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/sched/task.h>
  22 #include <linux/cpu.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/memblock.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/stddef.h>
  27 #include <linux/unistd.h>
  28 #include <linux/ptrace.h>
  29 #include <linux/random.h>
  30 #include <linux/user.h>
  31 #include <linux/tty.h>
  32 #include <linux/ioport.h>
  33 #include <linux/delay.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/initrd.h>
  36 #include <linux/bootmem.h>
  37 #include <linux/root_dev.h>
  38 #include <linux/console.h>
  39 #include <linux/kernel_stat.h>
  40 #include <linux/dma-contiguous.h>
  41 #include <linux/device.h>
  42 #include <linux/notifier.h>
  43 #include <linux/pfn.h>
  44 #include <linux/ctype.h>
  45 #include <linux/reboot.h>
  46 #include <linux/topology.h>
  47 #include <linux/kexec.h>
  48 #include <linux/crash_dump.h>
  49 #include <linux/memory.h>
  50 #include <linux/compat.h>
  51
  52 #include <asm/ipl.h>
  53 #include <asm/facility.h>
  54 #include <asm/smp.h>
  55 #include <asm/mmu_context.h>
  56 #include <asm/cpcmd.h>
  57 #include <asm/lowcore.h>
  58 #include <asm/irq.h>
  59 #include <asm/page.h>
  60 #include <asm/ptrace.h>
  61 #include <asm/sections.h>
  62 #include <asm/ebcdic.h>
  63 #include <asm/kvm_virtio.h>
  64 #include <asm/diag.h>
  65 #include <asm/os_info.h>
  66 #include <asm/sclp.h>
  67 #include <asm/sysinfo.h>
  68 #include <asm/numa.h>
  69 #include <asm/alternative.h>
  70 #include <asm/nospec-branch.h>
  71 #include "entry.h"
  72
  73 /*
  74  * Machine setup..
  75  */
  76 unsigned int console_mode = 0;
  77 EXPORT_SYMBOL(console_mode);
  78
  79 unsigned int console_devno = -1;
  80 EXPORT_SYMBOL(console_devno);
  81
  82 unsigned int console_irq = -1;
  83 EXPORT_SYMBOL(console_irq);
  84
  85 unsigned long elf_hwcap __read_mostly = 0;
  86 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
  87
  88 unsigned long int_hwcap = 0;
  89
  90 int __initdata memory_end_set;
  91 unsigned long __initdata memory_end;
  92 unsigned long __initdata max_physmem_end;
  93
  94 unsigned long VMALLOC_START;
  95 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_START);
  96
  97 unsigned long VMALLOC_END;
  98 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_END);
  99
 100 struct page *vmemmap;
 101 EXPORT_SYMBOL(vmemmap);
 102
 103 unsigned long MODULES_VADDR;
 104 unsigned long MODULES_END;
 105
 106 /* An array with a pointer to the lowcore of every CPU. */
 107 struct lowcore *lowcore_ptr[NR_CPUS];
 108 EXPORT_SYMBOL(lowcore_ptr);
 109
 110 /*
 111  * This is set up by the setup-routine at boot-time
 112  * for S390 need to find out, what we have to setup
 113  * using address 0x10400 ...
 114  */
 115
 116 #include <asm/setup.h>
 117
 118 /*
 119  * condev= and conmode= setup parameter.
 120  */
 121
 122 static int __init condev_setup(char *str)
 123 {
 124         int vdev;
 125
 126         vdev = simple_strtoul(str, &str, 0);
 127         if (vdev >= 0 && vdev < 65536) {
 128                 console_devno = vdev;
 129                 console_irq = -1;
 130         }
 131         return 1;
 132 }
 133
 134 __setup("condev=", condev_setup);
 135
 136 static void __init set_preferred_console(void)
 137 {
 138         if (CONSOLE_IS_3215 || CONSOLE_IS_SCLP)
 139                 add_preferred_console("ttyS", 0, NULL);
 140         else if (CONSOLE_IS_3270)
 141                 add_preferred_console("tty3270", 0, NULL);
 142         else if (CONSOLE_IS_VT220)
 143                 add_preferred_console("ttysclp", 0, NULL);
 144         else if (CONSOLE_IS_HVC)
 145                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
 146 }
 147
 148 static int __init conmode_setup(char *str)
 149 {
 150 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 151         if (strncmp(str, "hwc", 4) == 0 || strncmp(str, "sclp", 5) == 0)
 152                 SET_CONSOLE_SCLP;
 153 #endif
 154 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 155         if (strncmp(str, "3215", 5) == 0)
 156                 SET_CONSOLE_3215;
 157 #endif
 158 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 159         if (strncmp(str, "3270", 5) == 0)
 160                 SET_CONSOLE_3270;
 161 #endif
 162         set_preferred_console();
 163         return 1;
 164 }
 165
 166 __setup("conmode=", conmode_setup);
 167
 168 static void __init conmode_default(void)
 169 {
 170         char query_buffer[1024];
 171         char *ptr;
 172
 173         if (MACHINE_IS_VM) {
 174                 cpcmd("QUERY CONSOLE", query_buffer, 1024, NULL);
 175                 console_devno = simple_strtoul(query_buffer + 5, NULL, 16);
 176                 ptr = strstr(query_buffer, "SUBCHANNEL =");
 177                 console_irq = simple_strtoul(ptr + 13, NULL, 16);
 178                 cpcmd("QUERY TERM", query_buffer, 1024, NULL);
 179                 ptr = strstr(query_buffer, "CONMODE");
 180                 /*
 181                  * Set the conmode to 3215 so that the device recognition
 182                  * will set the cu_type of the console to 3215. If the
 183                  * conmode is 3270 and we don't set it back then both
 184                  * 3215 and the 3270 driver will try to access the console
 185                  * device (3215 as console and 3270 as normal tty).
 186                  */
 187                 cpcmd("TERM CONMODE 3215", NULL, 0, NULL);
 188                 if (ptr == NULL) {
 189 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 190                         SET_CONSOLE_SCLP;
 191 #endif
 192                         return;
 193                 }
 194                 if (strncmp(ptr + 8, "3270", 4) == 0) {
 195 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 196                         SET_CONSOLE_3270;
 197 #elif defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 198                         SET_CONSOLE_3215;
 199 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 200                         SET_CONSOLE_SCLP;
 201 #endif
 202                 } else if (strncmp(ptr + 8, "3215", 4) == 0) {
 203 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 204                         SET_CONSOLE_3215;
 205 #elif defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 206                         SET_CONSOLE_3270;
 207 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 208                         SET_CONSOLE_SCLP;
 209 #endif
 210                 }
 211         } else if (MACHINE_IS_KVM) {
 212                 if (sclp.has_vt220 && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE))
 213                         SET_CONSOLE_VT220;
 214                 else if (sclp.has_linemode && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_CONSOLE))
 215                         SET_CONSOLE_SCLP;
 216                 else
 217                         SET_CONSOLE_HVC;
 218         } else {
 219 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 220                 SET_CONSOLE_SCLP;
 221 #endif
 222         }
 223 }
 224
 225 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 226 static void __init setup_zfcpdump(void)
 227 {
 228         if (ipl_info.type != IPL_TYPE_FCP_DUMP)
 229                 return;
 230         if (OLDMEM_BASE)
 231                 return;
 232         strcat(boot_command_line, " cio_ignore=all,!ipldev,!condev");
 233         console_loglevel = 2;
 234 }
 235 #else
 236 static inline void setup_zfcpdump(void) {}
 237 #endif /* CONFIG_CRASH_DUMP */
 238
 239  /*
 240  * Reboot, halt and power_off stubs. They just call _machine_restart,
 241  * _machine_halt or _machine_power_off.
 242  */
 243
 244 void machine_restart(char *command)
 245 {
 246         if ((!in_interrupt() && !in_atomic()) || oops_in_progress)
 247                 /*
 248                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 249                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 250                  */
 251                 console_unblank();
 252         _machine_restart(command);
 253 }
 254
 255 void machine_halt(void)
 256 {
 257         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 258                 /*
 259                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 260                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 261                  */
 262                 console_unblank();
 263         _machine_halt();
 264 }
 265
 266 void machine_power_off(void)
 267 {
 268         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 269                 /*
 270                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 271                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 272                  */
 273                 console_unblank();
 274         _machine_power_off();
 275 }
 276
 277 /*
 278  * Dummy power off function.
 279  */
 280 void (*pm_power_off)(void) = machine_power_off;
 281 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
 282
 283 static int __init early_parse_mem(char *p)
 284 {
 285         memory_end = memparse(p, &p);
 286         memory_end &= PAGE_MASK;
 287         memory_end_set = 1;
 288         return 0;
 289 }
 290 early_param("mem", early_parse_mem);
 291
 292 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
 293 {
 294         if (!arg)
 295                 return -EINVAL;
 296         VMALLOC_END = (memparse(arg, &arg) + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
 297         return 0;
 298 }
 299 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
 300
 301 void *restart_stack __section(.data);
 302
 303 static void __init setup_lowcore_dat_off(void)
 304 {
 305         struct lowcore *lc;
 306
 307         /*
 308          * Setup lowcore for boot cpu
 309          */
 310         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct lowcore) != LC_PAGES * PAGE_SIZE);
 311         lc = memblock_virt_alloc_low(sizeof(*lc), sizeof(*lc));
 312         lc->restart_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 313         lc->restart_psw.addr = (unsigned long) restart_int_handler;
 314         lc->external_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK;
 315         lc->external_new_psw.addr = (unsigned long) ext_int_handler;
 316         lc->svc_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 317                 PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT | PSW_MASK_MCHECK;
 318         lc->svc_new_psw.addr = (unsigned long) system_call;
 319         lc->program_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK;
 320         lc->program_new_psw.addr = (unsigned long) pgm_check_handler;
 321         lc->mcck_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 322         lc->mcck_new_psw.addr = (unsigned long) mcck_int_handler;
 323         lc->io_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK;
 324         lc->io_new_psw.addr = (unsigned long) io_int_handler;
 325         lc->clock_comparator = clock_comparator_max;
 326         lc->kernel_stack = ((unsigned long) &init_thread_union)
 327                 + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 328         lc->async_stack = (unsigned long)
 329                 memblock_virt_alloc(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE)
 330                 + ASYNC_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 331         lc->panic_stack = (unsigned long)
 332                 memblock_virt_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE)
 333                 + PAGE_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 334         lc->current_task = (unsigned long)&init_task;
 335         lc->lpp = LPP_MAGIC;
 336         lc->machine_flags = S390_lowcore.machine_flags;
 337         lc->preempt_count = S390_lowcore.preempt_count;
 338         lc->stfl_fac_list = S390_lowcore.stfl_fac_list;
 339         memcpy(lc->stfle_fac_list, S390_lowcore.stfle_fac_list,
 340                sizeof(lc->stfle_fac_list));
 341         memcpy(lc->alt_stfle_fac_list, S390_lowcore.alt_stfle_fac_list,
 342                sizeof(lc->alt_stfle_fac_list));
 343         if (MACHINE_HAS_VX || MACHINE_HAS_GS) {
 344                 unsigned long bits, size;
 345
 346                 bits = MACHINE_HAS_GS ? 11 : 10;
 347                 size = 1UL << bits;
 348                 lc->mcesad = (__u64) memblock_virt_alloc(size, size);
 349                 if (MACHINE_HAS_GS)
 350                         lc->mcesad |= bits;
 351         }
 352         lc->vdso_per_cpu_data = (unsigned long) &lc->paste[0];
 353         lc->sync_enter_timer = S390_lowcore.sync_enter_timer;
 354         lc->async_enter_timer = S390_lowcore.async_enter_timer;
 355         lc->exit_timer = S390_lowcore.exit_timer;
 356         lc->user_timer = S390_lowcore.user_timer;
 357         lc->system_timer = S390_lowcore.system_timer;
 358         lc->steal_timer = S390_lowcore.steal_timer;
 359         lc->last_update_timer = S390_lowcore.last_update_timer;
 360         lc->last_update_clock = S390_lowcore.last_update_clock;
 361
 362         restart_stack = memblock_virt_alloc(ASYNC_SIZE, ASYNC_SIZE);
 363         restart_stack += ASYNC_SIZE;
 364
 365         /*
 366          * Set up PSW restart to call ipl.c:do_restart(). Copy the relevant
 367          * restart data to the absolute zero lowcore. This is necessary if
 368          * PSW restart is done on an offline CPU that has lowcore zero.
 369          */
 370         lc->restart_stack = (unsigned long) restart_stack;
 371         lc->restart_fn = (unsigned long) do_restart;
 372         lc->restart_data = 0;
 373         lc->restart_source = -1UL;
 374
 375         /* Setup absolute zero lowcore */
 376         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_stack, lc->restart_stack);
 377         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_fn, lc->restart_fn);
 378         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_data, lc->restart_data);
 379         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_source, lc->restart_source);
 380         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_psw, lc->restart_psw);
 381
 382 #ifdef CONFIG_SMP
 383         lc->spinlock_lockval = arch_spin_lockval(0);
 384 #endif
 385         lc->br_r1_trampoline = 0x07f1;  /* br %r1 */
 386
 387         set_prefix((u32)(unsigned long) lc);
 388         lowcore_ptr[0] = lc;
 389 }
 390
 391 static void __init setup_lowcore_dat_on(void)
 392 {
 393         __ctl_clear_bit(0, 28);
 394         S390_lowcore.external_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 395         S390_lowcore.svc_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 396         S390_lowcore.program_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 397         S390_lowcore.io_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 398         __ctl_set_bit(0, 28);
 399 }
 400
 401 static struct resource code_resource = {
 402         .name  = "Kernel code",
 403         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 404 };
 405
 406 static struct resource data_resource = {
 407         .name = "Kernel data",
 408         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 409 };
 410
 411 static struct resource bss_resource = {
 412         .name = "Kernel bss",
 413         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 414 };
 415
 416 static struct resource __initdata *standard_resources[] = {
 417         &code_resource,
 418         &data_resource,
 419         &bss_resource,
 420 };
 421
 422 static void __init setup_resources(void)
 423 {
 424         struct resource *res, *std_res, *sub_res;
 425         struct memblock_region *reg;
 426         int j;
 427
 428         code_resource.start = (unsigned long) &_text;
 429         code_resource.end = (unsigned long) &_etext - 1;
 430         data_resource.start = (unsigned long) &_etext;
 431         data_resource.end = (unsigned long) &_edata - 1;
 432         bss_resource.start = (unsigned long) &__bss_start;
 433         bss_resource.end = (unsigned long) &__bss_stop - 1;
 434
 435         for_each_memblock(memory, reg) {
 436                 res = memblock_virt_alloc(sizeof(*res), 8);
 437                 res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
 438
 439                 res->name = "System RAM";
 440                 res->start = reg->base;
 441                 res->end = reg->base + reg->size - 1;
 442                 request_resource(&iomem_resource, res);
 443
 444                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(standard_resources); j++) {
 445                         std_res = standard_resources[j];
 446                         if (std_res->start < res->start ||
 447                             std_res->start > res->end)
 448                                 continue;
 449                         if (std_res->end > res->end) {
 450                                 sub_res = memblock_virt_alloc(sizeof(*sub_res), 8);
 451                                 *sub_res = *std_res;
 452                                 sub_res->end = res->end;
 453                                 std_res->start = res->end + 1;
 454                                 request_resource(res, sub_res);
 455                         } else {
 456                                 request_resource(res, std_res);
 457                         }
 458                 }
 459         }
 460 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 461         /*
 462          * Re-add removed crash kernel memory as reserved memory. This makes
 463          * sure it will be mapped with the identity mapping and struct pages
 464          * will be created, so it can be resized later on.
 465          * However add it later since the crash kernel resource should not be
 466          * part of the System RAM resource.
 467          */
 468         if (crashk_res.end) {
 469                 memblock_add_node(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res), 0);
 470                 memblock_reserve(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res));
 471                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 472         }
 473 #endif
 474 }
 475
 476 static void __init setup_memory_end(void)
 477 {
 478         unsigned long vmax, vmalloc_size, tmp;
 479
 480         /* Choose kernel address space layout: 2, 3, or 4 levels. */
 481         vmalloc_size = VMALLOC_END ?: (128UL << 30) - MODULES_LEN;
 482         tmp = (memory_end ?: max_physmem_end) / PAGE_SIZE;
 483         tmp = tmp * (sizeof(struct page) + PAGE_SIZE);
 484         if (tmp + vmalloc_size + MODULES_LEN <= _REGION2_SIZE)
 485                 vmax = _REGION2_SIZE; /* 3-level kernel page table */
 486         else
 487                 vmax = _REGION1_SIZE; /* 4-level kernel page table */
 488         /* module area is at the end of the kernel address space. */
 489         MODULES_END = vmax;
 490         MODULES_VADDR = MODULES_END - MODULES_LEN;
 491         VMALLOC_END = MODULES_VADDR;
 492         VMALLOC_START = vmax - vmalloc_size;
 493
 494         /* Split remaining virtual space between 1:1 mapping & vmemmap array */
 495         tmp = VMALLOC_START / (PAGE_SIZE + sizeof(struct page));
 496         /* vmemmap contains a multiple of PAGES_PER_SECTION struct pages */
 497         tmp = SECTION_ALIGN_UP(tmp);
 498         tmp = VMALLOC_START - tmp * sizeof(struct page);
 499         tmp &= ~((vmax >> 11) - 1);     /* align to page table level */
 500         tmp = min(tmp, 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS);
 501         vmemmap = (struct page *) tmp;
 502
 503         /* Take care that memory_end is set and <= vmemmap */
 504         memory_end = min(memory_end ?: max_physmem_end, tmp);
 505         max_pfn = max_low_pfn = PFN_DOWN(memory_end);
 506         memblock_remove(memory_end, ULONG_MAX);
 507
 508         pr_notice("The maximum memory size is %luMB\n", memory_end >> 20);
 509 }
 510
 511 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 512
 513 /*
 514  * When kdump is enabled, we have to ensure that no memory from
 515  * the area [0 - crashkernel memory size] and
 516  * [crashk_res.start - crashk_res.end] is set offline.
 517  */
 518 static int kdump_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 519                               unsigned long action, void *data)
 520 {
 521         struct memory_notify *arg = data;
 522
 523         if (action != MEM_GOING_OFFLINE)
 524                 return NOTIFY_OK;
 525         if (arg->start_pfn < PFN_DOWN(resource_size(&crashk_res)))
 526                 return NOTIFY_BAD;
 527         if (arg->start_pfn > PFN_DOWN(crashk_res.end))
 528                 return NOTIFY_OK;
 529         if (arg->start_pfn + arg->nr_pages - 1 < PFN_DOWN(crashk_res.start))
 530                 return NOTIFY_OK;
 531         return NOTIFY_BAD;
 532 }
 533
 534 static struct notifier_block kdump_mem_nb = {
 535         .notifier_call = kdump_mem_notifier,
 536 };
 537
 538 #endif
 539
 540 /*
 541  * Make sure that the area behind memory_end is protected
 542  */
 543 static void __init reserve_memory_end(void)
 544 {
 545 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 546         if (ipl_info.type == IPL_TYPE_FCP_DUMP &&
 547             !OLDMEM_BASE && sclp.hsa_size) {
 548                 memory_end = sclp.hsa_size;
 549                 memory_end &= PAGE_MASK;
 550                 memory_end_set = 1;
 551         }
 552 #endif
 553         if (!memory_end_set)
 554                 return;
 555         memblock_reserve(memory_end, ULONG_MAX);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 560  */
 561 static void __init reserve_oldmem(void)
 562 {
 563 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 564         if (OLDMEM_BASE)
 565                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 566                 memblock_reserve(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 567 #endif
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 572  */
 573 static void __init remove_oldmem(void)
 574 {
 575 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 576         if (OLDMEM_BASE)
 577                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 578                 memblock_remove(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 579 #endif
 580 }
 581
 582 /*
 583  * Reserve memory for kdump kernel to be loaded with kexec
 584  */
 585 static void __init reserve_crashkernel(void)
 586 {
 587 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 588         unsigned long long crash_base, crash_size;
 589         phys_addr_t low, high;
 590         int rc;
 591
 592         rc = parse_crashkernel(boot_command_line, memory_end, &crash_size,
 593                                &crash_base);
 594
 595         crash_base = ALIGN(crash_base, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 596         crash_size = ALIGN(crash_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 597         if (rc || crash_size == 0)
 598                 return;
 599
 600         if (memblock.memory.regions[0].size < crash_size) {
 601                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 602                         "first memory chunk must be at least crashkernel size");
 603                 return;
 604         }
 605
 606         low = crash_base ?: OLDMEM_BASE;
 607         high = low + crash_size;
 608         if (low >= OLDMEM_BASE && high <= OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE) {
 609                 /* The crashkernel fits into OLDMEM, reuse OLDMEM */
 610                 crash_base = low;
 611         } else {
 612                 /* Find suitable area in free memory */
 613                 low = max_t(unsigned long, crash_size, sclp.hsa_size);
 614                 high = crash_base ? crash_base + crash_size : ULONG_MAX;
 615
 616                 if (crash_base && crash_base < low) {
 617                         pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 618                                 "crash_base too low");
 619                         return;
 620                 }
 621                 low = crash_base ?: low;
 622                 crash_base = memblock_find_in_range(low, high, crash_size,
 623                                                     KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 624         }
 625
 626         if (!crash_base) {
 627                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 628                         "no suitable area found");
 629                 return;
 630         }
 631
 632         if (register_memory_notifier(&kdump_mem_nb))
 633                 return;
 634
 635         if (!OLDMEM_BASE && MACHINE_IS_VM)
 636                 diag10_range(PFN_DOWN(crash_base), PFN_DOWN(crash_size));
 637         crashk_res.start = crash_base;
 638         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 639         memblock_remove(crash_base, crash_size);
 640         pr_info("Reserving %lluMB of memory at %lluMB "
 641                 "for crashkernel (System RAM: %luMB)\n",
 642                 crash_size >> 20, crash_base >> 20,
 643                 (unsigned long)memblock.memory.total_size >> 20);
 644         os_info_crashkernel_add(crash_base, crash_size);
 645 #endif
 646 }
 647
 648 /*
 649  * Reserve the initrd from being used by memblock
 650  */
 651 static void __init reserve_initrd(void)
 652 {
 653 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 654         if (!INITRD_START || !INITRD_SIZE)
 655                 return;
 656         initrd_start = INITRD_START;
 657         initrd_end = initrd_start + INITRD_SIZE;
 658         memblock_reserve(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 659 #endif
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Check for initrd being in usable memory
 664  */
 665 static void __init check_initrd(void)
 666 {
 667 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 668         if (INITRD_START && INITRD_SIZE &&
 669             !memblock_is_region_memory(INITRD_START, INITRD_SIZE)) {
 670                 pr_err("The initial RAM disk does not fit into the memory\n");
 671                 memblock_free(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 672                 initrd_start = initrd_end = 0;
 673         }
 674 #endif
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Reserve memory used for lowcore/command line/kernel image.
 679  */
 680 static void __init reserve_kernel(void)
 681 {
 682         unsigned long start_pfn = PFN_UP(__pa(&_end));
 683
 684 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
 685         /*
 686          * DMA_API_DEBUG code stumbles over addresses from the
 687          * range [_ehead, _stext]. Mark the memory as reserved
 688          * so it is not used for CONFIG_DMA_API_DEBUG=y.
 689          */
 690         memblock_reserve(0, PFN_PHYS(start_pfn));
 691 #else
 692         memblock_reserve(0, (unsigned long)_ehead);
 693         memblock_reserve((unsigned long)_stext, PFN_PHYS(start_pfn)
 694                          - (unsigned long)_stext);
 695 #endif
 696 }
 697
 698 static void __init setup_memory(void)
 699 {
 700         struct memblock_region *reg;
 701
 702         /*
 703          * Init storage key for present memory
 704          */
 705         for_each_memblock(memory, reg) {
 706                 storage_key_init_range(reg->base, reg->base + reg->size);
 707         }
 708         psw_set_key(PAGE_DEFAULT_KEY);
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Setup hardware capabilities.
 713  */
 714 static int __init setup_hwcaps(void)
 715 {
 716         static const int stfl_bits[6] = { 0, 2, 7, 17, 19, 21 };
 717         struct cpuid cpu_id;
 718         int i;
 719
 720         /*
 721          * The store facility list bits numbers as found in the principles
 722          * of operation are numbered with bit 1UL<<31 as number 0 to
 723          * bit 1UL<<0 as number 31.
 724          *   Bit 0: instructions named N3, "backported" to esa-mode
 725          *   Bit 2: z/Architecture mode is active
 726          *   Bit 7: the store-facility-list-extended facility is installed
 727          *   Bit 17: the message-security assist is installed
 728          *   Bit 19: the long-displacement facility is installed
 729          *   Bit 21: the extended-immediate facility is installed
 730          *   Bit 22: extended-translation facility 3 is installed
 731          *   Bit 30: extended-translation facility 3 enhancement facility
 732          * These get translated to:
 733          *   HWCAP_S390_ESAN3 bit 0, HWCAP_S390_ZARCH bit 1,
 734          *   HWCAP_S390_STFLE bit 2, HWCAP_S390_MSA bit 3,
 735          *   HWCAP_S390_LDISP bit 4, HWCAP_S390_EIMM bit 5 and
 736          *   HWCAP_S390_ETF3EH bit 8 (22 && 30).
 737          */
 738         for (i = 0; i < 6; i++)
 739                 if (test_facility(stfl_bits[i]))
 740                         elf_hwcap |= 1UL << i;
 741
 742         if (test_facility(22) && test_facility(30))
 743                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_ETF3EH;
 744
 745         /*
 746          * Check for additional facilities with store-facility-list-extended.
 747          * stfle stores doublewords (8 byte) with bit 1ULL<<63 as bit 0
 748          * and 1ULL<<0 as bit 63. Bits 0-31 contain the same information
 749          * as stored by stfl, bits 32-xxx contain additional facilities.
 750          * How many facility words are stored depends on the number of
 751          * doublewords passed to the instruction. The additional facilities
 752          * are:
 753          *   Bit 42: decimal floating point facility is installed
 754          *   Bit 44: perform floating point operation facility is installed
 755          * translated to:
 756          *   HWCAP_S390_DFP bit 6 (42 && 44).
 757          */
 758         if ((elf_hwcap & (1UL << 2)) && test_facility(42) && test_facility(44))
 759                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_DFP;
 760
 761         /*
 762          * Huge page support HWCAP_S390_HPAGE is bit 7.
 763          */
 764         if (MACHINE_HAS_EDAT1)
 765                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_HPAGE;
 766
 767         /*
 768          * 64-bit register support for 31-bit processes
 769          * HWCAP_S390_HIGH_GPRS is bit 9.
 770          */
 771         elf_hwcap |= HWCAP_S390_HIGH_GPRS;
 772
 773         /*
 774          * Transactional execution support HWCAP_S390_TE is bit 10.
 775          */
 776         if (test_facility(50) && test_facility(73))
 777                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_TE;
 778
 779         /*
 780          * Vector extension HWCAP_S390_VXRS is bit 11. The Vector extension
 781          * can be disabled with the "novx" parameter. Use MACHINE_HAS_VX
 782          * instead of facility bit 129.
 783          */
 784         if (MACHINE_HAS_VX) {
 785                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS;
 786                 if (test_facility(134))
 787                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_EXT;
 788                 if (test_facility(135))
 789                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_BCD;
 790         }
 791
 792         /*
 793          * Guarded storage support HWCAP_S390_GS is bit 12.
 794          */
 795         if (MACHINE_HAS_GS)
 796                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_GS;
 797
 798         get_cpu_id(&cpu_id);
 799         add_device_randomness(&cpu_id, sizeof(cpu_id));
 800         switch (cpu_id.machine) {
 801         case 0x2064:
 802         case 0x2066:
 803         default:        /* Use "z900" as default for 64 bit kernels. */
 804                 strcpy(elf_platform, "z900");
 805                 break;
 806         case 0x2084:
 807         case 0x2086:
 808                 strcpy(elf_platform, "z990");
 809                 break;
 810         case 0x2094:
 811         case 0x2096:
 812                 strcpy(elf_platform, "z9-109");
 813                 break;
 814         case 0x2097:
 815         case 0x2098:
 816                 strcpy(elf_platform, "z10");
 817                 break;
 818         case 0x2817:
 819         case 0x2818:
 820                 strcpy(elf_platform, "z196");
 821                 break;
 822         case 0x2827:
 823         case 0x2828:
 824                 strcpy(elf_platform, "zEC12");
 825                 break;
 826         case 0x2964:
 827         case 0x2965:
 828                 strcpy(elf_platform, "z13");
 829                 break;
 830         case 0x3906:
 831                 strcpy(elf_platform, "z14");
 832                 break;
 833         }
 834
 835         /*
 836          * Virtualization support HWCAP_INT_SIE is bit 0.
 837          */
 838         if (sclp.has_sief2)
 839                 int_hwcap |= HWCAP_INT_SIE;
 840
 841         return 0;
 842 }
 843 arch_initcall(setup_hwcaps);
 844
 845 /*
 846  * Add system information as device randomness
 847  */
 848 static void __init setup_randomness(void)
 849 {
 850         struct sysinfo_3_2_2 *vmms;
 851
 852         vmms = (struct sysinfo_3_2_2 *) memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 853         if (stsi(vmms, 3, 2, 2) == 0 && vmms->count)
 854                 add_device_randomness(&vmms->vm, sizeof(vmms->vm[0]) * vmms->count);
 855         memblock_free((unsigned long) vmms, PAGE_SIZE);
 856
 857 #ifdef CONFIG_ARCH_RANDOM
 858         if (cpacf_query_func(CPACF_PRNO, CPACF_PRNO_TRNG))
 859                 static_branch_enable(&s390_arch_random_available);
 860 #endif
 861 }
 862
 863 /*
 864  * Find the correct size for the task_struct. This depends on
 865  * the size of the struct fpu at the end of the thread_struct
 866  * which is embedded in the task_struct.
 867  */
 868 static void __init setup_task_size(void)
 869 {
 870         int task_size = sizeof(struct task_struct);
 871
 872         if (!MACHINE_HAS_VX) {
 873                 task_size -= sizeof(__vector128) * __NUM_VXRS;
 874                 task_size += sizeof(freg_t) * __NUM_FPRS;
 875         }
 876         arch_task_struct_size = task_size;
 877 }
 878
 879 /*
 880  * Setup function called from init/main.c just after the banner
 881  * was printed.
 882  */
 883
 884 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 885 {
 886         /*
 887          * print what head.S has found out about the machine
 888          */
 889         if (MACHINE_IS_VM)
 890                 pr_info("Linux is running as a z/VM "
 891                         "guest operating system in 64-bit mode\n");
 892         else if (MACHINE_IS_KVM)
 893                 pr_info("Linux is running under KVM in 64-bit mode\n");
 894         else if (MACHINE_IS_LPAR)
 895                 pr_info("Linux is running natively in 64-bit mode\n");
 896         else
 897                 pr_info("Linux is running as a guest in 64-bit mode\n");
 898
 899         /* Have one command line that is parsed and saved in /proc/cmdline */
 900         /* boot_command_line has been already set up in early.c */
 901         *cmdline_p = boot_command_line;
 902
 903         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 904
 905         /* Is init_mm really needed? */
 906         init_mm.start_code = PAGE_OFFSET;
 907         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
 908         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
 909         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
 910
 911         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE_AUTO))
 912                 nospec_auto_detect();
 913
 914         parse_early_param();
 915 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 916         /* Deactivate elfcorehdr= kernel parameter */
 917         elfcorehdr_addr = ELFCORE_ADDR_MAX;
 918 #endif
 919
 920         os_info_init();
 921         setup_ipl();
 922         setup_task_size();
 923
 924         /* Do some memory reservations *before* memory is added to memblock */
 925         reserve_memory_end();
 926         reserve_oldmem();
 927         reserve_kernel();
 928         reserve_initrd();
 929         memblock_allow_resize();
 930
 931         /* Get information about *all* installed memory */
 932         detect_memory_memblock();
 933
 934         remove_oldmem();
 935
 936         /*
 937          * Make sure all chunks are MAX_ORDER aligned so we don't need the
 938          * extra checks that HOLES_IN_ZONE would require.
 939          *
 940          * Is this still required?
 941          */
 942         memblock_trim_memory(1UL << (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT));
 943
 944         setup_memory_end();
 945         setup_memory();
 946         dma_contiguous_reserve(memory_end);
 947         vmcp_cma_reserve();
 948
 949         check_initrd();
 950         reserve_crashkernel();
 951 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 952         /*
 953          * Be aware that smp_save_dump_cpus() triggers a system reset.
 954          * Therefore CPU and device initialization should be done afterwards.
 955          */
 956         smp_save_dump_cpus();
 957 #endif
 958
 959         setup_resources();
 960         setup_lowcore_dat_off();
 961         smp_fill_possible_mask();
 962         cpu_detect_mhz_feature();
 963         cpu_init();
 964         numa_setup();
 965         smp_detect_cpus();
 966         topology_init_early();
 967
 968         /*
 969          * Create kernel page tables and switch to virtual addressing.
 970          */
 971         paging_init();
 972
 973         /*
 974          * After paging_init created the kernel page table, the new PSWs
 975          * in lowcore can now run with DAT enabled.
 976          */
 977         setup_lowcore_dat_on();
 978
 979         /* Setup default console */
 980         conmode_default();
 981         set_preferred_console();
 982
 983         apply_alternative_instructions();
 984         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE))
 985                 nospec_init_branches();
 986
 987         /* Setup zfcpdump support */
 988         setup_zfcpdump();
 989
 990         /* Add system specific data to the random pool */
 991         setup_randomness();
 992 }