/pci-direct.h>
  51 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
  52 #include <linux/kvm_para.h>
  53
  54 #include <linux/errno.h>
  55 #include <linux/kernel.h>
  56 #include <linux/stddef.h>
  57 #include <linux/unistd.h>
  58 #include <linux/ptrace.h>
  59 #include <linux/user.h>
  60 #include <linux/delay.h>
  61
  62 #include <linux/kallsyms.h>
  63 #include <linux/cpufreq.h>
  64 #include <linux/dma-mapping.h>
  65 #include <linux/ctype.h>
  66 #include <linux/uaccess.h>
  67
  68 #include <linux/percpu.h>
  69 #include <linux/crash_dump.h>
  70 #include <linux/tboot.h>
  71
  72 #include <video/edid.h>
  73
  74 #include <asm/mtrr.h>
  75 #include <asm/apic.h>
  76 #include <asm/trampoline.h>
  77 #include <asm/e820.h>
  78 #include <asm/mpspec.h>
  79 #include <asm/setup.h>
  80 #include <asm/efi.h>
  81 #include <asm/timer.h>
  82 #include <asm/i8259.h>
  83 #include <asm/sections.h>
  84 #include <asm/dmi.h>
  85 #include <asm/io_apic.h>
  86 #include <asm/ist.h>
  87 #include <asm/setup_arch.h>
  88 #include <asm/bios_ebda.h>
  89 #include <asm/cacheflush.h>
  90 #include <asm/processor.h>
  91 #include <asm/bugs.h>
  92
  93 #include <asm/system.h>
  94 #include <asm/vsyscall.h>
  95 #include <asm/cpu.h>
  96 #include <asm/desc.h>
  97 #include <asm/dma.h>
  98 #include <asm/iommu.h>
  99 #include <asm/gart.h>
 100 #include <asm/mmu_context.h>
 101 #include <asm/proto.h>
 102
 103 #include <asm/paravirt.h>
 104 #include <asm/hypervisor.h>
 105 #include <asm/olpc_ofw.h>
 106
 107 #include <asm/percpu.h>
 108 #include <asm/topology.h>
 109 #include <asm/apicdef.h>
 110 #include <asm/amd_nb.h>
 111 #ifdef CONFIG_X86_64
 112 #include <asm/numa_64.h>
 113 #endif
 114 #include <asm/mce.h>
 115 #include <asm/alternative.h>
 116 #include <asm/prom.h>
 117
 118 /*
 119  * end_pfn only includes RAM, while max_pfn_mapped includes all e820 entries.
 120  * The direct mapping extends to max_pfn_mapped, so that we can directly access
 121  * apertures, ACPI and other tables without having to play with fixmaps.
 122  */
 123 unsigned long max_low_pfn_mapped;
 124 unsigned long max_pfn_mapped;
 125
 126 #ifdef CONFIG_DMI
 127 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
 128 #endif
 129
 130
 131 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
 132 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
 133
 134 #ifdef CONFIG_X86_64
 135 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 136 {
 137         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 138 }
 139
 140 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 141 {
 142         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 143 }
 144 #endif
 145
 146 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
 147 struct boot_params __initdata boot_params;
 148 #else
 149 struct boot_params boot_params;
 150 #endif
 151
 152 /*
 153  * Machine setup..
 154  */
 155 static struct resource data_resource = {
 156         .name   = "Kernel data",
 157         .start  = 0,
 158         .end    = 0,
 159         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 160 };
 161
 162 static struct resource code_resource = {
 163         .name   = "Kernel code",
 164         .start  = 0,
 165         .end    = 0,
 166         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 167 };
 168
 169 static struct resource bss_resource = {
 170         .name   = "Kernel bss",
 171         .start  = 0,
 172         .end    = 0,
 173         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
 174 };
 175
 176
 177 #ifdef CONFIG_X86_32
 178 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
 179 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data __cpuinitdata = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 180 /* common cpu data for all cpus */
 181 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
 182 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 183 static void set_mca_bus(int x)
 184 {
 185 #ifdef CONFIG_MCA
 186         MCA_bus = x;
 187 #endif
 188 }
 189
 190 unsigned int def_to_bigsmp;
 191
 192 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
 193 unsigned int machine_id;
 194 unsigned int machine_submodel_id;
 195 unsigned int BIOS_revision;
 196
 197 struct apm_info apm_info;
 198 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
 199
 200 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
 201         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
 202 struct ist_info ist_info;
 203 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
 204 #else
 205 struct ist_info ist_info;
 206 #endif
 207
 208 #else
 209 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
 210         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
 211 };
 212 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
 213 #endif
 214
 215
 216 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
 217 unsigned long mmu_cr4_features;
 218 #else
 219 unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
 220 #endif
 221
 222 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
 223 int bootloader_type, bootloader_version;
 224
 225 /*
 226  * Setup options
 227  */
 228 struct screen_info screen_info;
 229 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 230 struct edid_info edid_info;
 231 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 232
 233 extern int root_mountflags;
 234
 235 unsigned long saved_video_mode;
 236
 237 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
 238 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
 239 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
 240
 241 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 242 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 243 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
 244 #endif
 245
 246 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 247 struct edd edd;
 248 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 249 EXPORT_SYMBOL(edd);
 250 #endif
 251 /**
 252  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 253  *              from boot_params into a safe place.
 254  *
 255  */
 256 static inline void __init copy_edd(void)
 257 {
 258      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 259             sizeof(edd.mbr_signature));
 260      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 261      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 262      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 263 }
 264 #else
 265 static inline void __init copy_edd(void)
 266 {
 267 }
 268 #endif
 269
 270 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
 271 {
 272         size_t mask = align - 1;
 273         void *ret;
 274
 275         BUG_ON(_brk_start == 0);
 276         BUG_ON(align & mask);
 277
 278         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
 279         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
 280
 281         ret = (void *)_brk_end;
 282         _brk_end += size;
 283
 284         memset(ret, 0, size);
 285
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 #ifdef CONFIG_X86_64
 290 static void __init init_gbpages(void)
 291 {
 292         if (direct_gbpages && cpu_has_gbpages)
 293                 printk(KERN_INFO "Using GB pages for direct mapping\n");
 294         else
 295                 direct_gbpages = 0;
 296 }
 297 #else
 298 static inline void init_gbpages(void)
 299 {
 300 }
 301 static void __init cleanup_highmap(void)
 302 {
 303 }
 304 #endif
 305
 306 static void __init reserve_brk(void)
 307 {
 308         if (_brk_end > _brk_start)
 309                 memblock_x86_reserve_range(__pa(_brk_start), __pa(_brk_end), "BRK");
 310
 311         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
 312            new allocations */
 313         _brk_start = 0;
 314 }
 315
 316 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 317
 318 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
 319 static void __init relocate_initrd(void)
 320 {
 321         /* Assume only end is not page aligned */
 322         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 323         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 324         u64 area_size     = PAGE_ALIGN(ramdisk_size);
 325         u64 end_of_lowmem = max_low_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
 326         u64 ramdisk_here;
 327         unsigned long slop, clen, mapaddr;
 328         char *p, *q;
 329
 330         /* We need to move the initrd down into lowmem */
 331         ramdisk_here = memblock_find_in_range(0, end_of_lowmem, area_size,
 332                                          PAGE_SIZE);
 333
 334         if (ramdisk_here == MEMBLOCK_ERROR)
 335                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
 336                          ramdisk_size);
 337
 338         /* Note: this includes all the lowmem currently occupied by
 339            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
 340         memblock_x86_reserve_range(ramdisk_here, ramdisk_here + area_size, "NEW RAMDISK");
 341         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
 342         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
 343         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: %08llx - %08llx\n",
 344                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size);
 345
 346         q = (char *)initrd_start;
 347
 348         /* Copy any lowmem portion of the initrd */
 349         if (ramdisk_image < end_of_lowmem) {
 350                 clen = end_of_lowmem - ramdisk_image;
 351                 p = (char *)__va(ramdisk_image);
 352                 memcpy(q, p, clen);
 353                 q += clen;
 354                 ramdisk_image += clen;
 355                 ramdisk_size  -= clen;
 356         }
 357
 358         /* Copy the highmem portion of the initrd */
 359         while (ramdisk_size) {
 360                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
 361                 clen = ramdisk_size;
 362                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
 363                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
 364                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
 365                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
 366                 memcpy(q, p+slop, clen);
 367                 early_iounmap(p, clen+slop);
 368                 q += clen;
 369                 ramdisk_image += clen;
 370                 ramdisk_size  -= clen;
 371         }
 372         /* high pages is not converted by early_res_to_bootmem */
 373         ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 374         ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 375         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from %016llx - %016llx to"
 376                 " %08llx - %08llx\n",
 377                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
 378                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
 379 }
 380
 381 static void __init reserve_initrd(void)
 382 {
 383         /* Assume only end is not page aligned */
 384         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 385         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 386         u64 ramdisk_end   = PAGE_ALIGN(ramdisk_image + ramdisk_size);
 387         u64 end_of_lowmem = max_low_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
 388
 389         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
 390             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
 391                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
 392
 393         initrd_start = 0;
 394
 395         if (ramdisk_size >= (end_of_lowmem>>1)) {
 396                 memblock_x86_free_range(ramdisk_image, ramdisk_end);
 397                 printk(KERN_ERR "initrd too large to handle, "
 398                        "disabling initrd\n");
 399                 return;
 400         }
 401
 402         printk(KERN_INFO "RAMDISK: %08llx - %08llx\n", ramdisk_image,
 403                         ramdisk_end);
 404
 405
 406         if (ramdisk_end <= end_of_lowmem) {
 407                 /* All in lowmem, easy case */
 408                 /*
 409                  * don't need to reserve again, already reserved early
 410                  * in i386_start_kernel
 411                  */
 412                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 413                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
 414         } else {
 415                 relocate_initrd();
 416                 memblock_x86_free_range(ramdisk_image, ramdisk_end);
 417         }
 418 #ifdef CONFIG_ACPI_INITRD_TABLE_OVERRIDE
 419         acpi_initrd_offset = acpi_initrd_table_override((void *)initrd_start,
 420                                                         (void *)initrd_end);
 421         if (!acpi_initrd_offset)
 422                 return;
 423         printk(KERN_INFO "Found acpi tables of size: %lu at 0x%lx\n",
 424                acpi_initrd_offset, initrd_start);
 425         initrd_start += acpi_initrd_offset;
 426         return;
 427 #endif
 428 }
 429 #else
 430 static void __init reserve_initrd(void)
 431 {
 432 }
 433 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 434
 435 static void __init parse_setup_data(void)
 436 {
 437         struct setup_data *data;
 438         u64 pa_data;
 439
 440         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 441                 return;
 442         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 443         while (pa_data) {
 444                 u32 data_len, map_len;
 445
 446                 map_len = max(PAGE_SIZE - (pa_data & ~PAGE_MASK),
 447                               (u64)sizeof(struct setup_data));
 448                 data = early_memremap(pa_data, map_len);
 449                 data_len = data->len + sizeof(struct setup_data);
 450                 if (data_len > map_len) {
 451                         early_iounmap(data, map_len);
 452                         data = early_memremap(pa_data, data_len);
 453                         map_len = data_len;
 454                 }
 455
 456                 switch (data->type) {
 457                 case SETUP_E820_EXT:
 458                         parse_e820_ext(data);
 459                         break;
 460                 case SETUP_DTB:
 461                         add_dtb(pa_data);
 462                         break;
 463                 default:
 464                         break;
 465                 }
 466                 pa_data = data->next;
 467                 early_iounmap(data, map_len);
 468         }
 469 }
 470
 471 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
 472 {
 473         struct setup_data *data;
 474         u64 pa_data;
 475         int found = 0;
 476
 477         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 478                 return;
 479         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 480         while (pa_data) {
 481                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 482                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
 483                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
 484                 found = 1;
 485                 pa_data = data->next;
 486                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 487         }
 488         if (!found)
 489                 return;
 490
 491         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 492         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
 493         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 494         e820_print_map("reserve setup_data");
 495 }
 496
 497 static void __init memblock_x86_reserve_range_setup_data(void)
 498 {
 499         struct setup_data *data;
 500         u64 pa_data;
 501         char buf[32];
 502
 503         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 504                 return;
 505         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 506         while (pa_data) {
 507                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
 508                 sprintf(buf, "setup data %x", data->type);
 509                 memblock_x86_reserve_range(pa_data, pa_data+sizeof(*data)+data->len, buf);
 510                 pa_data = data->next;
 511                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
 512         }
 513 }
 514
 515 /*
 516  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
 517  */
 518
 519 #ifdef CONFIG_KEXEC
 520
 521 static inline unsigned long long get_total_mem(void)
 522 {
 523         unsigned long long total;
 524
 525         total = max_pfn - min_low_pfn;
 526
 527         return total << PAGE_SHIFT;
 528 }
 529
 530 /*
 531  * Keep the crash kernel below this limit.  On 32 bits earlier kernels
 532  * would limit the kernel to the low 512 MiB due to mapping restrictions.
 533  * On 64 bits, kexec-tools currently limits us to 896 MiB; increase this
 534  * limit once kexec-tools are fixed.
 535  */
 536 #ifdef CONFIG_X86_32
 537 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (512 << 20)
 538 #else
 539 # define CRASH_KERNEL_ADDR_MAX  (896 << 20)
 540 #endif
 541
 542 static void __init reserve_crashkernel(void)
 543 {
 544         unsigned long long total_mem;
 545         unsigned long long crash_size, crash_base;
 546         int ret;
 547
 548         total_mem = get_total_mem();
 549
 550         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 551                         &crash_size, &crash_base);
 552         if (ret != 0 || crash_size <= 0)
 553                 return;
 554
 555         /* 0 means: find the address automatically */
 556         if (crash_base <= 0) {
 557                 const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
 558
 559                 /*
 560                  *  kexec want bzImage is below CRASH_KERNEL_ADDR_MAX
 561                  */
 562                 crash_base = memblock_find_in_range(alignment,
 563                                CRASH_KERNEL_ADDR_MAX, crash_size, alignment);
 564
 565                 if (crash_base == MEMBLOCK_ERROR) {
 566                         pr_info("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 567                         return;
 568                 }
 569         } else {
 570                 unsigned long long start;
 571
 572                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 573                                  crash_base + crash_size, crash_size, 1<<20);
 574                 if (start != crash_base) {
 575                         pr_info("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 576                         return;
 577                 }
 578         }
 579         memblock_x86_reserve_range(crash_base, crash_base + crash_size, "CRASH KERNEL");
 580
 581         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 582                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 583                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 584                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 585                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
 586
 587         crashk_res.start = crash_base;
 588         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 589         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 590 }
 591 #else
 592 static void __init reserve_crashkernel(void)
 593 {
 594 }
 595 #endif
 596
 597 static struct resource standard_io_resources[] = {
 598         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 599                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 600         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 601                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 602         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 603                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 604         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 605                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 606         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 607                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 608         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 609                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 610         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 611                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 612         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 613                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 614         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 615                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 616         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 617                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 618 };
 619
 620 void __init reserve_standard_io_resources(void)
 621 {
 622         int i;
 623
 624         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 625         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 626                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 627
 628 }
 629
 630 static __init void reserve_ibft_region(void)
 631 {
 632         unsigned long addr, size = 0;
 633
 634         addr = find_ibft_region(&size);
 635
 636         if (size)
 637                 memblock_x86_reserve_range(addr, addr + size, "* ibft");
 638 }
 639
 640 static unsigned reserve_low = CONFIG_X86_RESERVE_LOW << 10;
 641
 642 static void __init trim_bios_range(void)
 643 {
 644         /*
 645          * A special case is the first 4Kb of memory;
 646          * This is a BIOS owned area, not kernel ram, but generally
 647          * not listed as such in the E820 table.
 648          *
 649          * This typically reserves additional memory (64KiB by default)
 650          * since some BIOSes are known to corrupt low memory.  See the
 651          * Kconfig help text for X86_RESERVE_LOW.
 652          */
 653         e820_update_range(0, ALIGN(reserve_low, PAGE_SIZE),
 654                           E820_RAM, E820_RESERVED);
 655
 656         /*
 657          * special case: Some BIOSen report the PC BIOS
 658          * area (640->1Mb) as ram even though it is not.
 659          * take them out.
 660          */
 661         e820_remove_range(BIOS_BEGIN, BIOS_END - BIOS_BEGIN, E820_RAM, 1);
 662         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 663 }
 664
 665 static int __init parse_reservelow(char *p)
 666 {
 667         unsigned long long size;
 668
 669         if (!p)
 670                 return -EINVAL;
 671
 672         size = memparse(p, &p);
 673
 674         if (size < 4096)
 675                 size = 4096;
 676
 677         if (size > 640*1024)
 678                 size = 640*1024;
 679
 680         reserve_low = size;
 681
 682         return 0;
 683 }
 684
 685 early_param("reservelow", parse_reservelow);
 686
 687 /*
 688  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
 689  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
 690  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
 691  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
 692  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
 693  */
 694 /*
 695  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 696  *
 697  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 698  */
 699
 700 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 701 {
 702 #ifdef CONFIG_X86_32
 703         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
 704         visws_early_detect();
 705
 706         /*
 707          * copy kernel address range established so far and switch
 708          * to the proper swapper page table
 709          */
 710         clone_pgd_range(swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 711                         initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
 712                         KERNEL_PGD_PTRS);
 713
 714         load_cr3(swapper_pg_dir);
 715         __flush_tlb_all();
 716 #else
 717         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 718 #endif
 719
 720         /*
 721          * If we have OLPC OFW, we might end up relocating the fixmap due to
 722          * reserve_top(), so do this before touching the ioremap area.
 723          */
 724         olpc_ofw_detect();
 725
 726         early_trap_init();
 727         early_cpu_init();
 728         early_ioremap_init();
 729
 730         setup_olpc_ofw_pgd();
 731
 732         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 733         screen_info = boot_params.screen_info;
 734         edid_info = boot_params.edid_info;
 735 #ifdef CONFIG_X86_32
 736         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
 737         ist_info = boot_params.ist_info;
 738         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
 739                 set_mca_bus(boot_params.sys_desc_table.table[3] & 0x2);
 740                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
 741                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
 742                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
 743         }
 744 #endif
 745         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 746         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 747         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
 748                 bootloader_type &= 0xf;
 749                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
 750         }
 751         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
 752         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
 753
 754 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 755         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 756         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 757         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 758 #endif
 759 #ifdef CONFIG_EFI
 760         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 761 #ifdef CONFIG_X86_32
 762                      "EL32",
 763 #else
 764                      "EL64",
 765 #endif
 766          4)) {
 767                 efi_enabled = 1;
 768                 efi_memblock_x86_reserve_range();
 769         }
 770 #endif
 771
 772         x86_init.oem.arch_setup();
 773
 774         iomem_resource.end = (1ULL << boot_cpu_data.x86_phys_bits) - 1;
 775         setup_memory_map();
 776         parse_setup_data();
 777         /* update the e820_saved too */
 778         e820_reserve_setup_data();
 779
 780         copy_edd();
 781
 782         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 783                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 784         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 785         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 786         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 787         init_mm.brk = _brk_end;
 788
 789         code_resource.start = virt_to_phys(_text);
 790         code_resource.end = virt_to_phys(_etext)-1;
 791         data_resource.start = virt_to_phys(_etext);
 792         data_resource.end = virt_to_phys(_edata)-1;
 793         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 794         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 795
 796 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 797 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 798         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 799 #else
 800         if (builtin_cmdline[0]) {
 801                 /* append boot loader cmdline to builtin */
 802                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 803                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 804                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 805         }
 806 #endif
 807 #endif
 808
 809         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 810         *cmdline_p = command_line;
 811
 812         /*
 813          * x86_configure_nx() is called before parse_early_param() to detect
 814          * whether hardware doesn't support NX (so that the early EHCI debug
 815          * console setup can safely call set_fixmap()). It may then be called
 816          * again from within noexec_setup() during parsing early parameters
 817          * to honor the respective command line option.
 818          */
 819         x86_configure_nx();
 820
 821         parse_early_param();
 822
 823         x86_report_nx();
 824
 825         /* after early param, so could get panic from serial */
 826         memblock_x86_reserve_range_setup_data();
 827
 828         if (acpi_mps_check()) {
 829 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 830                 disable_apic = 1;
 831 #endif
 832                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
 833         }
 834
 835 #ifdef CONFIG_PCI
 836         if (pci_early_dump_regs)
 837                 early_dump_pci_devices();
 838 #endif
 839
 840         finish_e820_parsing();
 841
 842         if (efi_enabled)
 843                 efi_init();
 844
 845         dmi_scan_machine();
 846
 847         /*
 848          * VMware detection requires dmi to be available, so this
 849          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
 850          */
 851         init_hypervisor_platform();
 852
 853         x86_init.resources.probe_roms();
 854
 855         /* after parse_early_param, so could debug it */
 856         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 857         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 858         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 859
 860         trim_bios_range();
 861 #ifdef CONFIG_X86_32
 862         if (ppro_with_ram_bug()) {
 863                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
 864                                   E820_RESERVED);
 865                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 866                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
 867                 e820_print_map("bad_ppro");
 868         }
 869 #else
 870         early_gart_iommu_check();
 871 #endif
 872
 873         /*
 874          * partially used pages are not usable - thus
 875          * we are rounding upwards:
 876          */
 877         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 878
 879         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 880         mtrr_bp_init();
 881         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
 882                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 883
 884 #ifdef CONFIG_X86_32
 885         /* max_low_pfn get updated here */
 886         find_low_pfn_range();
 887 #else
 888         num_physpages = max_pfn;
 889
 890         check_x2apic();
 891
 892         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 893         /* need this before calling reserve_initrd */
 894         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
 895                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
 896         else
 897                 max_low_pfn = max_pfn;
 898
 899         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 900 #endif
 901
 902         /*
 903          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 904          */
 905         find_smp_config();
 906
 907         reserve_ibft_region();
 908
 909         /*
 910          * Need to conclude brk, before memblock_x86_fill()
 911          *  it could use memblock_find_in_range, could overlap with
 912          *  brk area.
 913          */
 914         reserve_brk();
 915
 916         cleanup_highmap();
 917
 918         memblock.current_limit = get_max_mapped();
 919         memblock_x86_fill();
 920
 921         /*
 922          * The EFI specification says that boot service code won't be called
 923          * after ExitBootServices(). This is, in fact, a lie.
 924          */
 925         if (efi_enabled)
 926                 efi_reserve_boot_services();
 927
 928         /* preallocate 4k for mptable mpc */
 929         early_reserve_e820_mpc_new();
 930
 931 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
 932         setup_bios_corruption_check();
 933 #endif
 934
 935         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped : 0 - %08lx\n",
 936                         max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT);
 937
 938         setup_trampolines();
 939
 940         init_gbpages();
 941
 942         /* max_pfn_mapped is updated here */
 943         max_low_pfn_mapped = init_memory_mapping(0, max_low_pfn<<PAGE_SHIFT);
 944         max_pfn_mapped = max_low_pfn_mapped;
 945
 946 #ifdef CONFIG_X86_64
 947         if (max_pfn > max_low_pfn) {
 948                 max_pfn_mapped = init_memory_mapping(1UL<<32,
 949                                                      max_pfn<<PAGE_SHIFT);
 950                 /* can we preseve max_low_pfn ?*/
 951                 max_low_pfn = max_pfn;
 952         }
 953 #endif
 954         memblock.current_limit = get_max_mapped();
 955
 956         /*
 957          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
 958          */
 959
 960 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
 961         if (init_ohci1394_dma_early)
 962                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
 963 #endif
 964         /* Allocate bigger log buffer */
 965         setup_log_buf(1);
 966
 967         reserve_initrd();
 968
 969         reserve_crashkernel();
 970
 971         vsmp_init();
 972
 973         io_delay_init();
 974
 975         /*
 976          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
 977          */
 978         acpi_boot_table_init();
 979
 980         early_acpi_boot_init();
 981
 982         initmem_init();
 983         memblock_find_dma_reserve();
 984
 985 #ifdef CONFIG_KVM_CLOCK
 986         kvmclock_init();
 987 #endif
 988
 989         x86_init.paging.pagetable_setup_start(swapper_pg_dir);
 990         paging_init();
 991         x86_init.paging.pagetable_setup_done(swapper_pg_dir);
 992
 993         if (boot_cpu_data.cpuid_level >= 0) {
 994                 /* A CPU has %cr4 if and only if it has CPUID */
 995                 mmu_cr4_features = read_cr4();
 996         }
 997
 998 #ifdef CONFIG_X86_32
 999         /* sync back kernel address range */
1000         clone_pgd_range(initial_page_table + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1001                         swapper_pg_dir     + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
1002                         KERNEL_PGD_PTRS);
1003 #endif
1004
1005         tboot_probe();
1006
1007 #ifdef CONFIG_X86_64
1008         map_vsyscall();
1009 #endif
1010
1011         generic_apic_probe();
1012
1013         early_quirks();
1014
1015         /*
1016          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
1017          */
1018         acpi_boot_init();
1019         sfi_init();
1020         x86_dtb_init();
1021
1022         /*
1023          * get boot-time SMP configuration:
1024          */
1025         if (smp_found_config)
1026                 get_smp_config();
1027
1028         prefill_possible_map();
1029
1030         init_cpu_to_node();
1031
1032         init_apic_mappings();
1033         ioapic_and_gsi_init();
1034
1035         kvm_guest_init();
1036
1037         e820_reserve_resources();
1038         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1039
1040         x86_init.resources.reserve_resources();
1041
1042         e820_setup_gap();
1043
1044 #ifdef CONFIG_VT
1045 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1046         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1047                 conswitchp = &vga_con;
1048 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1049         conswitchp = &dummy_con;
1050 #endif
1051 #endif
1052         x86_init.oem.banner();
1053
1054         x86_init.timers.wallclock_init();
1055
1056         x86_platform.wallclock_init();
1057
1058         mcheck_init();
1059
1060         arch_init_ideal_nops();
1061 }
1062
1063 #ifdef CONFIG_X86_32
1064
1065 static struct resource video_ram_resource = {
1066         .name   = "Video RAM area",
1067         .start  = 0xa0000,
1068         .end    = 0xbffff,
1069         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1070 };
1071
1072 void __init i386_reserve_resources(void)
1073 {
1074         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1075         reserve_standard_io_resources();
1076 }
1077
1078 #endif /* CONFIG_X86_32 */