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