arch/x86/kernel/e820.c

   1 /*
   2  * Handle the memory map.
   3  * The functions here do the job until bootmem takes over.
   4  *
   5  *  Getting sanitize_e820_map() in sync with i386 version by applying change:
   6  *  -  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
   7  *     Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
   8  *  Venkatesh Pallipadi <venkatesh.pallipadi@intel.com>
   9  *
  10  */
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/crash_dump.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/bootmem.h>
  17 #include <linux/pfn.h>
  18 #include <linux/suspend.h>
  19 #include <linux/acpi.h>
  20 #include <linux/firmware-map.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm/e820.h>
  24 #include <asm/proto.h>
  25 #include <asm/setup.h>
  26
  27 /*
  28  * The e820 map is the map that gets modified e.g. with command line parameters
  29  * and that is also registered with modifications in the kernel resource tree
  30  * with the iomem_resource as parent.
  31  *
  32  * The e820_saved is directly saved after the BIOS-provided memory map is
  33  * copied. It doesn't get modified afterwards. It's registered for the
  34  * /sys/firmware/memmap interface.
  35  *
  36  * That memory map is not modified and is used as base for kexec. The kexec'd
  37  * kernel should get the same memory map as the firmware provides. Then the
  38  * user can e.g. boot the original kernel with mem=1G while still booting the
  39  * next kernel with full memory.
  40  */
  41 struct e820map e820;
  42 struct e820map e820_saved;
  43
  44 /* For PCI or other memory-mapped resources */
  45 unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
  46 #ifdef CONFIG_PCI
  47 EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
  48 #endif
  49
  50 /*
  51  * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
  52  * with type.
  53  */
  54 int
  55 e820_any_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  56 {
  57         int i;
  58
  59         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  60                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  61
  62                 if (type && ei->type != type)
  63                         continue;
  64                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  65                         continue;
  66                 return 1;
  67         }
  68         return 0;
  69 }
  70 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_any_mapped);
  71
  72 /*
  73  * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
  74  *
  75  * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
  76  * not-overlapping, which is the case
  77  */
  78 int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  79 {
  80         int i;
  81
  82         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  83                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  84
  85                 if (type && ei->type != type)
  86                         continue;
  87                 /* is the region (part) in overlap with the current region ?*/
  88                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  89                         continue;
  90
  91                 /* if the region is at the beginning of <start,end> we move
  92                  * start to the end of the region since it's ok until there
  93                  */
  94                 if (ei->addr <= start)
  95                         start = ei->addr + ei->size;
  96                 /*
  97                  * if start is now at or beyond end, we're done, full
  98                  * coverage
  99                  */
 100                 if (start >= end)
 101                         return 1;
 102         }
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Add a memory region to the kernel e820 map.
 108  */
 109 static void __init __e820_add_region(struct e820map *e820x, u64 start, u64 size,
 110                                          int type)
 111 {
 112         int x = e820x->nr_map;
 113
 114         if (x >= ARRAY_SIZE(e820x->map)) {
 115                 printk(KERN_ERR "Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
 116                 return;
 117         }
 118
 119         e820x->map[x].addr = start;
 120         e820x->map[x].size = size;
 121         e820x->map[x].type = type;
 122         e820x->nr_map++;
 123 }
 124
 125 void __init e820_add_region(u64 start, u64 size, int type)
 126 {
 127         __e820_add_region(&e820, start, size, type);
 128 }
 129
 130 static void __init e820_print_type(u32 type)
 131 {
 132         switch (type) {
 133         case E820_RAM:
 134         case E820_RESERVED_KERN:
 135                 printk(KERN_CONT "(usable)");
 136                 break;
 137         case E820_RESERVED:
 138         case E820_RESERVED_EFI:
 139                 printk(KERN_CONT "(reserved)");
 140                 break;
 141         case E820_ACPI:
 142                 printk(KERN_CONT "(ACPI data)");
 143                 break;
 144         case E820_NVS:
 145                 printk(KERN_CONT "(ACPI NVS)");
 146                 break;
 147         case E820_UNUSABLE:
 148                 printk(KERN_CONT "(unusable)");
 149                 break;
 150         default:
 151                 printk(KERN_CONT "type %u", type);
 152                 break;
 153         }
 154 }
 155
 156 void __init e820_print_map(char *who)
 157 {
 158         int i;
 159
 160         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 161                 printk(KERN_INFO " %s: %016Lx - %016Lx ", who,
 162                        (unsigned long long) e820.map[i].addr,
 163                        (unsigned long long)
 164                        (e820.map[i].addr + e820.map[i].size));
 165                 e820_print_type(e820.map[i].type);
 166                 printk(KERN_CONT "\n");
 167         }
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Sanitize the BIOS e820 map.
 172  *
 173  * Some e820 responses include overlapping entries. The following
 174  * replaces the original e820 map with a new one, removing overlaps,
 175  * and resolving conflicting memory types in favor of highest
 176  * numbered type.
 177  *
 178  * The input parameter biosmap points to an array of 'struct
 179  * e820entry' which on entry has elements in the range [0, *pnr_map)
 180  * valid, and which has space for up to max_nr_map entries.
 181  * On return, the resulting sanitized e820 map entries will be in
 182  * overwritten in the same location, starting at biosmap.
 183  *
 184  * The integer pointed to by pnr_map must be valid on entry (the
 185  * current number of valid entries located at biosmap) and will
 186  * be updated on return, with the new number of valid entries
 187  * (something no more than max_nr_map.)
 188  *
 189  * The return value from sanitize_e820_map() is zero if it
 190  * successfully 'sanitized' the map entries passed in, and is -1
 191  * if it did nothing, which can happen if either of (1) it was
 192  * only passed one map entry, or (2) any of the input map entries
 193  * were invalid (start + size < start, meaning that the size was
 194  * so big the described memory range wrapped around through zero.)
 195  *
 196  *      Visually we're performing the following
 197  *      (1,2,3,4 = memory types)...
 198  *
 199  *      Sample memory map (w/overlaps):
 200  *         ____22__________________
 201  *         ______________________4_
 202  *         ____1111________________
 203  *         _44_____________________
 204  *         11111111________________
 205  *         ____________________33__
 206  *         ___________44___________
 207  *         __________33333_________
 208  *         ______________22________
 209  *         ___________________2222_
 210  *         _________111111111______
 211  *         _____________________11_
 212  *         _________________4______
 213  *
 214  *      Sanitized equivalent (no overlap):
 215  *         1_______________________
 216  *         _44_____________________
 217  *         ___1____________________
 218  *         ____22__________________
 219  *         ______11________________
 220  *         _________1______________
 221  *         __________3_____________
 222  *         ___________44___________
 223  *         _____________33_________
 224  *         _______________2________
 225  *         ________________1_______
 226  *         _________________4______
 227  *         ___________________2____
 228  *         ____________________33__
 229  *         ______________________4_
 230  */
 231
 232 int __init sanitize_e820_map(struct e820entry *biosmap, int max_nr_map,
 233                              u32 *pnr_map)
 234 {
 235         struct change_member {
 236                 struct e820entry *pbios; /* pointer to original bios entry */
 237                 unsigned long long addr; /* address for this change point */
 238         };
 239         static struct change_member change_point_list[2*E820_X_MAX] __initdata;
 240         static struct change_member *change_point[2*E820_X_MAX] __initdata;
 241         static struct e820entry *overlap_list[E820_X_MAX] __initdata;
 242         static struct e820entry new_bios[E820_X_MAX] __initdata;
 243         struct change_member *change_tmp;
 244         unsigned long current_type, last_type;
 245         unsigned long long last_addr;
 246         int chgidx, still_changing;
 247         int overlap_entries;
 248         int new_bios_entry;
 249         int old_nr, new_nr, chg_nr;
 250         int i;
 251
 252         /* if there's only one memory region, don't bother */
 253         if (*pnr_map < 2)
 254                 return -1;
 255
 256         old_nr = *pnr_map;
 257         BUG_ON(old_nr > max_nr_map);
 258
 259         /* bail out if we find any unreasonable addresses in bios map */
 260         for (i = 0; i < old_nr; i++)
 261                 if (biosmap[i].addr + biosmap[i].size < biosmap[i].addr)
 262                         return -1;
 263
 264         /* create pointers for initial change-point information (for sorting) */
 265         for (i = 0; i < 2 * old_nr; i++)
 266                 change_point[i] = &change_point_list[i];
 267
 268         /* record all known change-points (starting and ending addresses),
 269            omitting those that are for empty memory regions */
 270         chgidx = 0;
 271         for (i = 0; i < old_nr; i++)    {
 272                 if (biosmap[i].size != 0) {
 273                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
 274                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 275                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr +
 276                                 biosmap[i].size;
 277                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 278                 }
 279         }
 280         chg_nr = chgidx;
 281
 282         /* sort change-point list by memory addresses (low -> high) */
 283         still_changing = 1;
 284         while (still_changing)  {
 285                 still_changing = 0;
 286                 for (i = 1; i < chg_nr; i++)  {
 287                         unsigned long long curaddr, lastaddr;
 288                         unsigned long long curpbaddr, lastpbaddr;
 289
 290                         curaddr = change_point[i]->addr;
 291                         lastaddr = change_point[i - 1]->addr;
 292                         curpbaddr = change_point[i]->pbios->addr;
 293                         lastpbaddr = change_point[i - 1]->pbios->addr;
 294
 295                         /*
 296                          * swap entries, when:
 297                          *
 298                          * curaddr > lastaddr or
 299                          * curaddr == lastaddr and curaddr == curpbaddr and
 300                          * lastaddr != lastpbaddr
 301                          */
 302                         if (curaddr < lastaddr ||
 303                             (curaddr == lastaddr && curaddr == curpbaddr &&
 304                              lastaddr != lastpbaddr)) {
 305                                 change_tmp = change_point[i];
 306                                 change_point[i] = change_point[i-1];
 307                                 change_point[i-1] = change_tmp;
 308                                 still_changing = 1;
 309                         }
 310                 }
 311         }
 312
 313         /* create a new bios memory map, removing overlaps */
 314         overlap_entries = 0;     /* number of entries in the overlap table */
 315         new_bios_entry = 0;      /* index for creating new bios map entries */
 316         last_type = 0;           /* start with undefined memory type */
 317         last_addr = 0;           /* start with 0 as last starting address */
 318
 319         /* loop through change-points, determining affect on the new bios map */
 320         for (chgidx = 0; chgidx < chg_nr; chgidx++) {
 321                 /* keep track of all overlapping bios entries */
 322                 if (change_point[chgidx]->addr ==
 323                     change_point[chgidx]->pbios->addr) {
 324                         /*
 325                          * add map entry to overlap list (> 1 entry
 326                          * implies an overlap)
 327                          */
 328                         overlap_list[overlap_entries++] =
 329                                 change_point[chgidx]->pbios;
 330                 } else {
 331                         /*
 332                          * remove entry from list (order independent,
 333                          * so swap with last)
 334                          */
 335                         for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
 336                                 if (overlap_list[i] ==
 337                                     change_point[chgidx]->pbios)
 338                                         overlap_list[i] =
 339                                                 overlap_list[overlap_entries-1];
 340                         }
 341                         overlap_entries--;
 342                 }
 343                 /*
 344                  * if there are overlapping entries, decide which
 345                  * "type" to use (larger value takes precedence --
 346                  * 1=usable, 2,3,4,4+=unusable)
 347                  */
 348                 current_type = 0;
 349                 for (i = 0; i < overlap_entries; i++)
 350                         if (overlap_list[i]->type > current_type)
 351                                 current_type = overlap_list[i]->type;
 352                 /*
 353                  * continue building up new bios map based on this
 354                  * information
 355                  */
 356                 if (current_type != last_type)  {
 357                         if (last_type != 0)      {
 358                                 new_bios[new_bios_entry].size =
 359                                         change_point[chgidx]->addr - last_addr;
 360                                 /*
 361                                  * move forward only if the new size
 362                                  * was non-zero
 363                                  */
 364                                 if (new_bios[new_bios_entry].size != 0)
 365                                         /*
 366                                          * no more space left for new
 367                                          * bios entries ?
 368                                          */
 369                                         if (++new_bios_entry >= max_nr_map)
 370                                                 break;
 371                         }
 372                         if (current_type != 0)  {
 373                                 new_bios[new_bios_entry].addr =
 374                                         change_point[chgidx]->addr;
 375                                 new_bios[new_bios_entry].type = current_type;
 376                                 last_addr = change_point[chgidx]->addr;
 377                         }
 378                         last_type = current_type;
 379                 }
 380         }
 381         /* retain count for new bios entries */
 382         new_nr = new_bios_entry;
 383
 384         /* copy new bios mapping into original location */
 385         memcpy(biosmap, new_bios, new_nr * sizeof(struct e820entry));
 386         *pnr_map = new_nr;
 387
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 static int __init __append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 392 {
 393         while (nr_map) {
 394                 u64 start = biosmap->addr;
 395                 u64 size = biosmap->size;
 396                 u64 end = start + size;
 397                 u32 type = biosmap->type;
 398
 399                 /* Overflow in 64 bits? Ignore the memory map. */
 400                 if (start > end)
 401                         return -1;
 402
 403                 e820_add_region(start, size, type);
 404
 405                 biosmap++;
 406                 nr_map--;
 407         }
 408         return 0;
 409 }
 410
 411 /*
 412  * Copy the BIOS e820 map into a safe place.
 413  *
 414  * Sanity-check it while we're at it..
 415  *
 416  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
 417  * will have given us a memory map that we can use to properly
 418  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
 419  */
 420 static int __init append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 421 {
 422         /* Only one memory region (or negative)? Ignore it */
 423         if (nr_map < 2)
 424                 return -1;
 425
 426         return __append_e820_map(biosmap, nr_map);
 427 }
 428
 429 static u64 __init __e820_update_range(struct e820map *e820x, u64 start,
 430                                         u64 size, unsigned old_type,
 431                                         unsigned new_type)
 432 {
 433         u64 end;
 434         unsigned int i;
 435         u64 real_updated_size = 0;
 436
 437         BUG_ON(old_type == new_type);
 438
 439         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 440                 size = ULLONG_MAX - start;
 441
 442         end = start + size;
 443         printk(KERN_DEBUG "e820 update range: %016Lx - %016Lx ",
 444                        (unsigned long long) start,
 445                        (unsigned long long) end);
 446         e820_print_type(old_type);
 447         printk(KERN_CONT " ==> ");
 448         e820_print_type(new_type);
 449         printk(KERN_CONT "\n");
 450
 451         for (i = 0; i < e820x->nr_map; i++) {
 452                 struct e820entry *ei = &e820x->map[i];
 453                 u64 final_start, final_end;
 454                 u64 ei_end;
 455
 456                 if (ei->type != old_type)
 457                         continue;
 458
 459                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 460                 /* totally covered by new range? */
 461                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 462                         ei->type = new_type;
 463                         real_updated_size += ei->size;
 464                         continue;
 465                 }
 466
 467                 /* new range is totally covered? */
 468                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 469                         __e820_add_region(e820x, start, size, new_type);
 470                         __e820_add_region(e820x, end, ei_end - end, ei->type);
 471                         ei->size = start - ei->addr;
 472                         real_updated_size += size;
 473                         continue;
 474                 }
 475
 476                 /* partially covered */
 477                 final_start = max(start, ei->addr);
 478                 final_end = min(end, ei_end);
 479                 if (final_start >= final_end)
 480                         continue;
 481
 482                 __e820_add_region(e820x, final_start, final_end - final_start,
 483                                   new_type);
 484
 485                 real_updated_size += final_end - final_start;
 486
 487                 /*
 488                  * left range could be head or tail, so need to update
 489                  * size at first.
 490                  */
 491                 ei->size -= final_end - final_start;
 492                 if (ei->addr < final_start)
 493                         continue;
 494                 ei->addr = final_end;
 495         }
 496         return real_updated_size;
 497 }
 498
 499 u64 __init e820_update_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 500                              unsigned new_type)
 501 {
 502         return __e820_update_range(&e820, start, size, old_type, new_type);
 503 }
 504
 505 static u64 __init e820_update_range_saved(u64 start, u64 size,
 506                                           unsigned old_type, unsigned new_type)
 507 {
 508         return __e820_update_range(&e820_saved, start, size, old_type,
 509                                      new_type);
 510 }
 511
 512 /* make e820 not cover the range */
 513 u64 __init e820_remove_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 514                              int checktype)
 515 {
 516         int i;
 517         u64 end;
 518         u64 real_removed_size = 0;
 519
 520         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 521                 size = ULLONG_MAX - start;
 522
 523         end = start + size;
 524         printk(KERN_DEBUG "e820 remove range: %016Lx - %016Lx ",
 525                        (unsigned long long) start,
 526                        (unsigned long long) end);
 527         if (checktype)
 528                 e820_print_type(old_type);
 529         printk(KERN_CONT "\n");
 530
 531         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 532                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 533                 u64 final_start, final_end;
 534                 u64 ei_end;
 535
 536                 if (checktype && ei->type != old_type)
 537                         continue;
 538
 539                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 540                 /* totally covered? */
 541                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 542                         real_removed_size += ei->size;
 543                         memset(ei, 0, sizeof(struct e820entry));
 544                         continue;
 545                 }
 546
 547                 /* new range is totally covered? */
 548                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 549                         e820_add_region(end, ei_end - end, ei->type);
 550                         ei->size = start - ei->addr;
 551                         real_removed_size += size;
 552                         continue;
 553                 }
 554
 555                 /* partially covered */
 556                 final_start = max(start, ei->addr);
 557                 final_end = min(end, ei_end);
 558                 if (final_start >= final_end)
 559                         continue;
 560                 real_removed_size += final_end - final_start;
 561
 562                 /*
 563                  * left range could be head or tail, so need to update
 564                  * size at first.
 565                  */
 566                 ei->size -= final_end - final_start;
 567                 if (ei->addr < final_start)
 568                         continue;
 569                 ei->addr = final_end;
 570         }
 571         return real_removed_size;
 572 }
 573
 574 void __init update_e820(void)
 575 {
 576         u32 nr_map;
 577
 578         nr_map = e820.nr_map;
 579         if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr_map))
 580                 return;
 581         e820.nr_map = nr_map;
 582         printk(KERN_INFO "modified physical RAM map:\n");
 583         e820_print_map("modified");
 584 }
 585 static void __init update_e820_saved(void)
 586 {
 587         u32 nr_map;
 588
 589         nr_map = e820_saved.nr_map;
 590         if (sanitize_e820_map(e820_saved.map, ARRAY_SIZE(e820_saved.map), &nr_map))
 591                 return;
 592         e820_saved.nr_map = nr_map;
 593 }
 594 #define MAX_GAP_END 0x100000000ull
 595 /*
 596  * Search for a gap in the e820 memory space from start_addr to end_addr.
 597  */
 598 __init int e820_search_gap(unsigned long *gapstart, unsigned long *gapsize,
 599                 unsigned long start_addr, unsigned long long end_addr)
 600 {
 601         unsigned long long last;
 602         int i = e820.nr_map;
 603         int found = 0;
 604
 605         last = (end_addr && end_addr < MAX_GAP_END) ? end_addr : MAX_GAP_END;
 606
 607         while (--i >= 0) {
 608                 unsigned long long start = e820.map[i].addr;
 609                 unsigned long long end = start + e820.map[i].size;
 610
 611                 if (end < start_addr)
 612                         continue;
 613
 614                 /*
 615                  * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
 616                  * fit in 32 bits if this condition is true
 617                  */
 618                 if (last > end) {
 619                         unsigned long gap = last - end;
 620
 621                         if (gap >= *gapsize) {
 622                                 *gapsize = gap;
 623                                 *gapstart = end;
 624                                 found = 1;
 625                         }
 626                 }
 627                 if (start < last)
 628                         last = start;
 629         }
 630         return found;
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the e820
 635  * memory space.  We pass this space to PCI to assign MMIO resources
 636  * for hotplug or unconfigured devices in.
 637  * Hopefully the BIOS let enough space left.
 638  */
 639 __init void e820_setup_gap(void)
 640 {
 641         unsigned long gapstart, gapsize;
 642         int found;
 643
 644         gapstart = 0x10000000;
 645         gapsize = 0x400000;
 646         found  = e820_search_gap(&gapstart, &gapsize, 0, MAX_GAP_END);
 647
 648 #ifdef CONFIG_X86_64
 649         if (!found) {
 650                 gapstart = (max_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
 651                 printk(KERN_ERR
 652         "PCI: Warning: Cannot find a gap in the 32bit address range\n"
 653         "PCI: Unassigned devices with 32bit resource registers may break!\n");
 654         }
 655 #endif
 656
 657         /*
 658          * e820_reserve_resources_late protect stolen RAM already
 659          */
 660         pci_mem_start = gapstart;
 661
 662         printk(KERN_INFO
 663                "Allocating PCI resources starting at %lx (gap: %lx:%lx)\n",
 664                pci_mem_start, gapstart, gapsize);
 665 }
 666
 667 /**
 668  * Because of the size limitation of struct boot_params, only first
 669  * 128 E820 memory entries are passed to kernel via
 670  * boot_params.e820_map, others are passed via SETUP_E820_EXT node of
 671  * linked list of struct setup_data, which is parsed here.
 672  */
 673 void __init parse_e820_ext(struct setup_data *sdata)
 674 {
 675         int entries;
 676         struct e820entry *extmap;
 677
 678         entries = sdata->len / sizeof(struct e820entry);
 679         extmap = (struct e820entry *)(sdata->data);
 680         __append_e820_map(extmap, entries);
 681         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 682         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 683         e820_print_map("extended");
 684 }
 685
 686 #if defined(CONFIG_X86_64) || \
 687         (defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_HIBERNATION))
 688 /**
 689  * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
 690  * e820 RAM areas and mark the corresponding pages as nosave for
 691  * hibernation (32 bit) or software suspend and suspend to RAM (64 bit).
 692  *
 693  * This function requires the e820 map to be sorted and without any
 694  * overlapping entries and assumes the first e820 area to be RAM.
 695  */
 696 void __init e820_mark_nosave_regions(unsigned long limit_pfn)
 697 {
 698         int i;
 699         unsigned long pfn;
 700
 701         pfn = PFN_DOWN(e820.map[0].addr + e820.map[0].size);
 702         for (i = 1; i < e820.nr_map; i++) {
 703                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 704
 705                 if (pfn < PFN_UP(ei->addr))
 706                         register_nosave_region(pfn, PFN_UP(ei->addr));
 707
 708                 pfn = PFN_DOWN(ei->addr + ei->size);
 709                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
 710                         register_nosave_region(PFN_UP(ei->addr), pfn);
 711
 712                 if (pfn >= limit_pfn)
 713                         break;
 714         }
 715 }
 716 #endif
 717
 718 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
 719 /**
 720  * Mark ACPI NVS memory region, so that we can save/restore it during
 721  * hibernation and the subsequent resume.
 722  */
 723 static int __init e820_mark_nvs_memory(void)
 724 {
 725         int i;
 726
 727         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 728                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 729
 730                 if (ei->type == E820_NVS)
 731                         suspend_nvs_register(ei->addr, ei->size);
 732         }
 733
 734         return 0;
 735 }
 736 core_initcall(e820_mark_nvs_memory);
 737 #endif
 738
 739 /*
 740  * pre allocated 4k and reserved it in memblock and e820_saved
 741  */
 742 u64 __init early_reserve_e820(u64 startt, u64 sizet, u64 align)
 743 {
 744         u64 size = 0;
 745         u64 addr;
 746         u64 start;
 747
 748         for (start = startt; ; start += size) {
 749                 start = memblock_x86_find_in_range_size(start, &size, align);
 750                 if (start == MEMBLOCK_ERROR)
 751                         return 0;
 752                 if (size >= sizet)
 753                         break;
 754         }
 755
 756 #ifdef CONFIG_X86_32
 757         if (start >= MAXMEM)
 758                 return 0;
 759         if (start + size > MAXMEM)
 760                 size = MAXMEM - start;
 761 #endif
 762
 763         addr = round_down(start + size - sizet, align);
 764         if (addr < start)
 765                 return 0;
 766         memblock_x86_reserve_range(addr, addr + sizet, "new next");
 767         e820_update_range_saved(addr, sizet, E820_RAM, E820_RESERVED);
 768         printk(KERN_INFO "update e820_saved for early_reserve_e820\n");
 769         update_e820_saved();
 770
 771         return addr;
 772 }
 773
 774 #ifdef CONFIG_X86_32
 775 # ifdef CONFIG_X86_PAE
 776 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(36-PAGE_SHIFT))
 777 # else
 778 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(32-PAGE_SHIFT))
 779 # endif
 780 #else /* CONFIG_X86_32 */
 781 # define MAX_ARCH_PFN MAXMEM>>PAGE_SHIFT
 782 #endif
 783
 784 /*
 785  * Find the highest page frame number we have available
 786  */
 787 unsigned long __init e820_end_pfn(unsigned long limit_pfn, unsigned type)
 788 {
 789         int i;
 790         unsigned long last_pfn = 0;
 791         unsigned long max_arch_pfn = MAX_ARCH_PFN;
 792
 793         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 794                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 795                 unsigned long start_pfn;
 796                 unsigned long end_pfn;
 797
 798                 if (ei->type != type)
 799                         continue;
 800
 801                 start_pfn = ei->addr >> PAGE_SHIFT;
 802                 end_pfn = (ei->addr + ei->size) >> PAGE_SHIFT;
 803
 804                 if (start_pfn >= limit_pfn)
 805                         continue;
 806                 if (end_pfn > limit_pfn) {
 807                         last_pfn = limit_pfn;
 808                         break;
 809                 }
 810                 if (end_pfn > last_pfn)
 811                         last_pfn = end_pfn;
 812         }
 813
 814         if (last_pfn > max_arch_pfn)
 815                 last_pfn = max_arch_pfn;
 816
 817         printk(KERN_INFO "last_pfn = %#lx max_arch_pfn = %#lx\n",
 818                          last_pfn, max_arch_pfn);
 819         return last_pfn;
 820 }
 821 unsigned long __init e820_end_of_ram_pfn(void)
 822 {
 823         return e820_end_pfn(MAX_ARCH_PFN, E820_RAM);
 824 }
 825
 826 unsigned long __init e820_end_of_low_ram_pfn(void)
 827 {
 828         return e820_end_pfn(1UL<<(32 - PAGE_SHIFT), E820_RAM);
 829 }
 830
 831 static void early_panic(char *msg)
 832 {
 833         early_printk(msg);
 834         panic(msg);
 835 }
 836
 837 static int userdef __initdata;
 838
 839 /* "mem=nopentium" disables the 4MB page tables. */
 840 static int __init parse_memopt(char *p)
 841 {
 842         u64 mem_size;
 843
 844         if (!p)
 845                 return -EINVAL;
 846
 847         if (!strcmp(p, "nopentium")) {
 848 #ifdef CONFIG_X86_32
 849                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PSE);
 850                 return 0;
 851 #else
 852                 printk(KERN_WARNING "mem=nopentium ignored! (only supported on x86_32)\n");
 853                 return -EINVAL;
 854 #endif
 855         }
 856
 857         userdef = 1;
 858         mem_size = memparse(p, &p);
 859         /* don't remove all of memory when handling "mem={invalid}" param */
 860         if (mem_size == 0)
 861                 return -EINVAL;
 862         e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
 863
 864         return 0;
 865 }
 866 early_param("mem", parse_memopt);
 867
 868 static int __init parse_memmap_opt(char *p)
 869 {
 870         char *oldp;
 871         u64 start_at, mem_size;
 872
 873         if (!p)
 874                 return -EINVAL;
 875
 876         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
 877 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 878                 /*
 879                  * If we are doing a crash dump, we still need to know
 880                  * the real mem size before original memory map is
 881                  * reset.
 882                  */
 883                 saved_max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
 884 #endif
 885                 e820.nr_map = 0;
 886                 userdef = 1;
 887                 return 0;
 888         }
 889
 890         oldp = p;
 891         mem_size = memparse(p, &p);
 892         if (p == oldp)
 893                 return -EINVAL;
 894
 895         userdef = 1;
 896         if (*p == '@') {
 897                 start_at = memparse(p+1, &p);
 898                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RAM);
 899         } else if (*p == '#') {
 900                 start_at = memparse(p+1, &p);
 901                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_ACPI);
 902         } else if (*p == '$') {
 903                 start_at = memparse(p+1, &p);
 904                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RESERVED);
 905         } else
 906                 e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
 907
 908         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
 909 }
 910 early_param("memmap", parse_memmap_opt);
 911
 912 void __init finish_e820_parsing(void)
 913 {
 914         if (userdef) {
 915                 u32 nr = e820.nr_map;
 916
 917                 if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr) < 0)
 918                         early_panic("Invalid user supplied memory map");
 919                 e820.nr_map = nr;
 920
 921                 printk(KERN_INFO "user-defined physical RAM map:\n");
 922                 e820_print_map("user");
 923         }
 924 }
 925
 926 static inline const char *e820_type_to_string(int e820_type)
 927 {
 928         switch (e820_type) {
 929         case E820_RESERVED_KERN:
 930         case E820_RAM:  return "System RAM";
 931         case E820_ACPI: return "ACPI Tables";
 932         case E820_NVS:  return "ACPI Non-volatile Storage";
 933         case E820_UNUSABLE:     return "Unusable memory";
 934         default:        return "reserved";
 935         }
 936 }
 937
 938 /*
 939  * Mark e820 reserved areas as busy for the resource manager.
 940  */
 941 static struct resource __initdata *e820_res;
 942 void __init e820_reserve_resources(void)
 943 {
 944         int i;
 945         struct resource *res;
 946         u64 end;
 947
 948         res = alloc_bootmem(sizeof(struct resource) * e820.nr_map);
 949         e820_res = res;
 950         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 951                 end = e820.map[i].addr + e820.map[i].size - 1;
 952                 if (end != (resource_size_t)end) {
 953                         res++;
 954                         continue;
 955                 }
 956                 res->name = e820_type_to_string(e820.map[i].type);
 957                 res->start = e820.map[i].addr;
 958                 res->end = end;
 959
 960                 res->flags = IORESOURCE_MEM;
 961
 962                 /*
 963                  * don't register the region that could be conflicted with
 964                  * pci device BAR resource and insert them later in
 965                  * pcibios_resource_survey()
 966                  */
 967                 if (e820.map[i].type != E820_RESERVED || res->start < (1ULL<<20)) {
 968                         res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
 969                         insert_resource(&iomem_resource, res);
 970                 }
 971                 res++;
 972         }
 973
 974         for (i = 0; i < e820_saved.nr_map; i++) {
 975                 struct e820entry *entry = &e820_saved.map[i];
 976                 firmware_map_add_early(entry->addr,
 977                         entry->addr + entry->size - 1,
 978                         e820_type_to_string(entry->type));
 979         }
 980 }
 981
 982 /* How much should we pad RAM ending depending on where it is? */
 983 static unsigned long ram_alignment(resource_size_t pos)
 984 {
 985         unsigned long mb = pos >> 20;
 986
 987         /* To 64kB in the first megabyte */
 988         if (!mb)
 989                 return 64*1024;
 990
 991         /* To 1MB in the first 16MB */
 992         if (mb < 16)
 993                 return 1024*1024;
 994
 995         /* To 64MB for anything above that */
 996         return 64*1024*1024;
 997 }
 998
 999 #define MAX_RESOURCE_SIZE ((resource_size_t)-1)
1000
1001 void __init e820_reserve_resources_late(void)
1002 {
1003         int i;
1004         struct resource *res;
1005
1006         res = e820_res;
1007         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1008                 if (!res->parent && res->end)
1009                         insert_resource_expand_to_fit(&iomem_resource, res);
1010                 res++;
1011         }
1012
1013         /*
1014          * Try to bump up RAM regions to reasonable boundaries to
1015          * avoid stolen RAM:
1016          */
1017         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1018                 struct e820entry *entry = &e820.map[i];
1019                 u64 start, end;
1020
1021                 if (entry->type != E820_RAM)
1022                         continue;
1023                 start = entry->addr + entry->size;
1024                 end = round_up(start, ram_alignment(start)) - 1;
1025                 if (end > MAX_RESOURCE_SIZE)
1026                         end = MAX_RESOURCE_SIZE;
1027                 if (start >= end)
1028                         continue;
1029                 printk(KERN_DEBUG "reserve RAM buffer: %016llx - %016llx ",
1030                                start, end);
1031                 reserve_region_with_split(&iomem_resource, start, end,
1032                                           "RAM buffer");
1033         }
1034 }
1035
1036 char *__init default_machine_specific_memory_setup(void)
1037 {
1038         char *who = "BIOS-e820";
1039         u32 new_nr;
1040         /*
1041          * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
1042          *
1043          * Otherwise fake a memory map; one section from 0k->640k,
1044          * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
1045          */
1046         new_nr = boot_params.e820_entries;
1047         sanitize_e820_map(boot_params.e820_map,
1048                         ARRAY_SIZE(boot_params.e820_map),
1049                         &new_nr);
1050         boot_params.e820_entries = new_nr;
1051         if (append_e820_map(boot_params.e820_map, boot_params.e820_entries)
1052           < 0) {
1053                 u64 mem_size;
1054
1055                 /* compare results from other methods and take the greater */
1056                 if (boot_params.alt_mem_k
1057                     < boot_params.screen_info.ext_mem_k) {
1058                         mem_size = boot_params.screen_info.ext_mem_k;
1059                         who = "BIOS-88";
1060                 } else {
1061                         mem_size = boot_params.alt_mem_k;
1062                         who = "BIOS-e801";
1063                 }
1064
1065                 e820.nr_map = 0;
1066                 e820_add_region(0, LOWMEMSIZE(), E820_RAM);
1067                 e820_add_region(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_RAM);
1068         }
1069
1070         /* In case someone cares... */
1071         return who;
1072 }
1073
1074 void __init setup_memory_map(void)
1075 {
1076         char *who;
1077
1078         who = x86_init.resources.memory_setup();
1079         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
1080         printk(KERN_INFO "BIOS-provided physical RAM map:\n");
1081         e820_print_map(who);
1082 }
1083
1084 void __init memblock_x86_fill(void)
1085 {
1086         int i;
1087         u64 end;
1088
1089         /*
1090          * EFI may have more than 128 entries
1091          * We are safe to enable resizing, beause memblock_x86_fill()
1092          * is rather later for x86
1093          */
1094         memblock_can_resize = 1;
1095
1096         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1097                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
1098
1099                 end = ei->addr + ei->size;
1100                 if (end != (resource_size_t)end)
1101                         continue;
1102
1103                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
1104                         continue;
1105
1106                 memblock_add(ei->addr, ei->size);
1107         }
1108
1109         memblock_analyze();
1110         memblock_dump_all();
1111 }
1112
1113 void __init memblock_find_dma_reserve(void)
1114 {
1115 #ifdef CONFIG_X86_64
1116         u64 free_size_pfn;
1117         u64 mem_size_pfn;
1118         /*
1119          * need to find out used area below MAX_DMA_PFN
1120          * need to use memblock to get free size in [0, MAX_DMA_PFN]
1121          * at first, and assume boot_mem will not take below MAX_DMA_PFN
1122          */
1123         mem_size_pfn = memblock_x86_memory_in_range(0, MAX_DMA_PFN << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
1124         free_size_pfn = memblock_x86_free_memory_in_range(0, MAX_DMA_PFN << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
1125         set_dma_reserve(mem_size_pfn - free_size_pfn);
1126 #endif
1127 }