x86/PCI: truncate _CRS windows with _LEN > _MAX - _MIN + 1
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / setup_64.c
1 /*
2  * 
3  * Common boot and setup code.
4  *
5  * Copyright (C) 2001 PPC64 Team, IBM Corp
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #undef DEBUG
14
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/reboot.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/initrd.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/ioport.h>
25 #include <linux/console.h>
26 #include <linux/utsname.h>
27 #include <linux/tty.h>
28 #include <linux/root_dev.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/unistd.h>
32 #include <linux/serial.h>
33 #include <linux/serial_8250.h>
34 #include <linux/bootmem.h>
35 #include <linux/pci.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/lmb.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/kdump.h>
40 #include <asm/prom.h>
41 #include <asm/processor.h>
42 #include <asm/pgtable.h>
43 #include <asm/smp.h>
44 #include <asm/elf.h>
45 #include <asm/machdep.h>
46 #include <asm/paca.h>
47 #include <asm/time.h>
48 #include <asm/cputable.h>
49 #include <asm/sections.h>
50 #include <asm/btext.h>
51 #include <asm/nvram.h>
52 #include <asm/setup.h>
53 #include <asm/system.h>
54 #include <asm/rtas.h>
55 #include <asm/iommu.h>
56 #include <asm/serial.h>
57 #include <asm/cache.h>
58 #include <asm/page.h>
59 #include <asm/mmu.h>
60 #include <asm/firmware.h>
61 #include <asm/xmon.h>
62 #include <asm/udbg.h>
63 #include <asm/kexec.h>
64 #include <asm/swiotlb.h>
65 #include <asm/mmu_context.h>
66
67 #include "setup.h"
68
69 #ifdef DEBUG
70 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
71 #else
72 #define DBG(fmt...)
73 #endif
74
75 int boot_cpuid = 0;
76 u64 ppc64_pft_size;
77
78 /* Pick defaults since we might want to patch instructions
79  * before we've read this from the device tree.
80  */
81 struct ppc64_caches ppc64_caches = {
82         .dline_size = 0x40,
83         .log_dline_size = 6,
84         .iline_size = 0x40,
85         .log_iline_size = 6
86 };
87 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc64_caches);
88
89 /*
90  * These are used in binfmt_elf.c to put aux entries on the stack
91  * for each elf executable being started.
92  */
93 int dcache_bsize;
94 int icache_bsize;
95 int ucache_bsize;
96
97 #ifdef CONFIG_SMP
98
99 static int smt_enabled_cmdline;
100
101 /* Look for ibm,smt-enabled OF option */
102 static void check_smt_enabled(void)
103 {
104         struct device_node *dn;
105         const char *smt_option;
106
107         /* Allow the command line to overrule the OF option */
108         if (smt_enabled_cmdline)
109                 return;
110
111         dn = of_find_node_by_path("/options");
112
113         if (dn) {
114                 smt_option = of_get_property(dn, "ibm,smt-enabled", NULL);
115
116                 if (smt_option) {
117                         if (!strcmp(smt_option, "on"))
118                                 smt_enabled_at_boot = 1;
119                         else if (!strcmp(smt_option, "off"))
120                                 smt_enabled_at_boot = 0;
121                 }
122         }
123 }
124
125 /* Look for smt-enabled= cmdline option */
126 static int __init early_smt_enabled(char *p)
127 {
128         smt_enabled_cmdline = 1;
129
130         if (!p)
131                 return 0;
132
133         if (!strcmp(p, "on") || !strcmp(p, "1"))
134                 smt_enabled_at_boot = 1;
135         else if (!strcmp(p, "off") || !strcmp(p, "0"))
136                 smt_enabled_at_boot = 0;
137
138         return 0;
139 }
140 early_param("smt-enabled", early_smt_enabled);
141
142 #else
143 #define check_smt_enabled()
144 #endif /* CONFIG_SMP */
145
146 /* Put the paca pointer into r13 and SPRG_PACA */
147 static void __init setup_paca(struct paca_struct *new_paca)
148 {
149         local_paca = new_paca;
150         mtspr(SPRN_SPRG_PACA, local_paca);
151 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
152         mtspr(SPRN_SPRG_TLB_EXFRAME, local_paca->extlb);
153 #endif
154 }
155
156 /*
157  * Early initialization entry point. This is called by head.S
158  * with MMU translation disabled. We rely on the "feature" of
159  * the CPU that ignores the top 2 bits of the address in real
160  * mode so we can access kernel globals normally provided we
161  * only toy with things in the RMO region. From here, we do
162  * some early parsing of the device-tree to setup out LMB
163  * data structures, and allocate & initialize the hash table
164  * and segment tables so we can start running with translation
165  * enabled.
166  *
167  * It is this function which will call the probe() callback of
168  * the various platform types and copy the matching one to the
169  * global ppc_md structure. Your platform can eventually do
170  * some very early initializations from the probe() routine, but
171  * this is not recommended, be very careful as, for example, the
172  * device-tree is not accessible via normal means at this point.
173  */
174
175 void __init early_setup(unsigned long dt_ptr)
176 {
177         /* -------- printk is _NOT_ safe to use here ! ------- */
178
179         /* Identify CPU type */
180         identify_cpu(0, mfspr(SPRN_PVR));
181
182         /* Assume we're on cpu 0 for now. Don't write to the paca yet! */
183         initialise_paca(&boot_paca, 0);
184         setup_paca(&boot_paca);
185
186         /* Initialize lockdep early or else spinlocks will blow */
187         lockdep_init();
188
189         /* -------- printk is now safe to use ------- */
190
191         /* Enable early debugging if any specified (see udbg.h) */
192         udbg_early_init();
193
194         DBG(" -> early_setup(), dt_ptr: 0x%lx\n", dt_ptr);
195
196         /*
197          * Do early initialization using the flattened device
198          * tree, such as retrieving the physical memory map or
199          * calculating/retrieving the hash table size.
200          */
201         early_init_devtree(__va(dt_ptr));
202
203         /* Now we know the logical id of our boot cpu, setup the paca. */
204         setup_paca(&paca[boot_cpuid]);
205
206         /* Fix up paca fields required for the boot cpu */
207         get_paca()->cpu_start = 1;
208
209         /* Probe the machine type */
210         probe_machine();
211
212         setup_kdump_trampoline();
213
214         DBG("Found, Initializing memory management...\n");
215
216         /* Initialize the hash table or TLB handling */
217         early_init_mmu();
218
219         DBG(" <- early_setup()\n");
220 }
221
222 #ifdef CONFIG_SMP
223 void early_setup_secondary(void)
224 {
225         /* Mark interrupts enabled in PACA */
226         get_paca()->soft_enabled = 0;
227
228         /* Initialize the hash table or TLB handling */
229         early_init_mmu_secondary();
230 }
231
232 #endif /* CONFIG_SMP */
233
234 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC)
235 void smp_release_cpus(void)
236 {
237         unsigned long *ptr;
238
239         DBG(" -> smp_release_cpus()\n");
240
241         /* All secondary cpus are spinning on a common spinloop, release them
242          * all now so they can start to spin on their individual paca
243          * spinloops. For non SMP kernels, the secondary cpus never get out
244          * of the common spinloop.
245          */
246
247         ptr  = (unsigned long *)((unsigned long)&__secondary_hold_spinloop
248                         - PHYSICAL_START);
249         *ptr = __pa(generic_secondary_smp_init);
250         mb();
251
252         DBG(" <- smp_release_cpus()\n");
253 }
254 #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_KEXEC */
255
256 /*
257  * Initialize some remaining members of the ppc64_caches and systemcfg
258  * structures
259  * (at least until we get rid of them completely). This is mostly some
260  * cache informations about the CPU that will be used by cache flush
261  * routines and/or provided to userland
262  */
263 static void __init initialize_cache_info(void)
264 {
265         struct device_node *np;
266         unsigned long num_cpus = 0;
267
268         DBG(" -> initialize_cache_info()\n");
269
270         for (np = NULL; (np = of_find_node_by_type(np, "cpu"));) {
271                 num_cpus += 1;
272
273                 /* We're assuming *all* of the CPUs have the same
274                  * d-cache and i-cache sizes... -Peter
275                  */
276
277                 if ( num_cpus == 1 ) {
278                         const u32 *sizep, *lsizep;
279                         u32 size, lsize;
280
281                         size = 0;
282                         lsize = cur_cpu_spec->dcache_bsize;
283                         sizep = of_get_property(np, "d-cache-size", NULL);
284                         if (sizep != NULL)
285                                 size = *sizep;
286                         lsizep = of_get_property(np, "d-cache-block-size", NULL);
287                         /* fallback if block size missing */
288                         if (lsizep == NULL)
289                                 lsizep = of_get_property(np, "d-cache-line-size", NULL);
290                         if (lsizep != NULL)
291                                 lsize = *lsizep;
292                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
293                                 DBG("Argh, can't find dcache properties ! "
294                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
295
296                         ppc64_caches.dsize = size;
297                         ppc64_caches.dline_size = lsize;
298                         ppc64_caches.log_dline_size = __ilog2(lsize);
299                         ppc64_caches.dlines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
300
301                         size = 0;
302                         lsize = cur_cpu_spec->icache_bsize;
303                         sizep = of_get_property(np, "i-cache-size", NULL);
304                         if (sizep != NULL)
305                                 size = *sizep;
306                         lsizep = of_get_property(np, "i-cache-block-size", NULL);
307                         if (lsizep == NULL)
308                                 lsizep = of_get_property(np, "i-cache-line-size", NULL);
309                         if (lsizep != NULL)
310                                 lsize = *lsizep;
311                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
312                                 DBG("Argh, can't find icache properties ! "
313                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
314
315                         ppc64_caches.isize = size;
316                         ppc64_caches.iline_size = lsize;
317                         ppc64_caches.log_iline_size = __ilog2(lsize);
318                         ppc64_caches.ilines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
319                 }
320         }
321
322         DBG(" <- initialize_cache_info()\n");
323 }
324
325
326 /*
327  * Do some initial setup of the system.  The parameters are those which 
328  * were passed in from the bootloader.
329  */
330 void __init setup_system(void)
331 {
332         DBG(" -> setup_system()\n");
333
334         /* Apply the CPUs-specific and firmware specific fixups to kernel
335          * text (nop out sections not relevant to this CPU or this firmware)
336          */
337         do_feature_fixups(cur_cpu_spec->cpu_features,
338                           &__start___ftr_fixup, &__stop___ftr_fixup);
339         do_feature_fixups(cur_cpu_spec->mmu_features,
340                           &__start___mmu_ftr_fixup, &__stop___mmu_ftr_fixup);
341         do_feature_fixups(powerpc_firmware_features,
342                           &__start___fw_ftr_fixup, &__stop___fw_ftr_fixup);
343         do_lwsync_fixups(cur_cpu_spec->cpu_features,
344                          &__start___lwsync_fixup, &__stop___lwsync_fixup);
345
346         /*
347          * Unflatten the device-tree passed by prom_init or kexec
348          */
349         unflatten_device_tree();
350
351         /*
352          * Fill the ppc64_caches & systemcfg structures with informations
353          * retrieved from the device-tree.
354          */
355         initialize_cache_info();
356
357 #ifdef CONFIG_PPC_RTAS
358         /*
359          * Initialize RTAS if available
360          */
361         rtas_initialize();
362 #endif /* CONFIG_PPC_RTAS */
363
364         /*
365          * Check if we have an initrd provided via the device-tree
366          */
367         check_for_initrd();
368
369         /*
370          * Do some platform specific early initializations, that includes
371          * setting up the hash table pointers. It also sets up some interrupt-mapping
372          * related options that will be used by finish_device_tree()
373          */
374         if (ppc_md.init_early)
375                 ppc_md.init_early();
376
377         /*
378          * We can discover serial ports now since the above did setup the
379          * hash table management for us, thus ioremap works. We do that early
380          * so that further code can be debugged
381          */
382         find_legacy_serial_ports();
383
384         /*
385          * Register early console
386          */
387         register_early_udbg_console();
388
389         /*
390          * Initialize xmon
391          */
392         xmon_setup();
393
394         check_smt_enabled();
395         smp_setup_cpu_maps();
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398         /* Release secondary cpus out of their spinloops at 0x60 now that
399          * we can map physical -> logical CPU ids
400          */
401         smp_release_cpus();
402 #endif
403
404         printk("Starting Linux PPC64 %s\n", init_utsname()->version);
405
406         printk("-----------------------------------------------------\n");
407         printk("ppc64_pft_size                = 0x%llx\n", ppc64_pft_size);
408         printk("physicalMemorySize            = 0x%llx\n", lmb_phys_mem_size());
409         if (ppc64_caches.dline_size != 0x80)
410                 printk("ppc64_caches.dcache_line_size = 0x%x\n",
411                        ppc64_caches.dline_size);
412         if (ppc64_caches.iline_size != 0x80)
413                 printk("ppc64_caches.icache_line_size = 0x%x\n",
414                        ppc64_caches.iline_size);
415 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
416         if (htab_address)
417                 printk("htab_address                  = 0x%p\n", htab_address);
418         printk("htab_hash_mask                = 0x%lx\n", htab_hash_mask);
419 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
420         if (PHYSICAL_START > 0)
421                 printk("physical_start                = 0x%llx\n",
422                        (unsigned long long)PHYSICAL_START);
423         printk("-----------------------------------------------------\n");
424
425         DBG(" <- setup_system()\n");
426 }
427
428 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
429 static void __init irqstack_early_init(void)
430 {
431         unsigned int i;
432
433         /*
434          * interrupt stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
435          * SLB misses on them.
436          */
437         for_each_possible_cpu(i) {
438                 softirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
439                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
440                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
441                 hardirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
442                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
443                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
444         }
445 }
446 #else
447 #define irqstack_early_init()
448 #endif
449
450 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
451 static void __init exc_lvl_early_init(void)
452 {
453         unsigned int i;
454
455         for_each_possible_cpu(i) {
456                 critirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
457                         __va(lmb_alloc(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE));
458                 dbgirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
459                         __va(lmb_alloc(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE));
460                 mcheckirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
461                         __va(lmb_alloc(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE));
462         }
463 }
464 #else
465 #define exc_lvl_early_init()
466 #endif
467
468 /*
469  * Stack space used when we detect a bad kernel stack pointer, and
470  * early in SMP boots before relocation is enabled.
471  */
472 static void __init emergency_stack_init(void)
473 {
474         unsigned long limit;
475         unsigned int i;
476
477         /*
478          * Emergency stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
479          * SLB misses on them. The ABI also requires them to be 128-byte
480          * aligned.
481          *
482          * Since we use these as temporary stacks during secondary CPU
483          * bringup, we need to get at them in real mode. This means they
484          * must also be within the RMO region.
485          */
486         limit = min(0x10000000ULL, lmb.rmo_size);
487
488         for_each_possible_cpu(i) {
489                 unsigned long sp;
490                 sp  = lmb_alloc_base(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, limit);
491                 sp += THREAD_SIZE;
492                 paca[i].emergency_sp = __va(sp);
493         }
494 }
495
496 /*
497  * Called into from start_kernel, after lock_kernel has been called.
498  * Initializes bootmem, which is unsed to manage page allocation until
499  * mem_init is called.
500  */
501 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
502 {
503         ppc64_boot_msg(0x12, "Setup Arch");
504
505         *cmdline_p = cmd_line;
506
507         /*
508          * Set cache line size based on type of cpu as a default.
509          * Systems with OF can look in the properties on the cpu node(s)
510          * for a possibly more accurate value.
511          */
512         dcache_bsize = ppc64_caches.dline_size;
513         icache_bsize = ppc64_caches.iline_size;
514
515         /* reboot on panic */
516         panic_timeout = 180;
517
518         if (ppc_md.panic)
519                 setup_panic();
520
521         init_mm.start_code = (unsigned long)_stext;
522         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
523         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
524         init_mm.brk = klimit;
525         
526         irqstack_early_init();
527         exc_lvl_early_init();
528         emergency_stack_init();
529
530 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
531         stabs_alloc();
532 #endif
533         /* set up the bootmem stuff with available memory */
534         do_init_bootmem();
535         sparse_init();
536
537 #ifdef CONFIG_DUMMY_CONSOLE
538         conswitchp = &dummy_con;
539 #endif
540
541         if (ppc_md.setup_arch)
542                 ppc_md.setup_arch();
543
544 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
545         if (ppc_swiotlb_enable)
546                 swiotlb_init(1);
547 #endif
548
549         paging_init();
550
551         /* Initialize the MMU context management stuff */
552         mmu_context_init();
553
554         ppc64_boot_msg(0x15, "Setup Done");
555 }
556
557
558 /* ToDo: do something useful if ppc_md is not yet setup. */
559 #define PPC64_LINUX_FUNCTION 0x0f000000
560 #define PPC64_IPL_MESSAGE 0xc0000000
561 #define PPC64_TERM_MESSAGE 0xb0000000
562
563 static void ppc64_do_msg(unsigned int src, const char *msg)
564 {
565         if (ppc_md.progress) {
566                 char buf[128];
567
568                 sprintf(buf, "%08X\n", src);
569                 ppc_md.progress(buf, 0);
570                 snprintf(buf, 128, "%s", msg);
571                 ppc_md.progress(buf, 0);
572         }
573 }
574
575 /* Print a boot progress message. */
576 void ppc64_boot_msg(unsigned int src, const char *msg)
577 {
578         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_IPL_MESSAGE|src, msg);
579         printk("[boot]%04x %s\n", src, msg);
580 }
581
582 void cpu_die(void)
583 {
584         if (ppc_md.cpu_die)
585                 ppc_md.cpu_die();
586 }
587
588 #ifdef CONFIG_SMP
589 #define PCPU_DYN_SIZE           ()
590
591 static void * __init pcpu_fc_alloc(unsigned int cpu, size_t size, size_t align)
592 {
593         return __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(cpu_to_node(cpu)), size, align,
594                                     __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
595 }
596
597 static void __init pcpu_fc_free(void *ptr, size_t size)
598 {
599         free_bootmem(__pa(ptr), size);
600 }
601
602 static int pcpu_cpu_distance(unsigned int from, unsigned int to)
603 {
604         if (cpu_to_node(from) == cpu_to_node(to))
605                 return LOCAL_DISTANCE;
606         else
607                 return REMOTE_DISTANCE;
608 }
609
610 void __init setup_per_cpu_areas(void)
611 {
612         const size_t dyn_size = PERCPU_MODULE_RESERVE + PERCPU_DYNAMIC_RESERVE;
613         size_t atom_size;
614         unsigned long delta;
615         unsigned int cpu;
616         int rc;
617
618         /*
619          * Linear mapping is one of 4K, 1M and 16M.  For 4K, no need
620          * to group units.  For larger mappings, use 1M atom which
621          * should be large enough to contain a number of units.
622          */
623         if (mmu_linear_psize == MMU_PAGE_4K)
624                 atom_size = PAGE_SIZE;
625         else
626                 atom_size = 1 << 20;
627
628         rc = pcpu_embed_first_chunk(0, dyn_size, atom_size, pcpu_cpu_distance,
629                                     pcpu_fc_alloc, pcpu_fc_free);
630         if (rc < 0)
631                 panic("cannot initialize percpu area (err=%d)", rc);
632
633         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
634         for_each_possible_cpu(cpu)
635                 paca[cpu].data_offset = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
636 }
637 #endif
638
639
640 #ifdef CONFIG_PPC_INDIRECT_IO
641 struct ppc_pci_io ppc_pci_io;
642 EXPORT_SYMBOL(ppc_pci_io);
643 #endif /* CONFIG_PPC_INDIRECT_IO */
644