arch/x86/kernel/e820.c

   1 /*
   2  * Handle the memory map.
   3  * The functions here do the job until bootmem takes over.
   4  *
   5  *  Getting sanitize_e820_map() in sync with i386 version by applying change:
   6  *  -  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
   7  *     Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
   8  *  Venkatesh Pallipadi <venkatesh.pallipadi@intel.com>
   9  *
  10  */
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/crash_dump.h>
  15 #include <linux/bootmem.h>
  16 #include <linux/pfn.h>
  17 #include <linux/suspend.h>
  18 #include <linux/acpi.h>
  19 #include <linux/firmware-map.h>
  20 #include <linux/memblock.h>
  21
  22 #include <asm/e820.h>
  23 #include <asm/proto.h>
  24 #include <asm/setup.h>
  25
  26 /*
  27  * The e820 map is the map that gets modified e.g. with command line parameters
  28  * and that is also registered with modifications in the kernel resource tree
  29  * with the iomem_resource as parent.
  30  *
  31  * The e820_saved is directly saved after the BIOS-provided memory map is
  32  * copied. It doesn't get modified afterwards. It's registered for the
  33  * /sys/firmware/memmap interface.
  34  *
  35  * That memory map is not modified and is used as base for kexec. The kexec'd
  36  * kernel should get the same memory map as the firmware provides. Then the
  37  * user can e.g. boot the original kernel with mem=1G while still booting the
  38  * next kernel with full memory.
  39  */
  40 struct e820map e820;
  41 struct e820map e820_saved;
  42
  43 /* For PCI or other memory-mapped resources */
  44 unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
  45 #ifdef CONFIG_PCI
  46 EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
  47 #endif
  48
  49 /*
  50  * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
  51  * with type.
  52  */
  53 int
  54 e820_any_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  55 {
  56         int i;
  57
  58         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  59                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  60
  61                 if (type && ei->type != type)
  62                         continue;
  63                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  64                         continue;
  65                 return 1;
  66         }
  67         return 0;
  68 }
  69 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_any_mapped);
  70
  71 /*
  72  * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
  73  *
  74  * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
  75  * not-overlapping, which is the case
  76  */
  77 int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  78 {
  79         int i;
  80
  81         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  82                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  83
  84                 if (type && ei->type != type)
  85                         continue;
  86                 /* is the region (part) in overlap with the current region ?*/
  87                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  88                         continue;
  89
  90                 /* if the region is at the beginning of <start,end> we move
  91                  * start to the end of the region since it's ok until there
  92                  */
  93                 if (ei->addr <= start)
  94                         start = ei->addr + ei->size;
  95                 /*
  96                  * if start is now at or beyond end, we're done, full
  97                  * coverage
  98                  */
  99                 if (start >= end)
 100                         return 1;
 101         }
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 /*
 106  * Add a memory region to the kernel e820 map.
 107  */
 108 static void __init __e820_add_region(struct e820map *e820x, u64 start, u64 size,
 109                                          int type)
 110 {
 111         int x = e820x->nr_map;
 112
 113         if (x >= ARRAY_SIZE(e820x->map)) {
 114                 printk(KERN_ERR "Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
 115                 return;
 116         }
 117
 118         e820x->map[x].addr = start;
 119         e820x->map[x].size = size;
 120         e820x->map[x].type = type;
 121         e820x->nr_map++;
 122 }
 123
 124 void __init e820_add_region(u64 start, u64 size, int type)
 125 {
 126         __e820_add_region(&e820, start, size, type);
 127 }
 128
 129 static void __init e820_print_type(u32 type)
 130 {
 131         switch (type) {
 132         case E820_RAM:
 133         case E820_RESERVED_KERN:
 134                 printk(KERN_CONT "(usable)");
 135                 break;
 136         case E820_RESERVED:
 137                 printk(KERN_CONT "(reserved)");
 138                 break;
 139         case E820_ACPI:
 140                 printk(KERN_CONT "(ACPI data)");
 141                 break;
 142         case E820_NVS:
 143                 printk(KERN_CONT "(ACPI NVS)");
 144                 break;
 145         case E820_UNUSABLE:
 146                 printk(KERN_CONT "(unusable)");
 147                 break;
 148         default:
 149                 printk(KERN_CONT "type %u", type);
 150                 break;
 151         }
 152 }
 153
 154 void __init e820_print_map(char *who)
 155 {
 156         int i;
 157
 158         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 159                 printk(KERN_INFO " %s: %016Lx - %016Lx ", who,
 160                        (unsigned long long) e820.map[i].addr,
 161                        (unsigned long long)
 162                        (e820.map[i].addr + e820.map[i].size));
 163                 e820_print_type(e820.map[i].type);
 164                 printk(KERN_CONT "\n");
 165         }
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Sanitize the BIOS e820 map.
 170  *
 171  * Some e820 responses include overlapping entries. The following
 172  * replaces the original e820 map with a new one, removing overlaps,
 173  * and resolving conflicting memory types in favor of highest
 174  * numbered type.
 175  *
 176  * The input parameter biosmap points to an array of 'struct
 177  * e820entry' which on entry has elements in the range [0, *pnr_map)
 178  * valid, and which has space for up to max_nr_map entries.
 179  * On return, the resulting sanitized e820 map entries will be in
 180  * overwritten in the same location, starting at biosmap.
 181  *
 182  * The integer pointed to by pnr_map must be valid on entry (the
 183  * current number of valid entries located at biosmap) and will
 184  * be updated on return, with the new number of valid entries
 185  * (something no more than max_nr_map.)
 186  *
 187  * The return value from sanitize_e820_map() is zero if it
 188  * successfully 'sanitized' the map entries passed in, and is -1
 189  * if it did nothing, which can happen if either of (1) it was
 190  * only passed one map entry, or (2) any of the input map entries
 191  * were invalid (start + size < start, meaning that the size was
 192  * so big the described memory range wrapped around through zero.)
 193  *
 194  *      Visually we're performing the following
 195  *      (1,2,3,4 = memory types)...
 196  *
 197  *      Sample memory map (w/overlaps):
 198  *         ____22__________________
 199  *         ______________________4_
 200  *         ____1111________________
 201  *         _44_____________________
 202  *         11111111________________
 203  *         ____________________33__
 204  *         ___________44___________
 205  *         __________33333_________
 206  *         ______________22________
 207  *         ___________________2222_
 208  *         _________111111111______
 209  *         _____________________11_
 210  *         _________________4______
 211  *
 212  *      Sanitized equivalent (no overlap):
 213  *         1_______________________
 214  *         _44_____________________
 215  *         ___1____________________
 216  *         ____22__________________
 217  *         ______11________________
 218  *         _________1______________
 219  *         __________3_____________
 220  *         ___________44___________
 221  *         _____________33_________
 222  *         _______________2________
 223  *         ________________1_______
 224  *         _________________4______
 225  *         ___________________2____
 226  *         ____________________33__
 227  *         ______________________4_
 228  */
 229
 230 int __init sanitize_e820_map(struct e820entry *biosmap, int max_nr_map,
 231                              u32 *pnr_map)
 232 {
 233         struct change_member {
 234                 struct e820entry *pbios; /* pointer to original bios entry */
 235                 unsigned long long addr; /* address for this change point */
 236         };
 237         static struct change_member change_point_list[2*E820_X_MAX] __initdata;
 238         static struct change_member *change_point[2*E820_X_MAX] __initdata;
 239         static struct e820entry *overlap_list[E820_X_MAX] __initdata;
 240         static struct e820entry new_bios[E820_X_MAX] __initdata;
 241         struct change_member *change_tmp;
 242         unsigned long current_type, last_type;
 243         unsigned long long last_addr;
 244         int chgidx, still_changing;
 245         int overlap_entries;
 246         int new_bios_entry;
 247         int old_nr, new_nr, chg_nr;
 248         int i;
 249
 250         /* if there's only one memory region, don't bother */
 251         if (*pnr_map < 2)
 252                 return -1;
 253
 254         old_nr = *pnr_map;
 255         BUG_ON(old_nr > max_nr_map);
 256
 257         /* bail out if we find any unreasonable addresses in bios map */
 258         for (i = 0; i < old_nr; i++)
 259                 if (biosmap[i].addr + biosmap[i].size < biosmap[i].addr)
 260                         return -1;
 261
 262         /* create pointers for initial change-point information (for sorting) */
 263         for (i = 0; i < 2 * old_nr; i++)
 264                 change_point[i] = &change_point_list[i];
 265
 266         /* record all known change-points (starting and ending addresses),
 267            omitting those that are for empty memory regions */
 268         chgidx = 0;
 269         for (i = 0; i < old_nr; i++)    {
 270                 if (biosmap[i].size != 0) {
 271                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
 272                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 273                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr +
 274                                 biosmap[i].size;
 275                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 276                 }
 277         }
 278         chg_nr = chgidx;
 279
 280         /* sort change-point list by memory addresses (low -> high) */
 281         still_changing = 1;
 282         while (still_changing)  {
 283                 still_changing = 0;
 284                 for (i = 1; i < chg_nr; i++)  {
 285                         unsigned long long curaddr, lastaddr;
 286                         unsigned long long curpbaddr, lastpbaddr;
 287
 288                         curaddr = change_point[i]->addr;
 289                         lastaddr = change_point[i - 1]->addr;
 290                         curpbaddr = change_point[i]->pbios->addr;
 291                         lastpbaddr = change_point[i - 1]->pbios->addr;
 292
 293                         /*
 294                          * swap entries, when:
 295                          *
 296                          * curaddr > lastaddr or
 297                          * curaddr == lastaddr and curaddr == curpbaddr and
 298                          * lastaddr != lastpbaddr
 299                          */
 300                         if (curaddr < lastaddr ||
 301                             (curaddr == lastaddr && curaddr == curpbaddr &&
 302                              lastaddr != lastpbaddr)) {
 303                                 change_tmp = change_point[i];
 304                                 change_point[i] = change_point[i-1];
 305                                 change_point[i-1] = change_tmp;
 306                                 still_changing = 1;
 307                         }
 308                 }
 309         }
 310
 311         /* create a new bios memory map, removing overlaps */
 312         overlap_entries = 0;     /* number of entries in the overlap table */
 313         new_bios_entry = 0;      /* index for creating new bios map entries */
 314         last_type = 0;           /* start with undefined memory type */
 315         last_addr = 0;           /* start with 0 as last starting address */
 316
 317         /* loop through change-points, determining affect on the new bios map */
 318         for (chgidx = 0; chgidx < chg_nr; chgidx++) {
 319                 /* keep track of all overlapping bios entries */
 320                 if (change_point[chgidx]->addr ==
 321                     change_point[chgidx]->pbios->addr) {
 322                         /*
 323                          * add map entry to overlap list (> 1 entry
 324                          * implies an overlap)
 325                          */
 326                         overlap_list[overlap_entries++] =
 327                                 change_point[chgidx]->pbios;
 328                 } else {
 329                         /*
 330                          * remove entry from list (order independent,
 331                          * so swap with last)
 332                          */
 333                         for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
 334                                 if (overlap_list[i] ==
 335                                     change_point[chgidx]->pbios)
 336                                         overlap_list[i] =
 337                                                 overlap_list[overlap_entries-1];
 338                         }
 339                         overlap_entries--;
 340                 }
 341                 /*
 342                  * if there are overlapping entries, decide which
 343                  * "type" to use (larger value takes precedence --
 344                  * 1=usable, 2,3,4,4+=unusable)
 345                  */
 346                 current_type = 0;
 347                 for (i = 0; i < overlap_entries; i++)
 348                         if (overlap_list[i]->type > current_type)
 349                                 current_type = overlap_list[i]->type;
 350                 /*
 351                  * continue building up new bios map based on this
 352                  * information
 353                  */
 354                 if (current_type != last_type)  {
 355                         if (last_type != 0)      {
 356                                 new_bios[new_bios_entry].size =
 357                                         change_point[chgidx]->addr - last_addr;
 358                                 /*
 359                                  * move forward only if the new size
 360                                  * was non-zero
 361                                  */
 362                                 if (new_bios[new_bios_entry].size != 0)
 363                                         /*
 364                                          * no more space left for new
 365                                          * bios entries ?
 366                                          */
 367                                         if (++new_bios_entry >= max_nr_map)
 368                                                 break;
 369                         }
 370                         if (current_type != 0)  {
 371                                 new_bios[new_bios_entry].addr =
 372                                         change_point[chgidx]->addr;
 373                                 new_bios[new_bios_entry].type = current_type;
 374                                 last_addr = change_point[chgidx]->addr;
 375                         }
 376                         last_type = current_type;
 377                 }
 378         }
 379         /* retain count for new bios entries */
 380         new_nr = new_bios_entry;
 381
 382         /* copy new bios mapping into original location */
 383         memcpy(biosmap, new_bios, new_nr * sizeof(struct e820entry));
 384         *pnr_map = new_nr;
 385
 386         return 0;
 387 }
 388
 389 static int __init __append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 390 {
 391         while (nr_map) {
 392                 u64 start = biosmap->addr;
 393                 u64 size = biosmap->size;
 394                 u64 end = start + size;
 395                 u32 type = biosmap->type;
 396
 397                 /* Overflow in 64 bits? Ignore the memory map. */
 398                 if (start > end)
 399                         return -1;
 400
 401                 e820_add_region(start, size, type);
 402
 403                 biosmap++;
 404                 nr_map--;
 405         }
 406         return 0;
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Copy the BIOS e820 map into a safe place.
 411  *
 412  * Sanity-check it while we're at it..
 413  *
 414  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
 415  * will have given us a memory map that we can use to properly
 416  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
 417  */
 418 static int __init append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 419 {
 420         /* Only one memory region (or negative)? Ignore it */
 421         if (nr_map < 2)
 422                 return -1;
 423
 424         return __append_e820_map(biosmap, nr_map);
 425 }
 426
 427 static u64 __init __e820_update_range(struct e820map *e820x, u64 start,
 428                                         u64 size, unsigned old_type,
 429                                         unsigned new_type)
 430 {
 431         u64 end;
 432         unsigned int i;
 433         u64 real_updated_size = 0;
 434
 435         BUG_ON(old_type == new_type);
 436
 437         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 438                 size = ULLONG_MAX - start;
 439
 440         end = start + size;
 441         printk(KERN_DEBUG "e820 update range: %016Lx - %016Lx ",
 442                        (unsigned long long) start,
 443                        (unsigned long long) end);
 444         e820_print_type(old_type);
 445         printk(KERN_CONT " ==> ");
 446         e820_print_type(new_type);
 447         printk(KERN_CONT "\n");
 448
 449         for (i = 0; i < e820x->nr_map; i++) {
 450                 struct e820entry *ei = &e820x->map[i];
 451                 u64 final_start, final_end;
 452                 u64 ei_end;
 453
 454                 if (ei->type != old_type)
 455                         continue;
 456
 457                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 458                 /* totally covered by new range? */
 459                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 460                         ei->type = new_type;
 461                         real_updated_size += ei->size;
 462                         continue;
 463                 }
 464
 465                 /* new range is totally covered? */
 466                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 467                         __e820_add_region(e820x, start, size, new_type);
 468                         __e820_add_region(e820x, end, ei_end - end, ei->type);
 469                         ei->size = start - ei->addr;
 470                         real_updated_size += size;
 471                         continue;
 472                 }
 473
 474                 /* partially covered */
 475                 final_start = max(start, ei->addr);
 476                 final_end = min(end, ei_end);
 477                 if (final_start >= final_end)
 478                         continue;
 479
 480                 __e820_add_region(e820x, final_start, final_end - final_start,
 481                                   new_type);
 482
 483                 real_updated_size += final_end - final_start;
 484
 485                 /*
 486                  * left range could be head or tail, so need to update
 487                  * size at first.
 488                  */
 489                 ei->size -= final_end - final_start;
 490                 if (ei->addr < final_start)
 491                         continue;
 492                 ei->addr = final_end;
 493         }
 494         return real_updated_size;
 495 }
 496
 497 u64 __init e820_update_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 498                              unsigned new_type)
 499 {
 500         return __e820_update_range(&e820, start, size, old_type, new_type);
 501 }
 502
 503 static u64 __init e820_update_range_saved(u64 start, u64 size,
 504                                           unsigned old_type, unsigned new_type)
 505 {
 506         return __e820_update_range(&e820_saved, start, size, old_type,
 507                                      new_type);
 508 }
 509
 510 /* make e820 not cover the range */
 511 u64 __init e820_remove_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 512                              int checktype)
 513 {
 514         int i;
 515         u64 end;
 516         u64 real_removed_size = 0;
 517
 518         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 519                 size = ULLONG_MAX - start;
 520
 521         end = start + size;
 522         printk(KERN_DEBUG "e820 remove range: %016Lx - %016Lx ",
 523                        (unsigned long long) start,
 524                        (unsigned long long) end);
 525         if (checktype)
 526                 e820_print_type(old_type);
 527         printk(KERN_CONT "\n");
 528
 529         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 530                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 531                 u64 final_start, final_end;
 532                 u64 ei_end;
 533
 534                 if (checktype && ei->type != old_type)
 535                         continue;
 536
 537                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 538                 /* totally covered? */
 539                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 540                         real_removed_size += ei->size;
 541                         memset(ei, 0, sizeof(struct e820entry));
 542                         continue;
 543                 }
 544
 545                 /* new range is totally covered? */
 546                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 547                         e820_add_region(end, ei_end - end, ei->type);
 548                         ei->size = start - ei->addr;
 549                         real_removed_size += size;
 550                         continue;
 551                 }
 552
 553                 /* partially covered */
 554                 final_start = max(start, ei->addr);
 555                 final_end = min(end, ei_end);
 556                 if (final_start >= final_end)
 557                         continue;
 558                 real_removed_size += final_end - final_start;
 559
 560                 /*
 561                  * left range could be head or tail, so need to update
 562                  * size at first.
 563                  */
 564                 ei->size -= final_end - final_start;
 565                 if (ei->addr < final_start)
 566                         continue;
 567                 ei->addr = final_end;
 568         }
 569         return real_removed_size;
 570 }
 571
 572 void __init update_e820(void)
 573 {
 574         u32 nr_map;
 575
 576         nr_map = e820.nr_map;
 577         if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr_map))
 578                 return;
 579         e820.nr_map = nr_map;
 580         printk(KERN_INFO "modified physical RAM map:\n");
 581         e820_print_map("modified");
 582 }
 583 static void __init update_e820_saved(void)
 584 {
 585         u32 nr_map;
 586
 587         nr_map = e820_saved.nr_map;
 588         if (sanitize_e820_map(e820_saved.map, ARRAY_SIZE(e820_saved.map), &nr_map))
 589                 return;
 590         e820_saved.nr_map = nr_map;
 591 }
 592 #define MAX_GAP_END 0x100000000ull
 593 /*
 594  * Search for a gap in the e820 memory space from start_addr to end_addr.
 595  */
 596 __init int e820_search_gap(unsigned long *gapstart, unsigned long *gapsize,
 597                 unsigned long start_addr, unsigned long long end_addr)
 598 {
 599         unsigned long long last;
 600         int i = e820.nr_map;
 601         int found = 0;
 602
 603         last = (end_addr && end_addr < MAX_GAP_END) ? end_addr : MAX_GAP_END;
 604
 605         while (--i >= 0) {
 606                 unsigned long long start = e820.map[i].addr;
 607                 unsigned long long end = start + e820.map[i].size;
 608
 609                 if (end < start_addr)
 610                         continue;
 611
 612                 /*
 613                  * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
 614                  * fit in 32 bits if this condition is true
 615                  */
 616                 if (last > end) {
 617                         unsigned long gap = last - end;
 618
 619                         if (gap >= *gapsize) {
 620                                 *gapsize = gap;
 621                                 *gapstart = end;
 622                                 found = 1;
 623                         }
 624                 }
 625                 if (start < last)
 626                         last = start;
 627         }
 628         return found;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the e820
 633  * memory space.  We pass this space to PCI to assign MMIO resources
 634  * for hotplug or unconfigured devices in.
 635  * Hopefully the BIOS let enough space left.
 636  */
 637 __init void e820_setup_gap(void)
 638 {
 639         unsigned long gapstart, gapsize;
 640         int found;
 641
 642         gapstart = 0x10000000;
 643         gapsize = 0x400000;
 644         found  = e820_search_gap(&gapstart, &gapsize, 0, MAX_GAP_END);
 645
 646 #ifdef CONFIG_X86_64
 647         if (!found) {
 648                 gapstart = (max_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
 649                 printk(KERN_ERR
 650         "PCI: Warning: Cannot find a gap in the 32bit address range\n"
 651         "PCI: Unassigned devices with 32bit resource registers may break!\n");
 652         }
 653 #endif
 654
 655         /*
 656          * e820_reserve_resources_late protect stolen RAM already
 657          */
 658         pci_mem_start = gapstart;
 659
 660         printk(KERN_INFO
 661                "Allocating PCI resources starting at %lx (gap: %lx:%lx)\n",
 662                pci_mem_start, gapstart, gapsize);
 663 }
 664
 665 /**
 666  * Because of the size limitation of struct boot_params, only first
 667  * 128 E820 memory entries are passed to kernel via
 668  * boot_params.e820_map, others are passed via SETUP_E820_EXT node of
 669  * linked list of struct setup_data, which is parsed here.
 670  */
 671 void __init parse_e820_ext(struct setup_data *sdata)
 672 {
 673         int entries;
 674         struct e820entry *extmap;
 675
 676         entries = sdata->len / sizeof(struct e820entry);
 677         extmap = (struct e820entry *)(sdata->data);
 678         __append_e820_map(extmap, entries);
 679         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 680         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 681         e820_print_map("extended");
 682 }
 683
 684 #if defined(CONFIG_X86_64) || \
 685         (defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_HIBERNATION))
 686 /**
 687  * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
 688  * e820 RAM areas and mark the corresponding pages as nosave for
 689  * hibernation (32 bit) or software suspend and suspend to RAM (64 bit).
 690  *
 691  * This function requires the e820 map to be sorted and without any
 692  * overlapping entries and assumes the first e820 area to be RAM.
 693  */
 694 void __init e820_mark_nosave_regions(unsigned long limit_pfn)
 695 {
 696         int i;
 697         unsigned long pfn;
 698
 699         pfn = PFN_DOWN(e820.map[0].addr + e820.map[0].size);
 700         for (i = 1; i < e820.nr_map; i++) {
 701                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 702
 703                 if (pfn < PFN_UP(ei->addr))
 704                         register_nosave_region(pfn, PFN_UP(ei->addr));
 705
 706                 pfn = PFN_DOWN(ei->addr + ei->size);
 707                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
 708                         register_nosave_region(PFN_UP(ei->addr), pfn);
 709
 710                 if (pfn >= limit_pfn)
 711                         break;
 712         }
 713 }
 714 #endif
 715
 716 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
 717 /**
 718  * Mark ACPI NVS memory region, so that we can save/restore it during
 719  * hibernation and the subsequent resume.
 720  */
 721 static int __init e820_mark_nvs_memory(void)
 722 {
 723         int i;
 724
 725         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 726                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 727
 728                 if (ei->type == E820_NVS)
 729                         suspend_nvs_register(ei->addr, ei->size);
 730         }
 731
 732         return 0;
 733 }
 734 core_initcall(e820_mark_nvs_memory);
 735 #endif
 736
 737 /*
 738  * pre allocated 4k and reserved it in memblock and e820_saved
 739  */
 740 u64 __init early_reserve_e820(u64 startt, u64 sizet, u64 align)
 741 {
 742         u64 size = 0;
 743         u64 addr;
 744         u64 start;
 745
 746         for (start = startt; ; start += size) {
 747                 start = memblock_x86_find_in_range_size(start, &size, align);
 748                 if (start == MEMBLOCK_ERROR)
 749                         return 0;
 750                 if (size >= sizet)
 751                         break;
 752         }
 753
 754 #ifdef CONFIG_X86_32
 755         if (start >= MAXMEM)
 756                 return 0;
 757         if (start + size > MAXMEM)
 758                 size = MAXMEM - start;
 759 #endif
 760
 761         addr = round_down(start + size - sizet, align);
 762         if (addr < start)
 763                 return 0;
 764         memblock_x86_reserve_range(addr, addr + sizet, "new next");
 765         e820_update_range_saved(addr, sizet, E820_RAM, E820_RESERVED);
 766         printk(KERN_INFO "update e820_saved for early_reserve_e820\n");
 767         update_e820_saved();
 768
 769         return addr;
 770 }
 771
 772 #ifdef CONFIG_X86_32
 773 # ifdef CONFIG_X86_PAE
 774 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(36-PAGE_SHIFT))
 775 # else
 776 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(32-PAGE_SHIFT))
 777 # endif
 778 #else /* CONFIG_X86_32 */
 779 # define MAX_ARCH_PFN MAXMEM>>PAGE_SHIFT
 780 #endif
 781
 782 /*
 783  * Find the highest page frame number we have available
 784  */
 785 static unsigned long __init e820_end_pfn(unsigned long limit_pfn, unsigned type)
 786 {
 787         int i;
 788         unsigned long last_pfn = 0;
 789         unsigned long max_arch_pfn = MAX_ARCH_PFN;
 790
 791         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 792                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 793                 unsigned long start_pfn;
 794                 unsigned long end_pfn;
 795
 796                 if (ei->type != type)
 797                         continue;
 798
 799                 start_pfn = ei->addr >> PAGE_SHIFT;
 800                 end_pfn = (ei->addr + ei->size) >> PAGE_SHIFT;
 801
 802                 if (start_pfn >= limit_pfn)
 803                         continue;
 804                 if (end_pfn > limit_pfn) {
 805                         last_pfn = limit_pfn;
 806                         break;
 807                 }
 808                 if (end_pfn > last_pfn)
 809                         last_pfn = end_pfn;
 810         }
 811
 812         if (last_pfn > max_arch_pfn)
 813                 last_pfn = max_arch_pfn;
 814
 815         printk(KERN_INFO "last_pfn = %#lx max_arch_pfn = %#lx\n",
 816                          last_pfn, max_arch_pfn);
 817         return last_pfn;
 818 }
 819 unsigned long __init e820_end_of_ram_pfn(void)
 820 {
 821         return e820_end_pfn(MAX_ARCH_PFN, E820_RAM);
 822 }
 823
 824 unsigned long __init e820_end_of_low_ram_pfn(void)
 825 {
 826         return e820_end_pfn(1UL<<(32 - PAGE_SHIFT), E820_RAM);
 827 }
 828
 829 static void early_panic(char *msg)
 830 {
 831         early_printk(msg);
 832         panic(msg);
 833 }
 834
 835 static int userdef __initdata;
 836
 837 /* "mem=nopentium" disables the 4MB page tables. */
 838 static int __init parse_memopt(char *p)
 839 {
 840         u64 mem_size;
 841
 842         if (!p)
 843                 return -EINVAL;
 844
 845         if (!strcmp(p, "nopentium")) {
 846 #ifdef CONFIG_X86_32
 847                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PSE);
 848                 return 0;
 849 #else
 850                 printk(KERN_WARNING "mem=nopentium ignored! (only supported on x86_32)\n");
 851                 return -EINVAL;
 852 #endif
 853         }
 854
 855         userdef = 1;
 856         mem_size = memparse(p, &p);
 857         /* don't remove all of memory when handling "mem={invalid}" param */
 858         if (mem_size == 0)
 859                 return -EINVAL;
 860         e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
 861
 862         return 0;
 863 }
 864 early_param("mem", parse_memopt);
 865
 866 static int __init parse_memmap_opt(char *p)
 867 {
 868         char *oldp;
 869         u64 start_at, mem_size;
 870
 871         if (!p)
 872                 return -EINVAL;
 873
 874         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
 875 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 876                 /*
 877                  * If we are doing a crash dump, we still need to know
 878                  * the real mem size before original memory map is
 879                  * reset.
 880                  */
 881                 saved_max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 882 #endif
 883                 e820.nr_map = 0;
 884                 userdef = 1;
 885                 return 0;
 886         }
 887
 888         oldp = p;
 889         mem_size = memparse(p, &p);
 890         if (p == oldp)
 891                 return -EINVAL;
 892
 893         userdef = 1;
 894         if (*p == '@') {
 895                 start_at = memparse(p+1, &p);
 896                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RAM);
 897         } else if (*p == '#') {
 898                 start_at = memparse(p+1, &p);
 899                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_ACPI);
 900         } else if (*p == '$') {
 901                 start_at = memparse(p+1, &p);
 902                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RESERVED);
 903         } else
 904                 e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
 905
 906         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
 907 }
 908 early_param("memmap", parse_memmap_opt);
 909
 910 void __init finish_e820_parsing(void)
 911 {
 912         if (userdef) {
 913                 u32 nr = e820.nr_map;
 914
 915                 if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr) < 0)
 916                         early_panic("Invalid user supplied memory map");
 917                 e820.nr_map = nr;
 918
 919                 printk(KERN_INFO "user-defined physical RAM map:\n");
 920                 e820_print_map("user");
 921         }
 922 }
 923
 924 static inline const char *e820_type_to_string(int e820_type)
 925 {
 926         switch (e820_type) {
 927         case E820_RESERVED_KERN:
 928         case E820_RAM:  return "System RAM";
 929         case E820_ACPI: return "ACPI Tables";
 930         case E820_NVS:  return "ACPI Non-volatile Storage";
 931         case E820_UNUSABLE:     return "Unusable memory";
 932         default:        return "reserved";
 933         }
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Mark e820 reserved areas as busy for the resource manager.
 938  */
 939 static struct resource __initdata *e820_res;
 940 void __init e820_reserve_resources(void)
 941 {
 942         int i;
 943         struct resource *res;
 944         u64 end;
 945
 946         res = alloc_bootmem(sizeof(struct resource) * e820.nr_map);
 947         e820_res = res;
 948         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 949                 end = e820.map[i].addr + e820.map[i].size - 1;
 950                 if (end != (resource_size_t)end) {
 951                         res++;
 952                         continue;
 953                 }
 954                 res->name = e820_type_to_string(e820.map[i].type);
 955                 res->start = e820.map[i].addr;
 956                 res->end = end;
 957
 958                 res->flags = IORESOURCE_MEM;
 959
 960                 /*
 961                  * don't register the region that could be conflicted with
 962                  * pci device BAR resource and insert them later in
 963                  * pcibios_resource_survey()
 964                  */
 965                 if (e820.map[i].type != E820_RESERVED || res->start < (1ULL<<20)) {
 966                         res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
 967                         insert_resource(&iomem_resource, res);
 968                 }
 969                 res++;
 970         }
 971
 972         for (i = 0; i < e820_saved.nr_map; i++) {
 973                 struct e820entry *entry = &e820_saved.map[i];
 974                 firmware_map_add_early(entry->addr,
 975                         entry->addr + entry->size - 1,
 976                         e820_type_to_string(entry->type));
 977         }
 978 }
 979
 980 /* How much should we pad RAM ending depending on where it is? */
 981 static unsigned long ram_alignment(resource_size_t pos)
 982 {
 983         unsigned long mb = pos >> 20;
 984
 985         /* To 64kB in the first megabyte */
 986         if (!mb)
 987                 return 64*1024;
 988
 989         /* To 1MB in the first 16MB */
 990         if (mb < 16)
 991                 return 1024*1024;
 992
 993         /* To 64MB for anything above that */
 994         return 64*1024*1024;
 995 }
 996
 997 #define MAX_RESOURCE_SIZE ((resource_size_t)-1)
 998
 999 void __init e820_reserve_resources_late(void)
1000 {
1001         int i;
1002         struct resource *res;
1003
1004         res = e820_res;
1005         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1006                 if (!res->parent && res->end)
1007                         insert_resource_expand_to_fit(&iomem_resource, res);
1008                 res++;
1009         }
1010
1011         /*
1012          * Try to bump up RAM regions to reasonable boundaries to
1013          * avoid stolen RAM:
1014          */
1015         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1016                 struct e820entry *entry = &e820.map[i];
1017                 u64 start, end;
1018
1019                 if (entry->type != E820_RAM)
1020                         continue;
1021                 start = entry->addr + entry->size;
1022                 end = round_up(start, ram_alignment(start)) - 1;
1023                 if (end > MAX_RESOURCE_SIZE)
1024                         end = MAX_RESOURCE_SIZE;
1025                 if (start >= end)
1026                         continue;
1027                 printk(KERN_DEBUG "reserve RAM buffer: %016llx - %016llx ",
1028                                start, end);
1029                 reserve_region_with_split(&iomem_resource, start, end,
1030                                           "RAM buffer");
1031         }
1032 }
1033
1034 char *__init default_machine_specific_memory_setup(void)
1035 {
1036         char *who = "BIOS-e820";
1037         u32 new_nr;
1038         /*
1039          * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
1040          *
1041          * Otherwise fake a memory map; one section from 0k->640k,
1042          * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
1043          */
1044         new_nr = boot_params.e820_entries;
1045         sanitize_e820_map(boot_params.e820_map,
1046                         ARRAY_SIZE(boot_params.e820_map),
1047                         &new_nr);
1048         boot_params.e820_entries = new_nr;
1049         if (append_e820_map(boot_params.e820_map, boot_params.e820_entries)
1050           < 0) {
1051                 u64 mem_size;
1052
1053                 /* compare results from other methods and take the greater */
1054                 if (boot_params.alt_mem_k
1055                     < boot_params.screen_info.ext_mem_k) {
1056                         mem_size = boot_params.screen_info.ext_mem_k;
1057                         who = "BIOS-88";
1058                 } else {
1059                         mem_size = boot_params.alt_mem_k;
1060                         who = "BIOS-e801";
1061                 }
1062
1063                 e820.nr_map = 0;
1064                 e820_add_region(0, LOWMEMSIZE(), E820_RAM);
1065                 e820_add_region(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_RAM);
1066         }
1067
1068         /* In case someone cares... */
1069         return who;
1070 }
1071
1072 void __init setup_memory_map(void)
1073 {
1074         char *who;
1075
1076         who = x86_init.resources.memory_setup();
1077         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
1078         printk(KERN_INFO "BIOS-provided physical RAM map:\n");
1079         e820_print_map(who);
1080 }
1081
1082 void __init memblock_x86_fill(void)
1083 {
1084         int i;
1085         u64 end;
1086
1087         /*
1088          * EFI may have more than 128 entries
1089          * We are safe to enable resizing, beause memblock_x86_fill()
1090          * is rather later for x86
1091          */
1092         memblock_can_resize = 1;
1093
1094         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1095                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
1096
1097                 end = ei->addr + ei->size;
1098                 if (end != (resource_size_t)end)
1099                         continue;
1100
1101                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
1102                         continue;
1103
1104                 memblock_add(ei->addr, ei->size);
1105         }
1106
1107         memblock_analyze();
1108         memblock_dump_all();
1109 }
1110
1111 void __init memblock_find_dma_reserve(void)
1112 {
1113 #ifdef CONFIG_X86_64
1114         u64 free_size_pfn;
1115         u64 mem_size_pfn;
1116         /*
1117          * need to find out used area below MAX_DMA_PFN
1118          * need to use memblock to get free size in [0, MAX_DMA_PFN]
1119          * at first, and assume boot_mem will not take below MAX_DMA_PFN
1120          */
1121         mem_size_pfn = memblock_x86_memory_in_range(0, MAX_DMA_PFN << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
1122         free_size_pfn = memblock_x86_free_memory_in_range(0, MAX_DMA_PFN << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
1123         set_dma_reserve(mem_size_pfn - free_size_pfn);
1124 #endif
1125 }