fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / kernel / e820.c
index e338e5f..998b872 100644 (file)
@@ -1,26 +1,37 @@
 /* 
  * Handle the memory map.
  * The functions here do the job until bootmem takes over.
- * $Id: e820.c,v 1.4 2002/09/19 19:25:32 ak Exp $
+ *
+ *  Getting sanitize_e820_map() in sync with i386 version by applying change:
+ *  -  Provisions for empty E820 memory regions (reported by certain BIOSes).
+ *     Alex Achenbach <xela@slit.de>, December 2002.
+ *  Venkatesh Pallipadi <venkatesh.pallipadi@intel.com>
+ *
  */
-#include <linux/config.h>
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/bootmem.h>
 #include <linux/ioport.h>
 #include <linux/string.h>
+#include <linux/kexec.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/mm.h>
+
+#include <asm/pgtable.h>
 #include <asm/page.h>
 #include <asm/e820.h>
 #include <asm/proto.h>
 #include <asm/bootsetup.h>
+#include <asm/sections.h>
 
-extern char _end[];
+struct e820map e820;
 
 /* 
  * PFN of last memory page.
  */
 unsigned long end_pfn; 
+EXPORT_SYMBOL(end_pfn);
 
 /* 
  * end_pfn only includes RAM, while end_pfn_map includes all e820 entries.
@@ -32,9 +43,9 @@ unsigned long end_pfn_map;
 /* 
  * Last pfn which the user wants to use.
  */
-unsigned long end_user_pfn = MAXMEM>>PAGE_SHIFT;  
+static unsigned long __initdata end_user_pfn = MAXMEM>>PAGE_SHIFT;
 
-extern struct resource code_resource, data_resource, vram_resource;
+extern struct resource code_resource, data_resource;
 
 /* Check for some hardcoded bad areas that early boot is not allowed to touch */ 
 static inline int bad_addr(unsigned long *addrp, unsigned long size)
@@ -43,13 +54,13 @@ static inline int bad_addr(unsigned long *addrp, unsigned long size)
 
        /* various gunk below that needed for SMP startup */
        if (addr < 0x8000) { 
-               *addrp = 0x8000;
+               *addrp = PAGE_ALIGN(0x8000);
                return 1; 
        }
 
        /* direct mapping tables of the kernel */
        if (last >= table_start<<PAGE_SHIFT && addr < table_end<<PAGE_SHIFT) { 
-               *addrp = table_end << PAGE_SHIFT; 
+               *addrp = PAGE_ALIGN(table_end << PAGE_SHIFT);
                return 1;
        } 
 
@@ -57,34 +68,73 @@ static inline int bad_addr(unsigned long *addrp, unsigned long size)
 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
        if (LOADER_TYPE && INITRD_START && last >= INITRD_START && 
            addr < INITRD_START+INITRD_SIZE) { 
-               *addrp = INITRD_START + INITRD_SIZE; 
+               *addrp = PAGE_ALIGN(INITRD_START + INITRD_SIZE);
                return 1;
        } 
 #endif
-       /* kernel code + 640k memory hole (later should not be needed, but 
-          be paranoid for now) */
-       if (last >= 640*1024 && addr < __pa_symbol(&_end)) { 
-               *addrp = __pa_symbol(&_end);
+       /* kernel code */
+       if (last >= __pa_symbol(&_text) && addr < __pa_symbol(&_end)) {
+               *addrp = PAGE_ALIGN(__pa_symbol(&_end));
                return 1;
        }
+
+       if (last >= ebda_addr && addr < ebda_addr + ebda_size) {
+               *addrp = PAGE_ALIGN(ebda_addr + ebda_size);
+               return 1;
+       }
+
        /* XXX ramdisk image here? */ 
        return 0;
 } 
 
-int __init e820_mapped(unsigned long start, unsigned long end, unsigned type) 
+/*
+ * This function checks if any part of the range <start,end> is mapped
+ * with type.
+ */
+int __meminit
+e820_any_mapped(unsigned long start, unsigned long end, unsigned type)
 { 
        int i;
        for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) { 
                struct e820entry *ei = &e820.map[i]; 
                if (type && ei->type != type) 
                        continue;
-               if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size < start) 
+               if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
                        continue; 
                return 1; 
        } 
        return 0;
 }
 
+/*
+ * This function checks if the entire range <start,end> is mapped with type.
+ *
+ * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
+ * not-overlapping, which is the case
+ */
+int __init e820_all_mapped(unsigned long start, unsigned long end, unsigned type)
+{
+       int i;
+       for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
+               struct e820entry *ei = &e820.map[i];
+               if (type && ei->type != type)
+                       continue;
+               /* is the region (part) in overlap with the current region ?*/
+               if (ei->addr >= end || ei->addr + ei->size <= start)
+                       continue;
+
+               /* if the region is at the beginning of <start,end> we move
+                * start to the end of the region since it's ok until there
+                */
+               if (ei->addr <= start)
+                       start = ei->addr + ei->size;
+               /* if start is now at or beyond end, we're done, full coverage */
+               if (start >= end)
+                       return 1; /* we're done */
+       }
+       return 0;
+}
+
 /* 
  * Find a free area in a specific range. 
  */ 
@@ -100,9 +150,9 @@ unsigned long __init find_e820_area(unsigned long start, unsigned long end, unsi
                        addr = start;
                if (addr > ei->addr + ei->size) 
                        continue; 
-               while (bad_addr(&addr, size) && addr+size < ei->addr + ei->size)
+               while (bad_addr(&addr, size) && addr+size <= ei->addr+ei->size)
                        ;
-               last = addr + size;
+               last = PAGE_ALIGN(addr) + size;
                if (last > ei->addr + ei->size)
                        continue;
                if (last > end) 
@@ -112,59 +162,14 @@ unsigned long __init find_e820_area(unsigned long start, unsigned long end, unsi
        return -1UL;            
 } 
 
-/* 
- * Free bootmem based on the e820 table for a node.
- */
-void __init e820_bootmem_free(pg_data_t *pgdat, unsigned long start,unsigned long end)
-{
-       int i;
-       for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
-               struct e820entry *ei = &e820.map[i]; 
-               unsigned long last, addr;
-
-               if (ei->type != E820_RAM || 
-                   ei->addr+ei->size <= start || 
-                   ei->addr > end)
-                       continue;
-
-               addr = round_up(ei->addr, PAGE_SIZE);
-               if (addr < start) 
-                       addr = start;
-
-               last = round_down(ei->addr + ei->size, PAGE_SIZE); 
-               if (last >= end)
-                       last = end; 
-
-               if (last > addr && last-addr >= PAGE_SIZE)
-                       free_bootmem_node(pgdat, addr, last-addr);
-       }
-}
-
 /*
  * Find the highest page frame number we have available
  */
 unsigned long __init e820_end_of_ram(void)
 {
-       int i;
        unsigned long end_pfn = 0;
+       end_pfn = find_max_pfn_with_active_regions();
        
-       for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
-               struct e820entry *ei = &e820.map[i]; 
-               unsigned long start, end;
-
-               start = round_up(ei->addr, PAGE_SIZE); 
-               end = round_down(ei->addr + ei->size, PAGE_SIZE); 
-               if (start >= end)
-                       continue;
-               if (ei->type == E820_RAM) { 
-               if (end > end_pfn<<PAGE_SHIFT)
-                       end_pfn = end>>PAGE_SHIFT;
-               } else { 
-                       if (end > end_pfn_map<<PAGE_SHIFT) 
-                               end_pfn_map = end>>PAGE_SHIFT;
-               } 
-       }
-
        if (end_pfn > end_pfn_map) 
                end_pfn_map = end_pfn;
        if (end_pfn_map > MAXMEM>>PAGE_SHIFT)
@@ -174,10 +179,11 @@ unsigned long __init e820_end_of_ram(void)
        if (end_pfn > end_pfn_map) 
                end_pfn = end_pfn_map; 
 
+       printk("end_pfn_map = %lu\n", end_pfn_map);
        return end_pfn; 
 }
 
-/* 
+/*
  * Mark e820 reserved areas as busy for the resource manager.
  */
 void __init e820_reserve_resources(void)
@@ -185,8 +191,6 @@ void __init e820_reserve_resources(void)
        int i;
        for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
                struct resource *res;
-               if (e820.map[i].addr + e820.map[i].size > 0x100000000ULL)
-                       continue;
                res = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
                switch (e820.map[i].type) {
                case E820_RAM:  res->name = "System RAM"; break;
@@ -206,10 +210,103 @@ void __init e820_reserve_resources(void)
                         */
                        request_resource(res, &code_resource);
                        request_resource(res, &data_resource);
+#ifdef CONFIG_KEXEC
+                       request_resource(res, &crashk_res);
+#endif
                }
        }
 }
 
+/* Mark pages corresponding to given address range as nosave */
+static void __init
+e820_mark_nosave_range(unsigned long start, unsigned long end)
+{
+       unsigned long pfn, max_pfn;
+
+       if (start >= end)
+               return;
+
+       printk("Nosave address range: %016lx - %016lx\n", start, end);
+       max_pfn = end >> PAGE_SHIFT;
+       for (pfn = start >> PAGE_SHIFT; pfn < max_pfn; pfn++)
+               if (pfn_valid(pfn))
+                       SetPageNosave(pfn_to_page(pfn));
+}
+
+/*
+ * Find the ranges of physical addresses that do not correspond to
+ * e820 RAM areas and mark the corresponding pages as nosave for software
+ * suspend and suspend to RAM.
+ *
+ * This function requires the e820 map to be sorted and without any
+ * overlapping entries and assumes the first e820 area to be RAM.
+ */
+void __init e820_mark_nosave_regions(void)
+{
+       int i;
+       unsigned long paddr;
+
+       paddr = round_down(e820.map[0].addr + e820.map[0].size, PAGE_SIZE);
+       for (i = 1; i < e820.nr_map; i++) {
+               struct e820entry *ei = &e820.map[i];
+
+               if (paddr < ei->addr)
+                       e820_mark_nosave_range(paddr,
+                                       round_up(ei->addr, PAGE_SIZE));
+
+               paddr = round_down(ei->addr + ei->size, PAGE_SIZE);
+               if (ei->type != E820_RAM)
+                       e820_mark_nosave_range(round_up(ei->addr, PAGE_SIZE),
+                                       paddr);
+
+               if (paddr >= (end_pfn << PAGE_SHIFT))
+                       break;
+       }
+}
+
+/* Walk the e820 map and register active regions within a node */
+void __init
+e820_register_active_regions(int nid, unsigned long start_pfn,
+                                                       unsigned long end_pfn)
+{
+       int i;
+       unsigned long ei_startpfn, ei_endpfn;
+       for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
+               struct e820entry *ei = &e820.map[i];
+               ei_startpfn = round_up(ei->addr, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
+               ei_endpfn = round_down(ei->addr + ei->size, PAGE_SIZE)
+                                                               >> PAGE_SHIFT;
+
+               /* Skip map entries smaller than a page */
+               if (ei_startpfn >= ei_endpfn)
+                       continue;
+
+               /* Check if end_pfn_map should be updated */
+               if (ei->type != E820_RAM && ei_endpfn > end_pfn_map)
+                       end_pfn_map = ei_endpfn;
+
+               /* Skip if map is outside the node */
+               if (ei->type != E820_RAM ||
+                               ei_endpfn <= start_pfn ||
+                               ei_startpfn >= end_pfn)
+                       continue;
+
+               /* Check for overlaps */
+               if (ei_startpfn < start_pfn)
+                       ei_startpfn = start_pfn;
+               if (ei_endpfn > end_pfn)
+                       ei_endpfn = end_pfn;
+
+               /* Obey end_user_pfn to save on memmap */
+               if (ei_startpfn >= end_user_pfn)
+                       continue;
+               if (ei_endpfn > end_user_pfn)
+                       ei_endpfn = end_user_pfn;
+
+               add_active_range(nid, ei_startpfn, ei_endpfn);
+       }
+}
+
 /* 
  * Add a memory region to the kernel e820 map.
  */ 
@@ -277,7 +374,7 @@ static int __init sanitize_e820_map(struct e820entry * biosmap, char * pnr_map)
        int chgidx, still_changing;
        int overlap_entries;
        int new_bios_entry;
-       int old_nr, new_nr;
+       int old_nr, new_nr, chg_nr;
        int i;
 
        /*
@@ -331,20 +428,24 @@ static int __init sanitize_e820_map(struct e820entry * biosmap, char * pnr_map)
        for (i=0; i < 2*old_nr; i++)
                change_point[i] = &change_point_list[i];
 
-       /* record all known change-points (starting and ending addresses) */
+       /* record all known change-points (starting and ending addresses),
+          omitting those that are for empty memory regions */
        chgidx = 0;
        for (i=0; i < old_nr; i++)      {
-               change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
-               change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
-               change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr + biosmap[i].size;
-               change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
+               if (biosmap[i].size != 0) {
+                       change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr;
+                       change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
+                       change_point[chgidx]->addr = biosmap[i].addr + biosmap[i].size;
+                       change_point[chgidx++]->pbios = &biosmap[i];
+               }
        }
+       chg_nr = chgidx;
 
        /* sort change-point list by memory addresses (low -> high) */
        still_changing = 1;
        while (still_changing)  {
                still_changing = 0;
-               for (i=1; i < 2*old_nr; i++)  {
+               for (i=1; i < chg_nr; i++)  {
                        /* if <current_addr> > <last_addr>, swap */
                        /* or, if current=<start_addr> & last=<end_addr>, swap */
                        if ((change_point[i]->addr < change_point[i-1]->addr) ||
@@ -367,7 +468,7 @@ static int __init sanitize_e820_map(struct e820entry * biosmap, char * pnr_map)
        last_type = 0;           /* start with undefined memory type */
        last_addr = 0;           /* start with 0 as last starting address */
        /* loop through change-points, determining affect on the new bios map */
-       for (chgidx=0; chgidx < 2*old_nr; chgidx++)
+       for (chgidx=0; chgidx < chg_nr; chgidx++)
        {
                /* keep track of all overlapping bios entries */
                if (change_point[chgidx]->addr == change_point[chgidx]->pbios->addr)
@@ -426,13 +527,6 @@ static int __init sanitize_e820_map(struct e820entry * biosmap, char * pnr_map)
  * If we're lucky and live on a modern system, the setup code
  * will have given us a memory map that we can use to properly
  * set up memory.  If we aren't, we'll fake a memory map.
- *
- * We check to see that the memory map contains at least 2 elements
- * before we'll use it, because the detection code in setup.S may
- * not be perfect and most every PC known to man has two memory
- * regions: one from 0 to 640k, and one from 1mb up.  (The IBM
- * thinkpad 560x, for example, does not cooperate with the memory
- * detection code.)
  */
 static int __init copy_e820_map(struct e820entry * biosmap, int nr_map)
 {
@@ -450,34 +544,19 @@ static int __init copy_e820_map(struct e820entry * biosmap, int nr_map)
                if (start > end)
                        return -1;
 
-               /*
-                * Some BIOSes claim RAM in the 640k - 1M region.
-                * Not right. Fix it up.
-                * 
-                * This should be removed on Hammer which is supposed to not
-                * have non e820 covered ISA mappings there, but I had some strange
-                * problems so it stays for now.  -AK
-                */
-               if (type == E820_RAM) {
-                       if (start < 0x100000ULL && end > 0xA0000ULL) {
-                               if (start < 0xA0000ULL)
-                                       add_memory_region(start, 0xA0000ULL-start, type);
-                               if (end <= 0x100000ULL)
-                                       continue;
-                               start = 0x100000ULL;
-                               size = end - start;
-                       }
-               }
-
                add_memory_region(start, size, type);
        } while (biosmap++,--nr_map);
        return 0;
 }
 
-void __init setup_memory_region(void)
+void early_panic(char *msg)
 {
-       char *who = "BIOS-e820";
+       early_printk(msg);
+       panic(msg);
+}
 
+void __init setup_memory_region(void)
+{
        /*
         * Try to copy the BIOS-supplied E820-map.
         *
@@ -485,43 +564,131 @@ void __init setup_memory_region(void)
         * the next section from 1mb->appropriate_mem_k
         */
        sanitize_e820_map(E820_MAP, &E820_MAP_NR);
-       if (copy_e820_map(E820_MAP, E820_MAP_NR) < 0) {
-               unsigned long mem_size;
-
-               /* compare results from other methods and take the greater */
-               if (ALT_MEM_K < EXT_MEM_K) {
-                       mem_size = EXT_MEM_K;
-                       who = "BIOS-88";
-               } else {
-                       mem_size = ALT_MEM_K;
-                       who = "BIOS-e801";
-               }
-
-               e820.nr_map = 0;
-               add_memory_region(0, LOWMEMSIZE(), E820_RAM);
-               add_memory_region(HIGH_MEMORY, mem_size << 10, E820_RAM);
-       }
+       if (copy_e820_map(E820_MAP, E820_MAP_NR) < 0)
+               early_panic("Cannot find a valid memory map");
        printk(KERN_INFO "BIOS-provided physical RAM map:\n");
-       e820_print_map(who);
+       e820_print_map("BIOS-e820");
 }
 
-void __init parse_memopt(char *p, char **from) 
-{ 
-       /*
-        * mem=XXX[kKmM] limits kernel memory to XXX+1MB
-        *
-        * It would be more logical to count from 0 instead of from
-        * HIGH_MEMORY, but we keep that for now for i386 compatibility. 
-        *      
-        * No support for custom mapping like i386.  The reason is
-        * that we need to read the e820 map anyways to handle the
-        * ACPI mappings in the direct map.  Also on x86-64 there
-        * should be always a good e820 map. This is only an upper
-        * limit, you cannot force usage of memory not in e820.
-        *
-        * -AK
-                        */
-       end_user_pfn = memparse(p, from) + HIGH_MEMORY;
+static int __init parse_memopt(char *p)
+{
+       if (!p)
+               return -EINVAL;
+       end_user_pfn = memparse(p, &p);
        end_user_pfn >>= PAGE_SHIFT;    
+       return 0;
 } 
+early_param("mem", parse_memopt);
+
+static int userdef __initdata;
+
+static int __init parse_memmap_opt(char *p)
+{
+       char *oldp;
+       unsigned long long start_at, mem_size;
+
+       if (!strcmp(p, "exactmap")) {
+#ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
+               /* If we are doing a crash dump, we
+                * still need to know the real mem
+                * size before original memory map is
+                * reset.
+                */
+               e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
+               saved_max_pfn = e820_end_of_ram();
+               remove_all_active_ranges();
+#endif
+               end_pfn_map = 0;
+               e820.nr_map = 0;
+               userdef = 1;
+               return 0;
+       }
+
+       oldp = p;
+       mem_size = memparse(p, &p);
+       if (p == oldp)
+               return -EINVAL;
+       if (*p == '@') {
+               start_at = memparse(p+1, &p);
+               add_memory_region(start_at, mem_size, E820_RAM);
+       } else if (*p == '#') {
+               start_at = memparse(p+1, &p);
+               add_memory_region(start_at, mem_size, E820_ACPI);
+       } else if (*p == '$') {
+               start_at = memparse(p+1, &p);
+               add_memory_region(start_at, mem_size, E820_RESERVED);
+       } else {
+               end_user_pfn = (mem_size >> PAGE_SHIFT);
+       }
+       return *p == '\0' ? 0 : -EINVAL;
+}
+early_param("memmap", parse_memmap_opt);
+
+void finish_e820_parsing(void)
+{
+       if (userdef) {
+               printk(KERN_INFO "user-defined physical RAM map:\n");
+               e820_print_map("user");
+       }
+}
+
+unsigned long pci_mem_start = 0xaeedbabe;
+EXPORT_SYMBOL(pci_mem_start);
+
+/*
+ * Search for the biggest gap in the low 32 bits of the e820
+ * memory space.  We pass this space to PCI to assign MMIO resources
+ * for hotplug or unconfigured devices in.
+ * Hopefully the BIOS let enough space left.
+ */
+__init void e820_setup_gap(void)
+{
+       unsigned long gapstart, gapsize, round;
+       unsigned long last;
+       int i;
+       int found = 0;
+
+       last = 0x100000000ull;
+       gapstart = 0x10000000;
+       gapsize = 0x400000;
+       i = e820.nr_map;
+       while (--i >= 0) {
+               unsigned long long start = e820.map[i].addr;
+               unsigned long long end = start + e820.map[i].size;
 
+               /*
+                * Since "last" is at most 4GB, we know we'll
+                * fit in 32 bits if this condition is true
+                */
+               if (last > end) {
+                       unsigned long gap = last - end;
+
+                       if (gap > gapsize) {
+                               gapsize = gap;
+                               gapstart = end;
+                               found = 1;
+                       }
+               }
+               if (start < last)
+                       last = start;
+       }
+
+       if (!found) {
+               gapstart = (end_pfn << PAGE_SHIFT) + 1024*1024;
+               printk(KERN_ERR "PCI: Warning: Cannot find a gap in the 32bit address range\n"
+                      KERN_ERR "PCI: Unassigned devices with 32bit resource registers may break!\n");
+       }
+
+       /*
+        * See how much we want to round up: start off with
+        * rounding to the next 1MB area.
+        */
+       round = 0x100000;
+       while ((gapsize >> 4) > round)
+               round += round;
+       /* Fun with two's complement */
+       pci_mem_start = (gapstart + round) & -round;
+
+       printk(KERN_INFO "Allocating PCI resources starting at %lx (gap: %lx:%lx)\n",
+               pci_mem_start, gapstart, gapsize);
+}