[PATCH] gcc-4.1.0 is bust
[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 #if __GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ == 1 && __GNUC_PATCHLEVEL__ == 0
77 #warning gcc-4.1.0 is known to miscompile the kernel.  A different compiler version is recommended.
78 #endif
79
80 static int init(void *);
81
82 extern void init_IRQ(void);
83 extern void fork_init(unsigned long);
84 extern void mca_init(void);
85 extern void sbus_init(void);
86 extern void sysctl_init(void);
87 extern void signals_init(void);
88 extern void pidhash_init(void);
89 extern void pidmap_init(void);
90 extern void prio_tree_init(void);
91 extern void radix_tree_init(void);
92 extern void free_initmem(void);
93 extern void populate_rootfs(void);
94 extern void driver_init(void);
95 extern void prepare_namespace(void);
96 #ifdef  CONFIG_ACPI
97 extern void acpi_early_init(void);
98 #else
99 static inline void acpi_early_init(void) { }
100 #endif
101 #ifndef CONFIG_DEBUG_RODATA
102 static inline void mark_rodata_ro(void) { }
103 #endif
104
105 #ifdef CONFIG_TC
106 extern void tc_init(void);
107 #endif
108
109 enum system_states system_state;
110 EXPORT_SYMBOL(system_state);
111
112 /*
113  * Boot command-line arguments
114  */
115 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
116 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
117
118 extern void time_init(void);
119 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
120 void (*late_time_init)(void);
121 extern void softirq_init(void);
122
123 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
124 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
125
126 static char *execute_command;
127 static char *ramdisk_execute_command;
128
129 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
130 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
131
132 /*
133  * If set, this is an indication to the drivers that reset the underlying
134  * device before going ahead with the initialization otherwise driver might
135  * rely on the BIOS and skip the reset operation.
136  *
137  * This is useful if kernel is booting in an unreliable environment.
138  * For ex. kdump situaiton where previous kernel has crashed, BIOS has been
139  * skipped and devices will be in unknown state.
140  */
141 unsigned int reset_devices;
142 EXPORT_SYMBOL(reset_devices);
143
144 /*
145  * Setup routine for controlling SMP activation
146  *
147  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
148  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
149  *
150  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
151  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
152  * SMP mode to <NUM>.
153  */
154 static int __init nosmp(char *str)
155 {
156         max_cpus = 0;
157         return 1;
158 }
159
160 __setup("nosmp", nosmp);
161
162 static int __init maxcpus(char *str)
163 {
164         get_option(&str, &max_cpus);
165         return 1;
166 }
167
168 __setup("maxcpus=", maxcpus);
169
170 static int __init set_reset_devices(char *str)
171 {
172         reset_devices = 1;
173         return 1;
174 }
175
176 __setup("reset_devices", set_reset_devices);
177
178 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
179 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
180 static const char *panic_later, *panic_param;
181
182 extern struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
183
184 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
185 {
186         struct obs_kernel_param *p;
187         int had_early_param = 0;
188
189         p = __setup_start;
190         do {
191                 int n = strlen(p->str);
192                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
193                         if (p->early) {
194                                 /* Already done in parse_early_param?
195                                  * (Needs exact match on param part).
196                                  * Keep iterating, as we can have early
197                                  * params and __setups of same names 8( */
198                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
199                                         had_early_param = 1;
200                         } else if (!p->setup_func) {
201                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
202                                        " ignored\n", p->str);
203                                 return 1;
204                         } else if (p->setup_func(line + n))
205                                 return 1;
206                 }
207                 p++;
208         } while (p < __setup_end);
209
210         return had_early_param;
211 }
212
213 /*
214  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
215  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
216  */
217 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
218
219 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
220
221 static int __init debug_kernel(char *str)
222 {
223         if (*str)
224                 return 0;
225         console_loglevel = 10;
226         return 1;
227 }
228
229 static int __init quiet_kernel(char *str)
230 {
231         if (*str)
232                 return 0;
233         console_loglevel = 4;
234         return 1;
235 }
236
237 __setup("debug", debug_kernel);
238 __setup("quiet", quiet_kernel);
239
240 static int __init loglevel(char *str)
241 {
242         get_option(&str, &console_loglevel);
243         return 1;
244 }
245
246 __setup("loglevel=", loglevel);
247
248 /*
249  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
250  * failed parameters
251  */
252 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
253 {
254         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
255         if (val) {
256                 /* param=val or param="val"? */
257                 if (val == param+strlen(param)+1)
258                         val[-1] = '=';
259                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
260                         val[-2] = '=';
261                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
262                         val--;
263                 } else
264                         BUG();
265         }
266
267         /* Handle obsolete-style parameters */
268         if (obsolete_checksetup(param))
269                 return 0;
270
271         /*
272          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
273          * line work?"
274          */
275         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
276                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
277                 return 0;
278         }
279
280         if (panic_later)
281                 return 0;
282
283         if (val) {
284                 /* Environment option */
285                 unsigned int i;
286                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
287                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
288                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
289                                 panic_param = param;
290                         }
291                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
292                                 break;
293                 }
294                 envp_init[i] = param;
295         } else {
296                 /* Command line option */
297                 unsigned int i;
298                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
299                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
300                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
301                                 panic_param = param;
302                         }
303                 }
304                 argv_init[i] = param;
305         }
306         return 0;
307 }
308
309 static int __init init_setup(char *str)
310 {
311         unsigned int i;
312
313         execute_command = str;
314         /*
315          * In case LILO is going to boot us with default command line,
316          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
317          * the shell think it should execute a script with such name.
318          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
319          */
320         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
321                 argv_init[i] = NULL;
322         return 1;
323 }
324 __setup("init=", init_setup);
325
326 static int __init rdinit_setup(char *str)
327 {
328         unsigned int i;
329
330         ramdisk_execute_command = str;
331         /* See "auto" comment in init_setup */
332         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
333                 argv_init[i] = NULL;
334         return 1;
335 }
336 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
337
338 #ifndef CONFIG_SMP
339
340 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
341 static void __init smp_init(void)
342 {
343         APIC_init_uniprocessor();
344 }
345 #else
346 #define smp_init()      do { } while (0)
347 #endif
348
349 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
350 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
351
352 #else
353
354 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
355 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
356
357 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
358
359 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
360 {
361         unsigned long size, i;
362         char *ptr;
363         unsigned long nr_possible_cpus = num_possible_cpus();
364
365         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
366         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
367 #ifdef CONFIG_MODULES
368         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
369                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
370 #endif
371         ptr = alloc_bootmem(size * nr_possible_cpus);
372
373         for_each_possible_cpu(i) {
374                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
375                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
376                 ptr += size;
377         }
378 }
379 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
380
381 /* Called by boot processor to activate the rest. */
382 static void __init smp_init(void)
383 {
384         unsigned int i;
385
386         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
387         for_each_present_cpu(i) {
388                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
389                         break;
390                 if (!cpu_online(i))
391                         cpu_up(i);
392         }
393
394         /* Any cleanup work */
395         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
396         smp_cpus_done(max_cpus);
397 #if 0
398         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
399
400         smp_commence();
401 #endif
402 }
403
404 #endif
405
406 /*
407  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
408  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
409  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
410  * cpu_idle.
411  *
412  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
413  */
414
415 static void noinline rest_init(void)
416         __releases(kernel_lock)
417 {
418         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
419         numa_default_policy();
420         unlock_kernel();
421
422         /*
423          * The boot idle thread must execute schedule()
424          * at least one to get things moving:
425          */
426         preempt_enable_no_resched();
427         schedule();
428         preempt_disable();
429
430         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
431         cpu_idle();
432
433
434 /* Check for early params. */
435 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
436 {
437         struct obs_kernel_param *p;
438
439         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
440                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
441                         if (p->setup_func(val) != 0)
442                                 printk(KERN_WARNING
443                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
444                 }
445         }
446         /* We accept everything at this stage. */
447         return 0;
448 }
449
450 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
451 void __init parse_early_param(void)
452 {
453         static __initdata int done = 0;
454         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
455
456         if (done)
457                 return;
458
459         /* All fall through to do_early_param. */
460         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
461         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
462         done = 1;
463 }
464
465 /*
466  *      Activate the first processor.
467  */
468
469 static void __init boot_cpu_init(void)
470 {
471         int cpu = smp_processor_id();
472         /* Mark the boot cpu "present", "online" etc for SMP and UP case */
473         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
474         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
475         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
476 }
477
478 void __init __attribute__((weak)) smp_setup_processor_id(void)
479 {
480 }
481
482 asmlinkage void __init start_kernel(void)
483 {
484         char * command_line;
485         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
486
487         smp_setup_processor_id();
488
489         /*
490          * Need to run as early as possible, to initialize the
491          * lockdep hash:
492          */
493         unwind_init();
494         lockdep_init();
495
496         local_irq_disable();
497         early_boot_irqs_off();
498         early_init_irq_lock_class();
499
500 /*
501  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
502  * enable them
503  */
504         lock_kernel();
505         boot_cpu_init();
506         page_address_init();
507         printk(KERN_NOTICE);
508         printk(linux_banner);
509         setup_arch(&command_line);
510         unwind_setup();
511         setup_per_cpu_areas();
512         smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
513
514         /*
515          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
516          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
517          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
518          */
519         sched_init();
520         /*
521          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
522          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
523          */
524         preempt_disable();
525         build_all_zonelists();
526         page_alloc_init();
527         printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
528         parse_early_param();
529         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
530                    __stop___param - __start___param,
531                    &unknown_bootoption);
532         sort_main_extable();
533         trap_init();
534         rcu_init();
535         init_IRQ();
536         pidhash_init();
537         init_timers();
538         hrtimers_init();
539         softirq_init();
540         timekeeping_init();
541         time_init();
542         profile_init();
543         if (!irqs_disabled())
544                 printk("start_kernel(): bug: interrupts were enabled early\n");
545         early_boot_irqs_on();
546         local_irq_enable();
547
548         /*
549          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
550          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
551          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
552          */
553         console_init();
554         if (panic_later)
555                 panic(panic_later, panic_param);
556
557         lockdep_info();
558
559         /*
560          * Need to run this when irqs are enabled, because it wants
561          * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
562          * too:
563          */
564         locking_selftest();
565
566 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
567         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
568                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
569                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
570                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
571                 initrd_start = 0;
572         }
573 #endif
574         vfs_caches_init_early();
575         cpuset_init_early();
576         mem_init();
577         kmem_cache_init();
578         setup_per_cpu_pageset();
579         numa_policy_init();
580         if (late_time_init)
581                 late_time_init();
582         calibrate_delay();
583         pidmap_init();
584         pgtable_cache_init();
585         prio_tree_init();
586         anon_vma_init();
587 #ifdef CONFIG_X86
588         if (efi_enabled)
589                 efi_enter_virtual_mode();
590 #endif
591         fork_init(num_physpages);
592         proc_caches_init();
593         buffer_init();
594         unnamed_dev_init();
595         key_init();
596         security_init();
597         vfs_caches_init(num_physpages);
598         radix_tree_init();
599         signals_init();
600         /* rootfs populating might need page-writeback */
601         page_writeback_init();
602 #ifdef CONFIG_PROC_FS
603         proc_root_init();
604 #endif
605         cpuset_init();
606         taskstats_init_early();
607         delayacct_init();
608
609         check_bugs();
610
611         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
612
613         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
614         rest_init();
615 }
616
617 static int __initdata initcall_debug;
618
619 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
620 {
621         initcall_debug = 1;
622         return 1;
623 }
624 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
625
626 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
627
628 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[];
629
630 static void __init do_initcalls(void)
631 {
632         initcall_t *call;
633         int count = preempt_count();
634
635         for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
636                 char *msg = NULL;
637                 char msgbuf[40];
638                 int result;
639
640                 if (initcall_debug) {
641                         printk("Calling initcall 0x%p", *call);
642                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()",
643                                         (unsigned long) *call);
644                         printk("\n");
645                 }
646
647                 result = (*call)();
648
649                 if (result && result != -ENODEV && initcall_debug) {
650                         sprintf(msgbuf, "error code %d", result);
651                         msg = msgbuf;
652                 }
653                 if (preempt_count() != count) {
654                         msg = "preemption imbalance";
655                         preempt_count() = count;
656                 }
657                 if (irqs_disabled()) {
658                         msg = "disabled interrupts";
659                         local_irq_enable();
660                 }
661                 if (msg) {
662                         printk(KERN_WARNING "initcall at 0x%p", *call);
663                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()",
664                                         (unsigned long) *call);
665                         printk(": returned with %s\n", msg);
666                 }
667         }
668
669         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
670         flush_scheduled_work();
671 }
672
673 /*
674  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
675  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
676  * running, and memory and process management works.
677  *
678  * Now we can finally start doing some real work..
679  */
680 static void __init do_basic_setup(void)
681 {
682         /* drivers will send hotplug events */
683         init_workqueues();
684         usermodehelper_init();
685         driver_init();
686
687 #ifdef CONFIG_SYSCTL
688         sysctl_init();
689 #endif
690
691         do_initcalls();
692 }
693
694 static void do_pre_smp_initcalls(void)
695 {
696         extern int spawn_ksoftirqd(void);
697 #ifdef CONFIG_SMP
698         extern int migration_init(void);
699
700         migration_init();
701 #endif
702         spawn_ksoftirqd();
703         spawn_softlockup_task();
704 }
705
706 static void run_init_process(char *init_filename)
707 {
708         argv_init[0] = init_filename;
709         kernel_execve(init_filename, argv_init, envp_init);
710 }
711
712 static int init(void * unused)
713 {
714         lock_kernel();
715         /*
716          * init can run on any cpu.
717          */
718         set_cpus_allowed(current, CPU_MASK_ALL);
719         /*
720          * Tell the world that we're going to be the grim
721          * reaper of innocent orphaned children.
722          *
723          * We don't want people to have to make incorrect
724          * assumptions about where in the task array this
725          * can be found.
726          */
727         child_reaper = current;
728
729         cad_pid = task_pid(current);
730
731         smp_prepare_cpus(max_cpus);
732
733         do_pre_smp_initcalls();
734
735         smp_init();
736         sched_init_smp();
737
738         cpuset_init_smp();
739
740         /*
741          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
742          * firmware files.
743          */
744         populate_rootfs();
745
746         do_basic_setup();
747
748         /*
749          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
750          * the work
751          */
752
753         if (!ramdisk_execute_command)
754                 ramdisk_execute_command = "/init";
755
756         if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
757                 ramdisk_execute_command = NULL;
758                 prepare_namespace();
759         }
760
761         /*
762          * Ok, we have completed the initial bootup, and
763          * we're essentially up and running. Get rid of the
764          * initmem segments and start the user-mode stuff..
765          */
766         free_initmem();
767         unlock_kernel();
768         mark_rodata_ro();
769         system_state = SYSTEM_RUNNING;
770         numa_default_policy();
771
772         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
773                 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
774
775         (void) sys_dup(0);
776         (void) sys_dup(0);
777
778         if (ramdisk_execute_command) {
779                 run_init_process(ramdisk_execute_command);
780                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",
781                                 ramdisk_execute_command);
782         }
783
784         /*
785          * We try each of these until one succeeds.
786          *
787          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
788          * trying to recover a really broken machine.
789          */
790         if (execute_command) {
791                 run_init_process(execute_command);
792                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "
793                                         "defaults...\n", execute_command);
794         }
795         run_init_process("/sbin/init");
796         run_init_process("/etc/init");
797         run_init_process("/bin/init");
798         run_init_process("/bin/sh");
799
800         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
801 }