x86, mm: Clean up and simplify NX enablement
[linux-2.6.git] / 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/seq_file.h>
35 #include <linux/console.h>
36 #include <linux/mca.h>
37 #include <linux/root_dev.h>
38 #include <linux/highmem.h>
39 #include <linux/module.h>
40 #include <linux/efi.h>
41 #include <linux/init.h>
42 #include <linux/edd.h>
43 #include <linux/iscsi_ibft.h>
44 #include <linux/nodemask.h>
45 #include <linux/kexec.h>
46 #include <linux/dmi.h>
47 #include <linux/pfn.h>
48 #include <linux/pci.h>
49 #include <asm/pci-direct.h>
50 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
51 #include <linux/kvm_para.h>
52
53 #include <linux/errno.h>
54 #include <linux/kernel.h>
55 #include <linux/stddef.h>
56 #include <linux/unistd.h>
57 #include <linux/ptrace.h>
58 #include <linux/slab.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/e820.h>
77 #include <asm/mpspec.h>
78 #include <asm/setup.h>
79 #include <asm/efi.h>
80 #include <asm/timer.h>
81 #include <asm/i8259.h>
82 #include <asm/sections.h>
83 #include <asm/dmi.h>
84 #include <asm/io_apic.h>
85 #include <asm/ist.h>
86 #include <asm/vmi.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
106 #include <asm/percpu.h>
107 #include <asm/topology.h>
108 #include <asm/apicdef.h>
109 #include <asm/k8.h>
110 #ifdef CONFIG_X86_64
111 #include <asm/numa_64.h>
112 #endif
113
114 /*
115  * end_pfn only includes RAM, while max_pfn_mapped includes all e820 entries.
116  * The direct mapping extends to max_pfn_mapped, so that we can directly access
117  * apertures, ACPI and other tables without having to play with fixmaps.
118  */
119 unsigned long max_low_pfn_mapped;
120 unsigned long max_pfn_mapped;
121
122 RESERVE_BRK(dmi_alloc, 65536);
123
124 unsigned int boot_cpu_id __read_mostly;
125
126 static __initdata unsigned long _brk_start = (unsigned long)__brk_base;
127 unsigned long _brk_end = (unsigned long)__brk_base;
128
129 #ifdef CONFIG_X86_64
130 int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
131 {
132         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
133 }
134
135 int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
136 {
137         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
138 }
139 #endif
140
141 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
142 struct boot_params __initdata boot_params;
143 #else
144 struct boot_params boot_params;
145 #endif
146
147 /*
148  * Machine setup..
149  */
150 static struct resource data_resource = {
151         .name   = "Kernel data",
152         .start  = 0,
153         .end    = 0,
154         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
155 };
156
157 static struct resource code_resource = {
158         .name   = "Kernel code",
159         .start  = 0,
160         .end    = 0,
161         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
162 };
163
164 static struct resource bss_resource = {
165         .name   = "Kernel bss",
166         .start  = 0,
167         .end    = 0,
168         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
169 };
170
171
172 #ifdef CONFIG_X86_32
173 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
174 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data __cpuinitdata = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
175 /* common cpu data for all cpus */
176 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
177 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
178 static void set_mca_bus(int x)
179 {
180 #ifdef CONFIG_MCA
181         MCA_bus = x;
182 #endif
183 }
184
185 unsigned int def_to_bigsmp;
186
187 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
188 unsigned int machine_id;
189 unsigned int machine_submodel_id;
190 unsigned int BIOS_revision;
191
192 struct apm_info apm_info;
193 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
194
195 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
196         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
197 struct ist_info ist_info;
198 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
199 #else
200 struct ist_info ist_info;
201 #endif
202
203 #else
204 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {
205         .x86_phys_bits = MAX_PHYSMEM_BITS,
206 };
207 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
208 #endif
209
210
211 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
212 unsigned long mmu_cr4_features;
213 #else
214 unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
215 #endif
216
217 /* Boot loader ID and version as integers, for the benefit of proc_dointvec */
218 int bootloader_type, bootloader_version;
219
220 /*
221  * Setup options
222  */
223 struct screen_info screen_info;
224 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
225 struct edid_info edid_info;
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
227
228 extern int root_mountflags;
229
230 unsigned long saved_video_mode;
231
232 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
233 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
234 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
235
236 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
237 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
238 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
239 #endif
240
241 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
242 struct edd edd;
243 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
244 EXPORT_SYMBOL(edd);
245 #endif
246 /**
247  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
248  *              from boot_params into a safe place.
249  *
250  */
251 static inline void copy_edd(void)
252 {
253      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
254             sizeof(edd.mbr_signature));
255      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
256      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
257      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
258 }
259 #else
260 static inline void copy_edd(void)
261 {
262 }
263 #endif
264
265 void * __init extend_brk(size_t size, size_t align)
266 {
267         size_t mask = align - 1;
268         void *ret;
269
270         BUG_ON(_brk_start == 0);
271         BUG_ON(align & mask);
272
273         _brk_end = (_brk_end + mask) & ~mask;
274         BUG_ON((char *)(_brk_end + size) > __brk_limit);
275
276         ret = (void *)_brk_end;
277         _brk_end += size;
278
279         memset(ret, 0, size);
280
281         return ret;
282 }
283
284 #ifdef CONFIG_X86_64
285 static void __init init_gbpages(void)
286 {
287         if (direct_gbpages && cpu_has_gbpages)
288                 printk(KERN_INFO "Using GB pages for direct mapping\n");
289         else
290                 direct_gbpages = 0;
291 }
292 #else
293 static inline void init_gbpages(void)
294 {
295 }
296 #endif
297
298 static void __init reserve_brk(void)
299 {
300         if (_brk_end > _brk_start)
301                 reserve_early(__pa(_brk_start), __pa(_brk_end), "BRK");
302
303         /* Mark brk area as locked down and no longer taking any
304            new allocations */
305         _brk_start = 0;
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
309
310 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
311 static void __init relocate_initrd(void)
312 {
313
314         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
315         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
316         u64 end_of_lowmem = max_low_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
317         u64 ramdisk_here;
318         unsigned long slop, clen, mapaddr;
319         char *p, *q;
320
321         /* We need to move the initrd down into lowmem */
322         ramdisk_here = find_e820_area(0, end_of_lowmem, ramdisk_size,
323                                          PAGE_SIZE);
324
325         if (ramdisk_here == -1ULL)
326                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
327                          ramdisk_size);
328
329         /* Note: this includes all the lowmem currently occupied by
330            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
331         reserve_early(ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size,
332                          "NEW RAMDISK");
333         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
334         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
335         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: %08llx - %08llx\n",
336                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size);
337
338         q = (char *)initrd_start;
339
340         /* Copy any lowmem portion of the initrd */
341         if (ramdisk_image < end_of_lowmem) {
342                 clen = end_of_lowmem - ramdisk_image;
343                 p = (char *)__va(ramdisk_image);
344                 memcpy(q, p, clen);
345                 q += clen;
346                 ramdisk_image += clen;
347                 ramdisk_size  -= clen;
348         }
349
350         /* Copy the highmem portion of the initrd */
351         while (ramdisk_size) {
352                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
353                 clen = ramdisk_size;
354                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
355                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
356                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
357                 p = early_memremap(mapaddr, clen+slop);
358                 memcpy(q, p+slop, clen);
359                 early_iounmap(p, clen+slop);
360                 q += clen;
361                 ramdisk_image += clen;
362                 ramdisk_size  -= clen;
363         }
364         /* high pages is not converted by early_res_to_bootmem */
365         ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
366         ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
367         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from %016llx - %016llx to"
368                 " %08llx - %08llx\n",
369                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
370                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
371 }
372
373 static void __init reserve_initrd(void)
374 {
375         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
376         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
377         u64 ramdisk_end   = ramdisk_image + ramdisk_size;
378         u64 end_of_lowmem = max_low_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
379
380         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
381             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
382                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
383
384         initrd_start = 0;
385
386         if (ramdisk_size >= (end_of_lowmem>>1)) {
387                 free_early(ramdisk_image, ramdisk_end);
388                 printk(KERN_ERR "initrd too large to handle, "
389                        "disabling initrd\n");
390                 return;
391         }
392
393         printk(KERN_INFO "RAMDISK: %08llx - %08llx\n", ramdisk_image,
394                         ramdisk_end);
395
396
397         if (ramdisk_end <= end_of_lowmem) {
398                 /* All in lowmem, easy case */
399                 /*
400                  * don't need to reserve again, already reserved early
401                  * in i386_start_kernel
402                  */
403                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
404                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
405                 return;
406         }
407
408         relocate_initrd();
409
410         free_early(ramdisk_image, ramdisk_end);
411 }
412 #else
413 static void __init reserve_initrd(void)
414 {
415 }
416 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
417
418 static void __init parse_setup_data(void)
419 {
420         struct setup_data *data;
421         u64 pa_data;
422
423         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
424                 return;
425         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
426         while (pa_data) {
427                 data = early_memremap(pa_data, PAGE_SIZE);
428                 switch (data->type) {
429                 case SETUP_E820_EXT:
430                         parse_e820_ext(data, pa_data);
431                         break;
432                 default:
433                         break;
434                 }
435                 pa_data = data->next;
436                 early_iounmap(data, PAGE_SIZE);
437         }
438 }
439
440 static void __init e820_reserve_setup_data(void)
441 {
442         struct setup_data *data;
443         u64 pa_data;
444         int found = 0;
445
446         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
447                 return;
448         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
449         while (pa_data) {
450                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
451                 e820_update_range(pa_data, sizeof(*data)+data->len,
452                          E820_RAM, E820_RESERVED_KERN);
453                 found = 1;
454                 pa_data = data->next;
455                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
456         }
457         if (!found)
458                 return;
459
460         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
461         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
462         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
463         e820_print_map("reserve setup_data");
464 }
465
466 static void __init reserve_early_setup_data(void)
467 {
468         struct setup_data *data;
469         u64 pa_data;
470         char buf[32];
471
472         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
473                 return;
474         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
475         while (pa_data) {
476                 data = early_memremap(pa_data, sizeof(*data));
477                 sprintf(buf, "setup data %x", data->type);
478                 reserve_early(pa_data, pa_data+sizeof(*data)+data->len, buf);
479                 pa_data = data->next;
480                 early_iounmap(data, sizeof(*data));
481         }
482 }
483
484 /*
485  * --------- Crashkernel reservation ------------------------------
486  */
487
488 #ifdef CONFIG_KEXEC
489
490 /**
491  * Reserve @size bytes of crashkernel memory at any suitable offset.
492  *
493  * @size: Size of the crashkernel memory to reserve.
494  * Returns the base address on success, and -1ULL on failure.
495  */
496 static
497 unsigned long long __init find_and_reserve_crashkernel(unsigned long long size)
498 {
499         const unsigned long long alignment = 16<<20;    /* 16M */
500         unsigned long long start = 0LL;
501
502         while (1) {
503                 int ret;
504
505                 start = find_e820_area(start, ULONG_MAX, size, alignment);
506                 if (start == -1ULL)
507                         return start;
508
509                 /* try to reserve it */
510                 ret = reserve_bootmem_generic(start, size, BOOTMEM_EXCLUSIVE);
511                 if (ret >= 0)
512                         return start;
513
514                 start += alignment;
515         }
516 }
517
518 static inline unsigned long long get_total_mem(void)
519 {
520         unsigned long long total;
521
522         total = max_low_pfn - min_low_pfn;
523 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
524         total += highend_pfn - highstart_pfn;
525 #endif
526
527         return total << PAGE_SHIFT;
528 }
529
530 static void __init reserve_crashkernel(void)
531 {
532         unsigned long long total_mem;
533         unsigned long long crash_size, crash_base;
534         int ret;
535
536         total_mem = get_total_mem();
537
538         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
539                         &crash_size, &crash_base);
540         if (ret != 0 || crash_size <= 0)
541                 return;
542
543         /* 0 means: find the address automatically */
544         if (crash_base <= 0) {
545                 crash_base = find_and_reserve_crashkernel(crash_size);
546                 if (crash_base == -1ULL) {
547                         pr_info("crashkernel reservation failed. "
548                                 "No suitable area found.\n");
549                         return;
550                 }
551         } else {
552                 ret = reserve_bootmem_generic(crash_base, crash_size,
553                                         BOOTMEM_EXCLUSIVE);
554                 if (ret < 0) {
555                         pr_info("crashkernel reservation failed - "
556                                 "memory is in use\n");
557                         return;
558                 }
559         }
560
561         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
562                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
563                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
564                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
565                         (unsigned long)(total_mem >> 20));
566
567         crashk_res.start = crash_base;
568         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
569         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
570 }
571 #else
572 static void __init reserve_crashkernel(void)
573 {
574 }
575 #endif
576
577 static struct resource standard_io_resources[] = {
578         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
579                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
580         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
581                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
582         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
583                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
584         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
585                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
586         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
587                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
588         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
589                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
590         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
591                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
592         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
593                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
594         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
595                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
596         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
597                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
598 };
599
600 void __init reserve_standard_io_resources(void)
601 {
602         int i;
603
604         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
605         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
606                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
607
608 }
609
610 /*
611  * Note: elfcorehdr_addr is not just limited to vmcore. It is also used by
612  * is_kdump_kernel() to determine if we are booting after a panic. Hence
613  * ifdef it under CONFIG_CRASH_DUMP and not CONFIG_PROC_VMCORE.
614  */
615
616 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
617 /* elfcorehdr= specifies the location of elf core header
618  * stored by the crashed kernel. This option will be passed
619  * by kexec loader to the capture kernel.
620  */
621 static int __init setup_elfcorehdr(char *arg)
622 {
623         char *end;
624         if (!arg)
625                 return -EINVAL;
626         elfcorehdr_addr = memparse(arg, &end);
627         return end > arg ? 0 : -EINVAL;
628 }
629 early_param("elfcorehdr", setup_elfcorehdr);
630 #endif
631
632 #ifdef CONFIG_X86_RESERVE_LOW_64K
633 static int __init dmi_low_memory_corruption(const struct dmi_system_id *d)
634 {
635         printk(KERN_NOTICE
636                 "%s detected: BIOS may corrupt low RAM, working around it.\n",
637                 d->ident);
638
639         e820_update_range(0, 0x10000, E820_RAM, E820_RESERVED);
640         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
641
642         return 0;
643 }
644 #endif
645
646 /* List of systems that have known low memory corruption BIOS problems */
647 static struct dmi_system_id __initdata bad_bios_dmi_table[] = {
648 #ifdef CONFIG_X86_RESERVE_LOW_64K
649         {
650                 .callback = dmi_low_memory_corruption,
651                 .ident = "AMI BIOS",
652                 .matches = {
653                         DMI_MATCH(DMI_BIOS_VENDOR, "American Megatrends Inc."),
654                 },
655         },
656         {
657                 .callback = dmi_low_memory_corruption,
658                 .ident = "Phoenix BIOS",
659                 .matches = {
660                         DMI_MATCH(DMI_BIOS_VENDOR, "Phoenix Technologies"),
661                 },
662         },
663         {
664         /*
665          * AMI BIOS with low memory corruption was found on Intel DG45ID board.
666          * It hase different DMI_BIOS_VENDOR = "Intel Corp.", for now we will
667          * match only DMI_BOARD_NAME and see if there is more bad products
668          * with this vendor.
669          */
670                 .callback = dmi_low_memory_corruption,
671                 .ident = "AMI BIOS",
672                 .matches = {
673                         DMI_MATCH(DMI_BOARD_NAME, "DG45ID"),
674                 },
675         },
676 #endif
677         {}
678 };
679
680 /*
681  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
682  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
683  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
684  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
685  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
686  */
687 /*
688  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
689  *
690  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
691  */
692
693 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
694 {
695         int acpi = 0;
696         int k8 = 0;
697
698 #ifdef CONFIG_X86_32
699         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
700         visws_early_detect();
701 #else
702         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
703 #endif
704
705         /* VMI may relocate the fixmap; do this before touching ioremap area */
706         vmi_init();
707
708         early_cpu_init();
709         early_ioremap_init();
710
711         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
712         screen_info = boot_params.screen_info;
713         edid_info = boot_params.edid_info;
714 #ifdef CONFIG_X86_32
715         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
716         ist_info = boot_params.ist_info;
717         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
718                 set_mca_bus(boot_params.sys_desc_table.table[3] & 0x2);
719                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
720                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
721                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
722         }
723 #endif
724         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
725         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
726         if ((bootloader_type >> 4) == 0xe) {
727                 bootloader_type &= 0xf;
728                 bootloader_type |= (boot_params.hdr.ext_loader_type+0x10) << 4;
729         }
730         bootloader_version  = bootloader_type & 0xf;
731         bootloader_version |= boot_params.hdr.ext_loader_ver << 4;
732
733 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
734         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
735         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
736         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
737 #endif
738 #ifdef CONFIG_EFI
739         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
740 #ifdef CONFIG_X86_32
741                      "EL32",
742 #else
743                      "EL64",
744 #endif
745          4)) {
746                 efi_enabled = 1;
747                 efi_reserve_early();
748         }
749 #endif
750
751         x86_init.oem.arch_setup();
752
753         setup_memory_map();
754         parse_setup_data();
755         /* update the e820_saved too */
756         e820_reserve_setup_data();
757
758         copy_edd();
759
760         if (!boot_params.hdr.root_flags)
761                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
762         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
763         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
764         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
765         init_mm.brk = _brk_end;
766
767         code_resource.start = virt_to_phys(_text);
768         code_resource.end = virt_to_phys(_etext)-1;
769         data_resource.start = virt_to_phys(_etext);
770         data_resource.end = virt_to_phys(_edata)-1;
771         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
772         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
773
774 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
775 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
776         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
777 #else
778         if (builtin_cmdline[0]) {
779                 /* append boot loader cmdline to builtin */
780                 strlcat(builtin_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
781                 strlcat(builtin_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
782                 strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
783         }
784 #endif
785 #endif
786
787         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
788         *cmdline_p = command_line;
789
790         /*
791          * Must call this twice: Once just to detect whether hardware doesn't
792          * support NX (so that the early EHCI debug console setup can safely
793          * call set_fixmap(), and then again after parsing early parameters to
794          * honor the respective command line option.
795          */
796         x86_configure_nx();
797
798         parse_early_param();
799
800         x86_configure_nx();
801
802         /* Must be before kernel pagetables are setup */
803         vmi_activate();
804
805         /* after early param, so could get panic from serial */
806         reserve_early_setup_data();
807
808         if (acpi_mps_check()) {
809 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
810                 disable_apic = 1;
811 #endif
812                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
813         }
814
815 #ifdef CONFIG_PCI
816         if (pci_early_dump_regs)
817                 early_dump_pci_devices();
818 #endif
819
820         finish_e820_parsing();
821
822         if (efi_enabled)
823                 efi_init();
824
825         dmi_scan_machine();
826
827         dmi_check_system(bad_bios_dmi_table);
828
829         /*
830          * VMware detection requires dmi to be available, so this
831          * needs to be done after dmi_scan_machine, for the BP.
832          */
833         init_hypervisor_platform();
834
835         x86_init.resources.probe_roms();
836
837         /* after parse_early_param, so could debug it */
838         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
839         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
840         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
841
842
843 #ifdef CONFIG_X86_32
844         if (ppro_with_ram_bug()) {
845                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
846                                   E820_RESERVED);
847                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
848                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
849                 e820_print_map("bad_ppro");
850         }
851 #else
852         early_gart_iommu_check();
853 #endif
854
855         /*
856          * partially used pages are not usable - thus
857          * we are rounding upwards:
858          */
859         max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
860
861         /* preallocate 4k for mptable mpc */
862         early_reserve_e820_mpc_new();
863         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
864         mtrr_bp_init();
865         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn))
866                 max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
867
868 #ifdef CONFIG_X86_32
869         /* max_low_pfn get updated here */
870         find_low_pfn_range();
871 #else
872         num_physpages = max_pfn;
873
874         check_x2apic();
875
876         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
877         /* need this before calling reserve_initrd */
878         if (max_pfn > (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)))
879                 max_low_pfn = e820_end_of_low_ram_pfn();
880         else
881                 max_low_pfn = max_pfn;
882
883         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
884         max_pfn_mapped = KERNEL_IMAGE_SIZE >> PAGE_SHIFT;
885 #endif
886
887 #ifdef CONFIG_X86_CHECK_BIOS_CORRUPTION
888         setup_bios_corruption_check();
889 #endif
890
891         printk(KERN_DEBUG "initial memory mapped : 0 - %08lx\n",
892                         max_pfn_mapped<<PAGE_SHIFT);
893
894         reserve_brk();
895
896 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
897         /*
898          * Reserve low memory region for sleep support.
899          * even before init_memory_mapping
900          */
901         acpi_reserve_wakeup_memory();
902 #endif
903         init_gbpages();
904
905         /* max_pfn_mapped is updated here */
906         max_low_pfn_mapped = init_memory_mapping(0, max_low_pfn<<PAGE_SHIFT);
907         max_pfn_mapped = max_low_pfn_mapped;
908
909 #ifdef CONFIG_X86_64
910         if (max_pfn > max_low_pfn) {
911                 max_pfn_mapped = init_memory_mapping(1UL<<32,
912                                                      max_pfn<<PAGE_SHIFT);
913                 /* can we preseve max_low_pfn ?*/
914                 max_low_pfn = max_pfn;
915         }
916 #endif
917
918         /*
919          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
920          */
921
922 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
923         if (init_ohci1394_dma_early)
924                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
925 #endif
926
927         reserve_initrd();
928
929         vsmp_init();
930
931         io_delay_init();
932
933         /*
934          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
935          */
936         acpi_boot_table_init();
937
938         early_acpi_boot_init();
939
940 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
941         /*
942          * Parse SRAT to discover nodes.
943          */
944         acpi = acpi_numa_init();
945 #endif
946
947 #ifdef CONFIG_K8_NUMA
948         if (!acpi)
949                 k8 = !k8_numa_init(0, max_pfn);
950 #endif
951
952         initmem_init(0, max_pfn, acpi, k8);
953
954         /*
955          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
956          */
957         find_smp_config();
958
959         reserve_crashkernel();
960
961 #ifdef CONFIG_X86_64
962         /*
963          * dma32_reserve_bootmem() allocates bootmem which may conflict
964          * with the crashkernel command line, so do that after
965          * reserve_crashkernel()
966          */
967         dma32_reserve_bootmem();
968 #endif
969
970         reserve_ibft_region();
971
972 #ifdef CONFIG_KVM_CLOCK
973         kvmclock_init();
974 #endif
975
976         x86_init.paging.pagetable_setup_start(swapper_pg_dir);
977         paging_init();
978         x86_init.paging.pagetable_setup_done(swapper_pg_dir);
979
980         tboot_probe();
981
982 #ifdef CONFIG_X86_64
983         map_vsyscall();
984 #endif
985
986         generic_apic_probe();
987
988         early_quirks();
989
990         /*
991          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
992          */
993         acpi_boot_init();
994
995         sfi_init();
996
997         /*
998          * get boot-time SMP configuration:
999          */
1000         if (smp_found_config)
1001                 get_smp_config();
1002
1003         prefill_possible_map();
1004
1005 #ifdef CONFIG_X86_64
1006         init_cpu_to_node();
1007 #endif
1008
1009         init_apic_mappings();
1010         ioapic_init_mappings();
1011
1012         /* need to wait for io_apic is mapped */
1013         probe_nr_irqs_gsi();
1014
1015         kvm_guest_init();
1016
1017         e820_reserve_resources();
1018         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
1019
1020         x86_init.resources.reserve_resources();
1021
1022         e820_setup_gap();
1023
1024 #ifdef CONFIG_VT
1025 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1026         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
1027                 conswitchp = &vga_con;
1028 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1029         conswitchp = &dummy_con;
1030 #endif
1031 #endif
1032         x86_init.oem.banner();
1033 }
1034
1035 #ifdef CONFIG_X86_32
1036
1037 static struct resource video_ram_resource = {
1038         .name   = "Video RAM area",
1039         .start  = 0xa0000,
1040         .end    = 0xbffff,
1041         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
1042 };
1043
1044 void __init i386_reserve_resources(void)
1045 {
1046         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
1047         reserve_standard_io_resources();
1048 }
1049
1050 #endif /* CONFIG_X86_32 */