]> err.no Git - linux-2.6/blob - arch/x86/kernel/e820.c
8a8afbdeb34ee593698066ffe82fa23388af58f8
[linux-2.6] / 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/bootmem.h>
15 #include <linux/ioport.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/kexec.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/pfn.h>
21 #include <linux/suspend.h>
22
23 #include <asm/pgtable.h>
24 #include <asm/page.h>
25 #include <asm/e820.h>
26 #include <asm/proto.h>
27 #include <asm/setup.h>
28 #include <asm/trampoline.h>
29
30 struct e820map e820;
31
32 /* For PCI or other memory-mapped resources */
33 unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
34 #ifdef CONFIG_PCI
35 EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
36 #endif
37
38 /*
39  * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
40  * with type.
41  */
42 int
43 e820_any_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
44 {
45         int i;
46
47         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
48                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
49
50                 if (type && ei->type != type)
51                         continue;
52                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
53                         continue;
54                 return 1;
55         }
56         return 0;
57 }
58 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_any_mapped);
59
60 /*
61  * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
62  *
63  * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
64  * not-overlapping, which is the case
65  */
66 int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
67 {
68         int i;
69
70         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
71                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
72
73                 if (type && ei->type != type)
74                         continue;
75                 /* is the region (part) in overlap with the current region ?*/
76                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
77                         continue;
78
79                 /* if the region is at the beginning of <start,end> we move
80                  * start to the end of the region since it's ok until there
81                  */
82                 if (ei->addr <= start)
83                         start = ei->addr + ei->size;
84                 /*
85                  * if start is now at or beyond end, we're done, full
86                  * coverage
87                  */
88                 if (start >= end)
89                         return 1;
90         }
91         return 0;
92 }
93
94 /*
95  * Add a memory region to the kernel e820 map.
96  */
97 void __init e820_add_region(u64 start, u64 size, int type)
98 {
99         int x = e820.nr_map;
100
101         if (x == ARRAY_SIZE(e820.map)) {
102                 printk(KERN_ERR "Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
103                 return;
104         }
105
106         e820.map[x].addr = start;
107         e820.map[x].size = size;
108         e820.map[x].type = type;
109         e820.nr_map++;
110 }
111
112 void __init e820_print_map(char *who)
113 {
114         int i;
115
116         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
117                 printk(KERN_INFO " %s: %016Lx - %016Lx ", who,
118                        (unsigned long long) e820.map[i].addr,
119                        (unsigned long long)
120                        (e820.map[i].addr + e820.map[i].size));
121                 switch (e820.map[i].type) {
122                 case E820_RAM:
123                         printk(KERN_CONT "(usable)\n");
124                         break;
125                 case E820_RESERVED:
126                         printk(KERN_CONT "(reserved)\n");
127                         break;
128                 case E820_ACPI:
129                         printk(KERN_CONT "(ACPI data)\n");
130                         break;
131                 case E820_NVS:
132                         printk(KERN_CONT "(ACPI NVS)\n");
133                         break;
134                 default:
135                         printk(KERN_CONT "type %u\n", e820.map[i].type);
136                         break;
137                 }
138         }
139 }
140
141 /*
142  * Sanitize the BIOS e820 map.
143  *
144  * Some e820 responses include overlapping entries. The following
145  * replaces the original e820 map with a new one, removing overlaps,
146  * and resolving conflicting memory types in favor of highest
147  * numbered type.
148  *
149  * The input parameter biosmap points to an array of 'struct
150  * e820entry' which on entry has elements in the range [0, *pnr_map)
151  * valid, and which has space for up to max_nr_map entries.
152  * On return, the resulting sanitized e820 map entries will be in
153  * overwritten in the same location, starting at biosmap.
154  *
155  * The integer pointed to by pnr_map must be valid on entry (the
156  * current number of valid entries located at biosmap) and will
157  * be updated on return, with the new number of valid entries
158  * (something no more than max_nr_map.)
159  *
160  * The return value from sanitize_e820_map() is zero if it
161  * successfully 'sanitized' the map entries passed in, and is -1
162  * if it did nothing, which can happen if either of (1) it was
163  * only passed one map entry, or (2) any of the input map entries
164  * were invalid (start + size < start, meaning that the size was
165  * so big the described memory range wrapped around through zero.)
166  *
167  *      Visually we're performing the following
168  *      (1,2,3,4 = memory types)...
169  *
170  *      Sample memory map (w/overlaps):
171  *         ____22__________________
172  *         ______________________4_
173  *         ____1111________________
174  *         _44_____________________
175  *         11111111________________
176  *         ____________________33__
177  *         ___________44___________
178  *         __________33333_________
179  *         ______________22________
180  *         ___________________2222_
181  *         _________111111111______
182  *         _____________________11_
183  *         _________________4______
184  *
185  *      Sanitized equivalent (no overlap):
186  *         1_______________________
187  *         _44_____________________
188  *         ___1____________________
189  *         ____22__________________
190  *         ______11________________
191  *         _________1______________
192  *         __________3_____________
193  *         ___________44___________
194  *         _____________33_________
195  *         _______________2________
196  *         ________________1_______
197  *         _________________4______
198  *         ___________________2____
199  *         ____________________33__
200  *         ______________________4_
201  */
202
203 int __init sanitize_e820_map(struct e820entry *biosmap, int max_nr_map,
204                                 int *pnr_map)
205 {
206         struct change_member {
207                 struct e820entry *pbios; /* pointer to original bios entry */
208                 unsigned long long addr; /* address for this change point */
209         };
210         static struct change_member change_point_list[2*E820_X_MAX] __initdata;
211         static struct change_member *change_point[2*E820_X_MAX] __initdata;
212         static struct e820entry *overlap_list[E820_X_MAX] __initdata;
213         static struct e820entry new_bios[E820_X_MAX] __initdata;
214         struct change_member *change_tmp;
215         unsigned long current_type, last_type;
216         unsigned long long last_addr;
217         int chgidx, still_changing;
218         int overlap_entries;
219         int new_bios_entry;
220         int old_nr, new_nr, chg_nr;
221         int i;
222
223         /* if there's only one memory region, don't bother */
224         if (*pnr_map < 2)
225                 return -1;
226
227         old_nr = *pnr_map;
228         BUG_ON(old_nr > max_nr_map);
229
230         /* bail out if we find any unreasonable addresses in bios map */
231         for (i = 0; i < old_nr; i++)
232                 if (biosmap[i].addr + biosmap[i].size < biosmap[i].addr)
233                         return -1;
234
235         /* create pointers for initial change-point information (for sorting) */
236         for (i = 0; i < 2 * old_nr; i++)
237                 change_point[i] = &change_point_list[i];
238
239         /* record all known change-points (starting and ending addresses),
240            omitting those that are for empty memory regions */
241         chgidx = 0;
242         for (i = 0; i < old_nr; i++)    {
243                 if (biosmap[i].size != 0) {
244                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
245                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
246                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr +
247                                 biosmap[i].size;
248                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
249                 }
250         }
251         chg_nr = chgidx;
252
253         /* sort change-point list by memory addresses (low -> high) */
254         still_changing = 1;
255         while (still_changing)  {
256                 still_changing = 0;
257                 for (i = 1; i < chg_nr; i++)  {
258                         unsigned long long curaddr, lastaddr;
259                         unsigned long long curpbaddr, lastpbaddr;
260
261                         curaddr = change_point[i]->addr;
262                         lastaddr = change_point[i - 1]->addr;
263                         curpbaddr = change_point[i]->pbios->addr;
264                         lastpbaddr = change_point[i - 1]->pbios->addr;
265
266                         /*
267                          * swap entries, when:
268                          *
269                          * curaddr > lastaddr or
270                          * curaddr == lastaddr and curaddr == curpbaddr and
271                          * lastaddr != lastpbaddr
272                          */
273                         if (curaddr < lastaddr ||
274                             (curaddr == lastaddr && curaddr == curpbaddr &&
275                              lastaddr != lastpbaddr)) {
276                                 change_tmp = change_point[i];
277                                 change_point[i] = change_point[i-1];
278                                 change_point[i-1] = change_tmp;
279                                 still_changing = 1;
280                         }
281                 }
282         }
283
284         /* create a new bios memory map, removing overlaps */
285         overlap_entries = 0;     /* number of entries in the overlap table */
286         new_bios_entry = 0;      /* index for creating new bios map entries */
287         last_type = 0;           /* start with undefined memory type */
288         last_addr = 0;           /* start with 0 as last starting address */
289
290         /* loop through change-points, determining affect on the new bios map */
291         for (chgidx = 0; chgidx < chg_nr; chgidx++) {
292                 /* keep track of all overlapping bios entries */
293                 if (change_point[chgidx]->addr ==
294                     change_point[chgidx]->pbios->addr) {
295                         /*
296                          * add map entry to overlap list (> 1 entry
297                          * implies an overlap)
298                          */
299                         overlap_list[overlap_entries++] =
300                                 change_point[chgidx]->pbios;
301                 } else {
302                         /*
303                          * remove entry from list (order independent,
304                          * so swap with last)
305                          */
306                         for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
307                                 if (overlap_list[i] ==
308                                     change_point[chgidx]->pbios)
309                                         overlap_list[i] =
310                                                 overlap_list[overlap_entries-1];
311                         }
312                         overlap_entries--;
313                 }
314                 /*
315                  * if there are overlapping entries, decide which
316                  * "type" to use (larger value takes precedence --
317                  * 1=usable, 2,3,4,4+=unusable)
318                  */
319                 current_type = 0;
320                 for (i = 0; i < overlap_entries; i++)
321                         if (overlap_list[i]->type > current_type)
322                                 current_type = overlap_list[i]->type;
323                 /*
324                  * continue building up new bios map based on this
325                  * information
326                  */
327                 if (current_type != last_type)  {
328                         if (last_type != 0)      {
329                                 new_bios[new_bios_entry].size =
330                                         change_point[chgidx]->addr - last_addr;
331                                 /*
332                                  * move forward only if the new size
333                                  * was non-zero
334                                  */
335                                 if (new_bios[new_bios_entry].size != 0)
336                                         /*
337                                          * no more space left for new
338                                          * bios entries ?
339                                          */
340                                         if (++new_bios_entry >= max_nr_map)
341                                                 break;
342                         }
343                         if (current_type != 0)  {
344                                 new_bios[new_bios_entry].addr =
345                                         change_point[chgidx]->addr;
346                                 new_bios[new_bios_entry].type = current_type;
347                                 last_addr = change_point[chgidx]->addr;
348                         }
349                         last_type = current_type;
350                 }
351         }
352         /* retain count for new bios entries */
353         new_nr = new_bios_entry;
354
355         /* copy new bios mapping into original location */
356         memcpy(biosmap, new_bios, new_nr * sizeof(struct e820entry));
357         *pnr_map = new_nr;
358
359         return 0;
360 }
361
362 static int __init __copy_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
363 {
364         while (nr_map) {
365                 u64 start = biosmap->addr;
366                 u64 size = biosmap->size;
367                 u64 end = start + size;
368                 u32 type = biosmap->type;
369
370                 /* Overflow in 64 bits? Ignore the memory map. */
371                 if (start > end)
372                         return -1;
373
374                 e820_add_region(start, size, type);
375
376                 biosmap++;
377                 nr_map--;
378         }
379         return 0;
380 }
381
382 /*
383  * Copy the BIOS e820 map into a safe place.
384  *
385  * Sanity-check it while we're at it..
386  *
387  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
388  * will have given us a memory map that we can use to properly
389  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
390  */
391 int __init copy_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
392 {
393         /* Only one memory region (or negative)? Ignore it */
394         if (nr_map < 2)
395                 return -1;
396
397         return __copy_e820_map(biosmap, nr_map);
398 }
399
400 u64 __init e820_update_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
401                                 unsigned new_type)
402 {
403         int i;
404         u64 real_updated_size = 0;
405
406         BUG_ON(old_type == new_type);
407
408         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
409                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
410                 u64 final_start, final_end;
411                 if (ei->type != old_type)
412                         continue;
413                 /* totally covered? */
414                 if (ei->addr >= start &&
415                     (ei->addr + ei->size) <= (start + size)) {
416                         ei->type = new_type;
417                         real_updated_size += ei->size;
418                         continue;
419                 }
420                 /* partially covered */
421                 final_start = max(start, ei->addr);
422                 final_end = min(start + size, ei->addr + ei->size);
423                 if (final_start >= final_end)
424                         continue;
425                 e820_add_region(final_start, final_end - final_start,
426                                          new_type);
427                 real_updated_size += final_end - final_start;
428         }
429         return real_updated_size;
430 }
431
432 /* make e820 not cover the range */
433 u64 __init e820_remove_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
434                              int checktype)
435 {
436         int i;
437         u64 real_removed_size = 0;
438
439         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
440                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
441                 u64 final_start, final_end;
442
443                 if (checktype && ei->type != old_type)
444                         continue;
445                 /* totally covered? */
446                 if (ei->addr >= start &&
447                     (ei->addr + ei->size) <= (start + size)) {
448                         real_removed_size += ei->size;
449                         memset(ei, 0, sizeof(struct e820entry));
450                         continue;
451                 }
452                 /* partially covered */
453                 final_start = max(start, ei->addr);
454                 final_end = min(start + size, ei->addr + ei->size);
455                 if (final_start >= final_end)
456                         continue;
457                 real_removed_size += final_end - final_start;
458
459                 ei->size -= final_end - final_start;
460                 if (ei->addr < final_start)
461                         continue;
462                 ei->addr = final_end;
463         }
464         return real_removed_size;
465 }
466
467 void __init update_e820(void)
468 {
469         int nr_map;
470
471         nr_map = e820.nr_map;
472         if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr_map))
473                 return;
474         e820.nr_map = nr_map;
475         printk(KERN_INFO "modified physical RAM map:\n");
476         e820_print_map("modified");
477 }
478
479 /*
480  * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the e820
481  * memory space.  We pass this space to PCI to assign MMIO resources
482  * for hotplug or unconfigured devices in.
483  * Hopefully the BIOS let enough space left.
484  */
485 __init void e820_setup_gap(void)
486 {
487         unsigned long gapstart, gapsize, round;
488         unsigned long long last;
489         int i;
490         int found = 0;
491
492         last = 0x100000000ull;
493         gapstart = 0x10000000;
494         gapsize = 0x400000;
495         i = e820.nr_map;
496         while (--i >= 0) {
497                 unsigned long long start = e820.map[i].addr;
498                 unsigned long long end = start + e820.map[i].size;
499
500                 /*
501                  * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
502                  * fit in 32 bits if this condition is true
503                  */
504                 if (last > end) {
505                         unsigned long gap = last - end;
506
507                         if (gap > gapsize) {
508                                 gapsize = gap;
509                                 gapstart = end;
510                                 found = 1;
511                         }
512                 }
513                 if (start < last)
514                         last = start;
515         }
516
517 #ifdef CONFIG_X86_64
518         if (!found) {
519                 gapstart = (end_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
520                 printk(KERN_ERR "PCI: Warning: Cannot find a gap in the 32bit "
521                        "address range\n"
522                        KERN_ERR "PCI: Unassigned devices with 32bit resource "
523                        "registers may break!\n");
524         }
525 #endif
526
527         /*
528          * See how much we want to round up: start off with
529          * rounding to the next 1MB area.
530          */
531         round = 0x100000;
532         while ((gapsize >> 4) > round)
533                 round += round;
534         /* Fun with two's complement */
535         pci_mem_start = (gapstart + round) & -round;
536
537         printk(KERN_INFO
538                "Allocating PCI resources starting at %lx (gap: %lx:%lx)\n",
539                pci_mem_start, gapstart, gapsize);
540 }
541
542 /**
543  * Because of the size limitation of struct boot_params, only first
544  * 128 E820 memory entries are passed to kernel via
545  * boot_params.e820_map, others are passed via SETUP_E820_EXT node of
546  * linked list of struct setup_data, which is parsed here.
547  */
548 void __init parse_e820_ext(struct setup_data *sdata, unsigned long pa_data)
549 {
550         u32 map_len;
551         int entries;
552         struct e820entry *extmap;
553
554         entries = sdata->len / sizeof(struct e820entry);
555         map_len = sdata->len + sizeof(struct setup_data);
556         if (map_len > PAGE_SIZE)
557                 sdata = early_ioremap(pa_data, map_len);
558         extmap = (struct e820entry *)(sdata->data);
559         __copy_e820_map(extmap, entries);
560         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
561         if (map_len > PAGE_SIZE)
562                 early_iounmap(sdata, map_len);
563         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
564         e820_print_map("extended");
565 }
566
567 #if defined(CONFIG_X86_64) || \
568         (defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_HIBERNATION))
569 /**
570  * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
571  * e820 RAM areas and mark the corresponding pages as nosave for
572  * hibernation (32 bit) or software suspend and suspend to RAM (64 bit).
573  *
574  * This function requires the e820 map to be sorted and without any
575  * overlapping entries and assumes the first e820 area to be RAM.
576  */
577 void __init e820_mark_nosave_regions(unsigned long limit_pfn)
578 {
579         int i;
580         unsigned long pfn;
581
582         pfn = PFN_DOWN(e820.map[0].addr + e820.map[0].size);
583         for (i = 1; i < e820.nr_map; i++) {
584                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
585
586                 if (pfn < PFN_UP(ei->addr))
587                         register_nosave_region(pfn, PFN_UP(ei->addr));
588
589                 pfn = PFN_DOWN(ei->addr + ei->size);
590                 if (ei->type != E820_RAM)
591                         register_nosave_region(PFN_UP(ei->addr), pfn);
592
593                 if (pfn >= limit_pfn)
594                         break;
595         }
596 }
597 #endif
598
599 /*
600  * Early reserved memory areas.
601  */
602 #define MAX_EARLY_RES 20
603
604 struct early_res {
605         u64 start, end;
606         char name[16];
607 };
608 static struct early_res early_res[MAX_EARLY_RES] __initdata = {
609         { 0, PAGE_SIZE, "BIOS data page" },     /* BIOS data page */
610 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_X86_TRAMPOLINE)
611         { TRAMPOLINE_BASE, TRAMPOLINE_BASE + 2 * PAGE_SIZE, "TRAMPOLINE" },
612 #endif
613 #if defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_SMP)
614         /*
615          * But first pinch a few for the stack/trampoline stuff
616          * FIXME: Don't need the extra page at 4K, but need to fix
617          * trampoline before removing it. (see the GDT stuff)
618          */
619         { PAGE_SIZE, PAGE_SIZE + PAGE_SIZE, "EX TRAMPOLINE" },
620         /*
621          * Has to be in very low memory so we can execute
622          * real-mode AP code.
623          */
624         { TRAMPOLINE_BASE, TRAMPOLINE_BASE + PAGE_SIZE, "TRAMPOLINE" },
625 #endif
626         {}
627 };
628
629 static int __init find_overlapped_early(u64 start, u64 end)
630 {
631         int i;
632         struct early_res *r;
633
634         for (i = 0; i < MAX_EARLY_RES && early_res[i].end; i++) {
635                 r = &early_res[i];
636                 if (end > r->start && start < r->end)
637                         break;
638         }
639
640         return i;
641 }
642
643 void __init reserve_early(u64 start, u64 end, char *name)
644 {
645         int i;
646         struct early_res *r;
647
648         i = find_overlapped_early(start, end);
649         if (i >= MAX_EARLY_RES)
650                 panic("Too many early reservations");
651         r = &early_res[i];
652         if (r->end)
653                 panic("Overlapping early reservations "
654                       "%llx-%llx %s to %llx-%llx %s\n",
655                       start, end - 1, name?name:"", r->start,
656                       r->end - 1, r->name);
657         r->start = start;
658         r->end = end;
659         if (name)
660                 strncpy(r->name, name, sizeof(r->name) - 1);
661 }
662
663 void __init free_early(u64 start, u64 end)
664 {
665         struct early_res *r;
666         int i, j;
667
668         i = find_overlapped_early(start, end);
669         r = &early_res[i];
670         if (i >= MAX_EARLY_RES || r->end != end || r->start != start)
671                 panic("free_early on not reserved area: %llx-%llx!",
672                          start, end - 1);
673
674         for (j = i + 1; j < MAX_EARLY_RES && early_res[j].end; j++)
675                 ;
676
677         memmove(&early_res[i], &early_res[i + 1],
678                (j - 1 - i) * sizeof(struct early_res));
679
680         early_res[j - 1].end = 0;
681 }
682
683 void __init early_res_to_bootmem(u64 start, u64 end)
684 {
685         int i;
686         u64 final_start, final_end;
687         for (i = 0; i < MAX_EARLY_RES && early_res[i].end; i++) {
688                 struct early_res *r = &early_res[i];
689                 final_start = max(start, r->start);
690                 final_end = min(end, r->end);
691                 if (final_start >= final_end)
692                         continue;
693                 printk(KERN_INFO "  early res: %d [%llx-%llx] %s\n", i,
694                         final_start, final_end - 1, r->name);
695                 reserve_bootmem_generic(final_start, final_end - final_start,
696                                 BOOTMEM_DEFAULT);
697         }
698 }
699
700 /* Check for already reserved areas */
701 static inline int __init bad_addr(u64 *addrp, u64 size, u64 align)
702 {
703         int i;
704         u64 addr = *addrp;
705         int changed = 0;
706         struct early_res *r;
707 again:
708         i = find_overlapped_early(addr, addr + size);
709         r = &early_res[i];
710         if (i < MAX_EARLY_RES && r->end) {
711                 *addrp = addr = round_up(r->end, align);
712                 changed = 1;
713                 goto again;
714         }
715         return changed;
716 }
717
718 /* Check for already reserved areas */
719 static inline int __init bad_addr_size(u64 *addrp, u64 *sizep, u64 align)
720 {
721         int i;
722         u64 addr = *addrp, last;
723         u64 size = *sizep;
724         int changed = 0;
725 again:
726         last = addr + size;
727         for (i = 0; i < MAX_EARLY_RES && early_res[i].end; i++) {
728                 struct early_res *r = &early_res[i];
729                 if (last > r->start && addr < r->start) {
730                         size = r->start - addr;
731                         changed = 1;
732                         goto again;
733                 }
734                 if (last > r->end && addr < r->end) {
735                         addr = round_up(r->end, align);
736                         size = last - addr;
737                         changed = 1;
738                         goto again;
739                 }
740                 if (last <= r->end && addr >= r->start) {
741                         (*sizep)++;
742                         return 0;
743                 }
744         }
745         if (changed) {
746                 *addrp = addr;
747                 *sizep = size;
748         }
749         return changed;
750 }
751
752 /*
753  * Find a free area with specified alignment in a specific range.
754  */
755 u64 __init find_e820_area(u64 start, u64 end, u64 size, u64 align)
756 {
757         int i;
758
759         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
760                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
761                 u64 addr, last;
762                 u64 ei_last;
763
764                 if (ei->type != E820_RAM)
765                         continue;
766                 addr = round_up(ei->addr, align);
767                 ei_last = ei->addr + ei->size;
768                 if (addr < start)
769                         addr = round_up(start, align);
770                 if (addr >= ei_last)
771                         continue;
772                 while (bad_addr(&addr, size, align) && addr+size <= ei_last)
773                         ;
774                 last = addr + size;
775                 if (last > ei_last)
776                         continue;
777                 if (last > end)
778                         continue;
779                 return addr;
780         }
781         return -1ULL;
782 }
783
784 /*
785  * Find next free range after *start
786  */
787 u64 __init find_e820_area_size(u64 start, u64 *sizep, u64 align)
788 {
789         int i;
790
791         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
792                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
793                 u64 addr, last;
794                 u64 ei_last;
795
796                 if (ei->type != E820_RAM)
797                         continue;
798                 addr = round_up(ei->addr, align);
799                 ei_last = ei->addr + ei->size;
800                 if (addr < start)
801                         addr = round_up(start, align);
802                 if (addr >= ei_last)
803                         continue;
804                 *sizep = ei_last - addr;
805                 while (bad_addr_size(&addr, sizep, align) &&
806                         addr + *sizep <= ei_last)
807                         ;
808                 last = addr + *sizep;
809                 if (last > ei_last)
810                         continue;
811                 return addr;
812         }
813         return -1UL;
814
815 }
816
817 /*
818  * pre allocated 4k and reserved it in e820
819  */
820 u64 __init early_reserve_e820(u64 startt, u64 sizet, u64 align)
821 {
822         u64 size = 0;
823         u64 addr;
824         u64 start;
825
826         start = startt;
827         while (size < sizet)
828                 start = find_e820_area_size(start, &size, align);
829
830         if (size < sizet)
831                 return 0;
832
833         addr = round_down(start + size - sizet, align);
834         e820_update_range(addr, sizet, E820_RAM, E820_RESERVED);
835         printk(KERN_INFO "update e820 for early_reserve_e820\n");
836         update_e820();
837
838         return addr;
839 }
840
841 #ifdef CONFIG_X86_32
842 # ifdef CONFIG_X86_PAE
843 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(36-PAGE_SHIFT))
844 # else
845 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(32-PAGE_SHIFT))
846 # endif
847 #else /* CONFIG_X86_32 */
848 # define MAX_ARCH_PFN MAXMEM>>PAGE_SHIFT
849 #endif
850
851 /*
852  * Last pfn which the user wants to use.
853  */
854 unsigned long __initdata end_user_pfn = MAX_ARCH_PFN;
855
856 /*
857  * Find the highest page frame number we have available
858  */
859 unsigned long __init e820_end_of_ram(void)
860 {
861         unsigned long last_pfn;
862         unsigned long max_arch_pfn = MAX_ARCH_PFN;
863
864         last_pfn = find_max_pfn_with_active_regions();
865
866         if (last_pfn > max_arch_pfn)
867                 last_pfn = max_arch_pfn;
868         if (last_pfn > end_user_pfn)
869                 last_pfn = end_user_pfn;
870
871         printk(KERN_INFO "last_pfn = %lu max_arch_pfn = %lu\n",
872                          last_pfn, max_arch_pfn);
873         return last_pfn;
874 }
875
876 /*
877  * Finds an active region in the address range from start_pfn to last_pfn and
878  * returns its range in ei_startpfn and ei_endpfn for the e820 entry.
879  */
880 int __init e820_find_active_region(const struct e820entry *ei,
881                                   unsigned long start_pfn,
882                                   unsigned long last_pfn,
883                                   unsigned long *ei_startpfn,
884                                   unsigned long *ei_endpfn)
885 {
886         u64 align = PAGE_SIZE;
887
888         *ei_startpfn = round_up(ei->addr, align) >> PAGE_SHIFT;
889         *ei_endpfn = round_down(ei->addr + ei->size, align) >> PAGE_SHIFT;
890
891         /* Skip map entries smaller than a page */
892         if (*ei_startpfn >= *ei_endpfn)
893                 return 0;
894
895         /* Skip if map is outside the node */
896         if (ei->type != E820_RAM || *ei_endpfn <= start_pfn ||
897                                     *ei_startpfn >= last_pfn)
898                 return 0;
899
900         /* Check for overlaps */
901         if (*ei_startpfn < start_pfn)
902                 *ei_startpfn = start_pfn;
903         if (*ei_endpfn > last_pfn)
904                 *ei_endpfn = last_pfn;
905
906         /* Obey end_user_pfn to save on memmap */
907         if (*ei_startpfn >= end_user_pfn)
908                 return 0;
909         if (*ei_endpfn > end_user_pfn)
910                 *ei_endpfn = end_user_pfn;
911
912         return 1;
913 }
914
915 /* Walk the e820 map and register active regions within a node */
916 void __init e820_register_active_regions(int nid, unsigned long start_pfn,
917                                          unsigned long last_pfn)
918 {
919         unsigned long ei_startpfn;
920         unsigned long ei_endpfn;
921         int i;
922
923         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++)
924                 if (e820_find_active_region(&e820.map[i],
925                                             start_pfn, last_pfn,
926                                             &ei_startpfn, &ei_endpfn))
927                         add_active_range(nid, ei_startpfn, ei_endpfn);
928 }
929
930 /*
931  * Find the hole size (in bytes) in the memory range.
932  * @start: starting address of the memory range to scan
933  * @end: ending address of the memory range to scan
934  */
935 u64 __init e820_hole_size(u64 start, u64 end)
936 {
937         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
938         unsigned long last_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
939         unsigned long ei_startpfn, ei_endpfn, ram = 0;
940         int i;
941
942         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
943                 if (e820_find_active_region(&e820.map[i],
944                                             start_pfn, last_pfn,
945                                             &ei_startpfn, &ei_endpfn))
946                         ram += ei_endpfn - ei_startpfn;
947         }
948         return end - start - ((u64)ram << PAGE_SHIFT);
949 }
950
951 static void early_panic(char *msg)
952 {
953         early_printk(msg);
954         panic(msg);
955 }
956
957 /* "mem=nopentium" disables the 4MB page tables. */
958 static int __init parse_memopt(char *p)
959 {
960         u64 mem_size;
961
962         if (!p)
963                 return -EINVAL;
964
965 #ifdef CONFIG_X86_32
966         if (!strcmp(p, "nopentium")) {
967                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PSE);
968                 return 0;
969         }
970 #endif
971
972         mem_size = memparse(p, &p);
973         end_user_pfn = mem_size>>PAGE_SHIFT;
974         return 0;
975 }
976 early_param("mem", parse_memopt);
977
978 static int userdef __initdata;
979
980 static int __init parse_memmap_opt(char *p)
981 {
982         char *oldp;
983         u64 start_at, mem_size;
984
985         if (!strcmp(p, "exactmap")) {
986 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
987                 /*
988                  * If we are doing a crash dump, we still need to know
989                  * the real mem size before original memory map is
990                  * reset.
991                  */
992                 e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
993                 saved_max_pfn = e820_end_of_ram();
994                 remove_all_active_ranges();
995 #endif
996                 e820.nr_map = 0;
997                 userdef = 1;
998                 return 0;
999         }
1000
1001         oldp = p;
1002         mem_size = memparse(p, &p);
1003         if (p == oldp)
1004                 return -EINVAL;
1005
1006         userdef = 1;
1007         if (*p == '@') {
1008                 start_at = memparse(p+1, &p);
1009                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RAM);
1010         } else if (*p == '#') {
1011                 start_at = memparse(p+1, &p);
1012                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_ACPI);
1013         } else if (*p == '$') {
1014                 start_at = memparse(p+1, &p);
1015                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RESERVED);
1016         } else {
1017                 end_user_pfn = (mem_size >> PAGE_SHIFT);
1018         }
1019         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
1020 }
1021 early_param("memmap", parse_memmap_opt);
1022
1023 void __init finish_e820_parsing(void)
1024 {
1025         if (userdef) {
1026                 int nr = e820.nr_map;
1027
1028                 if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr) < 0)
1029                         early_panic("Invalid user supplied memory map");
1030                 e820.nr_map = nr;
1031
1032                 printk(KERN_INFO "user-defined physical RAM map:\n");
1033                 e820_print_map("user");
1034         }
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Mark e820 reserved areas as busy for the resource manager.
1039  */
1040 void __init e820_reserve_resources(void)
1041 {
1042         int i;
1043         struct resource *res;
1044
1045         res = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource) * e820.nr_map);
1046         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1047                 switch (e820.map[i].type) {
1048                 case E820_RAM:  res->name = "System RAM"; break;
1049                 case E820_ACPI: res->name = "ACPI Tables"; break;
1050                 case E820_NVS:  res->name = "ACPI Non-volatile Storage"; break;
1051                 default:        res->name = "reserved";
1052                 }
1053                 res->start = e820.map[i].addr;
1054                 res->end = res->start + e820.map[i].size - 1;
1055 #ifndef CONFIG_RESOURCES_64BIT
1056                 if (res->end > 0x100000000ULL) {
1057                         res++;
1058                         continue;
1059                 }
1060 #endif
1061                 res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
1062                 insert_resource(&iomem_resource, res);
1063                 res++;
1064         }
1065 }
1066
1067 char *__init default_machine_specific_memory_setup(void)
1068 {
1069         char *who = "BIOS-e820";
1070         int new_nr;
1071         /*
1072          * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
1073          *
1074          * Otherwise fake a memory map; one section from 0k->640k,
1075          * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
1076          */
1077         new_nr = boot_params.e820_entries;
1078         sanitize_e820_map(boot_params.e820_map,
1079                         ARRAY_SIZE(boot_params.e820_map),
1080                         &new_nr);
1081         boot_params.e820_entries = new_nr;
1082         if (copy_e820_map(boot_params.e820_map, boot_params.e820_entries) < 0) {
1083                 u64 mem_size;
1084
1085                 /* compare results from other methods and take the greater */
1086                 if (boot_params.alt_mem_k
1087                     < boot_params.screen_info.ext_mem_k) {
1088                         mem_size = boot_params.screen_info.ext_mem_k;
1089                         who = "BIOS-88";
1090                 } else {
1091                         mem_size = boot_params.alt_mem_k;
1092                         who = "BIOS-e801";
1093                 }
1094
1095                 e820.nr_map = 0;
1096                 e820_add_region(0, LOWMEMSIZE(), E820_RAM);
1097                 e820_add_region(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_RAM);
1098         }
1099
1100         /* In case someone cares... */
1101         return who;
1102 }
1103
1104 char *__init __attribute__((weak)) machine_specific_memory_setup(void)
1105 {
1106         return default_machine_specific_memory_setup();
1107 }
1108
1109 /* Overridden in paravirt.c if CONFIG_PARAVIRT */
1110 char * __init __attribute__((weak)) memory_setup(void)
1111 {
1112         return machine_specific_memory_setup();
1113 }
1114
1115 void __init setup_memory_map(void)
1116 {
1117         printk(KERN_INFO "BIOS-provided physical RAM map:\n");
1118         e820_print_map(memory_setup());
1119 }
1120
1121 #ifdef CONFIG_X86_64
1122 int __init arch_get_ram_range(int slot, u64 *addr, u64 *size)
1123 {
1124         int i;
1125
1126         if (slot < 0 || slot >= e820.nr_map)
1127                 return -1;
1128         for (i = slot; i < e820.nr_map; i++) {
1129                 if (e820.map[i].type != E820_RAM)
1130                         continue;
1131                 break;
1132         }
1133         if (i == e820.nr_map || e820.map[i].addr > (max_pfn << PAGE_SHIFT))
1134                 return -1;
1135         *addr = e820.map[i].addr;
1136         *size = min_t(u64, e820.map[i].size + e820.map[i].addr,
1137                 max_pfn << PAGE_SHIFT) - *addr;
1138         return i + 1;
1139 }
1140 #endif