[PATCH] i386: move apic init in init_IRQs
[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 #include <net/sock.h>
51
52 #include <asm/io.h>
53 #include <asm/bugs.h>
54 #include <asm/setup.h>
55 #include <asm/sections.h>
56
57 /*
58  * This is one of the first .c files built. Error out early
59  * if we have compiler trouble..
60  */
61 #if __GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ == 96
62 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
63 #error This compiler cannot compile correctly with frame pointers enabled
64 #endif
65 #endif
66
67 /*
68  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
69  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
70  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
71  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
72  */
73 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
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 buffer_init(void);
86 extern void pidhash_init(void);
87 extern void pidmap_init(void);
88 extern void prio_tree_init(void);
89 extern void radix_tree_init(void);
90 extern void free_initmem(void);
91 extern void populate_rootfs(void);
92 extern void driver_init(void);
93 extern void prepare_namespace(void);
94 #ifdef  CONFIG_ACPI
95 extern void acpi_early_init(void);
96 #else
97 static inline void acpi_early_init(void) { }
98 #endif
99
100 #ifdef CONFIG_TC
101 extern void tc_init(void);
102 #endif
103
104 enum system_states system_state;
105 EXPORT_SYMBOL(system_state);
106
107 /*
108  * Boot command-line arguments
109  */
110 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
111 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
112
113 extern void time_init(void);
114 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
115 void (*late_time_init)(void);
116 extern void softirq_init(void);
117
118 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
119 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
120
121 static char *execute_command;
122 static char *ramdisk_execute_command;
123
124 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
125 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
126
127 /*
128  * Setup routine for controlling SMP activation
129  *
130  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
131  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
132  *
133  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
134  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
135  * SMP mode to <NUM>.
136  */
137 static int __init nosmp(char *str)
138 {
139         max_cpus = 0;
140         return 1;
141 }
142
143 __setup("nosmp", nosmp);
144
145 static int __init maxcpus(char *str)
146 {
147         get_option(&str, &max_cpus);
148         return 1;
149 }
150
151 __setup("maxcpus=", maxcpus);
152
153 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
154 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
155 static const char *panic_later, *panic_param;
156
157 extern struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
158
159 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
160 {
161         struct obs_kernel_param *p;
162
163         p = __setup_start;
164         do {
165                 int n = strlen(p->str);
166                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
167                         if (p->early) {
168                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
169                                  * exact match on param part) */
170                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
171                                         return 1;
172                         } else if (!p->setup_func) {
173                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
174                                        " ignored\n", p->str);
175                                 return 1;
176                         } else if (p->setup_func(line + n))
177                                 return 1;
178                 }
179                 p++;
180         } while (p < __setup_end);
181         return 0;
182 }
183
184 /*
185  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
186  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
187  */
188 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
189
190 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
191
192 static int __init debug_kernel(char *str)
193 {
194         if (*str)
195                 return 0;
196         console_loglevel = 10;
197         return 1;
198 }
199
200 static int __init quiet_kernel(char *str)
201 {
202         if (*str)
203                 return 0;
204         console_loglevel = 4;
205         return 1;
206 }
207
208 __setup("debug", debug_kernel);
209 __setup("quiet", quiet_kernel);
210
211 static int __init loglevel(char *str)
212 {
213         get_option(&str, &console_loglevel);
214         return 1;
215 }
216
217 __setup("loglevel=", loglevel);
218
219 /*
220  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
221  * failed parameters
222  */
223 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
224 {
225         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
226         if (val) {
227                 /* param=val or param="val"? */
228                 if (val == param+strlen(param)+1)
229                         val[-1] = '=';
230                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
231                         val[-2] = '=';
232                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
233                         val--;
234                 } else
235                         BUG();
236         }
237
238         /* Handle obsolete-style parameters */
239         if (obsolete_checksetup(param))
240                 return 0;
241
242         /*
243          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
244          * line work?"
245          */
246         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
247                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
248                 return 0;
249         }
250
251         if (panic_later)
252                 return 0;
253
254         if (val) {
255                 /* Environment option */
256                 unsigned int i;
257                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
258                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
259                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
260                                 panic_param = param;
261                         }
262                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
263                                 break;
264                 }
265                 envp_init[i] = param;
266         } else {
267                 /* Command line option */
268                 unsigned int i;
269                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
270                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
271                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
272                                 panic_param = param;
273                         }
274                 }
275                 argv_init[i] = param;
276         }
277         return 0;
278 }
279
280 static int __init init_setup(char *str)
281 {
282         unsigned int i;
283
284         execute_command = str;
285         /*
286          * In case LILO is going to boot us with default command line,
287          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
288          * the shell think it should execute a script with such name.
289          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
290          */
291         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
292                 argv_init[i] = NULL;
293         return 1;
294 }
295 __setup("init=", init_setup);
296
297 static int __init rdinit_setup(char *str)
298 {
299         unsigned int i;
300
301         ramdisk_execute_command = str;
302         /* See "auto" comment in init_setup */
303         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
304                 argv_init[i] = NULL;
305         return 1;
306 }
307 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
308
309 extern void setup_arch(char **);
310
311 #ifndef CONFIG_SMP
312
313 #define smp_init()      do { } while (0)
314
315 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
316 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
317
318 #else
319
320 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
321 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
322
323 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
324
325 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
326 {
327         unsigned long size, i;
328         char *ptr;
329
330         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
331         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
332 #ifdef CONFIG_MODULES
333         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
334                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
335 #endif
336
337         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
338
339         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
340                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
341                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
342         }
343 }
344 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
345
346 /* Called by boot processor to activate the rest. */
347 static void __init smp_init(void)
348 {
349         unsigned int i;
350
351         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
352         for_each_present_cpu(i) {
353                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
354                         break;
355                 if (!cpu_online(i))
356                         cpu_up(i);
357         }
358
359         /* Any cleanup work */
360         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
361         smp_cpus_done(max_cpus);
362 #if 0
363         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
364
365         smp_commence();
366 #endif
367 }
368
369 #endif
370
371 /*
372  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
373  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
374  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
375  * cpu_idle.
376  *
377  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
378  */
379
380 static void noinline rest_init(void)
381         __releases(kernel_lock)
382 {
383         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
384         numa_default_policy();
385         unlock_kernel();
386         preempt_enable_no_resched();
387
388         /*
389          * The boot idle thread must execute schedule()
390          * at least one to get things moving:
391          */
392         schedule();
393
394         cpu_idle();
395
396
397 /* Check for early params. */
398 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
399 {
400         struct obs_kernel_param *p;
401
402         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
403                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
404                         if (p->setup_func(val) != 0)
405                                 printk(KERN_WARNING
406                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
407                 }
408         }
409         /* We accept everything at this stage. */
410         return 0;
411 }
412
413 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
414 void __init parse_early_param(void)
415 {
416         static __initdata int done = 0;
417         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
418
419         if (done)
420                 return;
421
422         /* All fall through to do_early_param. */
423         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
424         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
425         done = 1;
426 }
427
428 /*
429  *      Activate the first processor.
430  */
431
432 asmlinkage void __init start_kernel(void)
433 {
434         char * command_line;
435         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
436 /*
437  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
438  * enable them
439  */
440         lock_kernel();
441         page_address_init();
442         printk(KERN_NOTICE);
443         printk(linux_banner);
444         setup_arch(&command_line);
445         setup_per_cpu_areas();
446
447         /*
448          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
449          * printk() and can access its per-cpu storage.
450          */
451         smp_prepare_boot_cpu();
452
453         /*
454          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
455          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
456          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
457          */
458         sched_init();
459         /*
460          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
461          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
462          */
463         preempt_disable();
464         build_all_zonelists();
465         page_alloc_init();
466         printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
467         parse_early_param();
468         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
469                    __stop___param - __start___param,
470                    &unknown_bootoption);
471         sort_main_extable();
472         trap_init();
473         rcu_init();
474         init_IRQ();
475         pidhash_init();
476         init_timers();
477         softirq_init();
478         time_init();
479
480         /*
481          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
482          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
483          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
484          */
485         console_init();
486         if (panic_later)
487                 panic(panic_later, panic_param);
488         profile_init();
489         local_irq_enable();
490 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
491         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
492                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
493                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
494                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
495                 initrd_start = 0;
496         }
497 #endif
498         vfs_caches_init_early();
499         mem_init();
500         kmem_cache_init();
501         setup_per_cpu_pageset();
502         numa_policy_init();
503         if (late_time_init)
504                 late_time_init();
505         calibrate_delay();
506         pidmap_init();
507         pgtable_cache_init();
508         prio_tree_init();
509         anon_vma_init();
510 #ifdef CONFIG_X86
511         if (efi_enabled)
512                 efi_enter_virtual_mode();
513 #endif
514         fork_init(num_physpages);
515         proc_caches_init();
516         buffer_init();
517         unnamed_dev_init();
518         key_init();
519         security_init();
520         vfs_caches_init(num_physpages);
521         radix_tree_init();
522         signals_init();
523         /* rootfs populating might need page-writeback */
524         page_writeback_init();
525 #ifdef CONFIG_PROC_FS
526         proc_root_init();
527 #endif
528         cpuset_init();
529
530         check_bugs();
531
532         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
533
534         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
535         rest_init();
536 }
537
538 static int __initdata initcall_debug;
539
540 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
541 {
542         initcall_debug = 1;
543         return 1;
544 }
545 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
546
547 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
548
549 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[];
550
551 static void __init do_initcalls(void)
552 {
553         initcall_t *call;
554         int count = preempt_count();
555
556         for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
557                 char *msg;
558
559                 if (initcall_debug) {
560                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
561                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
562                         printk("\n");
563                 }
564
565                 (*call)();
566
567                 msg = NULL;
568                 if (preempt_count() != count) {
569                         msg = "preemption imbalance";
570                         preempt_count() = count;
571                 }
572                 if (irqs_disabled()) {
573                         msg = "disabled interrupts";
574                         local_irq_enable();
575                 }
576                 if (msg) {
577                         printk(KERN_WARNING "error in initcall at 0x%p: "
578                                 "returned with %s\n", *call, msg);
579                 }
580         }
581
582         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
583         flush_scheduled_work();
584 }
585
586 /*
587  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
588  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
589  * running, and memory and process management works.
590  *
591  * Now we can finally start doing some real work..
592  */
593 static void __init do_basic_setup(void)
594 {
595         /* drivers will send hotplug events */
596         init_workqueues();
597         usermodehelper_init();
598         driver_init();
599
600 #ifdef CONFIG_SYSCTL
601         sysctl_init();
602 #endif
603
604         /* Networking initialization needs a process context */ 
605         sock_init();
606
607         do_initcalls();
608 }
609
610 static void do_pre_smp_initcalls(void)
611 {
612         extern int spawn_ksoftirqd(void);
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         extern int migration_init(void);
615
616         migration_init();
617 #endif
618         spawn_ksoftirqd();
619         spawn_softlockup_task();
620 }
621
622 static void run_init_process(char *init_filename)
623 {
624         argv_init[0] = init_filename;
625         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
626 }
627
628 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
629 {
630 #ifdef CONFIG_SMP
631         int i;
632
633         /*
634          * If arch is not hotplug ready and did not populate
635          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
636          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
637          */
638         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
639                 for_each_cpu(i) {
640                         cpu_set(i, cpu_present_map);
641                 }
642         }
643 #endif
644 }
645
646 static int init(void * unused)
647 {
648         lock_kernel();
649         /*
650          * init can run on any cpu.
651          */
652         set_cpus_allowed(current, CPU_MASK_ALL);
653         /*
654          * Tell the world that we're going to be the grim
655          * reaper of innocent orphaned children.
656          *
657          * We don't want people to have to make incorrect
658          * assumptions about where in the task array this
659          * can be found.
660          */
661         child_reaper = current;
662
663         /* Sets up cpus_possible() */
664         smp_prepare_cpus(max_cpus);
665
666         do_pre_smp_initcalls();
667
668         fixup_cpu_present_map();
669         smp_init();
670         sched_init_smp();
671
672         cpuset_init_smp();
673
674         /*
675          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
676          * firmware files.
677          */
678         populate_rootfs();
679
680         do_basic_setup();
681
682         /*
683          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
684          * the work
685          */
686
687         if (!ramdisk_execute_command)
688                 ramdisk_execute_command = "/init";
689
690         if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
691                 ramdisk_execute_command = NULL;
692                 prepare_namespace();
693         }
694
695         /*
696          * Ok, we have completed the initial bootup, and
697          * we're essentially up and running. Get rid of the
698          * initmem segments and start the user-mode stuff..
699          */
700         free_initmem();
701         unlock_kernel();
702         system_state = SYSTEM_RUNNING;
703         numa_default_policy();
704
705         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
706                 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
707
708         (void) sys_dup(0);
709         (void) sys_dup(0);
710
711         if (ramdisk_execute_command) {
712                 run_init_process(ramdisk_execute_command);
713                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",
714                                 ramdisk_execute_command);
715         }
716
717         /*
718          * We try each of these until one succeeds.
719          *
720          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
721          * trying to recover a really broken machine.
722          */
723         if (execute_command) {
724                 run_init_process(execute_command);
725                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "
726                                         "defaults...\n", execute_command);
727         }
728         run_init_process("/sbin/init");
729         run_init_process("/etc/init");
730         run_init_process("/bin/init");
731         run_init_process("/bin/sh");
732
733         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
734 }