]> err.no Git - linux-2.6/blob - arch/x86/kernel/setup.c
x86: move boot_params back to setup.c
[linux-2.6] / 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/apm_bios.h>
31 #include <linux/initrd.h>
32 #include <linux/bootmem.h>
33 #include <linux/seq_file.h>
34 #include <linux/console.h>
35 #include <linux/mca.h>
36 #include <linux/root_dev.h>
37 #include <linux/highmem.h>
38 #include <linux/module.h>
39 #include <linux/efi.h>
40 #include <linux/init.h>
41 #include <linux/edd.h>
42 #include <linux/iscsi_ibft.h>
43 #include <linux/nodemask.h>
44 #include <linux/kexec.h>
45 #include <linux/dmi.h>
46 #include <linux/pfn.h>
47 #include <linux/pci.h>
48 #include <asm/pci-direct.h>
49 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
50 #include <linux/kvm_para.h>
51
52 #include <linux/errno.h>
53 #include <linux/kernel.h>
54 #include <linux/stddef.h>
55 #include <linux/unistd.h>
56 #include <linux/ptrace.h>
57 #include <linux/slab.h>
58 #include <linux/user.h>
59 #include <linux/delay.h>
60 #include <linux/highmem.h>
61
62 #include <linux/kallsyms.h>
63 #include <linux/edd.h>
64 #include <linux/iscsi_ibft.h>
65 #include <linux/kexec.h>
66 #include <linux/cpufreq.h>
67 #include <linux/dma-mapping.h>
68 #include <linux/ctype.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70
71 #include <linux/percpu.h>
72 #include <linux/crash_dump.h>
73
74 #include <video/edid.h>
75
76 #include <asm/mtrr.h>
77 #include <asm/apic.h>
78 #include <asm/e820.h>
79 #include <asm/mpspec.h>
80 #include <asm/setup.h>
81 #include <asm/arch_hooks.h>
82 #include <asm/efi.h>
83 #include <asm/sections.h>
84 #include <asm/dmi.h>
85 #include <asm/io_apic.h>
86 #include <asm/ist.h>
87 #include <asm/vmi.h>
88 #include <setup_arch.h>
89 #include <asm/bios_ebda.h>
90 #include <asm/cacheflush.h>
91 #include <asm/processor.h>
92 #include <asm/bugs.h>
93
94 #include <asm/system.h>
95 #include <asm/vsyscall.h>
96 #include <asm/smp.h>
97 #include <asm/desc.h>
98 #include <asm/dma.h>
99 #include <asm/gart.h>
100 #include <asm/mmu_context.h>
101 #include <asm/proto.h>
102
103 #include <mach_apic.h>
104 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
105 #include <asm/paravirt.h>
106 #else
107 #define ARCH_SETUP
108 #endif
109
110 #include <asm/percpu.h>
111 #include <asm/sections.h>
112 #include <asm/topology.h>
113 #include <asm/apicdef.h>
114 #ifdef CONFIG_X86_64
115 #include <asm/numa_64.h>
116 #endif
117 #ifdef CONFIG_X86_32
118 #include <asm/highmem.h>
119 #endif
120
121 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
122 struct boot_params __initdata boot_params;
123 #else
124 struct boot_params boot_params;
125 #endif
126
127 /* This value is set up by the early boot code to point to the value
128    immediately after the boot time page tables.  It contains a *physical*
129    address, and must not be in the .bss segment! */
130 unsigned long init_pg_tables_start __initdata = ~0UL;
131 unsigned long init_pg_tables_end __initdata = ~0UL;
132
133 /*
134  * Machine setup..
135  */
136 static struct resource data_resource = {
137         .name   = "Kernel data",
138         .start  = 0,
139         .end    = 0,
140         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
141 };
142
143 static struct resource code_resource = {
144         .name   = "Kernel code",
145         .start  = 0,
146         .end    = 0,
147         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
148 };
149
150 static struct resource bss_resource = {
151         .name   = "Kernel bss",
152         .start  = 0,
153         .end    = 0,
154         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
155 };
156
157
158 #ifdef CONFIG_X86_32
159 static struct resource video_ram_resource = {
160         .name   = "Video RAM area",
161         .start  = 0xa0000,
162         .end    = 0xbffff,
163         .flags  = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
164 };
165
166 /* cpu data as detected by the assembly code in head.S */
167 struct cpuinfo_x86 new_cpu_data __cpuinitdata = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
168 /* common cpu data for all cpus */
169 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly = {0, 0, 0, 0, -1, 1, 0, 0, -1};
170 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
171 static void set_mca_bus(int x)
172 {
173 #ifdef CONFIG_MCA
174         MCA_bus = x;
175 #endif
176 }
177
178 unsigned int def_to_bigsmp;
179
180 /* for MCA, but anyone else can use it if they want */
181 unsigned int machine_id;
182 unsigned int machine_submodel_id;
183 unsigned int BIOS_revision;
184
185 struct apm_info apm_info;
186 EXPORT_SYMBOL(apm_info);
187
188 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || \
189         defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
190 struct ist_info ist_info;
191 EXPORT_SYMBOL(ist_info);
192 #else
193 struct ist_info ist_info;
194 #endif
195
196 #else
197 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
198 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
199 #endif
200
201
202 #if !defined(CONFIG_X86_PAE) || defined(CONFIG_X86_64)
203 unsigned long mmu_cr4_features;
204 #else
205 unsigned long mmu_cr4_features = X86_CR4_PAE;
206 #endif
207
208 /* Boot loader ID as an integer, for the benefit of proc_dointvec */
209 int bootloader_type;
210
211 /*
212  * Early DMI memory
213  */
214 int dmi_alloc_index;
215 char dmi_alloc_data[DMI_MAX_DATA];
216
217 /*
218  * Setup options
219  */
220 struct screen_info screen_info;
221 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
222 struct edid_info edid_info;
223 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
224
225 extern int root_mountflags;
226
227 unsigned long saved_video_mode;
228
229 #define RAMDISK_IMAGE_START_MASK        0x07FF
230 #define RAMDISK_PROMPT_FLAG             0x8000
231 #define RAMDISK_LOAD_FLAG               0x4000
232
233 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
234
235 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
236 struct edd edd;
237 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
238 EXPORT_SYMBOL(edd);
239 #endif
240 /**
241  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
242  *              from boot_params into a safe place.
243  *
244  */
245 static inline void copy_edd(void)
246 {
247      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
248             sizeof(edd.mbr_signature));
249      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
250      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
251      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
252 }
253 #else
254 static inline void copy_edd(void)
255 {
256 }
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
260
261 #ifdef CONFIG_X86_32
262
263 #define MAX_MAP_CHUNK   (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT)
264 static void __init relocate_initrd(void)
265 {
266
267         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
268         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
269         u64 end_of_lowmem = max_low_pfn << PAGE_SHIFT;
270         u64 ramdisk_here;
271         unsigned long slop, clen, mapaddr;
272         char *p, *q;
273
274         /* We need to move the initrd down into lowmem */
275         ramdisk_here = find_e820_area(0, end_of_lowmem, ramdisk_size,
276                                          PAGE_SIZE);
277
278         if (ramdisk_here == -1ULL)
279                 panic("Cannot find place for new RAMDISK of size %lld\n",
280                          ramdisk_size);
281
282         /* Note: this includes all the lowmem currently occupied by
283            the initrd, we rely on that fact to keep the data intact. */
284         reserve_early(ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size,
285                          "NEW RAMDISK");
286         initrd_start = ramdisk_here + PAGE_OFFSET;
287         initrd_end   = initrd_start + ramdisk_size;
288         printk(KERN_INFO "Allocated new RAMDISK: %08llx - %08llx\n",
289                          ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size);
290
291         q = (char *)initrd_start;
292
293         /* Copy any lowmem portion of the initrd */
294         if (ramdisk_image < end_of_lowmem) {
295                 clen = end_of_lowmem - ramdisk_image;
296                 p = (char *)__va(ramdisk_image);
297                 memcpy(q, p, clen);
298                 q += clen;
299                 ramdisk_image += clen;
300                 ramdisk_size  -= clen;
301         }
302
303         /* Copy the highmem portion of the initrd */
304         while (ramdisk_size) {
305                 slop = ramdisk_image & ~PAGE_MASK;
306                 clen = ramdisk_size;
307                 if (clen > MAX_MAP_CHUNK-slop)
308                         clen = MAX_MAP_CHUNK-slop;
309                 mapaddr = ramdisk_image & PAGE_MASK;
310                 p = early_ioremap(mapaddr, clen+slop);
311                 memcpy(q, p+slop, clen);
312                 early_iounmap(p, clen+slop);
313                 q += clen;
314                 ramdisk_image += clen;
315                 ramdisk_size  -= clen;
316         }
317         /* high pages is not converted by early_res_to_bootmem */
318         ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
319         ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
320         printk(KERN_INFO "Move RAMDISK from %016llx - %016llx to"
321                 " %08llx - %08llx\n",
322                 ramdisk_image, ramdisk_image + ramdisk_size - 1,
323                 ramdisk_here, ramdisk_here + ramdisk_size - 1);
324 }
325 #endif
326
327 static void __init reserve_initrd(void)
328 {
329         u64 ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
330         u64 ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
331         u64 ramdisk_end   = ramdisk_image + ramdisk_size;
332         u64 end_of_lowmem = max_low_pfn << PAGE_SHIFT;
333
334         if (!boot_params.hdr.type_of_loader ||
335             !ramdisk_image || !ramdisk_size)
336                 return;         /* No initrd provided by bootloader */
337
338         initrd_start = 0;
339
340         if (ramdisk_size >= (end_of_lowmem>>1)) {
341                 free_early(ramdisk_image, ramdisk_end);
342                 printk(KERN_ERR "initrd too large to handle, "
343                        "disabling initrd\n");
344                 return;
345         }
346
347         printk(KERN_INFO "RAMDISK: %08llx - %08llx\n", ramdisk_image,
348                         ramdisk_end);
349
350
351         if (ramdisk_end <= end_of_lowmem) {
352                 /* All in lowmem, easy case */
353                 /*
354                  * don't need to reserve again, already reserved early
355                  * in i386_start_kernel
356                  */
357                 initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
358                 initrd_end = initrd_start + ramdisk_size;
359                 return;
360         }
361
362 #ifdef CONFIG_X86_32
363         relocate_initrd();
364 #else
365         printk(KERN_ERR "initrd extends beyond end of memory "
366                "(0x%08llx > 0x%08llx)\ndisabling initrd\n",
367                ramdisk_end, end_of_lowmem);
368         initrd_start = 0;
369 #endif
370         free_early(ramdisk_image, ramdisk_end);
371 }
372 #else
373 static void __init reserve_initrd(void)
374 {
375 }
376 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
377
378 /*
379  * Determine if we were loaded by an EFI loader.  If so, then we have also been
380  * passed the efi memmap, systab, etc., so we should use these data structures
381  * for initialization.  Note, the efi init code path is determined by the
382  * global efi_enabled. This allows the same kernel image to be used on existing
383  * systems (with a traditional BIOS) as well as on EFI systems.
384  */
385 /*
386  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
387  *
388  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
389  */
390
391 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
392 {
393 #ifdef CONFIG_X86_32
394         memcpy(&boot_cpu_data, &new_cpu_data, sizeof(new_cpu_data));
395         pre_setup_arch_hook();
396         early_cpu_init();
397         early_ioremap_init();
398         reserve_setup_data();
399 #else
400         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
401 #endif
402
403         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
404         screen_info = boot_params.screen_info;
405         edid_info = boot_params.edid_info;
406 #ifdef CONFIG_X86_32
407         apm_info.bios = boot_params.apm_bios_info;
408         ist_info = boot_params.ist_info;
409         if (boot_params.sys_desc_table.length != 0) {
410                 set_mca_bus(boot_params.sys_desc_table.table[3] & 0x2);
411                 machine_id = boot_params.sys_desc_table.table[0];
412                 machine_submodel_id = boot_params.sys_desc_table.table[1];
413                 BIOS_revision = boot_params.sys_desc_table.table[2];
414         }
415 #endif
416         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
417         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
418
419 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
420         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
421         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
422         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
423 #endif
424 #ifdef CONFIG_EFI
425         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
426 #ifdef CONFIG_X86_32
427                      "EL32",
428 #else
429                      "EL64",
430 #endif
431          4)) {
432                 efi_enabled = 1;
433                 efi_reserve_early();
434         }
435 #endif
436
437         ARCH_SETUP
438
439         setup_memory_map();
440         copy_edd();
441
442         if (!boot_params.hdr.root_flags)
443                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
444         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
445         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
446         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
447 #ifdef CONFIG_X86_32
448         init_mm.brk = init_pg_tables_end + PAGE_OFFSET;
449 #else
450         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
451 #endif
452
453         code_resource.start = virt_to_phys(_text);
454         code_resource.end = virt_to_phys(_etext)-1;
455         data_resource.start = virt_to_phys(_etext);
456         data_resource.end = virt_to_phys(_edata)-1;
457         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
458         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
459
460 #ifdef CONFIG_X86_64
461         early_cpu_init();
462 #endif
463         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
464         *cmdline_p = command_line;
465
466         parse_setup_data();
467
468         parse_early_param();
469
470         if (acpi_mps_check()) {
471 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
472 #ifdef CONFIG_X86_32
473                 enable_local_apic = -1;
474 #else
475                 disable_apic = 1;
476 #endif
477 #endif
478                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
479         }
480
481         finish_e820_parsing();
482
483 #ifdef CONFIG_X86_32
484         probe_roms();
485 #else
486 # ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
487         if (init_ohci1394_dma_early)
488                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
489 # endif
490 #endif
491
492         /* after parse_early_param, so could debug it */
493         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
494         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
495         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
496
497         if (efi_enabled)
498                 efi_init();
499
500 #ifdef CONFIG_X86_32
501         if (ppro_with_ram_bug()) {
502                 e820_update_range(0x70000000ULL, 0x40000ULL, E820_RAM,
503                                   E820_RESERVED);
504                 sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
505                 printk(KERN_INFO "fixed physical RAM map:\n");
506                 e820_print_map("bad_ppro");
507         }
508 #else
509         early_gart_iommu_check();
510 #endif
511
512         e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
513         /*
514          * partially used pages are not usable - thus
515          * we are rounding upwards:
516          */
517         max_pfn = e820_end_of_ram();
518
519         /* preallocate 4k for mptable mpc */
520         early_reserve_e820_mpc_new();
521         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
522         mtrr_bp_init();
523         if (mtrr_trim_uncached_memory(max_pfn)) {
524                 remove_all_active_ranges();
525                 e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
526                 max_pfn = e820_end_of_ram();
527         }
528
529 #ifdef CONFIG_X86_32
530         /* max_low_pfn get updated here */
531         find_low_pfn_range();
532 #else
533         num_physpages = max_pfn;
534
535         check_efer();
536
537         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
538         /* need this before calling reserve_initrd */
539         max_low_pfn = max_pfn;
540         high_memory = (void *)__va(max_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
541 #endif
542
543         /* max_pfn_mapped is updated here */
544         max_pfn_mapped = init_memory_mapping(0, (max_low_pfn << PAGE_SHIFT));
545
546         reserve_initrd();
547
548 #ifdef CONFIG_X86_64
549         vsmp_init();
550 #endif
551
552         dmi_scan_machine();
553
554         io_delay_init();
555
556         /*
557          * Parse the ACPI tables for possible boot-time SMP configuration.
558          */
559         acpi_boot_table_init();
560
561 #ifdef CONFIG_X86_64
562         /* Remove active ranges so rediscovery with NUMA-awareness happens */
563         remove_all_active_ranges();
564 #endif
565
566 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
567         /*
568          * Parse SRAT to discover nodes.
569          */
570         acpi_numa_init();
571 #endif
572
573         initmem_init(0, max_pfn);
574
575 #ifdef CONFIG_X86_64
576         dma32_reserve_bootmem();
577 #endif
578
579 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
580         /*
581          * Reserve low memory region for sleep support.
582          */
583         acpi_reserve_bootmem();
584 #endif
585 #if defined(CONFIG_X86_FIND_SMP_CONFIG) && defined(CONFIG_X86_32) || \
586     defined(CONFIG_X86_MPPARSE) && defined(CONFIG_X86_64)
587         /*
588          * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
589          */
590         find_smp_config();
591 #endif
592         reserve_crashkernel();
593
594         reserve_ibft_region();
595
596 #ifdef CONFIG_KVM_CLOCK
597         kvmclock_init();
598 #endif
599
600 #if defined(CONFIG_VMI) && defined(CONFIG_X86_32)
601         /*
602          * Must be after max_low_pfn is determined, and before kernel
603          * pagetables are setup.
604          */
605         vmi_init();
606 #endif
607
608         paging_init();
609
610 #ifdef CONFIG_X86_64
611         map_vsyscall();
612 #endif
613
614         /*
615          * NOTE: On x86-32, only from this point on, fixmaps are ready for use.
616          */
617
618 #if defined(CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT) && defined(CONFIG_X86_32)
619         if (init_ohci1394_dma_early)
620                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
621 #endif
622
623 #ifdef CONFIG_X86_GENERICARCH
624         generic_apic_probe();
625 #endif
626
627         early_quirks();
628
629         /*
630          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
631          */
632         acpi_boot_init();
633
634 #ifdef CONFIG_X86_64
635         init_cpu_to_node();
636 #endif
637
638 #if defined(CONFIG_X86_MPPARSE) || defined(CONFIG_X86_VISWS)
639         /*
640          * get boot-time SMP configuration:
641          */
642         if (smp_found_config)
643                 get_smp_config();
644 #endif
645
646 #ifdef CONFIG_X86_64
647         init_apic_mappings();
648         ioapic_init_mappings();
649 #else
650 # if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_X86_PC)
651         if (def_to_bigsmp)
652                 printk(KERN_WARNING "More than 8 CPUs detected and "
653                         "CONFIG_X86_PC cannot handle it.\nUse "
654                         "CONFIG_X86_GENERICARCH or CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
655 # endif
656 #endif
657         kvm_guest_init();
658
659         e820_reserve_resources();
660         e820_mark_nosave_regions(max_low_pfn);
661
662 #ifdef CONFIG_X86_32
663         request_resource(&iomem_resource, &video_ram_resource);
664 #endif
665         reserve_standard_io_resources();
666
667         e820_setup_gap();
668
669 #ifdef CONFIG_VT
670 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
671         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
672                 conswitchp = &vga_con;
673 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
674         conswitchp = &dummy_con;
675 #endif
676 #endif
677 }
678