Revert "i386: move apic init in init_IRQs"
[linux-3.10.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 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
68 #include <asm/smp.h>
69 #endif
70
71 /*
72  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
73  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
74  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
75  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
76  */
77 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
78 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
79 #endif
80
81 static int init(void *);
82
83 extern void init_IRQ(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 static char *ramdisk_execute_command;
127
128 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
129 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
130
131 /*
132  * Setup routine for controlling SMP activation
133  *
134  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
135  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
136  *
137  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
138  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
139  * SMP mode to <NUM>.
140  */
141 static int __init nosmp(char *str)
142 {
143         max_cpus = 0;
144         return 1;
145 }
146
147 __setup("nosmp", nosmp);
148
149 static int __init maxcpus(char *str)
150 {
151         get_option(&str, &max_cpus);
152         return 1;
153 }
154
155 __setup("maxcpus=", maxcpus);
156
157 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
158 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
159 static const char *panic_later, *panic_param;
160
161 extern struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
162
163 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
164 {
165         struct obs_kernel_param *p;
166
167         p = __setup_start;
168         do {
169                 int n = strlen(p->str);
170                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
171                         if (p->early) {
172                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
173                                  * exact match on param part) */
174                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
175                                         return 1;
176                         } else if (!p->setup_func) {
177                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
178                                        " ignored\n", p->str);
179                                 return 1;
180                         } else if (p->setup_func(line + n))
181                                 return 1;
182                 }
183                 p++;
184         } while (p < __setup_end);
185         return 0;
186 }
187
188 /*
189  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
190  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
191  */
192 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
193
194 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
195
196 static int __init debug_kernel(char *str)
197 {
198         if (*str)
199                 return 0;
200         console_loglevel = 10;
201         return 1;
202 }
203
204 static int __init quiet_kernel(char *str)
205 {
206         if (*str)
207                 return 0;
208         console_loglevel = 4;
209         return 1;
210 }
211
212 __setup("debug", debug_kernel);
213 __setup("quiet", quiet_kernel);
214
215 static int __init loglevel(char *str)
216 {
217         get_option(&str, &console_loglevel);
218         return 1;
219 }
220
221 __setup("loglevel=", loglevel);
222
223 /*
224  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
225  * failed parameters
226  */
227 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
228 {
229         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
230         if (val) {
231                 /* param=val or param="val"? */
232                 if (val == param+strlen(param)+1)
233                         val[-1] = '=';
234                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
235                         val[-2] = '=';
236                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
237                         val--;
238                 } else
239                         BUG();
240         }
241
242         /* Handle obsolete-style parameters */
243         if (obsolete_checksetup(param))
244                 return 0;
245
246         /*
247          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
248          * line work?"
249          */
250         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
251                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
252                 return 0;
253         }
254
255         if (panic_later)
256                 return 0;
257
258         if (val) {
259                 /* Environment option */
260                 unsigned int i;
261                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
262                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
263                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
264                                 panic_param = param;
265                         }
266                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
267                                 break;
268                 }
269                 envp_init[i] = param;
270         } else {
271                 /* Command line option */
272                 unsigned int i;
273                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
274                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
275                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
276                                 panic_param = param;
277                         }
278                 }
279                 argv_init[i] = param;
280         }
281         return 0;
282 }
283
284 static int __init init_setup(char *str)
285 {
286         unsigned int i;
287
288         execute_command = str;
289         /*
290          * In case LILO is going to boot us with default command line,
291          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
292          * the shell think it should execute a script with such name.
293          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
294          */
295         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
296                 argv_init[i] = NULL;
297         return 1;
298 }
299 __setup("init=", init_setup);
300
301 static int __init rdinit_setup(char *str)
302 {
303         unsigned int i;
304
305         ramdisk_execute_command = str;
306         /* See "auto" comment in init_setup */
307         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
308                 argv_init[i] = NULL;
309         return 1;
310 }
311 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
312
313 extern void setup_arch(char **);
314
315 #ifndef CONFIG_SMP
316
317 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
318 static void __init smp_init(void)
319 {
320         APIC_init_uniprocessor();
321 }
322 #else
323 #define smp_init()      do { } while (0)
324 #endif
325
326 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
327 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
328
329 #else
330
331 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
332 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
333
334 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
335
336 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
337 {
338         unsigned long size, i;
339         char *ptr;
340
341         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
342         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
343 #ifdef CONFIG_MODULES
344         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
345                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
346 #endif
347
348         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
349
350         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
351                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
352                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
353         }
354 }
355 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
356
357 /* Called by boot processor to activate the rest. */
358 static void __init smp_init(void)
359 {
360         unsigned int i;
361
362         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
363         for_each_present_cpu(i) {
364                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
365                         break;
366                 if (!cpu_online(i))
367                         cpu_up(i);
368         }
369
370         /* Any cleanup work */
371         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
372         smp_cpus_done(max_cpus);
373 #if 0
374         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
375
376         smp_commence();
377 #endif
378 }
379
380 #endif
381
382 /*
383  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
384  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
385  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
386  * cpu_idle.
387  *
388  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
389  */
390
391 static void noinline rest_init(void)
392         __releases(kernel_lock)
393 {
394         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
395         numa_default_policy();
396         unlock_kernel();
397         preempt_enable_no_resched();
398
399         /*
400          * The boot idle thread must execute schedule()
401          * at least one to get things moving:
402          */
403         schedule();
404
405         cpu_idle();
406
407
408 /* Check for early params. */
409 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
410 {
411         struct obs_kernel_param *p;
412
413         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
414                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
415                         if (p->setup_func(val) != 0)
416                                 printk(KERN_WARNING
417                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
418                 }
419         }
420         /* We accept everything at this stage. */
421         return 0;
422 }
423
424 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
425 void __init parse_early_param(void)
426 {
427         static __initdata int done = 0;
428         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
429
430         if (done)
431                 return;
432
433         /* All fall through to do_early_param. */
434         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
435         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
436         done = 1;
437 }
438
439 /*
440  *      Activate the first processor.
441  */
442
443 asmlinkage void __init start_kernel(void)
444 {
445         char * command_line;
446         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
447 /*
448  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
449  * enable them
450  */
451         lock_kernel();
452         page_address_init();
453         printk(KERN_NOTICE);
454         printk(linux_banner);
455         setup_arch(&command_line);
456         setup_per_cpu_areas();
457
458         /*
459          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
460          * printk() and can access its per-cpu storage.
461          */
462         smp_prepare_boot_cpu();
463
464         /*
465          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
466          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
467          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
468          */
469         sched_init();
470         /*
471          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
472          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
473          */
474         preempt_disable();
475         build_all_zonelists();
476         page_alloc_init();
477         printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
478         parse_early_param();
479         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
480                    __stop___param - __start___param,
481                    &unknown_bootoption);
482         sort_main_extable();
483         trap_init();
484         rcu_init();
485         init_IRQ();
486         pidhash_init();
487         init_timers();
488         softirq_init();
489         time_init();
490
491         /*
492          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
493          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
494          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
495          */
496         console_init();
497         if (panic_later)
498                 panic(panic_later, panic_param);
499         profile_init();
500         local_irq_enable();
501 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
502         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
503                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
504                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
505                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
506                 initrd_start = 0;
507         }
508 #endif
509         vfs_caches_init_early();
510         mem_init();
511         kmem_cache_init();
512         setup_per_cpu_pageset();
513         numa_policy_init();
514         if (late_time_init)
515                 late_time_init();
516         calibrate_delay();
517         pidmap_init();
518         pgtable_cache_init();
519         prio_tree_init();
520         anon_vma_init();
521 #ifdef CONFIG_X86
522         if (efi_enabled)
523                 efi_enter_virtual_mode();
524 #endif
525         fork_init(num_physpages);
526         proc_caches_init();
527         buffer_init();
528         unnamed_dev_init();
529         key_init();
530         security_init();
531         vfs_caches_init(num_physpages);
532         radix_tree_init();
533         signals_init();
534         /* rootfs populating might need page-writeback */
535         page_writeback_init();
536 #ifdef CONFIG_PROC_FS
537         proc_root_init();
538 #endif
539         cpuset_init();
540
541         check_bugs();
542
543         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
544
545         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
546         rest_init();
547 }
548
549 static int __initdata initcall_debug;
550
551 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
552 {
553         initcall_debug = 1;
554         return 1;
555 }
556 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
557
558 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
559
560 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[];
561
562 static void __init do_initcalls(void)
563 {
564         initcall_t *call;
565         int count = preempt_count();
566
567         for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
568                 char *msg;
569
570                 if (initcall_debug) {
571                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
572                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
573                         printk("\n");
574                 }
575
576                 (*call)();
577
578                 msg = NULL;
579                 if (preempt_count() != count) {
580                         msg = "preemption imbalance";
581                         preempt_count() = count;
582                 }
583                 if (irqs_disabled()) {
584                         msg = "disabled interrupts";
585                         local_irq_enable();
586                 }
587                 if (msg) {
588                         printk(KERN_WARNING "error in initcall at 0x%p: "
589                                 "returned with %s\n", *call, msg);
590                 }
591         }
592
593         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
594         flush_scheduled_work();
595 }
596
597 /*
598  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
599  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
600  * running, and memory and process management works.
601  *
602  * Now we can finally start doing some real work..
603  */
604 static void __init do_basic_setup(void)
605 {
606         /* drivers will send hotplug events */
607         init_workqueues();
608         usermodehelper_init();
609         driver_init();
610
611 #ifdef CONFIG_SYSCTL
612         sysctl_init();
613 #endif
614
615         /* Networking initialization needs a process context */ 
616         sock_init();
617
618         do_initcalls();
619 }
620
621 static void do_pre_smp_initcalls(void)
622 {
623         extern int spawn_ksoftirqd(void);
624 #ifdef CONFIG_SMP
625         extern int migration_init(void);
626
627         migration_init();
628 #endif
629         spawn_ksoftirqd();
630         spawn_softlockup_task();
631 }
632
633 static void run_init_process(char *init_filename)
634 {
635         argv_init[0] = init_filename;
636         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
637 }
638
639 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         int i;
643
644         /*
645          * If arch is not hotplug ready and did not populate
646          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
647          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
648          */
649         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
650                 for_each_cpu(i) {
651                         cpu_set(i, cpu_present_map);
652                 }
653         }
654 #endif
655 }
656
657 static int init(void * unused)
658 {
659         lock_kernel();
660         /*
661          * init can run on any cpu.
662          */
663         set_cpus_allowed(current, CPU_MASK_ALL);
664         /*
665          * Tell the world that we're going to be the grim
666          * reaper of innocent orphaned children.
667          *
668          * We don't want people to have to make incorrect
669          * assumptions about where in the task array this
670          * can be found.
671          */
672         child_reaper = current;
673
674         /* Sets up cpus_possible() */
675         smp_prepare_cpus(max_cpus);
676
677         do_pre_smp_initcalls();
678
679         fixup_cpu_present_map();
680         smp_init();
681         sched_init_smp();
682
683         cpuset_init_smp();
684
685         /*
686          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
687          * firmware files.
688          */
689         populate_rootfs();
690
691         do_basic_setup();
692
693         /*
694          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
695          * the work
696          */
697
698         if (!ramdisk_execute_command)
699                 ramdisk_execute_command = "/init";
700
701         if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
702                 ramdisk_execute_command = NULL;
703                 prepare_namespace();
704         }
705
706         /*
707          * Ok, we have completed the initial bootup, and
708          * we're essentially up and running. Get rid of the
709          * initmem segments and start the user-mode stuff..
710          */
711         free_initmem();
712         unlock_kernel();
713         system_state = SYSTEM_RUNNING;
714         numa_default_policy();
715
716         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
717                 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
718
719         (void) sys_dup(0);
720         (void) sys_dup(0);
721
722         if (ramdisk_execute_command) {
723                 run_init_process(ramdisk_execute_command);
724                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",
725                                 ramdisk_execute_command);
726         }
727
728         /*
729          * We try each of these until one succeeds.
730          *
731          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
732          * trying to recover a really broken machine.
733          */
734         if (execute_command) {
735                 run_init_process(execute_command);
736                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "
737                                         "defaults...\n", execute_command);
738         }
739         run_init_process("/sbin/init");
740         run_init_process("/etc/init");
741         run_init_process("/bin/init");
742         run_init_process("/bin/sh");
743
744         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
745 }