This commit was manufactured by cvs2svn to create branch
[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/kernel_stat.h>
35 #include <linux/security.h>
36 #include <linux/workqueue.h>
37 #include <linux/profile.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/moduleparam.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/writeback.h>
42 #include <linux/cpu.h>
43 #include <linux/efi.h>
44 #include <linux/unistd.h>
45 #include <linux/rmap.h>
46 #include <linux/mempolicy.h>
47
48 #include <asm/io.h>
49 #include <asm/bugs.h>
50 #include <asm/setup.h>
51
52 #include <linux/ckrm.h>
53 #ifdef CONFIG_CKRM_CPU_SCHEDULE
54 int __init init_ckrm_sched_res(void);
55 #else
56 #define init_ckrm_sched_res() ((void)0)
57 #endif
58 //#include <linux/ckrm_sched.h>
59
60 /*
61  * This is one of the first .c files built. Error out early
62  * if we have compiler trouble..
63  */
64 #if __GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ == 96
65 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
66 #error This compiler cannot compile correctly with frame pointers enabled
67 #endif
68 #endif
69
70 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
71 #include <asm/smp.h>
72 #endif
73
74 /*
75  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
76  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
77  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
78  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
79  */
80 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
81 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
82 #endif
83
84 extern char *linux_banner;
85
86 static int init(void *);
87
88 extern void init_IRQ(void);
89 extern void sock_init(void);
90 extern void fork_init(unsigned long);
91 extern void mca_init(void);
92 extern void sbus_init(void);
93 extern void sysctl_init(void);
94 extern void signals_init(void);
95 extern void buffer_init(void);
96 extern void pidhash_init(void);
97 extern void pidmap_init(void);
98 extern void prio_tree_init(void);
99 extern void radix_tree_init(void);
100 extern void free_initmem(void);
101 extern void populate_rootfs(void);
102 extern void driver_init(void);
103 extern void prepare_namespace(void);
104
105 #ifdef CONFIG_TC
106 extern void tc_init(void);
107 #endif
108
109 enum system_states system_state;
110 EXPORT_SYMBOL(system_state);
111
112 /*
113  * The kernel_magic value represents the address of _end, which allows
114  * namelist tools to "match" each other respectively.  That way a tool
115  * that looks at /dev/mem can verify that it is using the right System.map
116  * file -- if kernel_magic doesn't equal the namelist value of _end,
117  * something's wrong.
118  */
119 extern unsigned long _end;
120 unsigned long *kernel_magic = &_end;
121
122 /*
123  * Boot command-line arguments
124  */
125 #define MAX_INIT_ARGS 8
126 #define MAX_INIT_ENVS 8
127
128 extern void time_init(void);
129 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
130 void (*late_time_init)(void);
131 extern void softirq_init(void);
132
133 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
134 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
135
136 static char *execute_command;
137
138 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
139 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
140
141 /*
142  * Setup routine for controlling SMP activation
143  *
144  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
145  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
146  *
147  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
148  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
149  * SMP mode to <NUM>.
150  */
151 static int __init nosmp(char *str)
152 {
153         max_cpus = 0;
154         return 1;
155 }
156
157 __setup("nosmp", nosmp);
158
159 static int __init maxcpus(char *str)
160 {
161         get_option(&str, &max_cpus);
162         return 1;
163 }
164
165 __setup("maxcpus=", maxcpus);
166
167 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
168 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
169 static const char *panic_later, *panic_param;
170
171 __setup("profile=", profile_setup);
172
173 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
174 {
175         struct obs_kernel_param *p;
176         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
177
178         p = &__setup_start;
179         do {
180                 int n = strlen(p->str);
181                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
182                         if (p->early) {
183                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
184                                  * exact match on param part) */
185                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
186                                         return 1;
187                         } else if (!p->setup_func) {
188                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
189                                        " ignored\n", p->str);
190                                 return 1;
191                         } else if (p->setup_func(line + n))
192                                 return 1;
193                 }
194                 p++;
195         } while (p < &__setup_end);
196         return 0;
197 }
198
199 /* this should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
200    still work even if initially too large, it will just take slightly longer */
201 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
202
203 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
204
205 /* This is the number of bits of precision for the loops_per_jiffy.  Each
206    bit takes on average 1.5/HZ seconds.  This (like the original) is a little
207    better than 1% */
208 #define LPS_PREC 8
209
210 void __devinit calibrate_delay(void)
211 {
212         unsigned long ticks, loopbit;
213         int lps_precision = LPS_PREC;
214
215         loops_per_jiffy = (1<<12);
216
217         printk("Calibrating delay loop... ");
218         while ((loops_per_jiffy <<= 1) != 0) {
219                 /* wait for "start of" clock tick */
220                 ticks = jiffies;
221                 while (ticks == jiffies)
222                         /* nothing */;
223                 /* Go .. */
224                 ticks = jiffies;
225                 __delay(loops_per_jiffy);
226                 ticks = jiffies - ticks;
227                 if (ticks)
228                         break;
229         }
230
231 /* Do a binary approximation to get loops_per_jiffy set to equal one clock
232    (up to lps_precision bits) */
233         loops_per_jiffy >>= 1;
234         loopbit = loops_per_jiffy;
235         while ( lps_precision-- && (loopbit >>= 1) ) {
236                 loops_per_jiffy |= loopbit;
237                 ticks = jiffies;
238                 while (ticks == jiffies);
239                 ticks = jiffies;
240                 __delay(loops_per_jiffy);
241                 if (jiffies != ticks)   /* longer than 1 tick */
242                         loops_per_jiffy &= ~loopbit;
243         }
244
245 /* Round the value and print it */      
246         printk("%lu.%02lu BogoMIPS\n",
247                 loops_per_jiffy/(500000/HZ),
248                 (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
249 }
250
251 static int __init debug_kernel(char *str)
252 {
253         if (*str)
254                 return 0;
255         console_loglevel = 10;
256         return 1;
257 }
258
259 static int __init quiet_kernel(char *str)
260 {
261         if (*str)
262                 return 0;
263         console_loglevel = 4;
264         return 1;
265 }
266
267 __setup("debug", debug_kernel);
268 __setup("quiet", quiet_kernel);
269
270 /* Unknown boot options get handed to init, unless they look like
271    failed parameters */
272 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
273 {
274         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
275         if (val)
276                 val[-1] = '=';
277
278         /* Handle obsolete-style parameters */
279         if (obsolete_checksetup(param))
280                 return 0;
281
282         /* Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
283            line work?" */
284         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
285                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
286                 return 0;
287         }
288
289         if (panic_later)
290                 return 0;
291
292         if (val) {
293                 /* Environment option */
294                 unsigned int i;
295                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
296                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
297                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
298                                 panic_param = param;
299                         }
300                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
301                                 break;
302                 }
303                 envp_init[i] = param;
304         } else {
305                 /* Command line option */
306                 unsigned int i;
307                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
308                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
309                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
310                                 panic_param = param;
311                         }
312                 }
313                 argv_init[i] = param;
314         }
315         return 0;
316 }
317
318 static int __init init_setup(char *str)
319 {
320         unsigned int i;
321
322         execute_command = str;
323         /* In case LILO is going to boot us with default command line,
324          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
325          * the shell think it should execute a script with such name.
326          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
327          */
328         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
329                 argv_init[i] = NULL;
330         return 1;
331 }
332 __setup("init=", init_setup);
333
334 extern void setup_arch(char **);
335 extern void cpu_idle(void);
336
337 #ifndef CONFIG_SMP
338
339 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
340 static void __init smp_init(void)
341 {
342         APIC_init_uniprocessor();
343 }
344 #else
345 #define smp_init()      do { } while (0)
346 #endif
347
348 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
349 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
350
351 #else
352
353 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
354 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
355
356 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
357
358 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
359 {
360         unsigned long size, i;
361         char *ptr;
362         /* Created by linker magic */
363         extern char __per_cpu_start[], __per_cpu_end[];
364
365         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
366         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
367 #ifdef CONFIG_MODULES
368         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
369                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
370 #endif
371
372         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
373
374         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
375                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
376                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
377         }
378 }
379 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
380
381 /* Called by boot processor to activate the rest. */
382 static void __init smp_init(void)
383 {
384         unsigned int i;
385
386         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
387         for_each_present_cpu(i) {
388                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
389                         break;
390                 if (!cpu_online(i))
391                         cpu_up(i);
392         }
393
394         /* Any cleanup work */
395         printk("Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
396         smp_cpus_done(max_cpus);
397 #if 0
398         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
399
400         smp_threads_ready=1;
401         smp_commence();
402 #endif
403 }
404
405 #endif
406
407 /*
408  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
409  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
410  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
411  * cpu_idle.
412  *
413  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
414  */
415
416 static void noinline rest_init(void)
417 {
418         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
419         numa_default_policy();
420         system_state = SYSTEM_BOOTING_SCHEDULER_OK;
421         unlock_kernel();
422         cpu_idle();
423
424
425 /* Check for early params. */
426 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
427 {
428         struct obs_kernel_param *p;
429         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
430
431         for (p = &__setup_start; p < &__setup_end; p++) {
432                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
433                         if (p->setup_func(val) != 0)
434                                 printk(KERN_WARNING
435                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
436                 }
437         }
438         /* We accept everything at this stage. */
439         return 0;
440 }
441
442 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
443 void __init parse_early_param(void)
444 {
445         static __initdata int done = 0;
446         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
447
448         if (done)
449                 return;
450
451         /* All fall through to do_early_param. */
452         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
453         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
454         done = 1;
455 }
456
457 /*
458  *      Activate the first processor.
459  */
460
461 asmlinkage void __init start_kernel(void)
462 {
463         char * command_line;
464         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
465 /*
466  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
467  * enable them
468  */
469         lock_kernel();
470         page_address_init();
471         printk(linux_banner);
472         setup_arch(&command_line);
473         setup_per_cpu_areas();
474
475         /*
476          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
477          * printk() and can access its per-cpu storage.
478          */
479         smp_prepare_boot_cpu();
480
481         /*
482          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
483          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
484          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
485          */
486         sched_init();
487
488         build_all_zonelists();
489         page_alloc_init();
490         printk("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
491         parse_early_param();
492         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
493                    __stop___param - __start___param,
494                    &unknown_bootoption);
495         sort_main_extable();
496         trap_init();
497         rcu_init();
498         init_IRQ();
499         pidhash_init();
500         /* MEF: In 2.6.5. ckrm_init was right after pidhash_init() but 
501                 before sched_init(). Will leave it after pidhash_init()
502                 and cross finger.
503         */
504         ckrm_init();
505         init_timers();
506         softirq_init();
507         time_init();
508
509         /*
510          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
511          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
512          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
513          */
514         console_init();
515         if (panic_later)
516                 panic(panic_later, panic_param);
517         profile_init();
518         local_irq_enable();
519 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
520         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
521                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
522                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
523                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
524                 initrd_start = 0;
525         }
526 #endif
527         vfs_caches_init_early();
528         mem_init();
529         kmem_cache_init();
530         numa_policy_init();
531         if (late_time_init)
532                 late_time_init();
533         calibrate_delay();
534         pidmap_init();
535         pgtable_cache_init();
536         prio_tree_init();
537         anon_vma_init();
538 #ifdef CONFIG_X86
539         if (efi_enabled)
540                 efi_enter_virtual_mode();
541 #endif
542         fork_init(num_physpages);
543         proc_caches_init();
544         buffer_init();
545         unnamed_dev_init();
546         security_scaffolding_startup();
547         vfs_caches_init(num_physpages);
548         radix_tree_init();
549         signals_init();
550         /* rootfs populating might need page-writeback */
551         page_writeback_init();
552 #ifdef CONFIG_PROC_FS
553         proc_root_init();
554 #endif
555
556         check_bugs();
557
558         /* 
559          *      We count on the initial thread going ok 
560          *      Like idlers init is an unlocked kernel thread, which will
561          *      make syscalls (and thus be locked).
562          */
563         init_idle(current, smp_processor_id());
564
565         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
566         rest_init();
567 }
568
569 static int __initdata initcall_debug;
570
571 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
572 {
573         initcall_debug = 1;
574         return 1;
575 }
576 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
577
578 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
579
580 extern initcall_t __initcall_start, __initcall_end;
581
582 static void __init do_initcalls(void)
583 {
584         initcall_t *call;
585         int count = preempt_count();
586
587         for (call = &__initcall_start; call < &__initcall_end; call++) {
588                 char *msg;
589
590                 if (initcall_debug) {
591                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
592                         print_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
593                         printk("\n");
594                 }
595
596                 (*call)();
597
598                 msg = NULL;
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("error in initcall at 0x%p: "
609                                 "returned with %s\n", *call, msg);
610                 }
611         }
612
613         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
614         flush_scheduled_work();
615 }
616
617 /*
618  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
619  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
620  * running, and memory and process management works.
621  *
622  * Now we can finally start doing some real work..
623  */
624 static void __init do_basic_setup(void)
625 {
626         driver_init();
627
628 #ifdef CONFIG_SYSCTL
629         sysctl_init();
630 #endif
631
632         /* Networking initialization needs a process context */ 
633         sock_init();
634
635         init_workqueues();
636         do_initcalls();
637 }
638
639 static void do_pre_smp_initcalls(void)
640 {
641         extern int spawn_ksoftirqd(void);
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         extern int migration_init(void);
644
645         migration_init();
646 #endif
647         spawn_ksoftirqd();
648 }
649
650 static void run_init_process(char *init_filename)
651 {
652         argv_init[0] = init_filename;
653         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
654 }
655
656 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
657 {
658 #ifdef CONFIG_SMP
659         int i;
660
661         /*
662          * If arch is not hotplug ready and did not populate
663          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
664          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
665          */
666         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
667                 for_each_cpu(i) {
668                         cpu_set(i, cpu_present_map);
669                 }
670         }
671 #endif
672 }
673
674 static int init(void * unused)
675 {
676         lock_kernel();
677         /*
678          * Tell the world that we're going to be the grim
679          * reaper of innocent orphaned children.
680          *
681          * We don't want people to have to make incorrect
682          * assumptions about where in the task array this
683          * can be found.
684          */
685         child_reaper = current;
686
687         /* Sets up cpus_possible() */
688         smp_prepare_cpus(max_cpus);
689
690         do_pre_smp_initcalls();
691
692         fixup_cpu_present_map();
693         smp_init();
694
695         /*
696          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
697          * firmware files.
698          */
699         populate_rootfs();
700
701         do_basic_setup();
702
703         init_ckrm_sched_res();
704
705         sched_init_smp();
706
707         /*
708          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
709          * the work
710          */
711         if (sys_access((const char __user *) "/init", 0) == 0)
712                 execute_command = "/init";
713         else
714                 prepare_namespace();
715
716         /*
717          * Ok, we have completed the initial bootup, and
718          * we're essentially up and running. Get rid of the
719          * initmem segments and start the user-mode stuff..
720          */
721         free_initmem();
722         unlock_kernel();
723         system_state = SYSTEM_RUNNING;
724         numa_default_policy();
725
726         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
727                 printk("Warning: unable to open an initial console.\n");
728
729         (void) sys_dup(0);
730         (void) sys_dup(0);
731         
732         /*
733          * We try each of these until one succeeds.
734          *
735          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
736          * trying to recover a really broken machine.
737          */
738
739         if (execute_command)
740                 run_init_process(execute_command);
741
742         run_init_process("/sbin/init");
743         run_init_process("/etc/init");
744         run_init_process("/bin/init");
745         run_init_process("/bin/sh");
746
747         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
748 }
749
750 static int early_param_test(char *rest)
751 {
752         printk("early_parm_test: %s\n", rest ?: "(null)");
753         return rest ? 0 : -EINVAL;
754 }
755 early_param("testsetup", early_param_test);
756 static int early_setup_test(char *rest)
757 {
758         printk("early_setup_test: %s\n", rest ?: "(null)");
759         return 0;
760 }
761 __setup("testsetup_long", early_setup_test);