arch/x86/kernel/e820.c

   1 /*
   2  * Handle the memory map.
   3  * The functions here do the job until bootmem takes over.
   4  *
   5  *  Getting sanitize_e820_map() in sync with i386 version by applying change:
   6  *  -  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
   7  *     Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
   8  *  Venkatesh Pallipadi <venkatesh.pallipadi@intel.com>
   9  *
  10  */
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/crash_dump.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/bootmem.h>
  17 #include <linux/pfn.h>
  18 #include <linux/suspend.h>
  19 #include <linux/acpi.h>
  20 #include <linux/firmware-map.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22 #include <linux/sort.h>
  23
  24 #include <asm/e820.h>
  25 #include <asm/proto.h>
  26 #include <asm/setup.h>
  27
  28 /*
  29  * The e820 map is the map that gets modified e.g. with command line parameters
  30  * and that is also registered with modifications in the kernel resource tree
  31  * with the iomem_resource as parent.
  32  *
  33  * The e820_saved is directly saved after the BIOS-provided memory map is
  34  * copied. It doesn't get modified afterwards. It's registered for the
  35  * /sys/firmware/memmap interface.
  36  *
  37  * That memory map is not modified and is used as base for kexec. The kexec'd
  38  * kernel should get the same memory map as the firmware provides. Then the
  39  * user can e.g. boot the original kernel with mem=1G while still booting the
  40  * next kernel with full memory.
  41  */
  42 struct e820map e820;
  43 struct e820map e820_saved;
  44
  45 /* For PCI or other memory-mapped resources */
  46 unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
  47 #ifdef CONFIG_PCI
  48 EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
  49 #endif
  50
  51 /*
  52  * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
  53  * with type.
  54  */
  55 int
  56 e820_any_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  57 {
  58         int i;
  59
  60         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  61                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  62
  63                 if (type && ei->type != type)
  64                         continue;
  65                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  66                         continue;
  67                 return 1;
  68         }
  69         return 0;
  70 }
  71 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_any_mapped);
  72
  73 /*
  74  * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
  75  *
  76  * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
  77  * not-overlapping, which is the case
  78  */
  79 int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  80 {
  81         int i;
  82
  83         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  84                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  85
  86                 if (type && ei->type != type)
  87                         continue;
  88                 /* is the region (part) in overlap with the current region ?*/
  89                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  90                         continue;
  91
  92                 /* if the region is at the beginning of <start,end> we move
  93                  * start to the end of the region since it's ok until there
  94                  */
  95                 if (ei->addr <= start)
  96                         start = ei->addr + ei->size;
  97                 /*
  98                  * if start is now at or beyond end, we're done, full
  99                  * coverage
 100                  */
 101                 if (start >= end)
 102                         return 1;
 103         }
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 /*
 108  * Add a memory region to the kernel e820 map.
 109  */
 110 static void __init __e820_add_region(struct e820map *e820x, u64 start, u64 size,
 111                                          int type)
 112 {
 113         int x = e820x->nr_map;
 114
 115         if (x >= ARRAY_SIZE(e820x->map)) {
 116                 printk(KERN_ERR "Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
 117                 return;
 118         }
 119
 120         e820x->map[x].addr = start;
 121         e820x->map[x].size = size;
 122         e820x->map[x].type = type;
 123         e820x->nr_map++;
 124 }
 125
 126 void __init e820_add_region(u64 start, u64 size, int type)
 127 {
 128         __e820_add_region(&e820, start, size, type);
 129 }
 130
 131 static void __init e820_print_type(u32 type)
 132 {
 133         switch (type) {
 134         case E820_RAM:
 135         case E820_RESERVED_KERN:
 136                 printk(KERN_CONT "(usable)");
 137                 break;
 138         case E820_RESERVED:
 139                 printk(KERN_CONT "(reserved)");
 140                 break;
 141         case E820_ACPI:
 142                 printk(KERN_CONT "(ACPI data)");
 143                 break;
 144         case E820_NVS:
 145                 printk(KERN_CONT "(ACPI NVS)");
 146                 break;
 147         case E820_UNUSABLE:
 148                 printk(KERN_CONT "(unusable)");
 149                 break;
 150         default:
 151                 printk(KERN_CONT "type %u", type);
 152                 break;
 153         }
 154 }
 155
 156 void __init e820_print_map(char *who)
 157 {
 158         int i;
 159
 160         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 161                 printk(KERN_INFO " %s: %016Lx - %016Lx ", who,
 162                        (unsigned long long) e820.map[i].addr,
 163                        (unsigned long long)
 164                        (e820.map[i].addr + e820.map[i].size));
 165                 e820_print_type(e820.map[i].type);
 166                 printk(KERN_CONT "\n");
 167         }
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Sanitize the BIOS e820 map.
 172  *
 173  * Some e820 responses include overlapping entries. The following
 174  * replaces the original e820 map with a new one, removing overlaps,
 175  * and resolving conflicting memory types in favor of highest
 176  * numbered type.
 177  *
 178  * The input parameter biosmap points to an array of 'struct
 179  * e820entry' which on entry has elements in the range [0, *pnr_map)
 180  * valid, and which has space for up to max_nr_map entries.
 181  * On return, the resulting sanitized e820 map entries will be in
 182  * overwritten in the same location, starting at biosmap.
 183  *
 184  * The integer pointed to by pnr_map must be valid on entry (the
 185  * current number of valid entries located at biosmap) and will
 186  * be updated on return, with the new number of valid entries
 187  * (something no more than max_nr_map.)
 188  *
 189  * The return value from sanitize_e820_map() is zero if it
 190  * successfully 'sanitized' the map entries passed in, and is -1
 191  * if it did nothing, which can happen if either of (1) it was
 192  * only passed one map entry, or (2) any of the input map entries
 193  * were invalid (start + size < start, meaning that the size was
 194  * so big the described memory range wrapped around through zero.)
 195  *
 196  *      Visually we're performing the following
 197  *      (1,2,3,4 = memory types)...
 198  *
 199  *      Sample memory map (w/overlaps):
 200  *         ____22__________________
 201  *         ______________________4_
 202  *         ____1111________________
 203  *         _44_____________________
 204  *         11111111________________
 205  *         ____________________33__
 206  *         ___________44___________
 207  *         __________33333_________
 208  *         ______________22________
 209  *         ___________________2222_
 210  *         _________111111111______
 211  *         _____________________11_
 212  *         _________________4______
 213  *
 214  *      Sanitized equivalent (no overlap):
 215  *         1_______________________
 216  *         _44_____________________
 217  *         ___1____________________
 218  *         ____22__________________
 219  *         ______11________________
 220  *         _________1______________
 221  *         __________3_____________
 222  *         ___________44___________
 223  *         _____________33_________
 224  *         _______________2________
 225  *         ________________1_______
 226  *         _________________4______
 227  *         ___________________2____
 228  *         ____________________33__
 229  *         ______________________4_
 230  */
 231 struct change_member {
 232         struct e820entry *pbios; /* pointer to original bios entry */
 233         unsigned long long addr; /* address for this change point */
 234 };
 235
 236 static int __init cpcompare(const void *a, const void *b)
 237 {
 238         struct change_member * const *app = a, * const *bpp = b;
 239         const struct change_member *ap = *app, *bp = *bpp;
 240
 241         /*
 242          * Inputs are pointers to two elements of change_point[].  If their
 243          * addresses are unequal, their difference dominates.  If the addresses
 244          * are equal, then consider one that represents the end of its region
 245          * to be greater than one that does not.
 246          */
 247         if (ap->addr != bp->addr)
 248                 return ap->addr > bp->addr ? 1 : -1;
 249
 250         return (ap->addr != ap->pbios->addr) - (bp->addr != bp->pbios->addr);
 251 }
 252
 253 int __init sanitize_e820_map(struct e820entry *biosmap, int max_nr_map,
 254                              u32 *pnr_map)
 255 {
 256         static struct change_member change_point_list[2*E820_X_MAX] __initdata;
 257         static struct change_member *change_point[2*E820_X_MAX] __initdata;
 258         static struct e820entry *overlap_list[E820_X_MAX] __initdata;
 259         static struct e820entry new_bios[E820_X_MAX] __initdata;
 260         unsigned long current_type, last_type;
 261         unsigned long long last_addr;
 262         int chgidx;
 263         int overlap_entries;
 264         int new_bios_entry;
 265         int old_nr, new_nr, chg_nr;
 266         int i;
 267
 268         /* if there's only one memory region, don't bother */
 269         if (*pnr_map < 2)
 270                 return -1;
 271
 272         old_nr = *pnr_map;
 273         BUG_ON(old_nr > max_nr_map);
 274
 275         /* bail out if we find any unreasonable addresses in bios map */
 276         for (i = 0; i < old_nr; i++)
 277                 if (biosmap[i].addr + biosmap[i].size < biosmap[i].addr)
 278                         return -1;
 279
 280         /* create pointers for initial change-point information (for sorting) */
 281         for (i = 0; i < 2 * old_nr; i++)
 282                 change_point[i] = &change_point_list[i];
 283
 284         /* record all known change-points (starting and ending addresses),
 285            omitting those that are for empty memory regions */
 286         chgidx = 0;
 287         for (i = 0; i < old_nr; i++)    {
 288                 if (biosmap[i].size != 0) {
 289                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
 290                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 291                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr +
 292                                 biosmap[i].size;
 293                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 294                 }
 295         }
 296         chg_nr = chgidx;
 297
 298         /* sort change-point list by memory addresses (low -> high) */
 299         sort(change_point, chg_nr, sizeof *change_point, cpcompare, NULL);
 300
 301         /* create a new bios memory map, removing overlaps */
 302         overlap_entries = 0;     /* number of entries in the overlap table */
 303         new_bios_entry = 0;      /* index for creating new bios map entries */
 304         last_type = 0;           /* start with undefined memory type */
 305         last_addr = 0;           /* start with 0 as last starting address */
 306
 307         /* loop through change-points, determining affect on the new bios map */
 308         for (chgidx = 0; chgidx < chg_nr; chgidx++) {
 309                 /* keep track of all overlapping bios entries */
 310                 if (change_point[chgidx]->addr ==
 311                     change_point[chgidx]->pbios->addr) {
 312                         /*
 313                          * add map entry to overlap list (> 1 entry
 314                          * implies an overlap)
 315                          */
 316                         overlap_list[overlap_entries++] =
 317                                 change_point[chgidx]->pbios;
 318                 } else {
 319                         /*
 320                          * remove entry from list (order independent,
 321                          * so swap with last)
 322                          */
 323                         for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
 324                                 if (overlap_list[i] ==
 325                                     change_point[chgidx]->pbios)
 326                                         overlap_list[i] =
 327                                                 overlap_list[overlap_entries-1];
 328                         }
 329                         overlap_entries--;
 330                 }
 331                 /*
 332                  * if there are overlapping entries, decide which
 333                  * "type" to use (larger value takes precedence --
 334                  * 1=usable, 2,3,4,4+=unusable)
 335                  */
 336                 current_type = 0;
 337                 for (i = 0; i < overlap_entries; i++)
 338                         if (overlap_list[i]->type > current_type)
 339                                 current_type = overlap_list[i]->type;
 340                 /*
 341                  * continue building up new bios map based on this
 342                  * information
 343                  */
 344                 if (current_type != last_type)  {
 345                         if (last_type != 0)      {
 346                                 new_bios[new_bios_entry].size =
 347                                         change_point[chgidx]->addr - last_addr;
 348                                 /*
 349                                  * move forward only if the new size
 350                                  * was non-zero
 351                                  */
 352                                 if (new_bios[new_bios_entry].size != 0)
 353                                         /*
 354                                          * no more space left for new
 355                                          * bios entries ?
 356                                          */
 357                                         if (++new_bios_entry >= max_nr_map)
 358                                                 break;
 359                         }
 360                         if (current_type != 0)  {
 361                                 new_bios[new_bios_entry].addr =
 362                                         change_point[chgidx]->addr;
 363                                 new_bios[new_bios_entry].type = current_type;
 364                                 last_addr = change_point[chgidx]->addr;
 365                         }
 366                         last_type = current_type;
 367                 }
 368         }
 369         /* retain count for new bios entries */
 370         new_nr = new_bios_entry;
 371
 372         /* copy new bios mapping into original location */
 373         memcpy(biosmap, new_bios, new_nr * sizeof(struct e820entry));
 374         *pnr_map = new_nr;
 375
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 static int __init __append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 380 {
 381         while (nr_map) {
 382                 u64 start = biosmap->addr;
 383                 u64 size = biosmap->size;
 384                 u64 end = start + size;
 385                 u32 type = biosmap->type;
 386
 387                 /* Overflow in 64 bits? Ignore the memory map. */
 388                 if (start > end)
 389                         return -1;
 390
 391                 e820_add_region(start, size, type);
 392
 393                 biosmap++;
 394                 nr_map--;
 395         }
 396         return 0;
 397 }
 398
 399 /*
 400  * Copy the BIOS e820 map into a safe place.
 401  *
 402  * Sanity-check it while we're at it..
 403  *
 404  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
 405  * will have given us a memory map that we can use to properly
 406  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
 407  */
 408 static int __init append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 409 {
 410         /* Only one memory region (or negative)? Ignore it */
 411         if (nr_map < 2)
 412                 return -1;
 413
 414         return __append_e820_map(biosmap, nr_map);
 415 }
 416
 417 static u64 __init __e820_update_range(struct e820map *e820x, u64 start,
 418                                         u64 size, unsigned old_type,
 419                                         unsigned new_type)
 420 {
 421         u64 end;
 422         unsigned int i;
 423         u64 real_updated_size = 0;
 424
 425         BUG_ON(old_type == new_type);
 426
 427         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 428                 size = ULLONG_MAX - start;
 429
 430         end = start + size;
 431         printk(KERN_DEBUG "e820 update range: %016Lx - %016Lx ",
 432                        (unsigned long long) start,
 433                        (unsigned long long) end);
 434         e820_print_type(old_type);
 435         printk(KERN_CONT " ==> ");
 436         e820_print_type(new_type);
 437         printk(KERN_CONT "\n");
 438
 439         for (i = 0; i < e820x->nr_map; i++) {
 440                 struct e820entry *ei = &e820x->map[i];
 441                 u64 final_start, final_end;
 442                 u64 ei_end;
 443
 444                 if (ei->type != old_type)
 445                         continue;
 446
 447                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 448                 /* totally covered by new range? */
 449                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 450                         ei->type = new_type;
 451                         real_updated_size += ei->size;
 452                         continue;
 453                 }
 454
 455                 /* new range is totally covered? */
 456                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 457                         __e820_add_region(e820x, start, size, new_type);
 458                         __e820_add_region(e820x, end, ei_end - end, ei->type);
 459                         ei->size = start - ei->addr;
 460                         real_updated_size += size;
 461                         continue;
 462                 }
 463
 464                 /* partially covered */
 465                 final_start = max(start, ei->addr);
 466                 final_end = min(end, ei_end);
 467                 if (final_start >= final_end)
 468                         continue;
 469
 470                 __e820_add_region(e820x, final_start, final_end - final_start,
 471                                   new_type);
 472
 473                 real_updated_size += final_end - final_start;
 474
 475                 /*
 476                  * left range could be head or tail, so need to update
 477                  * size at first.
 478                  */
 479                 ei->size -= final_end - final_start;
 480                 if (ei->addr < final_start)
 481                         continue;
 482                 ei->addr = final_end;
 483         }
 484         return real_updated_size;
 485 }
 486
 487 u64 __init e820_update_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 488                              unsigned new_type)
 489 {
 490         return __e820_update_range(&e820, start, size, old_type, new_type);
 491 }
 492
 493 static u64 __init e820_update_range_saved(u64 start, u64 size,
 494                                           unsigned old_type, unsigned new_type)
 495 {
 496         return __e820_update_range(&e820_saved, start, size, old_type,
 497                                      new_type);
 498 }
 499
 500 /* make e820 not cover the range */
 501 u64 __init e820_remove_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 502                              int checktype)
 503 {
 504         int i;
 505         u64 end;
 506         u64 real_removed_size = 0;
 507
 508         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 509                 size = ULLONG_MAX - start;
 510
 511         end = start + size;
 512         printk(KERN_DEBUG "e820 remove range: %016Lx - %016Lx ",
 513                        (unsigned long long) start,
 514                        (unsigned long long) end);
 515         if (checktype)
 516                 e820_print_type(old_type);
 517         printk(KERN_CONT "\n");
 518
 519         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 520                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 521                 u64 final_start, final_end;
 522                 u64 ei_end;
 523
 524                 if (checktype && ei->type != old_type)
 525                         continue;
 526
 527                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 528                 /* totally covered? */
 529                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 530                         real_removed_size += ei->size;
 531                         memset(ei, 0, sizeof(struct e820entry));
 532                         continue;
 533                 }
 534
 535                 /* new range is totally covered? */
 536                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 537                         e820_add_region(end, ei_end - end, ei->type);
 538                         ei->size = start - ei->addr;
 539                         real_removed_size += size;
 540                         continue;
 541                 }
 542
 543                 /* partially covered */
 544                 final_start = max(start, ei->addr);
 545                 final_end = min(end, ei_end);
 546                 if (final_start >= final_end)
 547                         continue;
 548                 real_removed_size += final_end - final_start;
 549
 550                 /*
 551                  * left range could be head or tail, so need to update
 552                  * size at first.
 553                  */
 554                 ei->size -= final_end - final_start;
 555                 if (ei->addr < final_start)
 556                         continue;
 557                 ei->addr = final_end;
 558         }
 559         return real_removed_size;
 560 }
 561
 562 void __init update_e820(void)
 563 {
 564         u32 nr_map;
 565
 566         nr_map = e820.nr_map;
 567         if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr_map))
 568                 return;
 569         e820.nr_map = nr_map;
 570         printk(KERN_INFO "modified physical RAM map:\n");
 571         e820_print_map("modified");
 572 }
 573 static void __init update_e820_saved(void)
 574 {
 575         u32 nr_map;
 576
 577         nr_map = e820_saved.nr_map;
 578         if (sanitize_e820_map(e820_saved.map, ARRAY_SIZE(e820_saved.map), &nr_map))
 579                 return;
 580         e820_saved.nr_map = nr_map;
 581 }
 582 #define MAX_GAP_END 0x100000000ull
 583 /*
 584  * Search for a gap in the e820 memory space from start_addr to end_addr.
 585  */
 586 __init int e820_search_gap(unsigned long *gapstart, unsigned long *gapsize,
 587                 unsigned long start_addr, unsigned long long end_addr)
 588 {
 589         unsigned long long last;
 590         int i = e820.nr_map;
 591         int found = 0;
 592
 593         last = (end_addr && end_addr < MAX_GAP_END) ? end_addr : MAX_GAP_END;
 594
 595         while (--i >= 0) {
 596                 unsigned long long start = e820.map[i].addr;
 597                 unsigned long long end = start + e820.map[i].size;
 598
 599                 if (end < start_addr)
 600                         continue;
 601
 602                 /*
 603                  * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
 604                  * fit in 32 bits if this condition is true
 605                  */
 606                 if (last > end) {
 607                         unsigned long gap = last - end;
 608
 609                         if (gap >= *gapsize) {
 610                                 *gapsize = gap;
 611                                 *gapstart = end;
 612                                 found = 1;
 613                         }
 614                 }
 615                 if (start < last)
 616                         last = start;
 617         }
 618         return found;
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the e820
 623  * memory space.  We pass this space to PCI to assign MMIO resources
 624  * for hotplug or unconfigured devices in.
 625  * Hopefully the BIOS let enough space left.
 626  */
 627 __init void e820_setup_gap(void)
 628 {
 629         unsigned long gapstart, gapsize;
 630         int found;
 631
 632         gapstart = 0x10000000;
 633         gapsize = 0x400000;
 634         found  = e820_search_gap(&gapstart, &gapsize, 0, MAX_GAP_END);
 635
 636 #ifdef CONFIG_X86_64
 637         if (!found) {
 638                 gapstart = (max_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
 639                 printk(KERN_ERR
 640         "PCI: Warning: Cannot find a gap in the 32bit address range\n"
 641         "PCI: Unassigned devices with 32bit resource registers may break!\n");
 642         }
 643 #endif
 644
 645         /*
 646          * e820_reserve_resources_late protect stolen RAM already
 647          */
 648         pci_mem_start = gapstart;
 649
 650         printk(KERN_INFO
 651                "Allocating PCI resources starting at %lx (gap: %lx:%lx)\n",
 652                pci_mem_start, gapstart, gapsize);
 653 }
 654
 655 /**
 656  * Because of the size limitation of struct boot_params, only first
 657  * 128 E820 memory entries are passed to kernel via
 658  * boot_params.e820_map, others are passed via SETUP_E820_EXT node of
 659  * linked list of struct setup_data, which is parsed here.
 660  */
 661 void __init parse_e820_ext(struct setup_data *sdata)
 662 {
 663         int entries;
 664         struct e820entry *extmap;
 665
 666         entries = sdata->len / sizeof(struct e820entry);
 667         extmap = (struct e820entry *)(sdata->data);
 668         __append_e820_map(extmap, entries);
 669         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 670         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 671         e820_print_map("extended");
 672 }
 673
 674 #if defined(CONFIG_X86_64) || \
 675         (defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_HIBERNATION))
 676 /**
 677  * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
 678  * e820 RAM areas and mark the corresponding pages as nosave for
 679  * hibernation (32 bit) or software suspend and suspend to RAM (64 bit).
 680  *
 681  * This function requires the e820 map to be sorted and without any
 682  * overlapping entries and assumes the first e820 area to be RAM.
 683  */
 684 void __init e820_mark_nosave_regions(unsigned long limit_pfn)
 685 {
 686         int i;
 687         unsigned long pfn;
 688
 689         pfn = PFN_DOWN(e820.map[0].addr + e820.map[0].size);
 690         for (i = 1; i < e820.nr_map; i++) {
 691                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 692
 693                 if (pfn < PFN_UP(ei->addr))
 694                         register_nosave_region(pfn, PFN_UP(ei->addr));
 695
 696                 pfn = PFN_DOWN(ei->addr + ei->size);
 697                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
 698                         register_nosave_region(PFN_UP(ei->addr), pfn);
 699
 700                 if (pfn >= limit_pfn)
 701                         break;
 702         }
 703 }
 704 #endif
 705
 706 #ifdef CONFIG_ACPI
 707 /**
 708  * Mark ACPI NVS memory region, so that we can save/restore it during
 709  * hibernation and the subsequent resume.
 710  */
 711 static int __init e820_mark_nvs_memory(void)
 712 {
 713         int i;
 714
 715         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 716                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 717
 718                 if (ei->type == E820_NVS)
 719                         acpi_nvs_register(ei->addr, ei->size);
 720         }
 721
 722         return 0;
 723 }
 724 core_initcall(e820_mark_nvs_memory);
 725 #endif
 726
 727 /*
 728  * pre allocated 4k and reserved it in memblock and e820_saved
 729  */
 730 u64 __init early_reserve_e820(u64 size, u64 align)
 731 {
 732         u64 addr;
 733
 734         addr = __memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 735         if (addr) {
 736                 e820_update_range_saved(addr, size, E820_RAM, E820_RESERVED);
 737                 printk(KERN_INFO "update e820_saved for early_reserve_e820\n");
 738                 update_e820_saved();
 739         }
 740
 741         return addr;
 742 }
 743
 744 #ifdef CONFIG_X86_32
 745 # ifdef CONFIG_X86_PAE
 746 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(36-PAGE_SHIFT))
 747 # else
 748 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(32-PAGE_SHIFT))
 749 # endif
 750 #else /* CONFIG_X86_32 */
 751 # define MAX_ARCH_PFN MAXMEM>>PAGE_SHIFT
 752 #endif
 753
 754 /*
 755  * Find the highest page frame number we have available
 756  */
 757 static unsigned long __init e820_end_pfn(unsigned long limit_pfn, unsigned type)
 758 {
 759         int i;
 760         unsigned long last_pfn = 0;
 761         unsigned long max_arch_pfn = MAX_ARCH_PFN;
 762
 763         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 764                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 765                 unsigned long start_pfn;
 766                 unsigned long end_pfn;
 767
 768                 if (ei->type != type)
 769                         continue;
 770
 771                 start_pfn = ei->addr >> PAGE_SHIFT;
 772                 end_pfn = (ei->addr + ei->size) >> PAGE_SHIFT;
 773
 774                 if (start_pfn >= limit_pfn)
 775                         continue;
 776                 if (end_pfn > limit_pfn) {
 777                         last_pfn = limit_pfn;
 778                         break;
 779                 }
 780                 if (end_pfn > last_pfn)
 781                         last_pfn = end_pfn;
 782         }
 783
 784         if (last_pfn > max_arch_pfn)
 785                 last_pfn = max_arch_pfn;
 786
 787         printk(KERN_INFO "last_pfn = %#lx max_arch_pfn = %#lx\n",
 788                          last_pfn, max_arch_pfn);
 789         return last_pfn;
 790 }
 791 unsigned long __init e820_end_of_ram_pfn(void)
 792 {
 793         return e820_end_pfn(MAX_ARCH_PFN, E820_RAM);
 794 }
 795
 796 unsigned long __init e820_end_of_low_ram_pfn(void)
 797 {
 798         return e820_end_pfn(1UL<<(32 - PAGE_SHIFT), E820_RAM);
 799 }
 800
 801 static void early_panic(char *msg)
 802 {
 803         early_printk(msg);
 804         panic(msg);
 805 }
 806
 807 static int userdef __initdata;
 808
 809 /* "mem=nopentium" disables the 4MB page tables. */
 810 static int __init parse_memopt(char *p)
 811 {
 812         u64 mem_size;
 813
 814         if (!p)
 815                 return -EINVAL;
 816
 817         if (!strcmp(p, "nopentium")) {
 818 #ifdef CONFIG_X86_32
 819                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PSE);
 820                 return 0;
 821 #else
 822                 printk(KERN_WARNING "mem=nopentium ignored! (only supported on x86_32)\n");
 823                 return -EINVAL;
 824 #endif
 825         }
 826
 827         userdef = 1;
 828         mem_size = memparse(p, &p);
 829         /* don't remove all of memory when handling "mem={invalid}" param */
 830         if (mem_size == 0)
 831                 return -EINVAL;
 832         e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
 833
 834         return 0;
 835 }
 836 early_param("mem", parse_memopt);
 837
 838 static int __init parse_memmap_opt(char *p)
 839 {
 840         char *oldp;
 841         u64 start_at, mem_size;
 842
 843         if (!p)
 844                 return -EINVAL;
 845
 846         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
 847 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 848                 /*
 849                  * If we are doing a crash dump, we still need to know
 850                  * the real mem size before original memory map is
 851                  * reset.
 852                  */
 853                 saved_max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 854 #endif
 855                 e820.nr_map = 0;
 856                 userdef = 1;
 857                 return 0;
 858         }
 859
 860         oldp = p;
 861         mem_size = memparse(p, &p);
 862         if (p == oldp)
 863                 return -EINVAL;
 864
 865         userdef = 1;
 866         if (*p == '@') {
 867                 start_at = memparse(p+1, &p);
 868                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RAM);
 869         } else if (*p == '#') {
 870                 start_at = memparse(p+1, &p);
 871                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_ACPI);
 872         } else if (*p == '$') {
 873                 start_at = memparse(p+1, &p);
 874                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RESERVED);
 875         } else
 876                 e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
 877
 878         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
 879 }
 880 early_param("memmap", parse_memmap_opt);
 881
 882 void __init finish_e820_parsing(void)
 883 {
 884         if (userdef) {
 885                 u32 nr = e820.nr_map;
 886
 887                 if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr) < 0)
 888                         early_panic("Invalid user supplied memory map");
 889                 e820.nr_map = nr;
 890
 891                 printk(KERN_INFO "user-defined physical RAM map:\n");
 892                 e820_print_map("user");
 893         }
 894 }
 895
 896 static inline const char *e820_type_to_string(int e820_type)
 897 {
 898         switch (e820_type) {
 899         case E820_RESERVED_KERN:
 900         case E820_RAM:  return "System RAM";
 901         case E820_ACPI: return "ACPI Tables";
 902         case E820_NVS:  return "ACPI Non-volatile Storage";
 903         case E820_UNUSABLE:     return "Unusable memory";
 904         default:        return "reserved";
 905         }
 906 }
 907
 908 /*
 909  * Mark e820 reserved areas as busy for the resource manager.
 910  */
 911 static struct resource __initdata *e820_res;
 912 void __init e820_reserve_resources(void)
 913 {
 914         int i;
 915         struct resource *res;
 916         u64 end;
 917
 918         res = alloc_bootmem(sizeof(struct resource) * e820.nr_map);
 919         e820_res = res;
 920         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 921                 end = e820.map[i].addr + e820.map[i].size - 1;
 922                 if (end != (resource_size_t)end) {
 923                         res++;
 924                         continue;
 925                 }
 926                 res->name = e820_type_to_string(e820.map[i].type);
 927                 res->start = e820.map[i].addr;
 928                 res->end = end;
 929
 930                 res->flags = IORESOURCE_MEM;
 931
 932                 /*
 933                  * don't register the region that could be conflicted with
 934                  * pci device BAR resource and insert them later in
 935                  * pcibios_resource_survey()
 936                  */
 937                 if (e820.map[i].type != E820_RESERVED || res->start < (1ULL<<20)) {
 938                         if (e820.map[i].type != E820_NVS)
 939                                 res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
 940                         insert_resource(&iomem_resource, res);
 941                 }
 942                 res++;
 943         }
 944
 945         for (i = 0; i < e820_saved.nr_map; i++) {
 946                 struct e820entry *entry = &e820_saved.map[i];
 947                 firmware_map_add_early(entry->addr,
 948                         entry->addr + entry->size - 1,
 949                         e820_type_to_string(entry->type));
 950         }
 951 }
 952
 953 /* How much should we pad RAM ending depending on where it is? */
 954 static unsigned long ram_alignment(resource_size_t pos)
 955 {
 956         unsigned long mb = pos >> 20;
 957
 958         /* To 64kB in the first megabyte */
 959         if (!mb)
 960                 return 64*1024;
 961
 962         /* To 1MB in the first 16MB */
 963         if (mb < 16)
 964                 return 1024*1024;
 965
 966         /* To 64MB for anything above that */
 967         return 64*1024*1024;
 968 }
 969
 970 #define MAX_RESOURCE_SIZE ((resource_size_t)-1)
 971
 972 void __init e820_reserve_resources_late(void)
 973 {
 974         int i;
 975         struct resource *res;
 976
 977         res = e820_res;
 978         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 979                 if (!res->parent && res->end)
 980                         insert_resource_expand_to_fit(&iomem_resource, res);
 981                 res++;
 982         }
 983
 984         /*
 985          * Try to bump up RAM regions to reasonable boundaries to
 986          * avoid stolen RAM:
 987          */
 988         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 989                 struct e820entry *entry = &e820.map[i];
 990                 u64 start, end;
 991
 992                 if (entry->type != E820_RAM)
 993                         continue;
 994                 start = entry->addr + entry->size;
 995                 end = round_up(start, ram_alignment(start)) - 1;
 996                 if (end > MAX_RESOURCE_SIZE)
 997                         end = MAX_RESOURCE_SIZE;
 998                 if (start >= end)
 999                         continue;
1000                 printk(KERN_DEBUG "reserve RAM buffer: %016llx - %016llx ",
1001                                start, end);
1002                 reserve_region_with_split(&iomem_resource, start, end,
1003                                           "RAM buffer");
1004         }
1005 }
1006
1007 char *__init default_machine_specific_memory_setup(void)
1008 {
1009         char *who = "BIOS-e820";
1010         u32 new_nr;
1011         /*
1012          * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
1013          *
1014          * Otherwise fake a memory map; one section from 0k->640k,
1015          * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
1016          */
1017         new_nr = boot_params.e820_entries;
1018         sanitize_e820_map(boot_params.e820_map,
1019                         ARRAY_SIZE(boot_params.e820_map),
1020                         &new_nr);
1021         boot_params.e820_entries = new_nr;
1022         if (append_e820_map(boot_params.e820_map, boot_params.e820_entries)
1023           < 0) {
1024                 u64 mem_size;
1025
1026                 /* compare results from other methods and take the greater */
1027                 if (boot_params.alt_mem_k
1028                     < boot_params.screen_info.ext_mem_k) {
1029                         mem_size = boot_params.screen_info.ext_mem_k;
1030                         who = "BIOS-88";
1031                 } else {
1032                         mem_size = boot_params.alt_mem_k;
1033                         who = "BIOS-e801";
1034                 }
1035
1036                 e820.nr_map = 0;
1037                 e820_add_region(0, LOWMEMSIZE(), E820_RAM);
1038                 e820_add_region(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_RAM);
1039         }
1040
1041         /* In case someone cares... */
1042         return who;
1043 }
1044
1045 void __init setup_memory_map(void)
1046 {
1047         char *who;
1048
1049         who = x86_init.resources.memory_setup();
1050         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
1051         printk(KERN_INFO "BIOS-provided physical RAM map:\n");
1052         e820_print_map(who);
1053 }
1054
1055 void __init memblock_x86_fill(void)
1056 {
1057         int i;
1058         u64 end;
1059
1060         /*
1061          * EFI may have more than 128 entries
1062          * We are safe to enable resizing, beause memblock_x86_fill()
1063          * is rather later for x86
1064          */
1065         memblock_allow_resize();
1066
1067         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1068                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
1069
1070                 end = ei->addr + ei->size;
1071                 if (end != (resource_size_t)end)
1072                         continue;
1073
1074                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
1075                         continue;
1076
1077                 memblock_add(ei->addr, ei->size);
1078         }
1079
1080         memblock_dump_all();
1081 }
1082
1083 void __init memblock_find_dma_reserve(void)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_X86_64
1086         u64 nr_pages = 0, nr_free_pages = 0;
1087         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1088         phys_addr_t start, end;
1089         int i;
1090         u64 u;
1091
1092         /*
1093          * need to find out used area below MAX_DMA_PFN
1094          * need to use memblock to get free size in [0, MAX_DMA_PFN]
1095          * at first, and assume boot_mem will not take below MAX_DMA_PFN
1096          */
1097         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
1098                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, MAX_DMA_PFN);
1099                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, MAX_DMA_PFN);
1100                 nr_pages += end_pfn - start_pfn;
1101         }
1102
1103         for_each_free_mem_range(u, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL) {
1104                 start_pfn = min_t(unsigned long, PFN_UP(start), MAX_DMA_PFN);
1105                 end_pfn = min_t(unsigned long, PFN_DOWN(end), MAX_DMA_PFN);
1106                 if (start_pfn < end_pfn)
1107                         nr_free_pages += end_pfn - start_pfn;
1108         }
1109
1110         set_dma_reserve(nr_pages - nr_free_pages);
1111 #endif
1112 }