[PATCH] x86_64: Some cleanup in setup64.c
[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/config.h>
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18 #include <linux/devfs_fs_kernel.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/syscalls.h>
21 #include <linux/string.h>
22 #include <linux/ctype.h>
23 #include <linux/delay.h>
24 #include <linux/utsname.h>
25 #include <linux/ioport.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/initrd.h>
29 #include <linux/hdreg.h>
30 #include <linux/bootmem.h>
31 #include <linux/tty.h>
32 #include <linux/gfp.h>
33 #include <linux/percpu.h>
34 #include <linux/kmod.h>
35 #include <linux/kernel_stat.h>
36 #include <linux/security.h>
37 #include <linux/workqueue.h>
38 #include <linux/profile.h>
39 #include <linux/rcupdate.h>
40 #include <linux/moduleparam.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/writeback.h>
43 #include <linux/cpu.h>
44 #include <linux/cpuset.h>
45 #include <linux/efi.h>
46 #include <linux/unistd.h>
47 #include <linux/rmap.h>
48 #include <linux/mempolicy.h>
49 #include <linux/key.h>
50
51 #include <asm/io.h>
52 #include <asm/bugs.h>
53 #include <asm/setup.h>
54 #include <asm/sections.h>
55
56 /*
57  * This is one of the first .c files built. Error out early
58  * if we have compiler trouble..
59  */
60 #if __GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ == 96
61 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
62 #error This compiler cannot compile correctly with frame pointers enabled
63 #endif
64 #endif
65
66 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
67 #include <asm/smp.h>
68 #endif
69
70 /*
71  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
72  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
73  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
74  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
75  */
76 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
77 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
78 #endif
79
80 static int init(void *);
81
82 extern void init_IRQ(void);
83 extern void sock_init(void);
84 extern void fork_init(unsigned long);
85 extern void mca_init(void);
86 extern void sbus_init(void);
87 extern void sysctl_init(void);
88 extern void signals_init(void);
89 extern void buffer_init(void);
90 extern void pidhash_init(void);
91 extern void pidmap_init(void);
92 extern void prio_tree_init(void);
93 extern void radix_tree_init(void);
94 extern void free_initmem(void);
95 extern void populate_rootfs(void);
96 extern void driver_init(void);
97 extern void prepare_namespace(void);
98 #ifdef  CONFIG_ACPI
99 extern void acpi_early_init(void);
100 #else
101 static inline void acpi_early_init(void) { }
102 #endif
103
104 #ifdef CONFIG_TC
105 extern void tc_init(void);
106 #endif
107
108 enum system_states system_state;
109 EXPORT_SYMBOL(system_state);
110
111 /*
112  * Boot command-line arguments
113  */
114 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
115 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
116
117 extern void time_init(void);
118 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
119 void (*late_time_init)(void);
120 extern void softirq_init(void);
121
122 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
123 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
124
125 static char *execute_command;
126
127 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
128 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
129
130 /*
131  * Setup routine for controlling SMP activation
132  *
133  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
134  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
135  *
136  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
137  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
138  * SMP mode to <NUM>.
139  */
140 static int __init nosmp(char *str)
141 {
142         max_cpus = 0;
143         return 1;
144 }
145
146 __setup("nosmp", nosmp);
147
148 static int __init maxcpus(char *str)
149 {
150         get_option(&str, &max_cpus);
151         return 1;
152 }
153
154 __setup("maxcpus=", maxcpus);
155
156 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
157 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
158 static const char *panic_later, *panic_param;
159
160 extern struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
161
162 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
163 {
164         struct obs_kernel_param *p;
165
166         p = __setup_start;
167         do {
168                 int n = strlen(p->str);
169                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
170                         if (p->early) {
171                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
172                                  * exact match on param part) */
173                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
174                                         return 1;
175                         } else if (!p->setup_func) {
176                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
177                                        " ignored\n", p->str);
178                                 return 1;
179                         } else if (p->setup_func(line + n))
180                                 return 1;
181                 }
182                 p++;
183         } while (p < __setup_end);
184         return 0;
185 }
186
187 /*
188  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
189  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
190  */
191 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
192
193 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
194
195 static int __init debug_kernel(char *str)
196 {
197         if (*str)
198                 return 0;
199         console_loglevel = 10;
200         return 1;
201 }
202
203 static int __init quiet_kernel(char *str)
204 {
205         if (*str)
206                 return 0;
207         console_loglevel = 4;
208         return 1;
209 }
210
211 __setup("debug", debug_kernel);
212 __setup("quiet", quiet_kernel);
213
214 static int __init loglevel(char *str)
215 {
216         get_option(&str, &console_loglevel);
217         return 1;
218 }
219
220 __setup("loglevel=", loglevel);
221
222 /*
223  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
224  * failed parameters
225  */
226 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
227 {
228         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
229         if (val) {
230                 /* param=val or param="val"? */
231                 if (val == param+strlen(param)+1)
232                         val[-1] = '=';
233                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
234                         val[-2] = '=';
235                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
236                         val--;
237                 } else
238                         BUG();
239         }
240
241         /* Handle obsolete-style parameters */
242         if (obsolete_checksetup(param))
243                 return 0;
244
245         /*
246          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
247          * line work?"
248          */
249         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
250                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
251                 return 0;
252         }
253
254         if (panic_later)
255                 return 0;
256
257         if (val) {
258                 /* Environment option */
259                 unsigned int i;
260                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
261                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
262                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
263                                 panic_param = param;
264                         }
265                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
266                                 break;
267                 }
268                 envp_init[i] = param;
269         } else {
270                 /* Command line option */
271                 unsigned int i;
272                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
273                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
274                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
275                                 panic_param = param;
276                         }
277                 }
278                 argv_init[i] = param;
279         }
280         return 0;
281 }
282
283 static int __init init_setup(char *str)
284 {
285         unsigned int i;
286
287         execute_command = str;
288         /*
289          * In case LILO is going to boot us with default command line,
290          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
291          * the shell think it should execute a script with such name.
292          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
293          */
294         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
295                 argv_init[i] = NULL;
296         return 1;
297 }
298 __setup("init=", init_setup);
299
300 extern void setup_arch(char **);
301
302 #ifndef CONFIG_SMP
303
304 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
305 static void __init smp_init(void)
306 {
307         APIC_init_uniprocessor();
308 }
309 #else
310 #define smp_init()      do { } while (0)
311 #endif
312
313 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
314 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
315
316 #else
317
318 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
319 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
320
321 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
322
323 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
324 {
325         unsigned long size, i;
326         char *ptr;
327
328         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
329         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
330 #ifdef CONFIG_MODULES
331         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
332                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
333 #endif
334
335         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
336
337         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
338                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
339                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
340         }
341 }
342 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
343
344 /* Called by boot processor to activate the rest. */
345 static void __init smp_init(void)
346 {
347         unsigned int i;
348
349         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
350         for_each_present_cpu(i) {
351                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
352                         break;
353                 if (!cpu_online(i))
354                         cpu_up(i);
355         }
356
357         /* Any cleanup work */
358         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
359         smp_cpus_done(max_cpus);
360 #if 0
361         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
362
363         smp_commence();
364 #endif
365 }
366
367 #endif
368
369 /*
370  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
371  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
372  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
373  * cpu_idle.
374  *
375  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
376  */
377
378 static void noinline rest_init(void)
379         __releases(kernel_lock)
380 {
381         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
382         numa_default_policy();
383         unlock_kernel();
384         preempt_enable_no_resched();
385
386         /*
387          * The boot idle thread must execute schedule()
388          * at least one to get things moving:
389          */
390         schedule();
391
392         cpu_idle();
393
394
395 /* Check for early params. */
396 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
397 {
398         struct obs_kernel_param *p;
399
400         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
401                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
402                         if (p->setup_func(val) != 0)
403                                 printk(KERN_WARNING
404                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
405                 }
406         }
407         /* We accept everything at this stage. */
408         return 0;
409 }
410
411 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
412 void __init parse_early_param(void)
413 {
414         static __initdata int done = 0;
415         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
416
417         if (done)
418                 return;
419
420         /* All fall through to do_early_param. */
421         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
422         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
423         done = 1;
424 }
425
426 /*
427  *      Activate the first processor.
428  */
429
430 asmlinkage void __init start_kernel(void)
431 {
432         char * command_line;
433         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
434 /*
435  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
436  * enable them
437  */
438         lock_kernel();
439         page_address_init();
440         printk(KERN_NOTICE);
441         printk(linux_banner);
442         setup_arch(&command_line);
443         setup_per_cpu_areas();
444
445         /*
446          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
447          * printk() and can access its per-cpu storage.
448          */
449         smp_prepare_boot_cpu();
450
451         /*
452          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
453          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
454          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
455          */
456         sched_init();
457         /*
458          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
459          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
460          */
461         preempt_disable();
462         build_all_zonelists();
463         page_alloc_init();
464         printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
465         parse_early_param();
466         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
467                    __stop___param - __start___param,
468                    &unknown_bootoption);
469         sort_main_extable();
470         trap_init();
471         rcu_init();
472         init_IRQ();
473         pidhash_init();
474         init_timers();
475         softirq_init();
476         time_init();
477
478         /*
479          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
480          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
481          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
482          */
483         console_init();
484         if (panic_later)
485                 panic(panic_later, panic_param);
486         profile_init();
487         local_irq_enable();
488 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
489         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
490                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
491                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
492                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
493                 initrd_start = 0;
494         }
495 #endif
496         vfs_caches_init_early();
497         mem_init();
498         kmem_cache_init();
499         setup_per_cpu_pageset();
500         numa_policy_init();
501         if (late_time_init)
502                 late_time_init();
503         calibrate_delay();
504         pidmap_init();
505         pgtable_cache_init();
506         prio_tree_init();
507         anon_vma_init();
508 #ifdef CONFIG_X86
509         if (efi_enabled)
510                 efi_enter_virtual_mode();
511 #endif
512         fork_init(num_physpages);
513         proc_caches_init();
514         buffer_init();
515         unnamed_dev_init();
516         key_init();
517         security_init();
518         vfs_caches_init(num_physpages);
519         radix_tree_init();
520         signals_init();
521         /* rootfs populating might need page-writeback */
522         page_writeback_init();
523 #ifdef CONFIG_PROC_FS
524         proc_root_init();
525 #endif
526         cpuset_init();
527
528         check_bugs();
529
530         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
531
532         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
533         rest_init();
534 }
535
536 static int __initdata initcall_debug;
537
538 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
539 {
540         initcall_debug = 1;
541         return 1;
542 }
543 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
544
545 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
546
547 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[];
548
549 static void __init do_initcalls(void)
550 {
551         initcall_t *call;
552         int count = preempt_count();
553
554         for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
555                 char *msg;
556
557                 if (initcall_debug) {
558                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
559                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
560                         printk("\n");
561                 }
562
563                 (*call)();
564
565                 msg = NULL;
566                 if (preempt_count() != count) {
567                         msg = "preemption imbalance";
568                         preempt_count() = count;
569                 }
570                 if (irqs_disabled()) {
571                         msg = "disabled interrupts";
572                         local_irq_enable();
573                 }
574                 if (msg) {
575                         printk(KERN_WARNING "error in initcall at 0x%p: "
576                                 "returned with %s\n", *call, msg);
577                 }
578         }
579
580         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
581         flush_scheduled_work();
582 }
583
584 /*
585  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
586  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
587  * running, and memory and process management works.
588  *
589  * Now we can finally start doing some real work..
590  */
591 static void __init do_basic_setup(void)
592 {
593         /* drivers will send hotplug events */
594         init_workqueues();
595         usermodehelper_init();
596         driver_init();
597
598 #ifdef CONFIG_SYSCTL
599         sysctl_init();
600 #endif
601
602         /* Networking initialization needs a process context */ 
603         sock_init();
604
605         do_initcalls();
606 }
607
608 static void do_pre_smp_initcalls(void)
609 {
610         extern int spawn_ksoftirqd(void);
611 #ifdef CONFIG_SMP
612         extern int migration_init(void);
613
614         migration_init();
615 #endif
616         spawn_ksoftirqd();
617 }
618
619 static void run_init_process(char *init_filename)
620 {
621         argv_init[0] = init_filename;
622         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
623 }
624
625 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
626 {
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int i;
629
630         /*
631          * If arch is not hotplug ready and did not populate
632          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
633          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
634          */
635         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
636                 for_each_cpu(i) {
637                         cpu_set(i, cpu_present_map);
638                 }
639         }
640 #endif
641 }
642
643 static int init(void * unused)
644 {
645         lock_kernel();
646         /*
647          * init can run on any cpu.
648          */
649         set_cpus_allowed(current, CPU_MASK_ALL);
650         /*
651          * Tell the world that we're going to be the grim
652          * reaper of innocent orphaned children.
653          *
654          * We don't want people to have to make incorrect
655          * assumptions about where in the task array this
656          * can be found.
657          */
658         child_reaper = current;
659
660         /* Sets up cpus_possible() */
661         smp_prepare_cpus(max_cpus);
662
663         do_pre_smp_initcalls();
664
665         fixup_cpu_present_map();
666         smp_init();
667         sched_init_smp();
668
669         cpuset_init_smp();
670
671         /*
672          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
673          * firmware files.
674          */
675         populate_rootfs();
676
677         do_basic_setup();
678
679         /*
680          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
681          * the work
682          */
683         if (sys_access((const char __user *) "/init", 0) == 0)
684                 execute_command = "/init";
685         else
686                 prepare_namespace();
687
688         /*
689          * Ok, we have completed the initial bootup, and
690          * we're essentially up and running. Get rid of the
691          * initmem segments and start the user-mode stuff..
692          */
693         free_initmem();
694         unlock_kernel();
695         system_state = SYSTEM_RUNNING;
696         numa_default_policy();
697
698         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
699                 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
700
701         (void) sys_dup(0);
702         (void) sys_dup(0);
703         
704         /*
705          * We try each of these until one succeeds.
706          *
707          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
708          * trying to recover a really broken machine.
709          */
710
711         if (execute_command)
712                 run_init_process(execute_command);
713
714         run_init_process("/sbin/init");
715         run_init_process("/etc/init");
716         run_init_process("/bin/init");
717         run_init_process("/bin/sh");
718
719         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
720 }