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/bootmem.h>
  15 #include <linux/ioport.h>
  16 #include <linux/string.h>
  17 #include <linux/kexec.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/pfn.h>
  21 #include <linux/suspend.h>
  22 #include <linux/firmware-map.h>
  23
  24 #include <asm/pgtable.h>
  25 #include <asm/page.h>
  26 #include <asm/e820.h>
  27 #include <asm/proto.h>
  28 #include <asm/setup.h>
  29 #include <asm/trampoline.h>
  30
  31 /*
  32  * The e820 map is the map that gets modified e.g. with command line parameters
  33  * and that is also registered with modifications in the kernel resource tree
  34  * with the iomem_resource as parent.
  35  *
  36  * The e820_saved is directly saved after the BIOS-provided memory map is
  37  * copied. It doesn't get modified afterwards. It's registered for the
  38  * /sys/firmware/memmap interface.
  39  *
  40  * That memory map is not modified and is used as base for kexec. The kexec'd
  41  * kernel should get the same memory map as the firmware provides. Then the
  42  * user can e.g. boot the original kernel with mem=1G while still booting the
  43  * next kernel with full memory.
  44  */
  45 struct e820map e820;
  46 struct e820map e820_saved;
  47
  48 /* For PCI or other memory-mapped resources */
  49 unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
  50 #ifdef CONFIG_PCI
  51 EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
  52 #endif
  53
  54 /*
  55  * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
  56  * with type.
  57  */
  58 int
  59 e820_any_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  60 {
  61         int i;
  62
  63         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  64                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  65
  66                 if (type && ei->type != type)
  67                         continue;
  68                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  69                         continue;
  70                 return 1;
  71         }
  72         return 0;
  73 }
  74 EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_any_mapped);
  75
  76 /*
  77  * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
  78  *
  79  * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
  80  * not-overlapping, which is the case
  81  */
  82 int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
  83 {
  84         int i;
  85
  86         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
  87                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
  88
  89                 if (type && ei->type != type)
  90                         continue;
  91                 /* is the region (part) in overlap with the current region ?*/
  92                 if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
  93                         continue;
  94
  95                 /* if the region is at the beginning of <start,end> we move
  96                  * start to the end of the region since it's ok until there
  97                  */
  98                 if (ei->addr <= start)
  99                         start = ei->addr + ei->size;
 100                 /*
 101                  * if start is now at or beyond end, we're done, full
 102                  * coverage
 103                  */
 104                 if (start >= end)
 105                         return 1;
 106         }
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * Add a memory region to the kernel e820 map.
 112  */
 113 static void __init __e820_add_region(struct e820map *e820x, u64 start, u64 size,
 114                                          int type)
 115 {
 116         int x = e820x->nr_map;
 117
 118         if (x >= ARRAY_SIZE(e820x->map)) {
 119                 printk(KERN_ERR "Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
 120                 return;
 121         }
 122
 123         e820x->map[x].addr = start;
 124         e820x->map[x].size = size;
 125         e820x->map[x].type = type;
 126         e820x->nr_map++;
 127 }
 128
 129 void __init e820_add_region(u64 start, u64 size, int type)
 130 {
 131         __e820_add_region(&e820, start, size, type);
 132 }
 133
 134 static void __init e820_print_type(u32 type)
 135 {
 136         switch (type) {
 137         case E820_RAM:
 138         case E820_RESERVED_KERN:
 139                 printk(KERN_CONT "(usable)");
 140                 break;
 141         case E820_RESERVED:
 142                 printk(KERN_CONT "(reserved)");
 143                 break;
 144         case E820_ACPI:
 145                 printk(KERN_CONT "(ACPI data)");
 146                 break;
 147         case E820_NVS:
 148                 printk(KERN_CONT "(ACPI NVS)");
 149                 break;
 150         case E820_UNUSABLE:
 151                 printk(KERN_CONT "(unusable)");
 152                 break;
 153         default:
 154                 printk(KERN_CONT "type %u", type);
 155                 break;
 156         }
 157 }
 158
 159 void __init e820_print_map(char *who)
 160 {
 161         int i;
 162
 163         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 164                 printk(KERN_INFO " %s: %016Lx - %016Lx ", who,
 165                        (unsigned long long) e820.map[i].addr,
 166                        (unsigned long long)
 167                        (e820.map[i].addr + e820.map[i].size));
 168                 e820_print_type(e820.map[i].type);
 169                 printk(KERN_CONT "\n");
 170         }
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Sanitize the BIOS e820 map.
 175  *
 176  * Some e820 responses include overlapping entries. The following
 177  * replaces the original e820 map with a new one, removing overlaps,
 178  * and resolving conflicting memory types in favor of highest
 179  * numbered type.
 180  *
 181  * The input parameter biosmap points to an array of 'struct
 182  * e820entry' which on entry has elements in the range [0, *pnr_map)
 183  * valid, and which has space for up to max_nr_map entries.
 184  * On return, the resulting sanitized e820 map entries will be in
 185  * overwritten in the same location, starting at biosmap.
 186  *
 187  * The integer pointed to by pnr_map must be valid on entry (the
 188  * current number of valid entries located at biosmap) and will
 189  * be updated on return, with the new number of valid entries
 190  * (something no more than max_nr_map.)
 191  *
 192  * The return value from sanitize_e820_map() is zero if it
 193  * successfully 'sanitized' the map entries passed in, and is -1
 194  * if it did nothing, which can happen if either of (1) it was
 195  * only passed one map entry, or (2) any of the input map entries
 196  * were invalid (start + size < start, meaning that the size was
 197  * so big the described memory range wrapped around through zero.)
 198  *
 199  *      Visually we're performing the following
 200  *      (1,2,3,4 = memory types)...
 201  *
 202  *      Sample memory map (w/overlaps):
 203  *         ____22__________________
 204  *         ______________________4_
 205  *         ____1111________________
 206  *         _44_____________________
 207  *         11111111________________
 208  *         ____________________33__
 209  *         ___________44___________
 210  *         __________33333_________
 211  *         ______________22________
 212  *         ___________________2222_
 213  *         _________111111111______
 214  *         _____________________11_
 215  *         _________________4______
 216  *
 217  *      Sanitized equivalent (no overlap):
 218  *         1_______________________
 219  *         _44_____________________
 220  *         ___1____________________
 221  *         ____22__________________
 222  *         ______11________________
 223  *         _________1______________
 224  *         __________3_____________
 225  *         ___________44___________
 226  *         _____________33_________
 227  *         _______________2________
 228  *         ________________1_______
 229  *         _________________4______
 230  *         ___________________2____
 231  *         ____________________33__
 232  *         ______________________4_
 233  */
 234
 235 int __init sanitize_e820_map(struct e820entry *biosmap, int max_nr_map,
 236                              u32 *pnr_map)
 237 {
 238         struct change_member {
 239                 struct e820entry *pbios; /* pointer to original bios entry */
 240                 unsigned long long addr; /* address for this change point */
 241         };
 242         static struct change_member change_point_list[2*E820_X_MAX] __initdata;
 243         static struct change_member *change_point[2*E820_X_MAX] __initdata;
 244         static struct e820entry *overlap_list[E820_X_MAX] __initdata;
 245         static struct e820entry new_bios[E820_X_MAX] __initdata;
 246         struct change_member *change_tmp;
 247         unsigned long current_type, last_type;
 248         unsigned long long last_addr;
 249         int chgidx, still_changing;
 250         int overlap_entries;
 251         int new_bios_entry;
 252         int old_nr, new_nr, chg_nr;
 253         int i;
 254
 255         /* if there's only one memory region, don't bother */
 256         if (*pnr_map < 2)
 257                 return -1;
 258
 259         old_nr = *pnr_map;
 260         BUG_ON(old_nr > max_nr_map);
 261
 262         /* bail out if we find any unreasonable addresses in bios map */
 263         for (i = 0; i < old_nr; i++)
 264                 if (biosmap[i].addr + biosmap[i].size < biosmap[i].addr)
 265                         return -1;
 266
 267         /* create pointers for initial change-point information (for sorting) */
 268         for (i = 0; i < 2 * old_nr; i++)
 269                 change_point[i] = &change_point_list[i];
 270
 271         /* record all known change-points (starting and ending addresses),
 272            omitting those that are for empty memory regions */
 273         chgidx = 0;
 274         for (i = 0; i < old_nr; i++)    {
 275                 if (biosmap[i].size != 0) {
 276                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
 277                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 278                         change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr +
 279                                 biosmap[i].size;
 280                         change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
 281                 }
 282         }
 283         chg_nr = chgidx;
 284
 285         /* sort change-point list by memory addresses (low -> high) */
 286         still_changing = 1;
 287         while (still_changing)  {
 288                 still_changing = 0;
 289                 for (i = 1; i < chg_nr; i++)  {
 290                         unsigned long long curaddr, lastaddr;
 291                         unsigned long long curpbaddr, lastpbaddr;
 292
 293                         curaddr = change_point[i]->addr;
 294                         lastaddr = change_point[i - 1]->addr;
 295                         curpbaddr = change_point[i]->pbios->addr;
 296                         lastpbaddr = change_point[i - 1]->pbios->addr;
 297
 298                         /*
 299                          * swap entries, when:
 300                          *
 301                          * curaddr > lastaddr or
 302                          * curaddr == lastaddr and curaddr == curpbaddr and
 303                          * lastaddr != lastpbaddr
 304                          */
 305                         if (curaddr < lastaddr ||
 306                             (curaddr == lastaddr && curaddr == curpbaddr &&
 307                              lastaddr != lastpbaddr)) {
 308                                 change_tmp = change_point[i];
 309                                 change_point[i] = change_point[i-1];
 310                                 change_point[i-1] = change_tmp;
 311                                 still_changing = 1;
 312                         }
 313                 }
 314         }
 315
 316         /* create a new bios memory map, removing overlaps */
 317         overlap_entries = 0;     /* number of entries in the overlap table */
 318         new_bios_entry = 0;      /* index for creating new bios map entries */
 319         last_type = 0;           /* start with undefined memory type */
 320         last_addr = 0;           /* start with 0 as last starting address */
 321
 322         /* loop through change-points, determining affect on the new bios map */
 323         for (chgidx = 0; chgidx < chg_nr; chgidx++) {
 324                 /* keep track of all overlapping bios entries */
 325                 if (change_point[chgidx]->addr ==
 326                     change_point[chgidx]->pbios->addr) {
 327                         /*
 328                          * add map entry to overlap list (> 1 entry
 329                          * implies an overlap)
 330                          */
 331                         overlap_list[overlap_entries++] =
 332                                 change_point[chgidx]->pbios;
 333                 } else {
 334                         /*
 335                          * remove entry from list (order independent,
 336                          * so swap with last)
 337                          */
 338                         for (i = 0; i < overlap_entries; i++) {
 339                                 if (overlap_list[i] ==
 340                                     change_point[chgidx]->pbios)
 341                                         overlap_list[i] =
 342                                                 overlap_list[overlap_entries-1];
 343                         }
 344                         overlap_entries--;
 345                 }
 346                 /*
 347                  * if there are overlapping entries, decide which
 348                  * "type" to use (larger value takes precedence --
 349                  * 1=usable, 2,3,4,4+=unusable)
 350                  */
 351                 current_type = 0;
 352                 for (i = 0; i < overlap_entries; i++)
 353                         if (overlap_list[i]->type > current_type)
 354                                 current_type = overlap_list[i]->type;
 355                 /*
 356                  * continue building up new bios map based on this
 357                  * information
 358                  */
 359                 if (current_type != last_type)  {
 360                         if (last_type != 0)      {
 361                                 new_bios[new_bios_entry].size =
 362                                         change_point[chgidx]->addr - last_addr;
 363                                 /*
 364                                  * move forward only if the new size
 365                                  * was non-zero
 366                                  */
 367                                 if (new_bios[new_bios_entry].size != 0)
 368                                         /*
 369                                          * no more space left for new
 370                                          * bios entries ?
 371                                          */
 372                                         if (++new_bios_entry >= max_nr_map)
 373                                                 break;
 374                         }
 375                         if (current_type != 0)  {
 376                                 new_bios[new_bios_entry].addr =
 377                                         change_point[chgidx]->addr;
 378                                 new_bios[new_bios_entry].type = current_type;
 379                                 last_addr = change_point[chgidx]->addr;
 380                         }
 381                         last_type = current_type;
 382                 }
 383         }
 384         /* retain count for new bios entries */
 385         new_nr = new_bios_entry;
 386
 387         /* copy new bios mapping into original location */
 388         memcpy(biosmap, new_bios, new_nr * sizeof(struct e820entry));
 389         *pnr_map = new_nr;
 390
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 static int __init __append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 395 {
 396         while (nr_map) {
 397                 u64 start = biosmap->addr;
 398                 u64 size = biosmap->size;
 399                 u64 end = start + size;
 400                 u32 type = biosmap->type;
 401
 402                 /* Overflow in 64 bits? Ignore the memory map. */
 403                 if (start > end)
 404                         return -1;
 405
 406                 e820_add_region(start, size, type);
 407
 408                 biosmap++;
 409                 nr_map--;
 410         }
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Copy the BIOS e820 map into a safe place.
 416  *
 417  * Sanity-check it while we're at it..
 418  *
 419  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
 420  * will have given us a memory map that we can use to properly
 421  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
 422  */
 423 static int __init append_e820_map(struct e820entry *biosmap, int nr_map)
 424 {
 425         /* Only one memory region (or negative)? Ignore it */
 426         if (nr_map < 2)
 427                 return -1;
 428
 429         return __append_e820_map(biosmap, nr_map);
 430 }
 431
 432 static u64 __init __e820_update_range(struct e820map *e820x, u64 start,
 433                                         u64 size, unsigned old_type,
 434                                         unsigned new_type)
 435 {
 436         u64 end;
 437         unsigned int i;
 438         u64 real_updated_size = 0;
 439
 440         BUG_ON(old_type == new_type);
 441
 442         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 443                 size = ULLONG_MAX - start;
 444
 445         end = start + size;
 446         printk(KERN_DEBUG "e820 update range: %016Lx - %016Lx ",
 447                        (unsigned long long) start,
 448                        (unsigned long long) end);
 449         e820_print_type(old_type);
 450         printk(KERN_CONT " ==> ");
 451         e820_print_type(new_type);
 452         printk(KERN_CONT "\n");
 453
 454         for (i = 0; i < e820x->nr_map; i++) {
 455                 struct e820entry *ei = &e820x->map[i];
 456                 u64 final_start, final_end;
 457                 u64 ei_end;
 458
 459                 if (ei->type != old_type)
 460                         continue;
 461
 462                 ei_end = ei->addr + ei->size;
 463                 /* totally covered by new range? */
 464                 if (ei->addr >= start && ei_end <= end) {
 465                         ei->type = new_type;
 466                         real_updated_size += ei->size;
 467                         continue;
 468                 }
 469
 470                 /* new range is totally covered? */
 471                 if (ei->addr < start && ei_end > end) {
 472                         __e820_add_region(e820x, start, size, new_type);
 473                         __e820_add_region(e820x, end, ei_end - end, ei->type);
 474                         ei->size = start - ei->addr;
 475                         real_updated_size += size;
 476                         continue;
 477                 }
 478
 479                 /* partially covered */
 480                 final_start = max(start, ei->addr);
 481                 final_end = min(end, ei_end);
 482                 if (final_start >= final_end)
 483                         continue;
 484
 485                 __e820_add_region(e820x, final_start, final_end - final_start,
 486                                   new_type);
 487
 488                 real_updated_size += final_end - final_start;
 489
 490                 /*
 491                  * left range could be head or tail, so need to update
 492                  * size at first.
 493                  */
 494                 ei->size -= final_end - final_start;
 495                 if (ei->addr < final_start)
 496                         continue;
 497                 ei->addr = final_end;
 498         }
 499         return real_updated_size;
 500 }
 501
 502 u64 __init e820_update_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 503                              unsigned new_type)
 504 {
 505         return __e820_update_range(&e820, start, size, old_type, new_type);
 506 }
 507
 508 static u64 __init e820_update_range_saved(u64 start, u64 size,
 509                                           unsigned old_type, unsigned new_type)
 510 {
 511         return __e820_update_range(&e820_saved, start, size, old_type,
 512                                      new_type);
 513 }
 514
 515 /* make e820 not cover the range */
 516 u64 __init e820_remove_range(u64 start, u64 size, unsigned old_type,
 517                              int checktype)
 518 {
 519         int i;
 520         u64 end;
 521         u64 real_removed_size = 0;
 522
 523         if (size > (ULLONG_MAX - start))
 524                 size = ULLONG_MAX - start;
 525
 526         end = start + size;
 527         printk(KERN_DEBUG "e820 remove range: %016Lx - %016Lx ",
 528                        (unsigned long long) start,
 529                        (unsigned long long) end);
 530         e820_print_type(old_type);
 531         printk(KERN_CONT "\n");
 532
 533         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 534                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 535                 u64 final_start, final_end;
 536
 537                 if (checktype && ei->type != old_type)
 538                         continue;
 539                 /* totally covered? */
 540                 if (ei->addr >= start &&
 541                     (ei->addr + ei->size) <= (start + size)) {
 542                         real_removed_size += ei->size;
 543                         memset(ei, 0, sizeof(struct e820entry));
 544                         continue;
 545                 }
 546                 /* partially covered */
 547                 final_start = max(start, ei->addr);
 548                 final_end = min(start + size, ei->addr + ei->size);
 549                 if (final_start >= final_end)
 550                         continue;
 551                 real_removed_size += final_end - final_start;
 552
 553                 ei->size -= final_end - final_start;
 554                 if (ei->addr < final_start)
 555                         continue;
 556                 ei->addr = final_end;
 557         }
 558         return real_removed_size;
 559 }
 560
 561 void __init update_e820(void)
 562 {
 563         u32 nr_map;
 564
 565         nr_map = e820.nr_map;
 566         if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr_map))
 567                 return;
 568         e820.nr_map = nr_map;
 569         printk(KERN_INFO "modified physical RAM map:\n");
 570         e820_print_map("modified");
 571 }
 572 static void __init update_e820_saved(void)
 573 {
 574         u32 nr_map;
 575
 576         nr_map = e820_saved.nr_map;
 577         if (sanitize_e820_map(e820_saved.map, ARRAY_SIZE(e820_saved.map), &nr_map))
 578                 return;
 579         e820_saved.nr_map = nr_map;
 580 }
 581 #define MAX_GAP_END 0x100000000ull
 582 /*
 583  * Search for a gap in the e820 memory space from start_addr to end_addr.
 584  */
 585 __init int e820_search_gap(unsigned long *gapstart, unsigned long *gapsize,
 586                 unsigned long start_addr, unsigned long long end_addr)
 587 {
 588         unsigned long long last;
 589         int i = e820.nr_map;
 590         int found = 0;
 591
 592         last = (end_addr && end_addr < MAX_GAP_END) ? end_addr : MAX_GAP_END;
 593
 594         while (--i >= 0) {
 595                 unsigned long long start = e820.map[i].addr;
 596                 unsigned long long end = start + e820.map[i].size;
 597
 598                 if (end < start_addr)
 599                         continue;
 600
 601                 /*
 602                  * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
 603                  * fit in 32 bits if this condition is true
 604                  */
 605                 if (last > end) {
 606                         unsigned long gap = last - end;
 607
 608                         if (gap >= *gapsize) {
 609                                 *gapsize = gap;
 610                                 *gapstart = end;
 611                                 found = 1;
 612                         }
 613                 }
 614                 if (start < last)
 615                         last = start;
 616         }
 617         return found;
 618 }
 619
 620 /*
 621  * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the e820
 622  * memory space.  We pass this space to PCI to assign MMIO resources
 623  * for hotplug or unconfigured devices in.
 624  * Hopefully the BIOS let enough space left.
 625  */
 626 __init void e820_setup_gap(void)
 627 {
 628         unsigned long gapstart, gapsize;
 629         int found;
 630
 631         gapstart = 0x10000000;
 632         gapsize = 0x400000;
 633         found  = e820_search_gap(&gapstart, &gapsize, 0, MAX_GAP_END);
 634
 635 #ifdef CONFIG_X86_64
 636         if (!found) {
 637                 gapstart = (max_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
 638                 printk(KERN_ERR
 639         "PCI: Warning: Cannot find a gap in the 32bit address range\n"
 640         "PCI: Unassigned devices with 32bit resource registers may break!\n");
 641         }
 642 #endif
 643
 644         /*
 645          * e820_reserve_resources_late protect stolen RAM already
 646          */
 647         pci_mem_start = gapstart;
 648
 649         printk(KERN_INFO
 650                "Allocating PCI resources starting at %lx (gap: %lx:%lx)\n",
 651                pci_mem_start, gapstart, gapsize);
 652 }
 653
 654 /**
 655  * Because of the size limitation of struct boot_params, only first
 656  * 128 E820 memory entries are passed to kernel via
 657  * boot_params.e820_map, others are passed via SETUP_E820_EXT node of
 658  * linked list of struct setup_data, which is parsed here.
 659  */
 660 void __init parse_e820_ext(struct setup_data *sdata, unsigned long pa_data)
 661 {
 662         u32 map_len;
 663         int entries;
 664         struct e820entry *extmap;
 665
 666         entries = sdata->len / sizeof(struct e820entry);
 667         map_len = sdata->len + sizeof(struct setup_data);
 668         if (map_len > PAGE_SIZE)
 669                 sdata = early_ioremap(pa_data, map_len);
 670         extmap = (struct e820entry *)(sdata->data);
 671         __append_e820_map(extmap, entries);
 672         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 673         if (map_len > PAGE_SIZE)
 674                 early_iounmap(sdata, map_len);
 675         printk(KERN_INFO "extended physical RAM map:\n");
 676         e820_print_map("extended");
 677 }
 678
 679 #if defined(CONFIG_X86_64) || \
 680         (defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_HIBERNATION))
 681 /**
 682  * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
 683  * e820 RAM areas and mark the corresponding pages as nosave for
 684  * hibernation (32 bit) or software suspend and suspend to RAM (64 bit).
 685  *
 686  * This function requires the e820 map to be sorted and without any
 687  * overlapping entries and assumes the first e820 area to be RAM.
 688  */
 689 void __init e820_mark_nosave_regions(unsigned long limit_pfn)
 690 {
 691         int i;
 692         unsigned long pfn;
 693
 694         pfn = PFN_DOWN(e820.map[0].addr + e820.map[0].size);
 695         for (i = 1; i < e820.nr_map; i++) {
 696                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 697
 698                 if (pfn < PFN_UP(ei->addr))
 699                         register_nosave_region(pfn, PFN_UP(ei->addr));
 700
 701                 pfn = PFN_DOWN(ei->addr + ei->size);
 702                 if (ei->type != E820_RAM && ei->type != E820_RESERVED_KERN)
 703                         register_nosave_region(PFN_UP(ei->addr), pfn);
 704
 705                 if (pfn >= limit_pfn)
 706                         break;
 707         }
 708 }
 709 #endif
 710
 711 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
 712 /**
 713  * Mark ACPI NVS memory region, so that we can save/restore it during
 714  * hibernation and the subsequent resume.
 715  */
 716 static int __init e820_mark_nvs_memory(void)
 717 {
 718         int i;
 719
 720         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 721                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
 722
 723                 if (ei->type == E820_NVS)
 724                         hibernate_nvs_register(ei->addr, ei->size);
 725         }
 726
 727         return 0;
 728 }
 729 core_initcall(e820_mark_nvs_memory);
 730 #endif
 731
 732 /*
 733  * Early reserved memory areas.
 734  */
 735 /*
 736  * need to make sure this one is bigger enough before
 737  * find_e820_area could be used
 738  */
 739 #define MAX_EARLY_RES_X 32
 740
 741 struct early_res {
 742         u64 start, end;
 743         char name[15];
 744         char overlap_ok;
 745 };
 746 static struct early_res early_res_x[MAX_EARLY_RES_X] __initdata = {
 747         { 0, PAGE_SIZE, "BIOS data page", 1 },  /* BIOS data page */
 748 #if defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_X86_TRAMPOLINE)
 749         /*
 750          * But first pinch a few for the stack/trampoline stuff
 751          * FIXME: Don't need the extra page at 4K, but need to fix
 752          * trampoline before removing it. (see the GDT stuff)
 753          */
 754         { PAGE_SIZE, PAGE_SIZE + PAGE_SIZE, "EX TRAMPOLINE", 1 },
 755 #endif
 756
 757         {}
 758 };
 759
 760 static int max_early_res __initdata = MAX_EARLY_RES_X;
 761 static struct early_res *early_res __initdata = &early_res_x[0];
 762 static int early_res_count __initdata =
 763 #ifdef CONFIG_X86_32
 764         2
 765 #else
 766         1
 767 #endif
 768         ;
 769
 770 static int __init find_overlapped_early(u64 start, u64 end)
 771 {
 772         int i;
 773         struct early_res *r;
 774
 775         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++) {
 776                 r = &early_res[i];
 777                 if (end > r->start && start < r->end)
 778                         break;
 779         }
 780
 781         return i;
 782 }
 783
 784 /*
 785  * Drop the i-th range from the early reservation map,
 786  * by copying any higher ranges down one over it, and
 787  * clearing what had been the last slot.
 788  */
 789 static void __init drop_range(int i)
 790 {
 791         int j;
 792
 793         for (j = i + 1; j < max_early_res && early_res[j].end; j++)
 794                 ;
 795
 796         memmove(&early_res[i], &early_res[i + 1],
 797                (j - 1 - i) * sizeof(struct early_res));
 798
 799         early_res[j - 1].end = 0;
 800         early_res_count--;
 801 }
 802
 803 /*
 804  * Split any existing ranges that:
 805  *  1) are marked 'overlap_ok', and
 806  *  2) overlap with the stated range [start, end)
 807  * into whatever portion (if any) of the existing range is entirely
 808  * below or entirely above the stated range.  Drop the portion
 809  * of the existing range that overlaps with the stated range,
 810  * which will allow the caller of this routine to then add that
 811  * stated range without conflicting with any existing range.
 812  */
 813 static void __init drop_overlaps_that_are_ok(u64 start, u64 end)
 814 {
 815         int i;
 816         struct early_res *r;
 817         u64 lower_start, lower_end;
 818         u64 upper_start, upper_end;
 819         char name[15];
 820
 821         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++) {
 822                 r = &early_res[i];
 823
 824                 /* Continue past non-overlapping ranges */
 825                 if (end <= r->start || start >= r->end)
 826                         continue;
 827
 828                 /*
 829                  * Leave non-ok overlaps as is; let caller
 830                  * panic "Overlapping early reservations"
 831                  * when it hits this overlap.
 832                  */
 833                 if (!r->overlap_ok)
 834                         return;
 835
 836                 /*
 837                  * We have an ok overlap.  We will drop it from the early
 838                  * reservation map, and add back in any non-overlapping
 839                  * portions (lower or upper) as separate, overlap_ok,
 840                  * non-overlapping ranges.
 841                  */
 842
 843                 /* 1. Note any non-overlapping (lower or upper) ranges. */
 844                 strncpy(name, r->name, sizeof(name) - 1);
 845
 846                 lower_start = lower_end = 0;
 847                 upper_start = upper_end = 0;
 848                 if (r->start < start) {
 849                         lower_start = r->start;
 850                         lower_end = start;
 851                 }
 852                 if (r->end > end) {
 853                         upper_start = end;
 854                         upper_end = r->end;
 855                 }
 856
 857                 /* 2. Drop the original ok overlapping range */
 858                 drop_range(i);
 859
 860                 i--;            /* resume for-loop on copied down entry */
 861
 862                 /* 3. Add back in any non-overlapping ranges. */
 863                 if (lower_end)
 864                         reserve_early_overlap_ok(lower_start, lower_end, name);
 865                 if (upper_end)
 866                         reserve_early_overlap_ok(upper_start, upper_end, name);
 867         }
 868 }
 869
 870 static void __init __reserve_early(u64 start, u64 end, char *name,
 871                                                 int overlap_ok)
 872 {
 873         int i;
 874         struct early_res *r;
 875
 876         i = find_overlapped_early(start, end);
 877         if (i >= max_early_res)
 878                 panic("Too many early reservations");
 879         r = &early_res[i];
 880         if (r->end)
 881                 panic("Overlapping early reservations "
 882                       "%llx-%llx %s to %llx-%llx %s\n",
 883                       start, end - 1, name?name:"", r->start,
 884                       r->end - 1, r->name);
 885         r->start = start;
 886         r->end = end;
 887         r->overlap_ok = overlap_ok;
 888         if (name)
 889                 strncpy(r->name, name, sizeof(r->name) - 1);
 890         early_res_count++;
 891 }
 892
 893 /*
 894  * A few early reservtations come here.
 895  *
 896  * The 'overlap_ok' in the name of this routine does -not- mean it
 897  * is ok for these reservations to overlap an earlier reservation.
 898  * Rather it means that it is ok for subsequent reservations to
 899  * overlap this one.
 900  *
 901  * Use this entry point to reserve early ranges when you are doing
 902  * so out of "Paranoia", reserving perhaps more memory than you need,
 903  * just in case, and don't mind a subsequent overlapping reservation
 904  * that is known to be needed.
 905  *
 906  * The drop_overlaps_that_are_ok() call here isn't really needed.
 907  * It would be needed if we had two colliding 'overlap_ok'
 908  * reservations, so that the second such would not panic on the
 909  * overlap with the first.  We don't have any such as of this
 910  * writing, but might as well tolerate such if it happens in
 911  * the future.
 912  */
 913 void __init reserve_early_overlap_ok(u64 start, u64 end, char *name)
 914 {
 915         drop_overlaps_that_are_ok(start, end);
 916         __reserve_early(start, end, name, 1);
 917 }
 918
 919 static void __init __check_and_double_early_res(u64 start)
 920 {
 921         u64 end, size, mem;
 922         struct early_res *new;
 923
 924         /* do we have enough slots left ? */
 925         if ((max_early_res - early_res_count) > max(max_early_res/8, 2))
 926                 return;
 927
 928         /* double it */
 929         end = max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
 930         size = sizeof(struct early_res) * max_early_res * 2;
 931         mem = find_e820_area(start, end, size, sizeof(struct early_res));
 932
 933         if (mem == -1ULL)
 934                 panic("can not find more space for early_res array");
 935
 936         new = __va(mem);
 937         /* save the first one for own */
 938         new[0].start = mem;
 939         new[0].end = mem + size;
 940         new[0].overlap_ok = 0;
 941         /* copy old to new */
 942         if (early_res == early_res_x) {
 943                 memcpy(&new[1], &early_res[0],
 944                          sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 945                 memset(&new[max_early_res+1], 0,
 946                          sizeof(struct early_res) * (max_early_res - 1));
 947                 early_res_count++;
 948         } else {
 949                 memcpy(&new[1], &early_res[1],
 950                          sizeof(struct early_res) * (max_early_res - 1));
 951                 memset(&new[max_early_res], 0,
 952                          sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 953         }
 954         memset(&early_res[0], 0, sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 955         early_res = new;
 956         max_early_res *= 2;
 957         printk(KERN_DEBUG "early_res array is doubled to %d at [%llx - %llx]\n",
 958                 max_early_res, mem, mem + size - 1);
 959 }
 960
 961 /*
 962  * Most early reservations come here.
 963  *
 964  * We first have drop_overlaps_that_are_ok() drop any pre-existing
 965  * 'overlap_ok' ranges, so that we can then reserve this memory
 966  * range without risk of panic'ing on an overlapping overlap_ok
 967  * early reservation.
 968  */
 969 void __init reserve_early(u64 start, u64 end, char *name)
 970 {
 971         if (start >= end)
 972                 return;
 973
 974         __check_and_double_early_res(end);
 975
 976         drop_overlaps_that_are_ok(start, end);
 977         __reserve_early(start, end, name, 0);
 978 }
 979
 980 void __init reserve_early_without_check(u64 start, u64 end, char *name)
 981 {
 982         struct early_res *r;
 983
 984         if (start >= end)
 985                 return;
 986
 987         __check_and_double_early_res(end);
 988
 989         r = &early_res[early_res_count];
 990
 991         r->start = start;
 992         r->end = end;
 993         r->overlap_ok = 0;
 994         if (name)
 995                 strncpy(r->name, name, sizeof(r->name) - 1);
 996         early_res_count++;
 997 }
 998
 999 void __init free_early(u64 start, u64 end)
1000 {
1001         struct early_res *r;
1002         int i;
1003
1004         i = find_overlapped_early(start, end);
1005         r = &early_res[i];
1006         if (i >= max_early_res || r->end != end || r->start != start)
1007                 panic("free_early on not reserved area: %llx-%llx!",
1008                          start, end - 1);
1009
1010         drop_range(i);
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
1014 static void __init subtract_early_res(struct range *range, int az)
1015 {
1016         int i, count;
1017         u64 final_start, final_end;
1018         int idx = 0;
1019
1020         count  = 0;
1021         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++)
1022                 count++;
1023
1024         /* need to skip first one ?*/
1025         if (early_res != early_res_x)
1026                 idx = 1;
1027
1028 #if 1
1029         printk(KERN_INFO "Subtract (%d early reservations)\n", count);
1030 #endif
1031         for (i = idx; i < count; i++) {
1032                 struct early_res *r = &early_res[i];
1033 #if 0
1034                 printk(KERN_INFO "  #%d [%010llx - %010llx] %15s", i,
1035                         r->start, r->end, r->name);
1036 #endif
1037                 final_start = PFN_DOWN(r->start);
1038                 final_end = PFN_UP(r->end);
1039                 if (final_start >= final_end) {
1040 #if 0
1041                         printk(KERN_CONT "\n");
1042 #endif
1043                         continue;
1044                 }
1045 #if 0
1046                 printk(KERN_CONT " subtract pfn [%010llx - %010llx]\n",
1047                         final_start, final_end);
1048 #endif
1049                 subtract_range(range, az, final_start, final_end);
1050         }
1051
1052 }
1053
1054 int __init get_free_all_memory_range(struct range **rangep, int nodeid)
1055 {
1056         int i, count;
1057         u64 start = 0, end;
1058         u64 size;
1059         u64 mem;
1060         struct range *range;
1061         int nr_range;
1062
1063         count  = 0;
1064         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++)
1065                 count++;
1066
1067         count *= 2;
1068
1069         size = sizeof(struct range) * count;
1070 #ifdef MAX_DMA32_PFN
1071         if (max_pfn_mapped > MAX_DMA32_PFN)
1072                 start = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
1073 #endif
1074         end = max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
1075         mem = find_e820_area(start, end, size, sizeof(struct range));
1076         if (mem == -1ULL)
1077                 panic("can not find more space for range free");
1078
1079         range = __va(mem);
1080         /* use early_node_map[] and early_res to get range array at first */
1081         memset(range, 0, size);
1082         nr_range = 0;
1083
1084         /* need to go over early_node_map to find out good range for node */
1085         nr_range = add_from_early_node_map(range, count, nr_range, nodeid);
1086         subtract_early_res(range, count);
1087         nr_range = clean_sort_range(range, count);
1088
1089         /* need to clear it ? */
1090         if (nodeid == MAX_NUMNODES) {
1091                 memset(&early_res[0], 0,
1092                          sizeof(struct early_res) * max_early_res);
1093                 early_res = NULL;
1094                 max_early_res = 0;
1095         }
1096
1097         *rangep = range;
1098         return nr_range;
1099 }
1100 #else
1101 void __init early_res_to_bootmem(u64 start, u64 end)
1102 {
1103         int i, count;
1104         u64 final_start, final_end;
1105         int idx = 0;
1106
1107         count  = 0;
1108         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++)
1109                 count++;
1110
1111         /* need to skip first one ?*/
1112         if (early_res != early_res_x)
1113                 idx = 1;
1114
1115         printk(KERN_INFO "(%d/%d early reservations) ==> bootmem [%010llx - %010llx]\n",
1116                          count - idx, max_early_res, start, end);
1117         for (i = idx; i < count; i++) {
1118                 struct early_res *r = &early_res[i];
1119                 printk(KERN_INFO "  #%d [%010llx - %010llx] %16s", i,
1120                         r->start, r->end, r->name);
1121                 final_start = max(start, r->start);
1122                 final_end = min(end, r->end);
1123                 if (final_start >= final_end) {
1124                         printk(KERN_CONT "\n");
1125                         continue;
1126                 }
1127                 printk(KERN_CONT " ==> [%010llx - %010llx]\n",
1128                         final_start, final_end);
1129                 reserve_bootmem_generic(final_start, final_end - final_start,
1130                                 BOOTMEM_DEFAULT);
1131         }
1132         /* clear them */
1133         memset(&early_res[0], 0, sizeof(struct early_res) * max_early_res);
1134         early_res = NULL;
1135         max_early_res = 0;
1136         early_res_count = 0;
1137 }
1138 #endif
1139
1140 /* Check for already reserved areas */
1141 static inline int __init bad_addr(u64 *addrp, u64 size, u64 align)
1142 {
1143         int i;
1144         u64 addr = *addrp;
1145         int changed = 0;
1146         struct early_res *r;
1147 again:
1148         i = find_overlapped_early(addr, addr + size);
1149         r = &early_res[i];
1150         if (i < max_early_res && r->end) {
1151                 *addrp = addr = round_up(r->end, align);
1152                 changed = 1;
1153                 goto again;
1154         }
1155         return changed;
1156 }
1157
1158 /* Check for already reserved areas */
1159 static inline int __init bad_addr_size(u64 *addrp, u64 *sizep, u64 align)
1160 {
1161         int i;
1162         u64 addr = *addrp, last;
1163         u64 size = *sizep;
1164         int changed = 0;
1165 again:
1166         last = addr + size;
1167         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++) {
1168                 struct early_res *r = &early_res[i];
1169                 if (last > r->start && addr < r->start) {
1170                         size = r->start - addr;
1171                         changed = 1;
1172                         goto again;
1173                 }
1174                 if (last > r->end && addr < r->end) {
1175                         addr = round_up(r->end, align);
1176                         size = last - addr;
1177                         changed = 1;
1178                         goto again;
1179                 }
1180                 if (last <= r->end && addr >= r->start) {
1181                         (*sizep)++;
1182                         return 0;
1183                 }
1184         }
1185         if (changed) {
1186                 *addrp = addr;
1187                 *sizep = size;
1188         }
1189         return changed;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Find a free area with specified alignment in a specific range.
1194  * only with the area.between start to end is active range from early_node_map
1195  * so they are good as RAM
1196  */
1197 u64 __init find_early_area(u64 ei_start, u64 ei_last, u64 start, u64 end,
1198                          u64 size, u64 align)
1199 {
1200         u64 addr, last;
1201
1202         addr = round_up(ei_start, align);
1203         if (addr < start)
1204                 addr = round_up(start, align);
1205         if (addr >= ei_last)
1206                 goto out;
1207         while (bad_addr(&addr, size, align) && addr+size <= ei_last)
1208                 ;
1209         last = addr + size;
1210         if (last > ei_last)
1211                 goto out;
1212         if (last > end)
1213                 goto out;
1214
1215         return addr;
1216
1217 out:
1218         return -1ULL;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Find a free area with specified alignment in a specific range.
1223  */
1224 u64 __init find_e820_area(u64 start, u64 end, u64 size, u64 align)
1225 {
1226         int i;
1227
1228         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1229                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
1230                 u64 addr;
1231                 u64 ei_start, ei_last;
1232
1233                 if (ei->type != E820_RAM)
1234                         continue;
1235
1236                 ei_last = ei->addr + ei->size;
1237                 ei_start = ei->addr;
1238                 addr = find_early_area(ei_start, ei_last, start, end,
1239                                          size, align);
1240
1241                 if (addr == -1ULL)
1242                         continue;
1243
1244                 return addr;
1245         }
1246         return -1ULL;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Find next free range after *start
1251  */
1252 u64 __init find_e820_area_size(u64 start, u64 *sizep, u64 align)
1253 {
1254         int i;
1255
1256         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1257                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
1258                 u64 addr, last;
1259                 u64 ei_last;
1260
1261                 if (ei->type != E820_RAM)
1262                         continue;
1263                 addr = round_up(ei->addr, align);
1264                 ei_last = ei->addr + ei->size;
1265                 if (addr < start)
1266                         addr = round_up(start, align);
1267                 if (addr >= ei_last)
1268                         continue;
1269                 *sizep = ei_last - addr;
1270                 while (bad_addr_size(&addr, sizep, align) &&
1271                         addr + *sizep <= ei_last)
1272                         ;
1273                 last = addr + *sizep;
1274                 if (last > ei_last)
1275                         continue;
1276                 return addr;
1277         }
1278
1279         return -1ULL;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * pre allocated 4k and reserved it in e820
1284  */
1285 u64 __init early_reserve_e820(u64 startt, u64 sizet, u64 align)
1286 {
1287         u64 size = 0;
1288         u64 addr;
1289         u64 start;
1290
1291         for (start = startt; ; start += size) {
1292                 start = find_e820_area_size(start, &size, align);
1293                 if (!(start + 1))
1294                         return 0;
1295                 if (size >= sizet)
1296                         break;
1297         }
1298
1299 #ifdef CONFIG_X86_32
1300         if (start >= MAXMEM)
1301                 return 0;
1302         if (start + size > MAXMEM)
1303                 size = MAXMEM - start;
1304 #endif
1305
1306         addr = round_down(start + size - sizet, align);
1307         if (addr < start)
1308                 return 0;
1309         e820_update_range(addr, sizet, E820_RAM, E820_RESERVED);
1310         e820_update_range_saved(addr, sizet, E820_RAM, E820_RESERVED);
1311         printk(KERN_INFO "update e820 for early_reserve_e820\n");
1312         update_e820();
1313         update_e820_saved();
1314
1315         return addr;
1316 }
1317
1318 #ifdef CONFIG_X86_32
1319 # ifdef CONFIG_X86_PAE
1320 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(36-PAGE_SHIFT))
1321 # else
1322 #  define MAX_ARCH_PFN          (1ULL<<(32-PAGE_SHIFT))
1323 # endif
1324 #else /* CONFIG_X86_32 */
1325 # define MAX_ARCH_PFN MAXMEM>>PAGE_SHIFT
1326 #endif
1327
1328 /*
1329  * Find the highest page frame number we have available
1330  */
1331 static unsigned long __init e820_end_pfn(unsigned long limit_pfn, unsigned type)
1332 {
1333         int i;
1334         unsigned long last_pfn = 0;
1335         unsigned long max_arch_pfn = MAX_ARCH_PFN;
1336
1337         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1338                 struct e820entry *ei = &e820.map[i];
1339                 unsigned long start_pfn;
1340                 unsigned long end_pfn;
1341
1342                 if (ei->type != type)
1343                         continue;
1344
1345                 start_pfn = ei->addr >> PAGE_SHIFT;
1346                 end_pfn = (ei->addr + ei->size) >> PAGE_SHIFT;
1347
1348                 if (start_pfn >= limit_pfn)
1349                         continue;
1350                 if (end_pfn > limit_pfn) {
1351                         last_pfn = limit_pfn;
1352                         break;
1353                 }
1354                 if (end_pfn > last_pfn)
1355                         last_pfn = end_pfn;
1356         }
1357
1358         if (last_pfn > max_arch_pfn)
1359                 last_pfn = max_arch_pfn;
1360
1361         printk(KERN_INFO "last_pfn = %#lx max_arch_pfn = %#lx\n",
1362                          last_pfn, max_arch_pfn);
1363         return last_pfn;
1364 }
1365 unsigned long __init e820_end_of_ram_pfn(void)
1366 {
1367         return e820_end_pfn(MAX_ARCH_PFN, E820_RAM);
1368 }
1369
1370 unsigned long __init e820_end_of_low_ram_pfn(void)
1371 {
1372         return e820_end_pfn(1UL<<(32 - PAGE_SHIFT), E820_RAM);
1373 }
1374 /*
1375  * Finds an active region in the address range from start_pfn to last_pfn and
1376  * returns its range in ei_startpfn and ei_endpfn for the e820 entry.
1377  */
1378 int __init e820_find_active_region(const struct e820entry *ei,
1379                                   unsigned long start_pfn,
1380                                   unsigned long last_pfn,
1381                                   unsigned long *ei_startpfn,
1382                                   unsigned long *ei_endpfn)
1383 {
1384         u64 align = PAGE_SIZE;
1385
1386         *ei_startpfn = round_up(ei->addr, align) >> PAGE_SHIFT;
1387         *ei_endpfn = round_down(ei->addr + ei->size, align) >> PAGE_SHIFT;
1388
1389         /* Skip map entries smaller than a page */
1390         if (*ei_startpfn >= *ei_endpfn)
1391                 return 0;
1392
1393         /* Skip if map is outside the node */
1394         if (ei->type != E820_RAM || *ei_endpfn <= start_pfn ||
1395                                     *ei_startpfn >= last_pfn)
1396                 return 0;
1397
1398         /* Check for overlaps */
1399         if (*ei_startpfn < start_pfn)
1400                 *ei_startpfn = start_pfn;
1401         if (*ei_endpfn > last_pfn)
1402                 *ei_endpfn = last_pfn;
1403
1404         return 1;
1405 }
1406
1407 /* Walk the e820 map and register active regions within a node */
1408 void __init e820_register_active_regions(int nid, unsigned long start_pfn,
1409                                          unsigned long last_pfn)
1410 {
1411         unsigned long ei_startpfn;
1412         unsigned long ei_endpfn;
1413         int i;
1414
1415         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++)
1416                 if (e820_find_active_region(&e820.map[i],
1417                                             start_pfn, last_pfn,
1418                                             &ei_startpfn, &ei_endpfn))
1419                         add_active_range(nid, ei_startpfn, ei_endpfn);
1420 }
1421
1422 /*
1423  * Find the hole size (in bytes) in the memory range.
1424  * @start: starting address of the memory range to scan
1425  * @end: ending address of the memory range to scan
1426  */
1427 u64 __init e820_hole_size(u64 start, u64 end)
1428 {
1429         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1430         unsigned long last_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
1431         unsigned long ei_startpfn, ei_endpfn, ram = 0;
1432         int i;
1433
1434         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1435                 if (e820_find_active_region(&e820.map[i],
1436                                             start_pfn, last_pfn,
1437                                             &ei_startpfn, &ei_endpfn))
1438                         ram += ei_endpfn - ei_startpfn;
1439         }
1440         return end - start - ((u64)ram << PAGE_SHIFT);
1441 }
1442
1443 static void early_panic(char *msg)
1444 {
1445         early_printk(msg);
1446         panic(msg);
1447 }
1448
1449 static int userdef __initdata;
1450
1451 /* "mem=nopentium" disables the 4MB page tables. */
1452 static int __init parse_memopt(char *p)
1453 {
1454         u64 mem_size;
1455
1456         if (!p)
1457                 return -EINVAL;
1458
1459 #ifdef CONFIG_X86_32
1460         if (!strcmp(p, "nopentium")) {
1461                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PSE);
1462                 return 0;
1463         }
1464 #endif
1465
1466         userdef = 1;
1467         mem_size = memparse(p, &p);
1468         e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
1469
1470         return 0;
1471 }
1472 early_param("mem", parse_memopt);
1473
1474 static int __init parse_memmap_opt(char *p)
1475 {
1476         char *oldp;
1477         u64 start_at, mem_size;
1478
1479         if (!p)
1480                 return -EINVAL;
1481
1482         if (!strncmp(p, "exactmap", 8)) {
1483 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
1484                 /*
1485                  * If we are doing a crash dump, we still need to know
1486                  * the real mem size before original memory map is
1487                  * reset.
1488                  */
1489                 saved_max_pfn = e820_end_of_ram_pfn();
1490 #endif
1491                 e820.nr_map = 0;
1492                 userdef = 1;
1493                 return 0;
1494         }
1495
1496         oldp = p;
1497         mem_size = memparse(p, &p);
1498         if (p == oldp)
1499                 return -EINVAL;
1500
1501         userdef = 1;
1502         if (*p == '@') {
1503                 start_at = memparse(p+1, &p);
1504                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RAM);
1505         } else if (*p == '#') {
1506                 start_at = memparse(p+1, &p);
1507                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_ACPI);
1508         } else if (*p == '$') {
1509                 start_at = memparse(p+1, &p);
1510                 e820_add_region(start_at, mem_size, E820_RESERVED);
1511         } else
1512                 e820_remove_range(mem_size, ULLONG_MAX - mem_size, E820_RAM, 1);
1513
1514         return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
1515 }
1516 early_param("memmap", parse_memmap_opt);
1517
1518 void __init finish_e820_parsing(void)
1519 {
1520         if (userdef) {
1521                 u32 nr = e820.nr_map;
1522
1523                 if (sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &nr) < 0)
1524                         early_panic("Invalid user supplied memory map");
1525                 e820.nr_map = nr;
1526
1527                 printk(KERN_INFO "user-defined physical RAM map:\n");
1528                 e820_print_map("user");
1529         }
1530 }
1531
1532 static inline const char *e820_type_to_string(int e820_type)
1533 {
1534         switch (e820_type) {
1535         case E820_RESERVED_KERN:
1536         case E820_RAM:  return "System RAM";
1537         case E820_ACPI: return "ACPI Tables";
1538         case E820_NVS:  return "ACPI Non-volatile Storage";
1539         case E820_UNUSABLE:     return "Unusable memory";
1540         default:        return "reserved";
1541         }
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Mark e820 reserved areas as busy for the resource manager.
1546  */
1547 static struct resource __initdata *e820_res;
1548 void __init e820_reserve_resources(void)
1549 {
1550         int i;
1551         struct resource *res;
1552         u64 end;
1553
1554         res = alloc_bootmem(sizeof(struct resource) * e820.nr_map);
1555         e820_res = res;
1556         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1557                 end = e820.map[i].addr + e820.map[i].size - 1;
1558                 if (end != (resource_size_t)end) {
1559                         res++;
1560                         continue;
1561                 }
1562                 res->name = e820_type_to_string(e820.map[i].type);
1563                 res->start = e820.map[i].addr;
1564                 res->end = end;
1565
1566                 res->flags = IORESOURCE_MEM;
1567
1568                 /*
1569                  * don't register the region that could be conflicted with
1570                  * pci device BAR resource and insert them later in
1571                  * pcibios_resource_survey()
1572                  */
1573                 if (e820.map[i].type != E820_RESERVED || res->start < (1ULL<<20)) {
1574                         res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
1575                         insert_resource(&iomem_resource, res);
1576                 }
1577                 res++;
1578         }
1579
1580         for (i = 0; i < e820_saved.nr_map; i++) {
1581                 struct e820entry *entry = &e820_saved.map[i];
1582                 firmware_map_add_early(entry->addr,
1583                         entry->addr + entry->size - 1,
1584                         e820_type_to_string(entry->type));
1585         }
1586 }
1587
1588 /* How much should we pad RAM ending depending on where it is? */
1589 static unsigned long ram_alignment(resource_size_t pos)
1590 {
1591         unsigned long mb = pos >> 20;
1592
1593         /* To 64kB in the first megabyte */
1594         if (!mb)
1595                 return 64*1024;
1596
1597         /* To 1MB in the first 16MB */
1598         if (mb < 16)
1599                 return 1024*1024;
1600
1601         /* To 64MB for anything above that */
1602         return 64*1024*1024;
1603 }
1604
1605 #define MAX_RESOURCE_SIZE ((resource_size_t)-1)
1606
1607 void __init e820_reserve_resources_late(void)
1608 {
1609         int i;
1610         struct resource *res;
1611
1612         res = e820_res;
1613         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1614                 if (!res->parent && res->end)
1615                         insert_resource_expand_to_fit(&iomem_resource, res);
1616                 res++;
1617         }
1618
1619         /*
1620          * Try to bump up RAM regions to reasonable boundaries to
1621          * avoid stolen RAM:
1622          */
1623         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
1624                 struct e820entry *entry = &e820.map[i];
1625                 u64 start, end;
1626
1627                 if (entry->type != E820_RAM)
1628                         continue;
1629                 start = entry->addr + entry->size;
1630                 end = round_up(start, ram_alignment(start)) - 1;
1631                 if (end > MAX_RESOURCE_SIZE)
1632                         end = MAX_RESOURCE_SIZE;
1633                 if (start >= end)
1634                         continue;
1635                 printk(KERN_DEBUG "reserve RAM buffer: %016llx - %016llx ",
1636                                start, end);
1637                 reserve_region_with_split(&iomem_resource, start, end,
1638                                           "RAM buffer");
1639         }
1640 }
1641
1642 char *__init default_machine_specific_memory_setup(void)
1643 {
1644         char *who = "BIOS-e820";
1645         u32 new_nr;
1646         /*
1647          * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
1648          *
1649          * Otherwise fake a memory map; one section from 0k->640k,
1650          * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
1651          */
1652         new_nr = boot_params.e820_entries;
1653         sanitize_e820_map(boot_params.e820_map,
1654                         ARRAY_SIZE(boot_params.e820_map),
1655                         &new_nr);
1656         boot_params.e820_entries = new_nr;
1657         if (append_e820_map(boot_params.e820_map, boot_params.e820_entries)
1658           < 0) {
1659                 u64 mem_size;
1660
1661                 /* compare results from other methods and take the greater */
1662                 if (boot_params.alt_mem_k
1663                     < boot_params.screen_info.ext_mem_k) {
1664                         mem_size = boot_params.screen_info.ext_mem_k;
1665                         who = "BIOS-88";
1666                 } else {
1667                         mem_size = boot_params.alt_mem_k;
1668                         who = "BIOS-e801";
1669                 }
1670
1671                 e820.nr_map = 0;
1672                 e820_add_region(0, LOWMEMSIZE(), E820_RAM);
1673                 e820_add_region(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_RAM);
1674         }
1675
1676         /* In case someone cares... */
1677         return who;
1678 }
1679
1680 void __init setup_memory_map(void)
1681 {
1682         char *who;
1683
1684         who = x86_init.resources.memory_setup();
1685         memcpy(&e820_saved, &e820, sizeof(struct e820map));
1686         printk(KERN_INFO "BIOS-provided physical RAM map:\n");
1687         e820_print_map(who);
1688 }