[PATCH] x86-64: Speed up dwarf2 unwinder
[linux-2.6.git] / init / main.c
1 /*
2  *  linux/init/main.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  GK 2/5/95  -  Changed to support mounting root fs via NFS
7  *  Added initrd & change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
8  *  Moan early if gcc is old, avoiding bogus kernels - Paul Gortmaker, May '96
9  *  Simplified starting of init:  Michael A. Griffith <grif@acm.org> 
10  */
11
12 #include <linux/types.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/proc_fs.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/syscalls.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <linux/ctype.h>
19 #include <linux/delay.h>
20 #include <linux/utsname.h>
21 #include <linux/ioport.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/smp_lock.h>
24 #include <linux/initrd.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/bootmem.h>
27 #include <linux/tty.h>
28 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/percpu.h>
30 #include <linux/kmod.h>
31 #include <linux/kernel_stat.h>
32 #include <linux/security.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/profile.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/moduleparam.h>
37 #include <linux/kallsyms.h>
38 #include <linux/writeback.h>
39 #include <linux/cpu.h>
40 #include <linux/cpuset.h>
41 #include <linux/efi.h>
42 #include <linux/taskstats_kern.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/unistd.h>
45 #include <linux/rmap.h>
46 #include <linux/mempolicy.h>
47 #include <linux/key.h>
48 #include <linux/unwind.h>
49 #include <linux/buffer_head.h>
50 #include <linux/debug_locks.h>
51 #include <linux/lockdep.h>
52
53 #include <asm/io.h>
54 #include <asm/bugs.h>
55 #include <asm/setup.h>
56 #include <asm/sections.h>
57 #include <asm/cacheflush.h>
58
59 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
60 #include <asm/smp.h>
61 #endif
62
63 /*
64  * This is one of the first .c files built. Error out early if we have compiler
65  * trouble.
66  *
67  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile and link
68  * okay, but the end product can have subtle run time bugs.  To avoid associated
69  * bogus bug reports, we flatly refuse to compile with a gcc that is known to be
70  * too old from the very beginning.
71  */
72 #if (__GNUC__ < 3) || (__GNUC__ == 3 && __GNUC_MINOR__ < 2)
73 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
74 #endif
75
76 static int init(void *);
77
78 extern void init_IRQ(void);
79 extern void fork_init(unsigned long);
80 extern void mca_init(void);
81 extern void sbus_init(void);
82 extern void sysctl_init(void);
83 extern void signals_init(void);
84 extern void pidhash_init(void);
85 extern void pidmap_init(void);
86 extern void prio_tree_init(void);
87 extern void radix_tree_init(void);
88 extern void free_initmem(void);
89 extern void populate_rootfs(void);
90 extern void driver_init(void);
91 extern void prepare_namespace(void);
92 #ifdef  CONFIG_ACPI
93 extern void acpi_early_init(void);
94 #else
95 static inline void acpi_early_init(void) { }
96 #endif
97 #ifndef CONFIG_DEBUG_RODATA
98 static inline void mark_rodata_ro(void) { }
99 #endif
100
101 #ifdef CONFIG_TC
102 extern void tc_init(void);
103 #endif
104
105 enum system_states system_state;
106 EXPORT_SYMBOL(system_state);
107
108 /*
109  * Boot command-line arguments
110  */
111 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
112 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
113
114 extern void time_init(void);
115 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
116 void (*late_time_init)(void);
117 extern void softirq_init(void);
118
119 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
120 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
121
122 static char *execute_command;
123 static char *ramdisk_execute_command;
124
125 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
126 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
127
128 /*
129  * If set, this is an indication to the drivers that reset the underlying
130  * device before going ahead with the initialization otherwise driver might
131  * rely on the BIOS and skip the reset operation.
132  *
133  * This is useful if kernel is booting in an unreliable environment.
134  * For ex. kdump situaiton where previous kernel has crashed, BIOS has been
135  * skipped and devices will be in unknown state.
136  */
137 unsigned int reset_devices;
138 EXPORT_SYMBOL(reset_devices);
139
140 /*
141  * Setup routine for controlling SMP activation
142  *
143  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
144  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
145  *
146  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
147  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
148  * SMP mode to <NUM>.
149  */
150 static int __init nosmp(char *str)
151 {
152         max_cpus = 0;
153         return 1;
154 }
155
156 __setup("nosmp", nosmp);
157
158 static int __init maxcpus(char *str)
159 {
160         get_option(&str, &max_cpus);
161         return 1;
162 }
163
164 __setup("maxcpus=", maxcpus);
165
166 static int __init set_reset_devices(char *str)
167 {
168         reset_devices = 1;
169         return 1;
170 }
171
172 __setup("reset_devices", set_reset_devices);
173
174 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
175 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
176 static const char *panic_later, *panic_param;
177
178 extern struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
179
180 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
181 {
182         struct obs_kernel_param *p;
183         int had_early_param = 0;
184
185         p = __setup_start;
186         do {
187                 int n = strlen(p->str);
188                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
189                         if (p->early) {
190                                 /* Already done in parse_early_param?
191                                  * (Needs exact match on param part).
192                                  * Keep iterating, as we can have early
193                                  * params and __setups of same names 8( */
194                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
195                                         had_early_param = 1;
196                         } else if (!p->setup_func) {
197                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
198                                        " ignored\n", p->str);
199                                 return 1;
200                         } else if (p->setup_func(line + n))
201                                 return 1;
202                 }
203                 p++;
204         } while (p < __setup_end);
205
206         return had_early_param;
207 }
208
209 /*
210  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
211  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
212  */
213 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
214
215 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
216
217 static int __init debug_kernel(char *str)
218 {
219         if (*str)
220                 return 0;
221         console_loglevel = 10;
222         return 1;
223 }
224
225 static int __init quiet_kernel(char *str)
226 {
227         if (*str)
228                 return 0;
229         console_loglevel = 4;
230         return 1;
231 }
232
233 __setup("debug", debug_kernel);
234 __setup("quiet", quiet_kernel);
235
236 static int __init loglevel(char *str)
237 {
238         get_option(&str, &console_loglevel);
239         return 1;
240 }
241
242 __setup("loglevel=", loglevel);
243
244 /*
245  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
246  * failed parameters
247  */
248 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
249 {
250         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
251         if (val) {
252                 /* param=val or param="val"? */
253                 if (val == param+strlen(param)+1)
254                         val[-1] = '=';
255                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
256                         val[-2] = '=';
257                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
258                         val--;
259                 } else
260                         BUG();
261         }
262
263         /* Handle obsolete-style parameters */
264         if (obsolete_checksetup(param))
265                 return 0;
266
267         /*
268          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
269          * line work?"
270          */
271         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
272                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
273                 return 0;
274         }
275
276         if (panic_later)
277                 return 0;
278
279         if (val) {
280                 /* Environment option */
281                 unsigned int i;
282                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
283                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
284                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
285                                 panic_param = param;
286                         }
287                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
288                                 break;
289                 }
290                 envp_init[i] = param;
291         } else {
292                 /* Command line option */
293                 unsigned int i;
294                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
295                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
296                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
297                                 panic_param = param;
298                         }
299                 }
300                 argv_init[i] = param;
301         }
302         return 0;
303 }
304
305 static int __init init_setup(char *str)
306 {
307         unsigned int i;
308
309         execute_command = str;
310         /*
311          * In case LILO is going to boot us with default command line,
312          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
313          * the shell think it should execute a script with such name.
314          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
315          */
316         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
317                 argv_init[i] = NULL;
318         return 1;
319 }
320 __setup("init=", init_setup);
321
322 static int __init rdinit_setup(char *str)
323 {
324         unsigned int i;
325
326         ramdisk_execute_command = str;
327         /* See "auto" comment in init_setup */
328         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
329                 argv_init[i] = NULL;
330         return 1;
331 }
332 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
333
334 #ifndef CONFIG_SMP
335
336 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
337 static void __init smp_init(void)
338 {
339         APIC_init_uniprocessor();
340 }
341 #else
342 #define smp_init()      do { } while (0)
343 #endif
344
345 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
346 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
347
348 #else
349
350 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
351 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
352
353 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
354
355 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
356 {
357         unsigned long size, i;
358         char *ptr;
359         unsigned long nr_possible_cpus = num_possible_cpus();
360
361         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
362         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
363 #ifdef CONFIG_MODULES
364         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
365                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
366 #endif
367         ptr = alloc_bootmem(size * nr_possible_cpus);
368
369         for_each_possible_cpu(i) {
370                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
371                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
372                 ptr += size;
373         }
374 }
375 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
376
377 /* Called by boot processor to activate the rest. */
378 static void __init smp_init(void)
379 {
380         unsigned int i;
381
382         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
383         for_each_present_cpu(i) {
384                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
385                         break;
386                 if (!cpu_online(i))
387                         cpu_up(i);
388         }
389
390         /* Any cleanup work */
391         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
392         smp_cpus_done(max_cpus);
393 #if 0
394         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
395
396         smp_commence();
397 #endif
398 }
399
400 #endif
401
402 /*
403  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
404  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
405  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
406  * cpu_idle.
407  *
408  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
409  */
410
411 static void noinline rest_init(void)
412         __releases(kernel_lock)
413 {
414         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
415         numa_default_policy();
416         unlock_kernel();
417
418         /*
419          * The boot idle thread must execute schedule()
420          * at least one to get things moving:
421          */
422         preempt_enable_no_resched();
423         schedule();
424         preempt_disable();
425
426         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
427         cpu_idle();
428
429
430 /* Check for early params. */
431 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
432 {
433         struct obs_kernel_param *p;
434
435         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
436                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
437                         if (p->setup_func(val) != 0)
438                                 printk(KERN_WARNING
439                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
440                 }
441         }
442         /* We accept everything at this stage. */
443         return 0;
444 }
445
446 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
447 void __init parse_early_param(void)
448 {
449         static __initdata int done = 0;
450         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
451
452         if (done)
453                 return;
454
455         /* All fall through to do_early_param. */
456         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
457         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
458         done = 1;
459 }
460
461 /*
462  *      Activate the first processor.
463  */
464
465 static void __init boot_cpu_init(void)
466 {
467         int cpu = smp_processor_id();
468         /* Mark the boot cpu "present", "online" etc for SMP and UP case */
469         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
470         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
471         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
472 }
473
474 void __init __attribute__((weak)) smp_setup_processor_id(void)
475 {
476 }
477
478 asmlinkage void __init start_kernel(void)
479 {
480         char * command_line;
481         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
482
483         smp_setup_processor_id();
484
485         /*
486          * Need to run as early as possible, to initialize the
487          * lockdep hash:
488          */
489         unwind_init();
490         lockdep_init();
491
492         local_irq_disable();
493         early_boot_irqs_off();
494         early_init_irq_lock_class();
495
496 /*
497  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
498  * enable them
499  */
500         lock_kernel();
501         boot_cpu_init();
502         page_address_init();
503         printk(KERN_NOTICE);
504         printk(linux_banner);
505         setup_arch(&command_line);
506         unwind_setup();
507         setup_per_cpu_areas();
508         smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
509
510         /*
511          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
512          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
513          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
514          */
515         sched_init();
516         /*
517          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
518          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
519          */
520         preempt_disable();
521         build_all_zonelists();
522         page_alloc_init();
523         printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
524         parse_early_param();
525         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
526                    __stop___param - __start___param,
527                    &unknown_bootoption);
528         sort_main_extable();
529         trap_init();
530         rcu_init();
531         init_IRQ();
532         pidhash_init();
533         init_timers();
534         hrtimers_init();
535         softirq_init();
536         timekeeping_init();
537         time_init();
538         profile_init();
539         if (!irqs_disabled())
540                 printk("start_kernel(): bug: interrupts were enabled early\n");
541         early_boot_irqs_on();
542         local_irq_enable();
543
544         /*
545          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
546          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
547          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
548          */
549         console_init();
550         if (panic_later)
551                 panic(panic_later, panic_param);
552
553         lockdep_info();
554
555         /*
556          * Need to run this when irqs are enabled, because it wants
557          * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
558          * too:
559          */
560         locking_selftest();
561
562 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
563         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
564                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
565                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
566                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
567                 initrd_start = 0;
568         }
569 #endif
570         vfs_caches_init_early();
571         cpuset_init_early();
572         mem_init();
573         kmem_cache_init();
574         setup_per_cpu_pageset();
575         numa_policy_init();
576         if (late_time_init)
577                 late_time_init();
578         calibrate_delay();
579         pidmap_init();
580         pgtable_cache_init();
581         prio_tree_init();
582         anon_vma_init();
583 #ifdef CONFIG_X86
584         if (efi_enabled)
585                 efi_enter_virtual_mode();
586 #endif
587         fork_init(num_physpages);
588         proc_caches_init();
589         buffer_init();
590         unnamed_dev_init();
591         key_init();
592         security_init();
593         vfs_caches_init(num_physpages);
594         radix_tree_init();
595         signals_init();
596         /* rootfs populating might need page-writeback */
597         page_writeback_init();
598 #ifdef CONFIG_PROC_FS
599         proc_root_init();
600 #endif
601         cpuset_init();
602         taskstats_init_early();
603         delayacct_init();
604
605         check_bugs();
606
607         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
608
609         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
610         rest_init();
611 }
612
613 static int __initdata initcall_debug;
614
615 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
616 {
617         initcall_debug = 1;
618         return 1;
619 }
620 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
621
622 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
623
624 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[];
625
626 static void __init do_initcalls(void)
627 {
628         initcall_t *call;
629         int count = preempt_count();
630
631         for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
632                 char *msg = NULL;
633                 char msgbuf[40];
634                 int result;
635
636                 if (initcall_debug) {
637                         printk("Calling initcall 0x%p", *call);
638                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()",
639                                         (unsigned long) *call);
640                         printk("\n");
641                 }
642
643                 result = (*call)();
644
645                 if (result && result != -ENODEV && initcall_debug) {
646                         sprintf(msgbuf, "error code %d", result);
647                         msg = msgbuf;
648                 }
649                 if (preempt_count() != count) {
650                         msg = "preemption imbalance";
651                         preempt_count() = count;
652                 }
653                 if (irqs_disabled()) {
654                         msg = "disabled interrupts";
655                         local_irq_enable();
656                 }
657                 if (msg) {
658                         printk(KERN_WARNING "initcall at 0x%p", *call);
659                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()",
660                                         (unsigned long) *call);
661                         printk(": returned with %s\n", msg);
662                 }
663         }
664
665         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
666         flush_scheduled_work();
667 }
668
669 /*
670  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
671  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
672  * running, and memory and process management works.
673  *
674  * Now we can finally start doing some real work..
675  */
676 static void __init do_basic_setup(void)
677 {
678         /* drivers will send hotplug events */
679         init_workqueues();
680         usermodehelper_init();
681         driver_init();
682
683 #ifdef CONFIG_SYSCTL
684         sysctl_init();
685 #endif
686
687         do_initcalls();
688 }
689
690 static void do_pre_smp_initcalls(void)
691 {
692         extern int spawn_ksoftirqd(void);
693 #ifdef CONFIG_SMP
694         extern int migration_init(void);
695
696         migration_init();
697 #endif
698         spawn_ksoftirqd();
699         spawn_softlockup_task();
700 }
701
702 static void run_init_process(char *init_filename)
703 {
704         argv_init[0] = init_filename;
705         kernel_execve(init_filename, argv_init, envp_init);
706 }
707
708 static int init(void * unused)
709 {
710         lock_kernel();
711         /*
712          * init can run on any cpu.
713          */
714         set_cpus_allowed(current, CPU_MASK_ALL);
715         /*
716          * Tell the world that we're going to be the grim
717          * reaper of innocent orphaned children.
718          *
719          * We don't want people to have to make incorrect
720          * assumptions about where in the task array this
721          * can be found.
722          */
723         child_reaper = current;
724
725         cad_pid = task_pid(current);
726
727         smp_prepare_cpus(max_cpus);
728
729         do_pre_smp_initcalls();
730
731         smp_init();
732         sched_init_smp();
733
734         cpuset_init_smp();
735
736         /*
737          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
738          * firmware files.
739          */
740         populate_rootfs();
741
742         do_basic_setup();
743
744         /*
745          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
746          * the work
747          */
748
749         if (!ramdisk_execute_command)
750                 ramdisk_execute_command = "/init";
751
752         if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
753                 ramdisk_execute_command = NULL;
754                 prepare_namespace();
755         }
756
757         /*
758          * Ok, we have completed the initial bootup, and
759          * we're essentially up and running. Get rid of the
760          * initmem segments and start the user-mode stuff..
761          */
762         free_initmem();
763         unlock_kernel();
764         mark_rodata_ro();
765         system_state = SYSTEM_RUNNING;
766         numa_default_policy();
767
768         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
769                 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
770
771         (void) sys_dup(0);
772         (void) sys_dup(0);
773
774         if (ramdisk_execute_command) {
775                 run_init_process(ramdisk_execute_command);
776                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",
777                                 ramdisk_execute_command);
778         }
779
780         /*
781          * We try each of these until one succeeds.
782          *
783          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
784          * trying to recover a really broken machine.
785          */
786         if (execute_command) {
787                 run_init_process(execute_command);
788                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "
789                                         "defaults...\n", execute_command);
790         }
791         run_init_process("/sbin/init");
792         run_init_process("/etc/init");
793         run_init_process("/bin/init");
794         run_init_process("/bin/sh");
795
796         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
797 }