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 #define __KERNGLUE__
  12 #include "ppc32-types.h"
  13 #include "zlib.h"
  14 #include <linux/elf.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <asm/processor.h>
  17 #include <asm/page.h>
  18 #include <asm/bootinfo.h>
  19
  20 extern void *finddevice(const char *);
  21 extern int getprop(void *, const char *, void *, int);
  22 extern void printk(char *fmt, ...);
  23 extern void printf(const char *fmt, ...);
  24 extern int sprintf(char *buf, const char *fmt, ...);
  25 void gunzip(void *, int, unsigned char *, int *);
  26 void *claim(unsigned int, unsigned int, unsigned int);
  27 void flush_cache(void *, unsigned long);
  28 void pause(void);
  29 extern void exit(void);
  30
  31 unsigned long strlen(const char *s);
  32 void *memmove(void *dest, const void *src, unsigned long n);
  33 void *memcpy(void *dest, const void *src, unsigned long n);
  34
  35 /* Value picked to match that used by yaboot */
  36 #define PROG_START      0x01400000
  37 #define RAM_END         (256<<20) // Fixme: use OF */
  38
  39 char *avail_ram;
  40 char *begin_avail, *end_avail;
  41 char *avail_high;
  42 unsigned int heap_use;
  43 unsigned int heap_max;
  44
  45 extern char _start[];
  46 extern char _vmlinux_start[];
  47 extern char _vmlinux_end[];
  48 extern char _initrd_start[];
  49 extern char _initrd_end[];
  50 extern unsigned long vmlinux_filesize;
  51 extern unsigned long vmlinux_memsize;
  52
  53 struct addr_range {
  54         unsigned long addr;
  55         unsigned long size;
  56         unsigned long memsize;
  57 };
  58 struct addr_range vmlinux = {0, 0, 0};
  59 struct addr_range vmlinuz = {0, 0, 0};
  60 struct addr_range initrd  = {0, 0, 0};
  61
  62 static char scratch[128<<10];   /* 128kB of scratch space for gunzip */
  63
  64 typedef void (*kernel_entry_t)( unsigned long,
  65                                 unsigned long,
  66                                 void *,
  67                                 void *);
  68
  69
  70 int (*prom)(void *);
  71
  72 void *chosen_handle;
  73 void *stdin;
  74 void *stdout;
  75 void *stderr;
  76
  77 #define DEBUG
  78
  79 static unsigned long claim_base = PROG_START;
  80
  81 static unsigned long try_claim(unsigned long size)
  82 {
  83         unsigned long addr = 0;
  84
  85         for(; claim_base < RAM_END; claim_base += 0x100000) {
  86 #ifdef DEBUG
  87                 printf("    trying: 0x%08lx\n\r", claim_base);
  88 #endif
  89                 addr = (unsigned long)claim(claim_base, size, 0);
  90                 if ((void *)addr != (void *)-1)
  91                         break;
  92         }
  93         if (addr == 0)
  94                 return 0;
  95         claim_base = PAGE_ALIGN(claim_base + size);
  96         return addr;
  97 }
  98
  99 void start(unsigned long a1, unsigned long a2, void *promptr)
 100 {
 101         unsigned long i;
 102         kernel_entry_t kernel_entry;
 103         Elf64_Ehdr *elf64;
 104         Elf64_Phdr *elf64ph;
 105
 106         prom = (int (*)(void *)) promptr;
 107         chosen_handle = finddevice("/chosen");
 108         if (chosen_handle == (void *) -1)
 109                 exit();
 110         if (getprop(chosen_handle, "stdout", &stdout, sizeof(stdout)) != 4)
 111                 exit();
 112         stderr = stdout;
 113         if (getprop(chosen_handle, "stdin", &stdin, sizeof(stdin)) != 4)
 114                 exit();
 115
 116         printf("zImage starting: loaded at 0x%x\n\r", (unsigned)_start);
 117
 118         /*
 119          * Now we try to claim some memory for the kernel itself
 120          * our "vmlinux_memsize" is the memory footprint in RAM, _HOWEVER_, what
 121          * our Makefile stuffs in is an image containing all sort of junk including
 122          * an ELF header. We need to do some calculations here to find the right
 123          * size... In practice we add 1Mb, that is enough, but we should really
 124          * consider fixing the Makefile to put a _raw_ kernel in there !
 125          */
 126         vmlinux_memsize += 0x100000;
 127         printf("Allocating 0x%lx bytes for kernel ...\n\r", vmlinux_memsize);
 128         vmlinux.addr = try_claim(vmlinux_memsize);
 129         if (vmlinux.addr == 0) {
 130                 printf("Can't allocate memory for kernel image !\n\r");
 131                 exit();
 132         }
 133         vmlinuz.addr = (unsigned long)_vmlinux_start;
 134         vmlinuz.size = (unsigned long)(_vmlinux_end - _vmlinux_start);
 135         vmlinux.size = PAGE_ALIGN(vmlinux_filesize);
 136         vmlinux.memsize = vmlinux_memsize;
 137
 138         /*
 139          * Now we try to claim memory for the initrd (and copy it there)
 140          */
 141         initrd.size = (unsigned long)(_initrd_end - _initrd_start);
 142         initrd.memsize = initrd.size;
 143         if ( initrd.size > 0 ) {
 144                 printf("Allocating 0x%lx bytes for initrd ...\n\r", initrd.size);
 145                 initrd.addr = try_claim(initrd.size);
 146                 if (initrd.addr == 0) {
 147                         printf("Can't allocate memory for initial ramdisk !\n\r");
 148                         exit();
 149                 }
 150                 a1 = initrd.addr;
 151                 a2 = initrd.size;
 152                 printf("initial ramdisk moving 0x%lx <- 0x%lx (%lx bytes)\n\r",
 153                        initrd.addr, (unsigned long)_initrd_start, initrd.size);
 154                 memmove((void *)initrd.addr, (void *)_initrd_start, initrd.size);
 155                 printf("initrd head: 0x%lx\n", *((u32 *)initrd.addr));
 156         }
 157
 158         /* Eventually gunzip the kernel */
 159         if (*(unsigned short *)vmlinuz.addr == 0x1f8b) {
 160                 int len;
 161                 avail_ram = scratch;
 162                 begin_avail = avail_high = avail_ram;
 163                 end_avail = scratch + sizeof(scratch);
 164                 printf("gunzipping (0x%lx <- 0x%lx:0x%0lx)...",
 165                        vmlinux.addr, vmlinuz.addr, vmlinuz.addr+vmlinuz.size);
 166                 len = vmlinuz.size;
 167                 gunzip((void *)vmlinux.addr, vmlinux.size,
 168                         (unsigned char *)vmlinuz.addr, &len);
 169                 printf("done 0x%lx bytes\n\r", len);
 170                 printf("0x%x bytes of heap consumed, max in use 0x%\n\r",
 171                        (unsigned)(avail_high - begin_avail), heap_max);
 172         } else {
 173                 memmove((void *)vmlinux.addr,(void *)vmlinuz.addr,vmlinuz.size);
 174         }
 175
 176         /* Skip over the ELF header */
 177         elf64 = (Elf64_Ehdr *)vmlinux.addr;
 178         if ( elf64->e_ident[EI_MAG0]  != ELFMAG0        ||
 179              elf64->e_ident[EI_MAG1]  != ELFMAG1        ||
 180              elf64->e_ident[EI_MAG2]  != ELFMAG2        ||
 181              elf64->e_ident[EI_MAG3]  != ELFMAG3        ||
 182              elf64->e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS64     ||
 183              elf64->e_ident[EI_DATA]  != ELFDATA2MSB    ||
 184              elf64->e_type            != ET_EXEC        ||
 185              elf64->e_machine         != EM_PPC64 )
 186         {
 187                 printf("Error: not a valid PPC64 ELF file!\n\r");
 188                 exit();
 189         }
 190
 191         elf64ph = (Elf64_Phdr *)((unsigned long)elf64 +
 192                                 (unsigned long)elf64->e_phoff);
 193         for(i=0; i < (unsigned int)elf64->e_phnum ;i++,elf64ph++) {
 194                 if (elf64ph->p_type == PT_LOAD && elf64ph->p_offset != 0)
 195                         break;
 196         }
 197 #ifdef DEBUG
 198         printf("... skipping 0x%lx bytes of ELF header\n\r",
 199                         (unsigned long)elf64ph->p_offset);
 200 #endif
 201         vmlinux.addr += (unsigned long)elf64ph->p_offset;
 202         vmlinux.size -= (unsigned long)elf64ph->p_offset;
 203
 204         flush_cache((void *)vmlinux.addr, vmlinux.memsize);
 205
 206         if (a1)
 207                 printf("initrd head: 0x%lx\n\r", *((u32 *)initrd.addr));
 208
 209         kernel_entry = (kernel_entry_t)vmlinux.addr;
 210 #ifdef DEBUG
 211         printf( "kernel:\n\r"
 212                 "        entry addr = 0x%lx\n\r"
 213                 "        a1         = 0x%lx,\n\r"
 214                 "        a2         = 0x%lx,\n\r"
 215                 "        prom       = 0x%lx,\n\r"
 216                 "        bi_recs    = 0x%lx,\n\r",
 217                 (unsigned long)kernel_entry, a1, a2,
 218                 (unsigned long)prom, NULL);
 219 #endif
 220
 221         kernel_entry( a1, a2, prom, NULL );
 222
 223         printf("Error: Linux kernel returned to zImage bootloader!\n\r");
 224
 225         exit();
 226 }
 227
 228 struct memchunk {
 229         unsigned int size;
 230         unsigned int pad;
 231         struct memchunk *next;
 232 };
 233
 234 static struct memchunk *freechunks;
 235
 236 void *zalloc(void *x, unsigned items, unsigned size)
 237 {
 238         void *p;
 239         struct memchunk **mpp, *mp;
 240
 241         size *= items;
 242         size = _ALIGN(size, sizeof(struct memchunk));
 243         heap_use += size;
 244         if (heap_use > heap_max)
 245                 heap_max = heap_use;
 246         for (mpp = &freechunks; (mp = *mpp) != 0; mpp = &mp->next) {
 247                 if (mp->size == size) {
 248                         *mpp = mp->next;
 249                         return mp;
 250                 }
 251         }
 252         p = avail_ram;
 253         avail_ram += size;
 254         if (avail_ram > avail_high)
 255                 avail_high = avail_ram;
 256         if (avail_ram > end_avail) {
 257                 printf("oops... out of memory\n\r");
 258                 pause();
 259         }
 260         return p;
 261 }
 262
 263 void zfree(void *x, void *addr, unsigned nb)
 264 {
 265         struct memchunk *mp = addr;
 266
 267         nb = _ALIGN(nb, sizeof(struct memchunk));
 268         heap_use -= nb;
 269         if (avail_ram == addr + nb) {
 270                 avail_ram = addr;
 271                 return;
 272         }
 273         mp->size = nb;
 274         mp->next = freechunks;
 275         freechunks = mp;
 276 }
 277
 278 #define HEAD_CRC        2
 279 #define EXTRA_FIELD     4
 280 #define ORIG_NAME       8
 281 #define COMMENT         0x10
 282 #define RESERVED        0xe0
 283
 284 #define DEFLATED        8
 285
 286 void gunzip(void *dst, int dstlen, unsigned char *src, int *lenp)
 287 {
 288         z_stream s;
 289         int r, i, flags;
 290
 291         /* skip header */
 292         i = 10;
 293         flags = src[3];
 294         if (src[2] != DEFLATED || (flags & RESERVED) != 0) {
 295                 printf("bad gzipped data\n\r");
 296                 exit();
 297         }
 298         if ((flags & EXTRA_FIELD) != 0)
 299                 i = 12 + src[10] + (src[11] << 8);
 300         if ((flags & ORIG_NAME) != 0)
 301                 while (src[i++] != 0)
 302                         ;
 303         if ((flags & COMMENT) != 0)
 304                 while (src[i++] != 0)
 305                         ;
 306         if ((flags & HEAD_CRC) != 0)
 307                 i += 2;
 308         if (i >= *lenp) {
 309                 printf("gunzip: ran out of data in header\n\r");
 310                 exit();
 311         }
 312
 313         s.zalloc = zalloc;
 314         s.zfree = zfree;
 315         r = inflateInit2(&s, -MAX_WBITS);
 316         if (r != Z_OK) {
 317                 printf("inflateInit2 returned %d\n\r", r);
 318                 exit();
 319         }
 320         s.next_in = src + i;
 321         s.avail_in = *lenp - i;
 322         s.next_out = dst;
 323         s.avail_out = dstlen;
 324         r = inflate(&s, Z_FINISH);
 325         if (r != Z_OK && r != Z_STREAM_END) {
 326                 printf("inflate returned %d msg: %s\n\r", r, s.msg);
 327                 exit();
 328         }
 329         *lenp = s.next_out - (unsigned char *) dst;
 330         inflateEnd(&s);
 331 }
 332