arch/s390/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2012
   4  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   5  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   6  *
   7  *  Derived from "arch/i386/kernel/setup.c"
   8  *    Copyright (C) 1995, Linus Torvalds
   9  */
  10
  11 /*
  12  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
  13  */
  14
  15 #define KMSG_COMPONENT "setup"
  16 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
  17
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/memblock.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/unistd.h>
  26 #include <linux/ptrace.h>
  27 #include <linux/random.h>
  28 #include <linux/user.h>
  29 #include <linux/tty.h>
  30 #include <linux/ioport.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/initrd.h>
  34 #include <linux/bootmem.h>
  35 #include <linux/root_dev.h>
  36 #include <linux/console.h>
  37 #include <linux/kernel_stat.h>
  38 #include <linux/device.h>
  39 #include <linux/notifier.h>
  40 #include <linux/pfn.h>
  41 #include <linux/ctype.h>
  42 #include <linux/reboot.h>
  43 #include <linux/topology.h>
  44 #include <linux/kexec.h>
  45 #include <linux/crash_dump.h>
  46 #include <linux/memory.h>
  47 #include <linux/compat.h>
  48
  49 #include <asm/ipl.h>
  50 #include <asm/facility.h>
  51 #include <asm/smp.h>
  52 #include <asm/mmu_context.h>
  53 #include <asm/cpcmd.h>
  54 #include <asm/lowcore.h>
  55 #include <asm/irq.h>
  56 #include <asm/page.h>
  57 #include <asm/ptrace.h>
  58 #include <asm/sections.h>
  59 #include <asm/ebcdic.h>
  60 #include <asm/kvm_virtio.h>
  61 #include <asm/diag.h>
  62 #include <asm/os_info.h>
  63 #include <asm/sclp.h>
  64 #include <asm/sysinfo.h>
  65 #include <asm/numa.h>
  66 #include "entry.h"
  67
  68 /*
  69  * Machine setup..
  70  */
  71 unsigned int console_mode = 0;
  72 EXPORT_SYMBOL(console_mode);
  73
  74 unsigned int console_devno = -1;
  75 EXPORT_SYMBOL(console_devno);
  76
  77 unsigned int console_irq = -1;
  78 EXPORT_SYMBOL(console_irq);
  79
  80 unsigned long elf_hwcap __read_mostly = 0;
  81 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
  82
  83 unsigned long int_hwcap = 0;
  84
  85 int __initdata memory_end_set;
  86 unsigned long __initdata memory_end;
  87 unsigned long __initdata max_physmem_end;
  88
  89 unsigned long VMALLOC_START;
  90 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_START);
  91
  92 unsigned long VMALLOC_END;
  93 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_END);
  94
  95 struct page *vmemmap;
  96 EXPORT_SYMBOL(vmemmap);
  97
  98 unsigned long MODULES_VADDR;
  99 unsigned long MODULES_END;
 100
 101 /* An array with a pointer to the lowcore of every CPU. */
 102 struct lowcore *lowcore_ptr[NR_CPUS];
 103 EXPORT_SYMBOL(lowcore_ptr);
 104
 105 /*
 106  * This is set up by the setup-routine at boot-time
 107  * for S390 need to find out, what we have to setup
 108  * using address 0x10400 ...
 109  */
 110
 111 #include <asm/setup.h>
 112
 113 /*
 114  * condev= and conmode= setup parameter.
 115  */
 116
 117 static int __init condev_setup(char *str)
 118 {
 119         int vdev;
 120
 121         vdev = simple_strtoul(str, &str, 0);
 122         if (vdev >= 0 && vdev < 65536) {
 123                 console_devno = vdev;
 124                 console_irq = -1;
 125         }
 126         return 1;
 127 }
 128
 129 __setup("condev=", condev_setup);
 130
 131 static void __init set_preferred_console(void)
 132 {
 133         if (MACHINE_IS_KVM) {
 134                 if (sclp.has_vt220)
 135                         add_preferred_console("ttyS", 1, NULL);
 136                 else if (sclp.has_linemode)
 137                         add_preferred_console("ttyS", 0, NULL);
 138                 else
 139                         add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
 140         } else if (CONSOLE_IS_3215 || CONSOLE_IS_SCLP)
 141                 add_preferred_console("ttyS", 0, NULL);
 142         else if (CONSOLE_IS_3270)
 143                 add_preferred_console("tty3270", 0, NULL);
 144 }
 145
 146 static int __init conmode_setup(char *str)
 147 {
 148 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 149         if (strncmp(str, "hwc", 4) == 0 || strncmp(str, "sclp", 5) == 0)
 150                 SET_CONSOLE_SCLP;
 151 #endif
 152 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 153         if (strncmp(str, "3215", 5) == 0)
 154                 SET_CONSOLE_3215;
 155 #endif
 156 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 157         if (strncmp(str, "3270", 5) == 0)
 158                 SET_CONSOLE_3270;
 159 #endif
 160         set_preferred_console();
 161         return 1;
 162 }
 163
 164 __setup("conmode=", conmode_setup);
 165
 166 static void __init conmode_default(void)
 167 {
 168         char query_buffer[1024];
 169         char *ptr;
 170
 171         if (MACHINE_IS_VM) {
 172                 cpcmd("QUERY CONSOLE", query_buffer, 1024, NULL);
 173                 console_devno = simple_strtoul(query_buffer + 5, NULL, 16);
 174                 ptr = strstr(query_buffer, "SUBCHANNEL =");
 175                 console_irq = simple_strtoul(ptr + 13, NULL, 16);
 176                 cpcmd("QUERY TERM", query_buffer, 1024, NULL);
 177                 ptr = strstr(query_buffer, "CONMODE");
 178                 /*
 179                  * Set the conmode to 3215 so that the device recognition
 180                  * will set the cu_type of the console to 3215. If the
 181                  * conmode is 3270 and we don't set it back then both
 182                  * 3215 and the 3270 driver will try to access the console
 183                  * device (3215 as console and 3270 as normal tty).
 184                  */
 185                 cpcmd("TERM CONMODE 3215", NULL, 0, NULL);
 186                 if (ptr == NULL) {
 187 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 188                         SET_CONSOLE_SCLP;
 189 #endif
 190                         return;
 191                 }
 192                 if (strncmp(ptr + 8, "3270", 4) == 0) {
 193 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 194                         SET_CONSOLE_3270;
 195 #elif defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 196                         SET_CONSOLE_3215;
 197 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 198                         SET_CONSOLE_SCLP;
 199 #endif
 200                 } else if (strncmp(ptr + 8, "3215", 4) == 0) {
 201 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 202                         SET_CONSOLE_3215;
 203 #elif defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 204                         SET_CONSOLE_3270;
 205 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 206                         SET_CONSOLE_SCLP;
 207 #endif
 208                 }
 209         } else {
 210 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 211                 SET_CONSOLE_SCLP;
 212 #endif
 213         }
 214 }
 215
 216 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 217 static void __init setup_zfcpdump(void)
 218 {
 219         if (ipl_info.type != IPL_TYPE_FCP_DUMP)
 220                 return;
 221         if (OLDMEM_BASE)
 222                 return;
 223         strcat(boot_command_line, " cio_ignore=all,!ipldev,!condev");
 224         console_loglevel = 2;
 225 }
 226 #else
 227 static inline void setup_zfcpdump(void) {}
 228 #endif /* CONFIG_CRASH_DUMP */
 229
 230  /*
 231  * Reboot, halt and power_off stubs. They just call _machine_restart,
 232  * _machine_halt or _machine_power_off.
 233  */
 234
 235 void machine_restart(char *command)
 236 {
 237         if ((!in_interrupt() && !in_atomic()) || oops_in_progress)
 238                 /*
 239                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 240                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 241                  */
 242                 console_unblank();
 243         _machine_restart(command);
 244 }
 245
 246 void machine_halt(void)
 247 {
 248         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 249                 /*
 250                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 251                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 252                  */
 253                 console_unblank();
 254         _machine_halt();
 255 }
 256
 257 void machine_power_off(void)
 258 {
 259         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 260                 /*
 261                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 262                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 263                  */
 264                 console_unblank();
 265         _machine_power_off();
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Dummy power off function.
 270  */
 271 void (*pm_power_off)(void) = machine_power_off;
 272 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
 273
 274 static int __init early_parse_mem(char *p)
 275 {
 276         memory_end = memparse(p, &p);
 277         memory_end &= PAGE_MASK;
 278         memory_end_set = 1;
 279         return 0;
 280 }
 281 early_param("mem", early_parse_mem);
 282
 283 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
 284 {
 285         if (!arg)
 286                 return -EINVAL;
 287         VMALLOC_END = (memparse(arg, &arg) + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
 288         return 0;
 289 }
 290 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
 291
 292 void *restart_stack __attribute__((__section__(".data")));
 293
 294 static void __init setup_lowcore(void)
 295 {
 296         struct lowcore *lc;
 297
 298         /*
 299          * Setup lowcore for boot cpu
 300          */
 301         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct lowcore) != LC_PAGES * 4096);
 302         lc = __alloc_bootmem_low(LC_PAGES * PAGE_SIZE, LC_PAGES * PAGE_SIZE, 0);
 303         lc->restart_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 304         lc->restart_psw.addr = (unsigned long) restart_int_handler;
 305         lc->external_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 306                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 307         lc->external_new_psw.addr = (unsigned long) ext_int_handler;
 308         lc->svc_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 309                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT | PSW_MASK_MCHECK;
 310         lc->svc_new_psw.addr = (unsigned long) system_call;
 311         lc->program_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 312                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 313         lc->program_new_psw.addr = (unsigned long) pgm_check_handler;
 314         lc->mcck_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 315         lc->mcck_new_psw.addr = (unsigned long) mcck_int_handler;
 316         lc->io_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 317                 PSW_MASK_DAT | PSW_MASK_MCHECK;
 318         lc->io_new_psw.addr = (unsigned long) io_int_handler;
 319         lc->clock_comparator = -1ULL;
 320         lc->kernel_stack = ((unsigned long) &init_thread_union)
 321                 + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 322         lc->async_stack = (unsigned long)
 323                 __alloc_bootmem(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE, 0)
 324                 + ASYNC_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 325         lc->panic_stack = (unsigned long)
 326                 __alloc_bootmem(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0)
 327                 + PAGE_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 328         lc->current_task = (unsigned long) init_thread_union.thread_info.task;
 329         lc->thread_info = (unsigned long) &init_thread_union;
 330         lc->lpp = LPP_MAGIC;
 331         lc->machine_flags = S390_lowcore.machine_flags;
 332         lc->stfl_fac_list = S390_lowcore.stfl_fac_list;
 333         memcpy(lc->stfle_fac_list, S390_lowcore.stfle_fac_list,
 334                MAX_FACILITY_BIT/8);
 335         if (MACHINE_HAS_VX)
 336                 lc->vector_save_area_addr =
 337                         (unsigned long) &lc->vector_save_area;
 338         lc->vdso_per_cpu_data = (unsigned long) &lc->paste[0];
 339         lc->sync_enter_timer = S390_lowcore.sync_enter_timer;
 340         lc->async_enter_timer = S390_lowcore.async_enter_timer;
 341         lc->exit_timer = S390_lowcore.exit_timer;
 342         lc->user_timer = S390_lowcore.user_timer;
 343         lc->system_timer = S390_lowcore.system_timer;
 344         lc->steal_timer = S390_lowcore.steal_timer;
 345         lc->last_update_timer = S390_lowcore.last_update_timer;
 346         lc->last_update_clock = S390_lowcore.last_update_clock;
 347
 348         restart_stack = __alloc_bootmem(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE, 0);
 349         restart_stack += ASYNC_SIZE;
 350
 351         /*
 352          * Set up PSW restart to call ipl.c:do_restart(). Copy the relevant
 353          * restart data to the absolute zero lowcore. This is necessary if
 354          * PSW restart is done on an offline CPU that has lowcore zero.
 355          */
 356         lc->restart_stack = (unsigned long) restart_stack;
 357         lc->restart_fn = (unsigned long) do_restart;
 358         lc->restart_data = 0;
 359         lc->restart_source = -1UL;
 360
 361         /* Setup absolute zero lowcore */
 362         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_stack, lc->restart_stack);
 363         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_fn, lc->restart_fn);
 364         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_data, lc->restart_data);
 365         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_source, lc->restart_source);
 366         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_psw, lc->restart_psw);
 367
 368 #ifdef CONFIG_SMP
 369         lc->spinlock_lockval = arch_spin_lockval(0);
 370 #endif
 371
 372         set_prefix((u32)(unsigned long) lc);
 373         lowcore_ptr[0] = lc;
 374 }
 375
 376 static struct resource code_resource = {
 377         .name  = "Kernel code",
 378         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 379 };
 380
 381 static struct resource data_resource = {
 382         .name = "Kernel data",
 383         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 384 };
 385
 386 static struct resource bss_resource = {
 387         .name = "Kernel bss",
 388         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 389 };
 390
 391 static struct resource __initdata *standard_resources[] = {
 392         &code_resource,
 393         &data_resource,
 394         &bss_resource,
 395 };
 396
 397 static void __init setup_resources(void)
 398 {
 399         struct resource *res, *std_res, *sub_res;
 400         struct memblock_region *reg;
 401         int j;
 402
 403         code_resource.start = (unsigned long) &_text;
 404         code_resource.end = (unsigned long) &_etext - 1;
 405         data_resource.start = (unsigned long) &_etext;
 406         data_resource.end = (unsigned long) &_edata - 1;
 407         bss_resource.start = (unsigned long) &__bss_start;
 408         bss_resource.end = (unsigned long) &__bss_stop - 1;
 409
 410         for_each_memblock(memory, reg) {
 411                 res = alloc_bootmem_low(sizeof(*res));
 412                 res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
 413
 414                 res->name = "System RAM";
 415                 res->start = reg->base;
 416                 res->end = reg->base + reg->size - 1;
 417                 request_resource(&iomem_resource, res);
 418
 419                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(standard_resources); j++) {
 420                         std_res = standard_resources[j];
 421                         if (std_res->start < res->start ||
 422                             std_res->start > res->end)
 423                                 continue;
 424                         if (std_res->end > res->end) {
 425                                 sub_res = alloc_bootmem_low(sizeof(*sub_res));
 426                                 *sub_res = *std_res;
 427                                 sub_res->end = res->end;
 428                                 std_res->start = res->end + 1;
 429                                 request_resource(res, sub_res);
 430                         } else {
 431                                 request_resource(res, std_res);
 432                         }
 433                 }
 434         }
 435 }
 436
 437 static void __init setup_memory_end(void)
 438 {
 439         unsigned long vmax, vmalloc_size, tmp;
 440
 441         /* Choose kernel address space layout: 2, 3, or 4 levels. */
 442         vmalloc_size = VMALLOC_END ?: (128UL << 30) - MODULES_LEN;
 443         tmp = (memory_end ?: max_physmem_end) / PAGE_SIZE;
 444         tmp = tmp * (sizeof(struct page) + PAGE_SIZE);
 445         if (tmp + vmalloc_size + MODULES_LEN <= (1UL << 42))
 446                 vmax = 1UL << 42;       /* 3-level kernel page table */
 447         else
 448                 vmax = 1UL << 53;       /* 4-level kernel page table */
 449         /* module area is at the end of the kernel address space. */
 450         MODULES_END = vmax;
 451         MODULES_VADDR = MODULES_END - MODULES_LEN;
 452         VMALLOC_END = MODULES_VADDR;
 453         VMALLOC_START = vmax - vmalloc_size;
 454
 455         /* Split remaining virtual space between 1:1 mapping & vmemmap array */
 456         tmp = VMALLOC_START / (PAGE_SIZE + sizeof(struct page));
 457         /* vmemmap contains a multiple of PAGES_PER_SECTION struct pages */
 458         tmp = SECTION_ALIGN_UP(tmp);
 459         tmp = VMALLOC_START - tmp * sizeof(struct page);
 460         tmp &= ~((vmax >> 11) - 1);     /* align to page table level */
 461         tmp = min(tmp, 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS);
 462         vmemmap = (struct page *) tmp;
 463
 464         /* Take care that memory_end is set and <= vmemmap */
 465         memory_end = min(memory_end ?: max_physmem_end, tmp);
 466         max_pfn = max_low_pfn = PFN_DOWN(memory_end);
 467         memblock_remove(memory_end, ULONG_MAX);
 468
 469         pr_notice("Max memory size: %luMB\n", memory_end >> 20);
 470 }
 471
 472 static void __init setup_vmcoreinfo(void)
 473 {
 474         mem_assign_absolute(S390_lowcore.vmcore_info, paddr_vmcoreinfo_note());
 475 }
 476
 477 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 478
 479 /*
 480  * When kdump is enabled, we have to ensure that no memory from
 481  * the area [0 - crashkernel memory size] and
 482  * [crashk_res.start - crashk_res.end] is set offline.
 483  */
 484 static int kdump_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 485                               unsigned long action, void *data)
 486 {
 487         struct memory_notify *arg = data;
 488
 489         if (action != MEM_GOING_OFFLINE)
 490                 return NOTIFY_OK;
 491         if (arg->start_pfn < PFN_DOWN(resource_size(&crashk_res)))
 492                 return NOTIFY_BAD;
 493         if (arg->start_pfn > PFN_DOWN(crashk_res.end))
 494                 return NOTIFY_OK;
 495         if (arg->start_pfn + arg->nr_pages - 1 < PFN_DOWN(crashk_res.start))
 496                 return NOTIFY_OK;
 497         return NOTIFY_BAD;
 498 }
 499
 500 static struct notifier_block kdump_mem_nb = {
 501         .notifier_call = kdump_mem_notifier,
 502 };
 503
 504 #endif
 505
 506 /*
 507  * Make sure that the area behind memory_end is protected
 508  */
 509 static void reserve_memory_end(void)
 510 {
 511 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 512         if (ipl_info.type == IPL_TYPE_FCP_DUMP &&
 513             !OLDMEM_BASE && sclp.hsa_size) {
 514                 memory_end = sclp.hsa_size;
 515                 memory_end &= PAGE_MASK;
 516                 memory_end_set = 1;
 517         }
 518 #endif
 519         if (!memory_end_set)
 520                 return;
 521         memblock_reserve(memory_end, ULONG_MAX);
 522 }
 523
 524 /*
 525  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 526  */
 527 static void reserve_oldmem(void)
 528 {
 529 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 530         if (OLDMEM_BASE)
 531                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 532                 memblock_reserve(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 533 #endif
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 538  */
 539 static void remove_oldmem(void)
 540 {
 541 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 542         if (OLDMEM_BASE)
 543                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 544                 memblock_remove(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 545 #endif
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Reserve memory for kdump kernel to be loaded with kexec
 550  */
 551 static void __init reserve_crashkernel(void)
 552 {
 553 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 554         unsigned long long crash_base, crash_size;
 555         phys_addr_t low, high;
 556         int rc;
 557
 558         rc = parse_crashkernel(boot_command_line, memory_end, &crash_size,
 559                                &crash_base);
 560
 561         crash_base = ALIGN(crash_base, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 562         crash_size = ALIGN(crash_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 563         if (rc || crash_size == 0)
 564                 return;
 565
 566         if (memblock.memory.regions[0].size < crash_size) {
 567                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 568                         "first memory chunk must be at least crashkernel size");
 569                 return;
 570         }
 571
 572         low = crash_base ?: OLDMEM_BASE;
 573         high = low + crash_size;
 574         if (low >= OLDMEM_BASE && high <= OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE) {
 575                 /* The crashkernel fits into OLDMEM, reuse OLDMEM */
 576                 crash_base = low;
 577         } else {
 578                 /* Find suitable area in free memory */
 579                 low = max_t(unsigned long, crash_size, sclp.hsa_size);
 580                 high = crash_base ? crash_base + crash_size : ULONG_MAX;
 581
 582                 if (crash_base && crash_base < low) {
 583                         pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 584                                 "crash_base too low");
 585                         return;
 586                 }
 587                 low = crash_base ?: low;
 588                 crash_base = memblock_find_in_range(low, high, crash_size,
 589                                                     KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 590         }
 591
 592         if (!crash_base) {
 593                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 594                         "no suitable area found");
 595                 return;
 596         }
 597
 598         if (register_memory_notifier(&kdump_mem_nb))
 599                 return;
 600
 601         if (!OLDMEM_BASE && MACHINE_IS_VM)
 602                 diag10_range(PFN_DOWN(crash_base), PFN_DOWN(crash_size));
 603         crashk_res.start = crash_base;
 604         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 605         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 606         memblock_remove(crash_base, crash_size);
 607         pr_info("Reserving %lluMB of memory at %lluMB "
 608                 "for crashkernel (System RAM: %luMB)\n",
 609                 crash_size >> 20, crash_base >> 20,
 610                 (unsigned long)memblock.memory.total_size >> 20);
 611         os_info_crashkernel_add(crash_base, crash_size);
 612 #endif
 613 }
 614
 615 /*
 616  * Reserve the initrd from being used by memblock
 617  */
 618 static void __init reserve_initrd(void)
 619 {
 620 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 621         initrd_start = INITRD_START;
 622         initrd_end = initrd_start + INITRD_SIZE;
 623         memblock_reserve(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 624 #endif
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Check for initrd being in usable memory
 629  */
 630 static void __init check_initrd(void)
 631 {
 632 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 633         if (INITRD_START && INITRD_SIZE &&
 634             !memblock_is_region_memory(INITRD_START, INITRD_SIZE)) {
 635                 pr_err("initrd does not fit memory.\n");
 636                 memblock_free(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 637                 initrd_start = initrd_end = 0;
 638         }
 639 #endif
 640 }
 641
 642 /*
 643  * Reserve memory used for lowcore/command line/kernel image.
 644  */
 645 static void __init reserve_kernel(void)
 646 {
 647         unsigned long start_pfn = PFN_UP(__pa(&_end));
 648
 649 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
 650         /*
 651          * DMA_API_DEBUG code stumbles over addresses from the
 652          * range [_ehead, _stext]. Mark the memory as reserved
 653          * so it is not used for CONFIG_DMA_API_DEBUG=y.
 654          */
 655         memblock_reserve(0, PFN_PHYS(start_pfn));
 656 #else
 657         memblock_reserve(0, (unsigned long)_ehead);
 658         memblock_reserve((unsigned long)_stext, PFN_PHYS(start_pfn)
 659                          - (unsigned long)_stext);
 660 #endif
 661 }
 662
 663 static void __init setup_memory(void)
 664 {
 665         struct memblock_region *reg;
 666
 667         /*
 668          * Init storage key for present memory
 669          */
 670         for_each_memblock(memory, reg) {
 671                 storage_key_init_range(reg->base, reg->base + reg->size);
 672         }
 673         psw_set_key(PAGE_DEFAULT_KEY);
 674
 675         /* Only cosmetics */
 676         memblock_enforce_memory_limit(memblock_end_of_DRAM());
 677 }
 678
 679 /*
 680  * Setup hardware capabilities.
 681  */
 682 static int __init setup_hwcaps(void)
 683 {
 684         static const int stfl_bits[6] = { 0, 2, 7, 17, 19, 21 };
 685         struct cpuid cpu_id;
 686         int i;
 687
 688         /*
 689          * The store facility list bits numbers as found in the principles
 690          * of operation are numbered with bit 1UL<<31 as number 0 to
 691          * bit 1UL<<0 as number 31.
 692          *   Bit 0: instructions named N3, "backported" to esa-mode
 693          *   Bit 2: z/Architecture mode is active
 694          *   Bit 7: the store-facility-list-extended facility is installed
 695          *   Bit 17: the message-security assist is installed
 696          *   Bit 19: the long-displacement facility is installed
 697          *   Bit 21: the extended-immediate facility is installed
 698          *   Bit 22: extended-translation facility 3 is installed
 699          *   Bit 30: extended-translation facility 3 enhancement facility
 700          * These get translated to:
 701          *   HWCAP_S390_ESAN3 bit 0, HWCAP_S390_ZARCH bit 1,
 702          *   HWCAP_S390_STFLE bit 2, HWCAP_S390_MSA bit 3,
 703          *   HWCAP_S390_LDISP bit 4, HWCAP_S390_EIMM bit 5 and
 704          *   HWCAP_S390_ETF3EH bit 8 (22 && 30).
 705          */
 706         for (i = 0; i < 6; i++)
 707                 if (test_facility(stfl_bits[i]))
 708                         elf_hwcap |= 1UL << i;
 709
 710         if (test_facility(22) && test_facility(30))
 711                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_ETF3EH;
 712
 713         /*
 714          * Check for additional facilities with store-facility-list-extended.
 715          * stfle stores doublewords (8 byte) with bit 1ULL<<63 as bit 0
 716          * and 1ULL<<0 as bit 63. Bits 0-31 contain the same information
 717          * as stored by stfl, bits 32-xxx contain additional facilities.
 718          * How many facility words are stored depends on the number of
 719          * doublewords passed to the instruction. The additional facilities
 720          * are:
 721          *   Bit 42: decimal floating point facility is installed
 722          *   Bit 44: perform floating point operation facility is installed
 723          * translated to:
 724          *   HWCAP_S390_DFP bit 6 (42 && 44).
 725          */
 726         if ((elf_hwcap & (1UL << 2)) && test_facility(42) && test_facility(44))
 727                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_DFP;
 728
 729         /*
 730          * Huge page support HWCAP_S390_HPAGE is bit 7.
 731          */
 732         if (MACHINE_HAS_HPAGE)
 733                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_HPAGE;
 734
 735         /*
 736          * 64-bit register support for 31-bit processes
 737          * HWCAP_S390_HIGH_GPRS is bit 9.
 738          */
 739         elf_hwcap |= HWCAP_S390_HIGH_GPRS;
 740
 741         /*
 742          * Transactional execution support HWCAP_S390_TE is bit 10.
 743          */
 744         if (test_facility(50) && test_facility(73))
 745                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_TE;
 746
 747         /*
 748          * Vector extension HWCAP_S390_VXRS is bit 11. The Vector extension
 749          * can be disabled with the "novx" parameter. Use MACHINE_HAS_VX
 750          * instead of facility bit 129.
 751          */
 752         if (MACHINE_HAS_VX)
 753                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS;
 754         get_cpu_id(&cpu_id);
 755         add_device_randomness(&cpu_id, sizeof(cpu_id));
 756         switch (cpu_id.machine) {
 757         case 0x2064:
 758         case 0x2066:
 759         default:        /* Use "z900" as default for 64 bit kernels. */
 760                 strcpy(elf_platform, "z900");
 761                 break;
 762         case 0x2084:
 763         case 0x2086:
 764                 strcpy(elf_platform, "z990");
 765                 break;
 766         case 0x2094:
 767         case 0x2096:
 768                 strcpy(elf_platform, "z9-109");
 769                 break;
 770         case 0x2097:
 771         case 0x2098:
 772                 strcpy(elf_platform, "z10");
 773                 break;
 774         case 0x2817:
 775         case 0x2818:
 776                 strcpy(elf_platform, "z196");
 777                 break;
 778         case 0x2827:
 779         case 0x2828:
 780                 strcpy(elf_platform, "zEC12");
 781                 break;
 782         case 0x2964:
 783         case 0x2965:
 784                 strcpy(elf_platform, "z13");
 785                 break;
 786         }
 787
 788         /*
 789          * Virtualization support HWCAP_INT_SIE is bit 0.
 790          */
 791         if (sclp.has_sief2)
 792                 int_hwcap |= HWCAP_INT_SIE;
 793
 794         return 0;
 795 }
 796 arch_initcall(setup_hwcaps);
 797
 798 /*
 799  * Add system information as device randomness
 800  */
 801 static void __init setup_randomness(void)
 802 {
 803         struct sysinfo_3_2_2 *vmms;
 804
 805         vmms = (struct sysinfo_3_2_2 *) alloc_page(GFP_KERNEL);
 806         if (vmms && stsi(vmms, 3, 2, 2) == 0 && vmms->count)
 807                 add_device_randomness(&vmms, vmms->count);
 808         free_page((unsigned long) vmms);
 809 }
 810
 811 /*
 812  * Find the correct size for the task_struct. This depends on
 813  * the size of the struct fpu at the end of the thread_struct
 814  * which is embedded in the task_struct.
 815  */
 816 static void __init setup_task_size(void)
 817 {
 818         int task_size = sizeof(struct task_struct);
 819
 820         if (!MACHINE_HAS_VX) {
 821                 task_size -= sizeof(__vector128) * __NUM_VXRS;
 822                 task_size += sizeof(freg_t) * __NUM_FPRS;
 823         }
 824         arch_task_struct_size = task_size;
 825 }
 826
 827 /*
 828  * Setup function called from init/main.c just after the banner
 829  * was printed.
 830  */
 831
 832 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 833 {
 834         /*
 835          * print what head.S has found out about the machine
 836          */
 837         if (MACHINE_IS_VM)
 838                 pr_info("Linux is running as a z/VM "
 839                         "guest operating system in 64-bit mode\n");
 840         else if (MACHINE_IS_KVM)
 841                 pr_info("Linux is running under KVM in 64-bit mode\n");
 842         else if (MACHINE_IS_LPAR)
 843                 pr_info("Linux is running natively in 64-bit mode\n");
 844
 845         /* Have one command line that is parsed and saved in /proc/cmdline */
 846         /* boot_command_line has been already set up in early.c */
 847         *cmdline_p = boot_command_line;
 848
 849         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 850
 851         /* Is init_mm really needed? */
 852         init_mm.start_code = PAGE_OFFSET;
 853         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
 854         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
 855         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
 856
 857         parse_early_param();
 858 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 859         /* Deactivate elfcorehdr= kernel parameter */
 860         elfcorehdr_addr = ELFCORE_ADDR_MAX;
 861 #endif
 862
 863         os_info_init();
 864         setup_ipl();
 865         setup_task_size();
 866
 867         /* Do some memory reservations *before* memory is added to memblock */
 868         reserve_memory_end();
 869         reserve_oldmem();
 870         reserve_kernel();
 871         reserve_initrd();
 872         memblock_allow_resize();
 873
 874         /* Get information about *all* installed memory */
 875         detect_memory_memblock();
 876
 877         remove_oldmem();
 878
 879         /*
 880          * Make sure all chunks are MAX_ORDER aligned so we don't need the
 881          * extra checks that HOLES_IN_ZONE would require.
 882          *
 883          * Is this still required?
 884          */
 885         memblock_trim_memory(1UL << (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT));
 886
 887         setup_memory_end();
 888         setup_memory();
 889
 890         check_initrd();
 891         reserve_crashkernel();
 892 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 893         /*
 894          * Be aware that smp_save_dump_cpus() triggers a system reset.
 895          * Therefore CPU and device initialization should be done afterwards.
 896          */
 897         smp_save_dump_cpus();
 898 #endif
 899
 900         setup_resources();
 901         setup_vmcoreinfo();
 902         setup_lowcore();
 903         smp_fill_possible_mask();
 904         cpu_init();
 905         numa_setup();
 906
 907         /*
 908          * Create kernel page tables and switch to virtual addressing.
 909          */
 910         paging_init();
 911
 912         /* Setup default console */
 913         conmode_default();
 914         set_preferred_console();
 915
 916         /* Setup zfcpdump support */
 917         setup_zfcpdump();
 918
 919         /* Add system specific data to the random pool */
 920         setup_randomness();
 921 }