Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sam/kbuild
[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 fork_init(unsigned long);
84 extern void mca_init(void);
85 extern void sbus_init(void);
86 extern void sysctl_init(void);
87 extern void signals_init(void);
88 extern void buffer_init(void);
89 extern void pidhash_init(void);
90 extern void pidmap_init(void);
91 extern void prio_tree_init(void);
92 extern void radix_tree_init(void);
93 extern void free_initmem(void);
94 extern void populate_rootfs(void);
95 extern void driver_init(void);
96 extern void prepare_namespace(void);
97 #ifdef  CONFIG_ACPI
98 extern void acpi_early_init(void);
99 #else
100 static inline void acpi_early_init(void) { }
101 #endif
102
103 #ifdef CONFIG_TC
104 extern void tc_init(void);
105 #endif
106
107 enum system_states system_state;
108 EXPORT_SYMBOL(system_state);
109
110 /*
111  * Boot command-line arguments
112  */
113 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
114 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
115
116 extern void time_init(void);
117 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
118 void (*late_time_init)(void);
119 extern void softirq_init(void);
120
121 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
122 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
123
124 static char *execute_command;
125 static char *ramdisk_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 static int __init rdinit_setup(char *str)
301 {
302         unsigned int i;
303
304         ramdisk_execute_command = str;
305         /* See "auto" comment in init_setup */
306         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
307                 argv_init[i] = NULL;
308         return 1;
309 }
310 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
311
312 extern void setup_arch(char **);
313
314 #ifndef CONFIG_SMP
315
316 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
317 static void __init smp_init(void)
318 {
319         APIC_init_uniprocessor();
320 }
321 #else
322 #define smp_init()      do { } while (0)
323 #endif
324
325 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
326 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
327
328 #else
329
330 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
331 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
332
333 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
334
335 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
336 {
337         unsigned long size, i;
338         char *ptr;
339
340         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
341         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
342 #ifdef CONFIG_MODULES
343         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
344                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
345 #endif
346
347         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
348
349         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
350                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
351                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
352         }
353 }
354 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
355
356 /* Called by boot processor to activate the rest. */
357 static void __init smp_init(void)
358 {
359         unsigned int i;
360
361         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
362         for_each_present_cpu(i) {
363                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
364                         break;
365                 if (!cpu_online(i))
366                         cpu_up(i);
367         }
368
369         /* Any cleanup work */
370         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
371         smp_cpus_done(max_cpus);
372 #if 0
373         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
374
375         smp_commence();
376 #endif
377 }
378
379 #endif
380
381 /*
382  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
383  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
384  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
385  * cpu_idle.
386  *
387  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
388  */
389
390 static void noinline rest_init(void)
391         __releases(kernel_lock)
392 {
393         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
394         numa_default_policy();
395         unlock_kernel();
396
397         /*
398          * The boot idle thread must execute schedule()
399          * at least one to get things moving:
400          */
401         preempt_enable_no_resched();
402         schedule();
403         preempt_disable();
404
405         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
406         cpu_idle();
407
408
409 /* Check for early params. */
410 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
411 {
412         struct obs_kernel_param *p;
413
414         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
415                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
416                         if (p->setup_func(val) != 0)
417                                 printk(KERN_WARNING
418                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
419                 }
420         }
421         /* We accept everything at this stage. */
422         return 0;
423 }
424
425 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
426 void __init parse_early_param(void)
427 {
428         static __initdata int done = 0;
429         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
430
431         if (done)
432                 return;
433
434         /* All fall through to do_early_param. */
435         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
436         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
437         done = 1;
438 }
439
440 /*
441  *      Activate the first processor.
442  */
443
444 asmlinkage void __init start_kernel(void)
445 {
446         char * command_line;
447         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
448 /*
449  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
450  * enable them
451  */
452         lock_kernel();
453         page_address_init();
454         printk(KERN_NOTICE);
455         printk(linux_banner);
456         setup_arch(&command_line);
457         setup_per_cpu_areas();
458
459         /*
460          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
461          * printk() and can access its per-cpu storage.
462          */
463         smp_prepare_boot_cpu();
464
465         /*
466          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
467          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
468          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
469          */
470         sched_init();
471         /*
472          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
473          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
474          */
475         preempt_disable();
476         build_all_zonelists();
477         page_alloc_init();
478         printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
479         parse_early_param();
480         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
481                    __stop___param - __start___param,
482                    &unknown_bootoption);
483         sort_main_extable();
484         trap_init();
485         rcu_init();
486         init_IRQ();
487         pidhash_init();
488         init_timers();
489         softirq_init();
490         time_init();
491
492         /*
493          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
494          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
495          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
496          */
497         console_init();
498         if (panic_later)
499                 panic(panic_later, panic_param);
500         profile_init();
501         local_irq_enable();
502 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
503         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
504                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
505                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
506                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
507                 initrd_start = 0;
508         }
509 #endif
510         vfs_caches_init_early();
511         mem_init();
512         kmem_cache_init();
513         setup_per_cpu_pageset();
514         numa_policy_init();
515         if (late_time_init)
516                 late_time_init();
517         calibrate_delay();
518         pidmap_init();
519         pgtable_cache_init();
520         prio_tree_init();
521         anon_vma_init();
522 #ifdef CONFIG_X86
523         if (efi_enabled)
524                 efi_enter_virtual_mode();
525 #endif
526         fork_init(num_physpages);
527         proc_caches_init();
528         buffer_init();
529         unnamed_dev_init();
530         key_init();
531         security_init();
532         vfs_caches_init(num_physpages);
533         radix_tree_init();
534         signals_init();
535         /* rootfs populating might need page-writeback */
536         page_writeback_init();
537 #ifdef CONFIG_PROC_FS
538         proc_root_init();
539 #endif
540         cpuset_init();
541
542         check_bugs();
543
544         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
545
546         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
547         rest_init();
548 }
549
550 static int __initdata initcall_debug;
551
552 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
553 {
554         initcall_debug = 1;
555         return 1;
556 }
557 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
558
559 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
560
561 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[];
562
563 static void __init do_initcalls(void)
564 {
565         initcall_t *call;
566         int count = preempt_count();
567
568         for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
569                 char *msg;
570
571                 if (initcall_debug) {
572                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
573                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
574                         printk("\n");
575                 }
576
577                 (*call)();
578
579                 msg = NULL;
580                 if (preempt_count() != count) {
581                         msg = "preemption imbalance";
582                         preempt_count() = count;
583                 }
584                 if (irqs_disabled()) {
585                         msg = "disabled interrupts";
586                         local_irq_enable();
587                 }
588                 if (msg) {
589                         printk(KERN_WARNING "error in initcall at 0x%p: "
590                                 "returned with %s\n", *call, msg);
591                 }
592         }
593
594         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
595         flush_scheduled_work();
596 }
597
598 /*
599  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
600  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
601  * running, and memory and process management works.
602  *
603  * Now we can finally start doing some real work..
604  */
605 static void __init do_basic_setup(void)
606 {
607         /* drivers will send hotplug events */
608         init_workqueues();
609         usermodehelper_init();
610         driver_init();
611
612 #ifdef CONFIG_SYSCTL
613         sysctl_init();
614 #endif
615
616         do_initcalls();
617 }
618
619 static void do_pre_smp_initcalls(void)
620 {
621         extern int spawn_ksoftirqd(void);
622 #ifdef CONFIG_SMP
623         extern int migration_init(void);
624
625         migration_init();
626 #endif
627         spawn_ksoftirqd();
628         spawn_softlockup_task();
629 }
630
631 static void run_init_process(char *init_filename)
632 {
633         argv_init[0] = init_filename;
634         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
635 }
636
637 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
638 {
639 #ifdef CONFIG_SMP
640         int i;
641
642         /*
643          * If arch is not hotplug ready and did not populate
644          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
645          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
646          */
647         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
648                 for_each_cpu(i) {
649                         cpu_set(i, cpu_present_map);
650                 }
651         }
652 #endif
653 }
654
655 static int init(void * unused)
656 {
657         lock_kernel();
658         /*
659          * init can run on any cpu.
660          */
661         set_cpus_allowed(current, CPU_MASK_ALL);
662         /*
663          * Tell the world that we're going to be the grim
664          * reaper of innocent orphaned children.
665          *
666          * We don't want people to have to make incorrect
667          * assumptions about where in the task array this
668          * can be found.
669          */
670         child_reaper = current;
671
672         /* Sets up cpus_possible() */
673         smp_prepare_cpus(max_cpus);
674
675         do_pre_smp_initcalls();
676
677         fixup_cpu_present_map();
678         smp_init();
679         sched_init_smp();
680
681         cpuset_init_smp();
682
683         /*
684          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
685          * firmware files.
686          */
687         populate_rootfs();
688
689         do_basic_setup();
690
691         /*
692          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
693          * the work
694          */
695
696         if (!ramdisk_execute_command)
697                 ramdisk_execute_command = "/init";
698
699         if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
700                 ramdisk_execute_command = NULL;
701                 prepare_namespace();
702         }
703
704         /*
705          * Ok, we have completed the initial bootup, and
706          * we're essentially up and running. Get rid of the
707          * initmem segments and start the user-mode stuff..
708          */
709         free_initmem();
710         unlock_kernel();
711         system_state = SYSTEM_RUNNING;
712         numa_default_policy();
713
714         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
715                 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
716
717         (void) sys_dup(0);
718         (void) sys_dup(0);
719
720         if (ramdisk_execute_command) {
721                 run_init_process(ramdisk_execute_command);
722                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",
723                                 ramdisk_execute_command);
724         }
725
726         /*
727          * We try each of these until one succeeds.
728          *
729          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
730          * trying to recover a really broken machine.
731          */
732         if (execute_command) {
733                 run_init_process(execute_command);
734                 printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "
735                                         "defaults...\n", execute_command);
736         }
737         run_init_process("/sbin/init");
738         run_init_process("/etc/init");
739         run_init_process("/bin/init");
740         run_init_process("/bin/sh");
741
742         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
743 }