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