1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
 
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2012
 
   5  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
 
   6  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
 
   8  *  Derived from "arch/i386/kernel/setup.c"
 
   9  *    Copyright (C) 1995, Linus Torvalds
 
  13  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
 
  16 #define KMSG_COMPONENT "setup"
 
  17 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
 
  19 #include <linux/errno.h>
 
  20 #include <linux/export.h>
 
  21 #include <linux/sched.h>
 
  22 #include <linux/sched/task.h>
 
  23 #include <linux/cpu.h>
 
  24 #include <linux/kernel.h>
 
  25 #include <linux/memblock.h>
 
  27 #include <linux/stddef.h>
 
  28 #include <linux/unistd.h>
 
  29 #include <linux/ptrace.h>
 
  30 #include <linux/random.h>
 
  31 #include <linux/user.h>
 
  32 #include <linux/tty.h>
 
  33 #include <linux/ioport.h>
 
  34 #include <linux/delay.h>
 
  35 #include <linux/init.h>
 
  36 #include <linux/initrd.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 #include <linux/start_kernel.h>
 
  53 #include <asm/boot_data.h>
 
  55 #include <asm/facility.h>
 
  57 #include <asm/mmu_context.h>
 
  58 #include <asm/cpcmd.h>
 
  59 #include <asm/lowcore.h>
 
  63 #include <asm/ptrace.h>
 
  64 #include <asm/sections.h>
 
  65 #include <asm/ebcdic.h>
 
  67 #include <asm/os_info.h>
 
  69 #include <asm/stacktrace.h>
 
  70 #include <asm/sysinfo.h>
 
  72 #include <asm/alternative.h>
 
  73 #include <asm/nospec-branch.h>
 
  74 #include <asm/mem_detect.h>
 
  81 unsigned int console_mode = 0;
 
  82 EXPORT_SYMBOL(console_mode);
 
  84 unsigned int console_devno = -1;
 
  85 EXPORT_SYMBOL(console_devno);
 
  87 unsigned int console_irq = -1;
 
  88 EXPORT_SYMBOL(console_irq);
 
  90 unsigned long elf_hwcap __read_mostly = 0;
 
  91 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
 
  93 unsigned long int_hwcap = 0;
 
  95 int __bootdata(noexec_disabled);
 
  96 int __bootdata(memory_end_set);
 
  97 unsigned long __bootdata(memory_end);
 
  98 unsigned long __bootdata(vmalloc_size);
 
  99 unsigned long __bootdata(max_physmem_end);
 
 100 struct mem_detect_info __bootdata(mem_detect);
 
 102 struct exception_table_entry *__bootdata_preserved(__start_dma_ex_table);
 
 103 struct exception_table_entry *__bootdata_preserved(__stop_dma_ex_table);
 
 104 unsigned long __bootdata_preserved(__swsusp_reset_dma);
 
 105 unsigned long __bootdata_preserved(__stext_dma);
 
 106 unsigned long __bootdata_preserved(__etext_dma);
 
 107 unsigned long __bootdata_preserved(__sdma);
 
 108 unsigned long __bootdata_preserved(__edma);
 
 109 unsigned long __bootdata_preserved(__kaslr_offset);
 
 110 unsigned int __bootdata_preserved(zlib_dfltcc_support);
 
 111 EXPORT_SYMBOL(zlib_dfltcc_support);
 
 113 unsigned long VMALLOC_START;
 
 114 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_START);
 
 116 unsigned long VMALLOC_END;
 
 117 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_END);
 
 119 struct page *vmemmap;
 
 120 EXPORT_SYMBOL(vmemmap);
 
 122 unsigned long MODULES_VADDR;
 
 123 unsigned long MODULES_END;
 
 125 /* An array with a pointer to the lowcore of every CPU. */
 
 126 struct lowcore *lowcore_ptr[NR_CPUS];
 
 127 EXPORT_SYMBOL(lowcore_ptr);
 
 130  * This is set up by the setup-routine at boot-time
 
 131  * for S390 need to find out, what we have to setup
 
 132  * using address 0x10400 ...
 
 135 #include <asm/setup.h>
 
 138  * condev= and conmode= setup parameter.
 
 141 static int __init condev_setup(char *str)
 
 145         vdev = simple_strtoul(str, &str, 0);
 
 146         if (vdev >= 0 && vdev < 65536) {
 
 147                 console_devno = vdev;
 
 153 __setup("condev=", condev_setup);
 
 155 static void __init set_preferred_console(void)
 
 157         if (CONSOLE_IS_3215 || CONSOLE_IS_SCLP)
 
 158                 add_preferred_console("ttyS", 0, NULL);
 
 159         else if (CONSOLE_IS_3270)
 
 160                 add_preferred_console("tty3270", 0, NULL);
 
 161         else if (CONSOLE_IS_VT220)
 
 162                 add_preferred_console("ttyS", 1, NULL);
 
 163         else if (CONSOLE_IS_HVC)
 
 164                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
 
 167 static int __init conmode_setup(char *str)
 
 169 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 
 170         if (!strcmp(str, "hwc") || !strcmp(str, "sclp"))
 
 173 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 
 174         if (!strcmp(str, "3215"))
 
 177 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 
 178         if (!strcmp(str, "3270"))
 
 181         set_preferred_console();
 
 185 __setup("conmode=", conmode_setup);
 
 187 static void __init conmode_default(void)
 
 189         char query_buffer[1024];
 
 193                 cpcmd("QUERY CONSOLE", query_buffer, 1024, NULL);
 
 194                 console_devno = simple_strtoul(query_buffer + 5, NULL, 16);
 
 195                 ptr = strstr(query_buffer, "SUBCHANNEL =");
 
 196                 console_irq = simple_strtoul(ptr + 13, NULL, 16);
 
 197                 cpcmd("QUERY TERM", query_buffer, 1024, NULL);
 
 198                 ptr = strstr(query_buffer, "CONMODE");
 
 200                  * Set the conmode to 3215 so that the device recognition 
 
 201                  * will set the cu_type of the console to 3215. If the
 
 202                  * conmode is 3270 and we don't set it back then both
 
 203                  * 3215 and the 3270 driver will try to access the console
 
 204                  * device (3215 as console and 3270 as normal tty).
 
 206                 cpcmd("TERM CONMODE 3215", NULL, 0, NULL);
 
 208 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 
 213                 if (str_has_prefix(ptr + 8, "3270")) {
 
 214 #if defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 
 216 #elif defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 
 218 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 
 221                 } else if (str_has_prefix(ptr + 8, "3215")) {
 
 222 #if defined(CONFIG_TN3215_CONSOLE)
 
 224 #elif defined(CONFIG_TN3270_CONSOLE)
 
 226 #elif defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 
 230         } else if (MACHINE_IS_KVM) {
 
 231                 if (sclp.has_vt220 && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE))
 
 233                 else if (sclp.has_linemode && IS_ENABLED(CONFIG_SCLP_CONSOLE))
 
 238 #if defined(CONFIG_SCLP_CONSOLE) || defined(CONFIG_SCLP_VT220_CONSOLE)
 
 244 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
 245 static void __init setup_zfcpdump(void)
 
 247         if (ipl_info.type != IPL_TYPE_FCP_DUMP)
 
 251         strcat(boot_command_line, " cio_ignore=all,!ipldev,!condev");
 
 252         console_loglevel = 2;
 
 255 static inline void setup_zfcpdump(void) {}
 
 256 #endif /* CONFIG_CRASH_DUMP */
 
 259  * Reboot, halt and power_off stubs. They just call _machine_restart,
 
 260  * _machine_halt or _machine_power_off. 
 
 263 void machine_restart(char *command)
 
 265         if ((!in_interrupt() && !in_atomic()) || oops_in_progress)
 
 267                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 
 268                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 
 271         _machine_restart(command);
 
 274 void machine_halt(void)
 
 276         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 
 278                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 
 279                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 
 285 void machine_power_off(void)
 
 287         if (!in_interrupt() || oops_in_progress)
 
 289                  * Only unblank the console if we are called in enabled
 
 290                  * context or a bust_spinlocks cleared the way for us.
 
 293         _machine_power_off();
 
 297  * Dummy power off function.
 
 299 void (*pm_power_off)(void) = machine_power_off;
 
 300 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
 
 302 void *restart_stack __section(.data);
 
 304 unsigned long stack_alloc(void)
 
 306 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 
 307         return (unsigned long)
 
 308                 __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE,
 
 309                                      VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 
 311                                      PAGE_KERNEL, 0, NUMA_NO_NODE,
 
 312                                      __builtin_return_address(0));
 
 314         return __get_free_pages(GFP_KERNEL, THREAD_SIZE_ORDER);
 
 318 void stack_free(unsigned long stack)
 
 320 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 
 321         vfree((void *) stack);
 
 323         free_pages(stack, THREAD_SIZE_ORDER);
 
 327 int __init arch_early_irq_init(void)
 
 331         stack = __get_free_pages(GFP_KERNEL, THREAD_SIZE_ORDER);
 
 333                 panic("Couldn't allocate async stack");
 
 334         S390_lowcore.async_stack = stack + STACK_INIT_OFFSET;
 
 338 static int __init async_stack_realloc(void)
 
 340         unsigned long old, new;
 
 342         old = S390_lowcore.async_stack - STACK_INIT_OFFSET;
 
 345                 panic("Couldn't allocate async stack");
 
 346         S390_lowcore.async_stack = new + STACK_INIT_OFFSET;
 
 347         free_pages(old, THREAD_SIZE_ORDER);
 
 350 early_initcall(async_stack_realloc);
 
 352 void __init arch_call_rest_init(void)
 
 356         stack = stack_alloc();
 
 358                 panic("Couldn't allocate kernel stack");
 
 359         current->stack = (void *) stack;
 
 360 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 
 361         current->stack_vm_area = (void *) stack;
 
 363         set_task_stack_end_magic(current);
 
 364         stack += STACK_INIT_OFFSET;
 
 365         S390_lowcore.kernel_stack = stack;
 
 366         CALL_ON_STACK_NORETURN(rest_init, stack);
 
 369 static void __init setup_lowcore_dat_off(void)
 
 374          * Setup lowcore for boot cpu
 
 376         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct lowcore) != LC_PAGES * PAGE_SIZE);
 
 377         lc = memblock_alloc_low(sizeof(*lc), sizeof(*lc));
 
 379                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes align=%zx\n",
 
 380                       __func__, sizeof(*lc), sizeof(*lc));
 
 382         lc->restart_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 
 383         lc->restart_psw.addr = (unsigned long) restart_int_handler;
 
 384         lc->external_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK;
 
 385         lc->external_new_psw.addr = (unsigned long) ext_int_handler;
 
 386         lc->svc_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS |
 
 387                 PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT | PSW_MASK_MCHECK;
 
 388         lc->svc_new_psw.addr = (unsigned long) system_call;
 
 389         lc->program_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK;
 
 390         lc->program_new_psw.addr = (unsigned long) pgm_check_handler;
 
 391         lc->mcck_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 
 392         lc->mcck_new_psw.addr = (unsigned long) mcck_int_handler;
 
 393         lc->io_new_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK;
 
 394         lc->io_new_psw.addr = (unsigned long) io_int_handler;
 
 395         lc->clock_comparator = clock_comparator_max;
 
 396         lc->nodat_stack = ((unsigned long) &init_thread_union)
 
 397                 + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD - sizeof(struct pt_regs);
 
 398         lc->current_task = (unsigned long)&init_task;
 
 400         lc->machine_flags = S390_lowcore.machine_flags;
 
 401         lc->preempt_count = S390_lowcore.preempt_count;
 
 402         lc->stfl_fac_list = S390_lowcore.stfl_fac_list;
 
 403         memcpy(lc->stfle_fac_list, S390_lowcore.stfle_fac_list,
 
 404                sizeof(lc->stfle_fac_list));
 
 405         memcpy(lc->alt_stfle_fac_list, S390_lowcore.alt_stfle_fac_list,
 
 406                sizeof(lc->alt_stfle_fac_list));
 
 407         nmi_alloc_boot_cpu(lc);
 
 408         vdso_alloc_boot_cpu(lc);
 
 409         lc->sync_enter_timer = S390_lowcore.sync_enter_timer;
 
 410         lc->async_enter_timer = S390_lowcore.async_enter_timer;
 
 411         lc->exit_timer = S390_lowcore.exit_timer;
 
 412         lc->user_timer = S390_lowcore.user_timer;
 
 413         lc->system_timer = S390_lowcore.system_timer;
 
 414         lc->steal_timer = S390_lowcore.steal_timer;
 
 415         lc->last_update_timer = S390_lowcore.last_update_timer;
 
 416         lc->last_update_clock = S390_lowcore.last_update_clock;
 
 419          * Allocate the global restart stack which is the same for
 
 420          * all CPUs in cast *one* of them does a PSW restart.
 
 422         restart_stack = memblock_alloc(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE);
 
 424                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=0x%lx\n",
 
 425                       __func__, THREAD_SIZE, THREAD_SIZE);
 
 426         restart_stack += STACK_INIT_OFFSET;
 
 429          * Set up PSW restart to call ipl.c:do_restart(). Copy the relevant
 
 430          * restart data to the absolute zero lowcore. This is necessary if
 
 431          * PSW restart is done on an offline CPU that has lowcore zero.
 
 433         lc->restart_stack = (unsigned long) restart_stack;
 
 434         lc->restart_fn = (unsigned long) do_restart;
 
 435         lc->restart_data = 0;
 
 436         lc->restart_source = -1UL;
 
 438         /* Setup absolute zero lowcore */
 
 439         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_stack, lc->restart_stack);
 
 440         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_fn, lc->restart_fn);
 
 441         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_data, lc->restart_data);
 
 442         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_source, lc->restart_source);
 
 443         mem_assign_absolute(S390_lowcore.restart_psw, lc->restart_psw);
 
 445         lc->spinlock_lockval = arch_spin_lockval(0);
 
 446         lc->spinlock_index = 0;
 
 447         arch_spin_lock_setup(0);
 
 448         lc->br_r1_trampoline = 0x07f1;  /* br %r1 */
 
 450         set_prefix((u32)(unsigned long) lc);
 
 454 static void __init setup_lowcore_dat_on(void)
 
 456         __ctl_clear_bit(0, 28);
 
 457         S390_lowcore.external_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 
 458         S390_lowcore.svc_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 
 459         S390_lowcore.program_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 
 460         S390_lowcore.io_new_psw.mask |= PSW_MASK_DAT;
 
 461         __ctl_set_bit(0, 28);
 
 464 static struct resource code_resource = {
 
 465         .name  = "Kernel code",
 
 466         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 
 469 static struct resource data_resource = {
 
 470         .name = "Kernel data",
 
 471         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 
 474 static struct resource bss_resource = {
 
 475         .name = "Kernel bss",
 
 476         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
 
 479 static struct resource __initdata *standard_resources[] = {
 
 485 static void __init setup_resources(void)
 
 487         struct resource *res, *std_res, *sub_res;
 
 488         struct memblock_region *reg;
 
 491         code_resource.start = (unsigned long) _text;
 
 492         code_resource.end = (unsigned long) _etext - 1;
 
 493         data_resource.start = (unsigned long) _etext;
 
 494         data_resource.end = (unsigned long) _edata - 1;
 
 495         bss_resource.start = (unsigned long) __bss_start;
 
 496         bss_resource.end = (unsigned long) __bss_stop - 1;
 
 498         for_each_memblock(memory, reg) {
 
 499                 res = memblock_alloc(sizeof(*res), 8);
 
 501                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes align=0x%x\n",
 
 502                               __func__, sizeof(*res), 8);
 
 503                 res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
 
 505                 res->name = "System RAM";
 
 506                 res->start = reg->base;
 
 507                 res->end = reg->base + reg->size - 1;
 
 508                 request_resource(&iomem_resource, res);
 
 510                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(standard_resources); j++) {
 
 511                         std_res = standard_resources[j];
 
 512                         if (std_res->start < res->start ||
 
 513                             std_res->start > res->end)
 
 515                         if (std_res->end > res->end) {
 
 516                                 sub_res = memblock_alloc(sizeof(*sub_res), 8);
 
 518                                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes align=0x%x\n",
 
 519                                               __func__, sizeof(*sub_res), 8);
 
 521                                 sub_res->end = res->end;
 
 522                                 std_res->start = res->end + 1;
 
 523                                 request_resource(res, sub_res);
 
 525                                 request_resource(res, std_res);
 
 529 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
 531          * Re-add removed crash kernel memory as reserved memory. This makes
 
 532          * sure it will be mapped with the identity mapping and struct pages
 
 533          * will be created, so it can be resized later on.
 
 534          * However add it later since the crash kernel resource should not be
 
 535          * part of the System RAM resource.
 
 537         if (crashk_res.end) {
 
 538                 memblock_add_node(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res), 0);
 
 539                 memblock_reserve(crashk_res.start, resource_size(&crashk_res));
 
 540                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 
 545 static void __init setup_memory_end(void)
 
 547         unsigned long vmax, tmp;
 
 549         /* Choose kernel address space layout: 3 or 4 levels. */
 
 550         if (IS_ENABLED(CONFIG_KASAN)) {
 
 551                 vmax = IS_ENABLED(CONFIG_KASAN_S390_4_LEVEL_PAGING)
 
 555                 tmp = (memory_end ?: max_physmem_end) / PAGE_SIZE;
 
 556                 tmp = tmp * (sizeof(struct page) + PAGE_SIZE);
 
 557                 if (tmp + vmalloc_size + MODULES_LEN <= _REGION2_SIZE)
 
 558                         vmax = _REGION2_SIZE; /* 3-level kernel page table */
 
 560                         vmax = _REGION1_SIZE; /* 4-level kernel page table */
 
 563         if (is_prot_virt_host())
 
 564                 adjust_to_uv_max(&vmax);
 
 566         /* module area is at the end of the kernel address space. */
 
 568         MODULES_VADDR = MODULES_END - MODULES_LEN;
 
 569         VMALLOC_END = MODULES_VADDR;
 
 570         VMALLOC_START = VMALLOC_END - vmalloc_size;
 
 572         /* Split remaining virtual space between 1:1 mapping & vmemmap array */
 
 573         tmp = VMALLOC_START / (PAGE_SIZE + sizeof(struct page));
 
 574         /* vmemmap contains a multiple of PAGES_PER_SECTION struct pages */
 
 575         tmp = SECTION_ALIGN_UP(tmp);
 
 576         tmp = VMALLOC_START - tmp * sizeof(struct page);
 
 577         tmp &= ~((vmax >> 11) - 1);     /* align to page table level */
 
 578         tmp = min(tmp, 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS);
 
 579         vmemmap = (struct page *) tmp;
 
 581         /* Take care that memory_end is set and <= vmemmap */
 
 582         memory_end = min(memory_end ?: max_physmem_end, (unsigned long)vmemmap);
 
 584         /* fit in kasan shadow memory region between 1:1 and vmemmap */
 
 585         memory_end = min(memory_end, KASAN_SHADOW_START);
 
 586         vmemmap = max(vmemmap, (struct page *)KASAN_SHADOW_END);
 
 588         max_pfn = max_low_pfn = PFN_DOWN(memory_end);
 
 589         memblock_remove(memory_end, ULONG_MAX);
 
 591         pr_notice("The maximum memory size is %luMB\n", memory_end >> 20);
 
 594 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
 597  * When kdump is enabled, we have to ensure that no memory from
 
 598  * the area [0 - crashkernel memory size] and
 
 599  * [crashk_res.start - crashk_res.end] is set offline.
 
 601 static int kdump_mem_notifier(struct notifier_block *nb,
 
 602                               unsigned long action, void *data)
 
 604         struct memory_notify *arg = data;
 
 606         if (action != MEM_GOING_OFFLINE)
 
 608         if (arg->start_pfn < PFN_DOWN(resource_size(&crashk_res)))
 
 610         if (arg->start_pfn > PFN_DOWN(crashk_res.end))
 
 612         if (arg->start_pfn + arg->nr_pages - 1 < PFN_DOWN(crashk_res.start))
 
 617 static struct notifier_block kdump_mem_nb = {
 
 618         .notifier_call = kdump_mem_notifier,
 
 624  * Make sure that the area behind memory_end is protected
 
 626 static void reserve_memory_end(void)
 
 629                 memblock_reserve(memory_end, ULONG_MAX);
 
 633  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 
 635 static void reserve_oldmem(void)
 
 637 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
 639                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 
 640                 memblock_reserve(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 
 645  * Make sure that oldmem, where the dump is stored, is protected
 
 647 static void remove_oldmem(void)
 
 649 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
 651                 /* Forget all memory above the running kdump system */
 
 652                 memblock_remove(OLDMEM_SIZE, (phys_addr_t)ULONG_MAX);
 
 657  * Reserve memory for kdump kernel to be loaded with kexec
 
 659 static void __init reserve_crashkernel(void)
 
 661 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
 662         unsigned long long crash_base, crash_size;
 
 663         phys_addr_t low, high;
 
 666         rc = parse_crashkernel(boot_command_line, memory_end, &crash_size,
 
 669         crash_base = ALIGN(crash_base, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 
 670         crash_size = ALIGN(crash_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 
 671         if (rc || crash_size == 0)
 
 674         if (memblock.memory.regions[0].size < crash_size) {
 
 675                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 
 676                         "first memory chunk must be at least crashkernel size");
 
 680         low = crash_base ?: OLDMEM_BASE;
 
 681         high = low + crash_size;
 
 682         if (low >= OLDMEM_BASE && high <= OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE) {
 
 683                 /* The crashkernel fits into OLDMEM, reuse OLDMEM */
 
 686                 /* Find suitable area in free memory */
 
 687                 low = max_t(unsigned long, crash_size, sclp.hsa_size);
 
 688                 high = crash_base ? crash_base + crash_size : ULONG_MAX;
 
 690                 if (crash_base && crash_base < low) {
 
 691                         pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 
 692                                 "crash_base too low");
 
 695                 low = crash_base ?: low;
 
 696                 crash_base = memblock_find_in_range(low, high, crash_size,
 
 697                                                     KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 
 701                 pr_info("crashkernel reservation failed: %s\n",
 
 702                         "no suitable area found");
 
 706         if (register_memory_notifier(&kdump_mem_nb))
 
 709         if (!OLDMEM_BASE && MACHINE_IS_VM)
 
 710                 diag10_range(PFN_DOWN(crash_base), PFN_DOWN(crash_size));
 
 711         crashk_res.start = crash_base;
 
 712         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
 
 713         memblock_remove(crash_base, crash_size);
 
 714         pr_info("Reserving %lluMB of memory at %lluMB "
 
 715                 "for crashkernel (System RAM: %luMB)\n",
 
 716                 crash_size >> 20, crash_base >> 20,
 
 717                 (unsigned long)memblock.memory.total_size >> 20);
 
 718         os_info_crashkernel_add(crash_base, crash_size);
 
 723  * Reserve the initrd from being used by memblock
 
 725 static void __init reserve_initrd(void)
 
 727 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 
 728         if (!INITRD_START || !INITRD_SIZE)
 
 730         initrd_start = INITRD_START;
 
 731         initrd_end = initrd_start + INITRD_SIZE;
 
 732         memblock_reserve(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 
 737  * Reserve the memory area used to pass the certificate lists
 
 739 static void __init reserve_certificate_list(void)
 
 741         if (ipl_cert_list_addr)
 
 742                 memblock_reserve(ipl_cert_list_addr, ipl_cert_list_size);
 
 745 static void __init reserve_mem_detect_info(void)
 
 747         unsigned long start, size;
 
 749         get_mem_detect_reserved(&start, &size);
 
 751                 memblock_reserve(start, size);
 
 754 static void __init free_mem_detect_info(void)
 
 756         unsigned long start, size;
 
 758         get_mem_detect_reserved(&start, &size);
 
 760                 memblock_free(start, size);
 
 763 static const char * __init get_mem_info_source(void)
 
 765         switch (mem_detect.info_source) {
 
 766         case MEM_DETECT_SCLP_STOR_INFO:
 
 767                 return "sclp storage info";
 
 768         case MEM_DETECT_DIAG260:
 
 770         case MEM_DETECT_SCLP_READ_INFO:
 
 771                 return "sclp read info";
 
 772         case MEM_DETECT_BIN_SEARCH:
 
 773                 return "binary search";
 
 778 static void __init memblock_add_mem_detect_info(void)
 
 780         unsigned long start, end;
 
 783         memblock_dbg("physmem info source: %s (%hhd)\n",
 
 784                      get_mem_info_source(), mem_detect.info_source);
 
 785         /* keep memblock lists close to the kernel */
 
 786         memblock_set_bottom_up(true);
 
 787         for_each_mem_detect_block(i, &start, &end) {
 
 788                 memblock_add(start, end - start);
 
 789                 memblock_physmem_add(start, end - start);
 
 791         memblock_set_bottom_up(false);
 
 796  * Check for initrd being in usable memory
 
 798 static void __init check_initrd(void)
 
 800 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 
 801         if (INITRD_START && INITRD_SIZE &&
 
 802             !memblock_is_region_memory(INITRD_START, INITRD_SIZE)) {
 
 803                 pr_err("The initial RAM disk does not fit into the memory\n");
 
 804                 memblock_free(INITRD_START, INITRD_SIZE);
 
 805                 initrd_start = initrd_end = 0;
 
 811  * Reserve memory used for lowcore/command line/kernel image.
 
 813 static void __init reserve_kernel(void)
 
 815         unsigned long start_pfn = PFN_UP(__pa(_end));
 
 817         memblock_reserve(0, HEAD_END);
 
 818         memblock_reserve((unsigned long)_stext, PFN_PHYS(start_pfn)
 
 819                          - (unsigned long)_stext);
 
 820         memblock_reserve(__sdma, __edma - __sdma);
 
 823 static void __init setup_memory(void)
 
 825         struct memblock_region *reg;
 
 828          * Init storage key for present memory
 
 830         for_each_memblock(memory, reg) {
 
 831                 storage_key_init_range(reg->base, reg->base + reg->size);
 
 833         psw_set_key(PAGE_DEFAULT_KEY);
 
 836         memblock_enforce_memory_limit(memblock_end_of_DRAM());
 
 840  * Setup hardware capabilities.
 
 842 static int __init setup_hwcaps(void)
 
 844         static const int stfl_bits[6] = { 0, 2, 7, 17, 19, 21 };
 
 849          * The store facility list bits numbers as found in the principles
 
 850          * of operation are numbered with bit 1UL<<31 as number 0 to
 
 851          * bit 1UL<<0 as number 31.
 
 852          *   Bit 0: instructions named N3, "backported" to esa-mode
 
 853          *   Bit 2: z/Architecture mode is active
 
 854          *   Bit 7: the store-facility-list-extended facility is installed
 
 855          *   Bit 17: the message-security assist is installed
 
 856          *   Bit 19: the long-displacement facility is installed
 
 857          *   Bit 21: the extended-immediate facility is installed
 
 858          *   Bit 22: extended-translation facility 3 is installed
 
 859          *   Bit 30: extended-translation facility 3 enhancement facility
 
 860          * These get translated to:
 
 861          *   HWCAP_S390_ESAN3 bit 0, HWCAP_S390_ZARCH bit 1,
 
 862          *   HWCAP_S390_STFLE bit 2, HWCAP_S390_MSA bit 3,
 
 863          *   HWCAP_S390_LDISP bit 4, HWCAP_S390_EIMM bit 5 and
 
 864          *   HWCAP_S390_ETF3EH bit 8 (22 && 30).
 
 866         for (i = 0; i < 6; i++)
 
 867                 if (test_facility(stfl_bits[i]))
 
 868                         elf_hwcap |= 1UL << i;
 
 870         if (test_facility(22) && test_facility(30))
 
 871                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_ETF3EH;
 
 874          * Check for additional facilities with store-facility-list-extended.
 
 875          * stfle stores doublewords (8 byte) with bit 1ULL<<63 as bit 0
 
 876          * and 1ULL<<0 as bit 63. Bits 0-31 contain the same information
 
 877          * as stored by stfl, bits 32-xxx contain additional facilities.
 
 878          * How many facility words are stored depends on the number of
 
 879          * doublewords passed to the instruction. The additional facilities
 
 881          *   Bit 42: decimal floating point facility is installed
 
 882          *   Bit 44: perform floating point operation facility is installed
 
 884          *   HWCAP_S390_DFP bit 6 (42 && 44).
 
 886         if ((elf_hwcap & (1UL << 2)) && test_facility(42) && test_facility(44))
 
 887                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_DFP;
 
 890          * Huge page support HWCAP_S390_HPAGE is bit 7.
 
 892         if (MACHINE_HAS_EDAT1)
 
 893                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_HPAGE;
 
 896          * 64-bit register support for 31-bit processes
 
 897          * HWCAP_S390_HIGH_GPRS is bit 9.
 
 899         elf_hwcap |= HWCAP_S390_HIGH_GPRS;
 
 902          * Transactional execution support HWCAP_S390_TE is bit 10.
 
 905                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_TE;
 
 908          * Vector extension HWCAP_S390_VXRS is bit 11. The Vector extension
 
 909          * can be disabled with the "novx" parameter. Use MACHINE_HAS_VX
 
 910          * instead of facility bit 129.
 
 912         if (MACHINE_HAS_VX) {
 
 913                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS;
 
 914                 if (test_facility(134))
 
 915                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_EXT;
 
 916                 if (test_facility(135))
 
 917                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_BCD;
 
 918                 if (test_facility(148))
 
 919                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_EXT2;
 
 920                 if (test_facility(152))
 
 921                         elf_hwcap |= HWCAP_S390_VXRS_PDE;
 
 923         if (test_facility(150))
 
 924                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_SORT;
 
 925         if (test_facility(151))
 
 926                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_DFLT;
 
 929          * Guarded storage support HWCAP_S390_GS is bit 12.
 
 932                 elf_hwcap |= HWCAP_S390_GS;
 
 935         add_device_randomness(&cpu_id, sizeof(cpu_id));
 
 936         switch (cpu_id.machine) {
 
 939         default:        /* Use "z900" as default for 64 bit kernels. */
 
 940                 strcpy(elf_platform, "z900");
 
 944                 strcpy(elf_platform, "z990");
 
 948                 strcpy(elf_platform, "z9-109");
 
 952                 strcpy(elf_platform, "z10");
 
 956                 strcpy(elf_platform, "z196");
 
 960                 strcpy(elf_platform, "zEC12");
 
 964                 strcpy(elf_platform, "z13");
 
 968                 strcpy(elf_platform, "z14");
 
 972                 strcpy(elf_platform, "z15");
 
 977          * Virtualization support HWCAP_INT_SIE is bit 0.
 
 980                 int_hwcap |= HWCAP_INT_SIE;
 
 984 arch_initcall(setup_hwcaps);
 
 987  * Add system information as device randomness
 
 989 static void __init setup_randomness(void)
 
 991         struct sysinfo_3_2_2 *vmms;
 
 993         vmms = (struct sysinfo_3_2_2 *) memblock_phys_alloc(PAGE_SIZE,
 
 996                 panic("Failed to allocate memory for sysinfo structure\n");
 
 998         if (stsi(vmms, 3, 2, 2) == 0 && vmms->count)
 
 999                 add_device_randomness(&vmms->vm, sizeof(vmms->vm[0]) * vmms->count);
 
1000         memblock_free((unsigned long) vmms, PAGE_SIZE);
 
1004  * Find the correct size for the task_struct. This depends on
 
1005  * the size of the struct fpu at the end of the thread_struct
 
1006  * which is embedded in the task_struct.
 
1008 static void __init setup_task_size(void)
 
1010         int task_size = sizeof(struct task_struct);
 
1012         if (!MACHINE_HAS_VX) {
 
1013                 task_size -= sizeof(__vector128) * __NUM_VXRS;
 
1014                 task_size += sizeof(freg_t) * __NUM_FPRS;
 
1016         arch_task_struct_size = task_size;
 
1020  * Issue diagnose 318 to set the control program name and
 
1023 static void __init setup_control_program_code(void)
 
1025         union diag318_info diag318_info = {
 
1031         if (!sclp.has_diag318)
 
1034         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X318);
 
1035         asm volatile("diag %0,0,0x318\n" : : "d" (diag318_info.val));
 
1039  * Print the component list from the IPL report
 
1041 static void __init log_component_list(void)
 
1043         struct ipl_rb_component_entry *ptr, *end;
 
1046         if (!early_ipl_comp_list_addr)
 
1048         if (ipl_block.hdr.flags & IPL_PL_FLAG_SIPL)
 
1049                 pr_info("Linux is running with Secure-IPL enabled\n");
 
1051                 pr_info("Linux is running with Secure-IPL disabled\n");
 
1052         ptr = (void *) early_ipl_comp_list_addr;
 
1053         end = (void *) ptr + early_ipl_comp_list_size;
 
1054         pr_info("The IPL report contains the following components:\n");
 
1056                 if (ptr->flags & IPL_RB_COMPONENT_FLAG_SIGNED) {
 
1057                         if (ptr->flags & IPL_RB_COMPONENT_FLAG_VERIFIED)
 
1058                                 str = "signed, verified";
 
1060                                 str = "signed, verification failed";
 
1064                 pr_info("%016llx - %016llx (%s)\n",
 
1065                         ptr->addr, ptr->addr + ptr->len, str);
 
1071  * Setup function called from init/main.c just after the banner
 
1075 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 
1078          * print what head.S has found out about the machine
 
1081                 pr_info("Linux is running as a z/VM "
 
1082                         "guest operating system in 64-bit mode\n");
 
1083         else if (MACHINE_IS_KVM)
 
1084                 pr_info("Linux is running under KVM in 64-bit mode\n");
 
1085         else if (MACHINE_IS_LPAR)
 
1086                 pr_info("Linux is running natively in 64-bit mode\n");
 
1088                 pr_info("Linux is running as a guest in 64-bit mode\n");
 
1090         log_component_list();
 
1092         /* Have one command line that is parsed and saved in /proc/cmdline */
 
1093         /* boot_command_line has been already set up in early.c */
 
1094         *cmdline_p = boot_command_line;
 
1096         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 
1098         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 
1099         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 
1100         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 
1101         init_mm.brk = (unsigned long) _end;
 
1103         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE_AUTO))
 
1104                 nospec_auto_detect();
 
1106         parse_early_param();
 
1107 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
1108         /* Deactivate elfcorehdr= kernel parameter */
 
1109         elfcorehdr_addr = ELFCORE_ADDR_MAX;
 
1115         setup_control_program_code();
 
1117         /* Do some memory reservations *before* memory is added to memblock */
 
1118         reserve_memory_end();
 
1122         reserve_certificate_list();
 
1123         reserve_mem_detect_info();
 
1124         memblock_allow_resize();
 
1126         /* Get information about *all* installed memory */
 
1127         memblock_add_mem_detect_info();
 
1129         free_mem_detect_info();
 
1133          * Make sure all chunks are MAX_ORDER aligned so we don't need the
 
1134          * extra checks that HOLES_IN_ZONE would require.
 
1136          * Is this still required?
 
1138         memblock_trim_memory(1UL << (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT));
 
1140         if (is_prot_virt_host())
 
1144         dma_contiguous_reserve(memory_end);
 
1148         reserve_crashkernel();
 
1149 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 
1151          * Be aware that smp_save_dump_cpus() triggers a system reset.
 
1152          * Therefore CPU and device initialization should be done afterwards.
 
1154         smp_save_dump_cpus();
 
1158         setup_lowcore_dat_off();
 
1159         smp_fill_possible_mask();
 
1160         cpu_detect_mhz_feature();
 
1164         topology_init_early();
 
1167          * Create kernel page tables and switch to virtual addressing.
 
1172          * After paging_init created the kernel page table, the new PSWs
 
1173          * in lowcore can now run with DAT enabled.
 
1175         setup_lowcore_dat_on();
 
1177         /* Setup default console */
 
1179         set_preferred_console();
 
1181         apply_alternative_instructions();
 
1182         if (IS_ENABLED(CONFIG_EXPOLINE))
 
1183                 nospec_init_branches();
 
1185         /* Setup zfcpdump support */
 
1188         /* Add system specific data to the random pool */