e0dde24a72cebda62a135314b8c819230b4fd09a
[linux-3.10.git] / arch / ppc64 / boot / main.c
1 /*
2  * Copyright (C) Paul Mackerras 1997.
3  *
4  * Updates for PPC64 by Todd Inglett, Dave Engebretsen & Peter Bergner.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11 #include <stdarg.h>
12 #include <stddef.h>
13 #include "elf.h"
14 #include "page.h"
15 #include "string.h"
16 #include "stdio.h"
17 #include "prom.h"
18 #include "zlib.h"
19
20 extern void flush_cache(void *, unsigned long);
21
22
23 /* Value picked to match that used by yaboot */
24 #define PROG_START      0x01400000
25 #define RAM_END         (512<<20) // Fixme: use OF */
26 #define ONE_MB          0x100000
27
28 extern char _start[];
29 extern char __bss_start[];
30 extern char _end[];
31 extern char _vmlinux_start[];
32 extern char _vmlinux_end[];
33 extern char _initrd_start[];
34 extern char _initrd_end[];
35
36 struct addr_range {
37         unsigned long addr;
38         unsigned long size;
39         unsigned long memsize;
40 };
41 static struct addr_range vmlinux;
42 static struct addr_range vmlinuz;
43 static struct addr_range initrd;
44
45 static char scratch[46912];     /* scratch space for gunzip, from zlib_inflate_workspacesize() */
46 static char elfheader[256];
47
48
49 typedef void (*kernel_entry_t)( unsigned long,
50                                 unsigned long,
51                                 void *,
52                                 void *);
53
54
55 #undef DEBUG
56
57 static unsigned long claim_base;
58
59 #define HEAD_CRC        2
60 #define EXTRA_FIELD     4
61 #define ORIG_NAME       8
62 #define COMMENT         0x10
63 #define RESERVED        0xe0
64
65 static void gunzip(void *dst, int dstlen, unsigned char *src, int *lenp)
66 {
67         z_stream s;
68         int r, i, flags;
69
70         /* skip header */
71         i = 10;
72         flags = src[3];
73         if (src[2] != Z_DEFLATED || (flags & RESERVED) != 0) {
74                 printf("bad gzipped data\n\r");
75                 exit();
76         }
77         if ((flags & EXTRA_FIELD) != 0)
78                 i = 12 + src[10] + (src[11] << 8);
79         if ((flags & ORIG_NAME) != 0)
80                 while (src[i++] != 0)
81                         ;
82         if ((flags & COMMENT) != 0)
83                 while (src[i++] != 0)
84                         ;
85         if ((flags & HEAD_CRC) != 0)
86                 i += 2;
87         if (i >= *lenp) {
88                 printf("gunzip: ran out of data in header\n\r");
89                 exit();
90         }
91
92         if (zlib_inflate_workspacesize() > sizeof(scratch)) {
93                 printf("gunzip needs more mem\n");
94                 exit();
95         }
96         memset(&s, 0, sizeof(s));
97         s.workspace = scratch;
98         r = zlib_inflateInit2(&s, -MAX_WBITS);
99         if (r != Z_OK) {
100                 printf("inflateInit2 returned %d\n\r", r);
101                 exit();
102         }
103         s.next_in = src + i;
104         s.avail_in = *lenp - i;
105         s.next_out = dst;
106         s.avail_out = dstlen;
107         r = zlib_inflate(&s, Z_FULL_FLUSH);
108         if (r != Z_OK && r != Z_STREAM_END) {
109                 printf("inflate returned %d msg: %s\n\r", r, s.msg);
110                 exit();
111         }
112         *lenp = s.next_out - (unsigned char *) dst;
113         zlib_inflateEnd(&s);
114 }
115
116 static unsigned long try_claim(unsigned long size)
117 {
118         unsigned long addr = 0;
119
120         for(; claim_base < RAM_END; claim_base += ONE_MB) {
121 #ifdef DEBUG
122                 printf("    trying: 0x%08lx\n\r", claim_base);
123 #endif
124                 addr = (unsigned long)claim(claim_base, size, 0);
125                 if ((void *)addr != (void *)-1)
126                         break;
127         }
128         if (addr == 0)
129                 return 0;
130         claim_base = PAGE_ALIGN(claim_base + size);
131         return addr;
132 }
133
134 void start(unsigned long a1, unsigned long a2, void *promptr, void *sp)
135 {
136         unsigned long i;
137         int len;
138         kernel_entry_t kernel_entry;
139         Elf64_Ehdr *elf64;
140         Elf64_Phdr *elf64ph;
141
142         memset(__bss_start, 0, _end - __bss_start);
143
144         prom = (int (*)(void *)) promptr;
145         chosen_handle = finddevice("/chosen");
146         if (chosen_handle == (void *) -1)
147                 exit();
148         if (getprop(chosen_handle, "stdout", &stdout, sizeof(stdout)) != 4)
149                 exit();
150         stderr = stdout;
151         if (getprop(chosen_handle, "stdin", &stdin, sizeof(stdin)) != 4)
152                 exit();
153
154         printf("\n\rzImage starting: loaded at 0x%p (sp: 0x%p)\n\r", _start, sp);
155
156         /*
157          * The first available claim_base must be above the end of the
158          * the loaded kernel wrapper file (_start to _end includes the
159          * initrd image if it is present) and rounded up to a nice
160          * 1 MB boundary for good measure.
161          */
162
163         claim_base = _ALIGN_UP((unsigned long)_end, ONE_MB);
164
165 #if defined(PROG_START)
166         /*
167          * Maintain a "magic" minimum address. This keeps some older
168          * firmware platforms running.
169          */
170
171         if (claim_base < PROG_START)
172                 claim_base = PROG_START;
173 #endif
174
175         vmlinuz.addr = (unsigned long)_vmlinux_start;
176         vmlinuz.size = (unsigned long)(_vmlinux_end - _vmlinux_start);
177
178         /* gunzip the ELF header of the kernel */
179         if (*(unsigned short *)vmlinuz.addr == 0x1f8b) {
180                 len = vmlinuz.size;
181                 gunzip(elfheader, sizeof(elfheader),
182                                 (unsigned char *)vmlinuz.addr, &len);
183         } else
184                 memcpy(elfheader, (const void *)vmlinuz.addr, sizeof(elfheader));
185
186         elf64 = (Elf64_Ehdr *)elfheader;
187         if ( elf64->e_ident[EI_MAG0]  != ELFMAG0        ||
188              elf64->e_ident[EI_MAG1]  != ELFMAG1        ||
189              elf64->e_ident[EI_MAG2]  != ELFMAG2        ||
190              elf64->e_ident[EI_MAG3]  != ELFMAG3        ||
191              elf64->e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS64     ||
192              elf64->e_ident[EI_DATA]  != ELFDATA2MSB    ||
193              elf64->e_type            != ET_EXEC        ||
194              elf64->e_machine         != EM_PPC64 )
195         {
196                 printf("Error: not a valid PPC64 ELF file!\n\r");
197                 exit();
198         }
199
200         elf64ph = (Elf64_Phdr *)((unsigned long)elf64 +
201                                 (unsigned long)elf64->e_phoff);
202         for(i=0; i < (unsigned int)elf64->e_phnum ;i++,elf64ph++) {
203                 if (elf64ph->p_type == PT_LOAD && elf64ph->p_offset != 0)
204                         break;
205         }
206         vmlinux.size = (unsigned long)elf64ph->p_filesz +
207                 (unsigned long)elf64ph->p_offset;
208         /* We need to claim the memsize plus the file offset since gzip
209          * will expand the header (file offset), then the kernel, then
210          * possible rubbish we don't care about. But the kernel bss must
211          * be claimed (it will be zero'd by the kernel itself)
212          */
213         vmlinux.memsize = (unsigned long)elf64ph->p_memsz +
214                 (unsigned long)elf64ph->p_offset;
215         printf("Allocating 0x%lx bytes for kernel ...\n\r", vmlinux.memsize);
216         vmlinux.addr = try_claim(vmlinux.memsize);
217         if (vmlinux.addr == 0) {
218                 printf("Can't allocate memory for kernel image !\n\r");
219                 exit();
220         }
221
222         /*
223          * Now we try to claim memory for the initrd (and copy it there)
224          */
225         initrd.size = (unsigned long)(_initrd_end - _initrd_start);
226         initrd.memsize = initrd.size;
227         if ( initrd.size > 0 ) {
228                 printf("Allocating 0x%lx bytes for initrd ...\n\r", initrd.size);
229                 initrd.addr = try_claim(initrd.size);
230                 if (initrd.addr == 0) {
231                         printf("Can't allocate memory for initial ramdisk !\n\r");
232                         exit();
233                 }
234                 a1 = initrd.addr;
235                 a2 = initrd.size;
236                 printf("initial ramdisk moving 0x%lx <- 0x%lx (0x%lx bytes)\n\r",
237                        initrd.addr, (unsigned long)_initrd_start, initrd.size);
238                 memmove((void *)initrd.addr, (void *)_initrd_start, initrd.size);
239                 printf("initrd head: 0x%lx\n\r", *((unsigned long *)initrd.addr));
240         }
241
242         /* Eventually gunzip the kernel */
243         if (*(unsigned short *)vmlinuz.addr == 0x1f8b) {
244                 printf("gunzipping (0x%lx <- 0x%lx:0x%0lx)...",
245                        vmlinux.addr, vmlinuz.addr, vmlinuz.addr+vmlinuz.size);
246                 len = vmlinuz.size;
247                 gunzip((void *)vmlinux.addr, vmlinux.memsize,
248                         (unsigned char *)vmlinuz.addr, &len);
249                 printf("done 0x%lx bytes\n\r", len);
250         } else {
251                 memmove((void *)vmlinux.addr,(void *)vmlinuz.addr,vmlinuz.size);
252         }
253
254         /* Skip over the ELF header */
255 #ifdef DEBUG
256         printf("... skipping 0x%lx bytes of ELF header\n\r",
257                         (unsigned long)elf64ph->p_offset);
258 #endif
259         vmlinux.addr += (unsigned long)elf64ph->p_offset;
260
261         flush_cache((void *)vmlinux.addr, vmlinux.size);
262
263         kernel_entry = (kernel_entry_t)vmlinux.addr;
264 #ifdef DEBUG
265         printf( "kernel:\n\r"
266                 "        entry addr = 0x%lx\n\r"
267                 "        a1         = 0x%lx,\n\r"
268                 "        a2         = 0x%lx,\n\r"
269                 "        prom       = 0x%lx,\n\r"
270                 "        bi_recs    = 0x%lx,\n\r",
271                 (unsigned long)kernel_entry, a1, a2,
272                 (unsigned long)prom, NULL);
273 #endif
274
275         kernel_entry( a1, a2, prom, NULL );
276
277         printf("Error: Linux kernel returned to zImage bootloader!\n\r");
278
279         exit();
280 }
281