Removed CKRM code base from kernel tree.
[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/efi.h>
45 #include <linux/unistd.h>
46 #include <linux/rmap.h>
47 #include <linux/mempolicy.h>
48 #include <linux/key.h>
49
50 #include <asm/io.h>
51 #include <asm/bugs.h>
52 #include <asm/setup.h>
53
54 /*
55  * This is one of the first .c files built. Error out early
56  * if we have compiler trouble..
57  */
58 #if __GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ == 96
59 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
60 #error This compiler cannot compile correctly with frame pointers enabled
61 #endif
62 #endif
63
64 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
65 #include <asm/smp.h>
66 #endif
67
68 /*
69  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
70  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
71  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
72  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
73  */
74 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
75 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
76 #endif
77
78 extern char *linux_banner;
79
80 static int init(void *);
81
82 extern void init_IRQ(void);
83 extern void sock_init(void);
84 extern void fork_init(unsigned long);
85 extern void mca_init(void);
86 extern void sbus_init(void);
87 extern void sysctl_init(void);
88 extern void signals_init(void);
89 extern void buffer_init(void);
90 extern void pidhash_init(void);
91 extern void pidmap_init(void);
92 extern void prio_tree_init(void);
93 extern void radix_tree_init(void);
94 extern void free_initmem(void);
95 extern void populate_rootfs(void);
96 extern void driver_init(void);
97 extern void prepare_namespace(void);
98 #ifdef  CONFIG_ACPI
99 extern void acpi_early_init(void);
100 #else
101 static inline void acpi_early_init(void) { }
102 #endif
103
104 #ifdef CONFIG_TC
105 extern void tc_init(void);
106 #endif
107
108 enum system_states system_state;
109 EXPORT_SYMBOL(system_state);
110
111 /*
112  * The kernel_magic value represents the address of _end, which allows
113  * namelist tools to "match" each other respectively.  That way a tool
114  * that looks at /dev/mem can verify that it is using the right System.map
115  * file -- if kernel_magic doesn't equal the namelist value of _end,
116  * something's wrong.
117  */
118 extern unsigned long _end;
119 unsigned long *kernel_magic = &_end;
120
121 /*
122  * Boot command-line arguments
123  */
124 #define MAX_INIT_ARGS 32
125 #define MAX_INIT_ENVS 32
126
127 extern void time_init(void);
128 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
129 void (*late_time_init)(void);
130 extern void softirq_init(void);
131
132 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
133 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
134
135 static char *execute_command;
136
137 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
138 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
139
140 /*
141  * Setup routine for controlling SMP activation
142  *
143  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
144  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
145  *
146  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
147  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
148  * SMP mode to <NUM>.
149  */
150 static int __init nosmp(char *str)
151 {
152         max_cpus = 0;
153         return 1;
154 }
155
156 __setup("nosmp", nosmp);
157
158 static int __init maxcpus(char *str)
159 {
160         get_option(&str, &max_cpus);
161         return 1;
162 }
163
164 __setup("maxcpus=", maxcpus);
165
166 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
167 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
168 static const char *panic_later, *panic_param;
169
170 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
171 {
172         struct obs_kernel_param *p;
173         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
174
175         p = &__setup_start;
176         do {
177                 int n = strlen(p->str);
178                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
179                         if (p->early) {
180                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
181                                  * exact match on param part) */
182                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
183                                         return 1;
184                         } else if (!p->setup_func) {
185                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
186                                        " ignored\n", p->str);
187                                 return 1;
188                         } else if (p->setup_func(line + n))
189                                 return 1;
190                 }
191                 p++;
192         } while (p < &__setup_end);
193         return 0;
194 }
195
196 static unsigned long preset_lpj;
197 static int __init lpj_setup(char *str)
198 {
199         preset_lpj = simple_strtoul(str,NULL,0);
200         return 1;
201 }
202
203 __setup("lpj=", lpj_setup);
204
205 /*
206  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
207  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
208  */
209 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
210
211 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
212
213 /*
214  * This is the number of bits of precision for the loops_per_jiffy.  Each
215  * bit takes on average 1.5/HZ seconds.  This (like the original) is a little
216  * better than 1%
217  */
218 #define LPS_PREC 8
219
220 void __devinit calibrate_delay(void)
221 {
222         unsigned long ticks, loopbit;
223         int lps_precision = LPS_PREC;
224
225         if (preset_lpj) {
226                 loops_per_jiffy = preset_lpj;
227                 printk("Calibrating delay loop (skipped)... "
228                         "%lu.%02lu BogoMIPS preset\n",
229                         loops_per_jiffy/(500000/HZ),
230                         (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
231         } else {
232                 loops_per_jiffy = (1<<12);
233
234                 printk(KERN_DEBUG "Calibrating delay loop... ");
235                 while ((loops_per_jiffy <<= 1) != 0) {
236                         /* wait for "start of" clock tick */
237                         ticks = jiffies;
238                         while (ticks == jiffies)
239                                 /* nothing */;
240                         /* Go .. */
241                         ticks = jiffies;
242                         __delay(loops_per_jiffy);
243                         ticks = jiffies - ticks;
244                         if (ticks)
245                                 break;
246                 }
247
248                 /*
249                  * Do a binary approximation to get loops_per_jiffy set to
250                  * equal one clock (up to lps_precision bits)
251                  */
252                 loops_per_jiffy >>= 1;
253                 loopbit = loops_per_jiffy;
254                 while (lps_precision-- && (loopbit >>= 1)) {
255                         loops_per_jiffy |= loopbit;
256                         ticks = jiffies;
257                         while (ticks == jiffies)
258                                 /* nothing */;
259                         ticks = jiffies;
260                         __delay(loops_per_jiffy);
261                         if (jiffies != ticks)   /* longer than 1 tick */
262                                 loops_per_jiffy &= ~loopbit;
263                 }
264
265                 /* Round the value and print it */
266                 printk("%lu.%02lu BogoMIPS (lpj=%lu)\n",
267                         loops_per_jiffy/(500000/HZ),
268                         (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100,
269                         loops_per_jiffy);
270         }
271
272 }
273
274 static int __init debug_kernel(char *str)
275 {
276         if (*str)
277                 return 0;
278         console_loglevel = 10;
279         return 1;
280 }
281
282 static int __init quiet_kernel(char *str)
283 {
284         if (*str)
285                 return 0;
286         console_loglevel = 4;
287         return 1;
288 }
289
290 __setup("debug", debug_kernel);
291 __setup("quiet", quiet_kernel);
292
293 /*
294  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
295  * failed parameters
296  */
297 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
298 {
299         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
300         if (val) {
301                 /* param=val or param="val"? */
302                 if (val == param+strlen(param)+1)
303                         val[-1] = '=';
304                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
305                         val[-2] = '=';
306                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
307                         val--;
308                 } else
309                         BUG();
310         }
311
312         /* Handle obsolete-style parameters */
313         if (obsolete_checksetup(param))
314                 return 0;
315
316         /*
317          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
318          * line work?"
319          */
320         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
321                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
322                 return 0;
323         }
324
325         if (panic_later)
326                 return 0;
327
328         if (val) {
329                 /* Environment option */
330                 unsigned int i;
331                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
332                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
333                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
334                                 panic_param = param;
335                         }
336                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
337                                 break;
338                 }
339                 envp_init[i] = param;
340         } else {
341                 /* Command line option */
342                 unsigned int i;
343                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
344                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
345                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
346                                 panic_param = param;
347                         }
348                 }
349                 argv_init[i] = param;
350         }
351         return 0;
352 }
353
354 static int __init init_setup(char *str)
355 {
356         unsigned int i;
357
358         execute_command = str;
359         /*
360          * In case LILO is going to boot us with default command line,
361          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
362          * the shell think it should execute a script with such name.
363          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
364          */
365         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
366                 argv_init[i] = NULL;
367         return 1;
368 }
369 __setup("init=", init_setup);
370
371 extern void setup_arch(char **);
372 extern void cpu_idle(void);
373
374 #ifndef CONFIG_SMP
375
376 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
377 static void __init smp_init(void)
378 {
379         APIC_init_uniprocessor();
380 }
381 #else
382 #define smp_init()      do { } while (0)
383 #endif
384
385 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
386 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
387
388 #else
389
390 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
391 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
392
393 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
394
395 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
396 {
397         unsigned long size, i;
398         char *ptr;
399         /* Created by linker magic */
400         extern char __per_cpu_start[], __per_cpu_end[];
401
402         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
403         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
404 #ifdef CONFIG_MODULES
405         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
406                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
407 #endif
408
409         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
410
411         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
412                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
413                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
414         }
415 }
416 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
417
418 /* Called by boot processor to activate the rest. */
419 static void __init smp_init(void)
420 {
421         unsigned int i;
422
423         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
424         for_each_present_cpu(i) {
425                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
426                         break;
427                 if (!cpu_online(i))
428                         cpu_up(i);
429         }
430
431         /* Any cleanup work */
432         printk("Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
433         smp_cpus_done(max_cpus);
434 #if 0
435         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
436
437         smp_threads_ready=1;
438         smp_commence();
439 #endif
440 }
441
442 #endif
443
444 /*
445  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
446  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
447  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
448  * cpu_idle.
449  *
450  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
451  */
452
453 static void noinline rest_init(void)
454         __releases(kernel_lock)
455 {
456         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
457         numa_default_policy();
458         unlock_kernel();
459         cpu_idle();
460
461
462 /* Check for early params. */
463 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
464 {
465         struct obs_kernel_param *p;
466         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
467
468         for (p = &__setup_start; p < &__setup_end; p++) {
469                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
470                         if (p->setup_func(val) != 0)
471                                 printk(KERN_WARNING
472                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
473                 }
474         }
475         /* We accept everything at this stage. */
476         return 0;
477 }
478
479 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
480 void __init parse_early_param(void)
481 {
482         static __initdata int done = 0;
483         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
484
485         if (done)
486                 return;
487
488         /* All fall through to do_early_param. */
489         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
490         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
491         done = 1;
492 }
493
494 /*
495  *      Activate the first processor.
496  */
497
498 asmlinkage void __init start_kernel(void)
499 {
500         char * command_line;
501         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
502 /*
503  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
504  * enable them
505  */
506         lock_kernel();
507         page_address_init();
508         printk(linux_banner);
509         setup_arch(&command_line);
510         setup_per_cpu_areas();
511
512         /*
513          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
514          * printk() and can access its per-cpu storage.
515          */
516         smp_prepare_boot_cpu();
517
518         /*
519          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
520          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
521          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
522          */
523         sched_init();
524         build_all_zonelists();
525         page_alloc_init();
526         printk("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
527         parse_early_param();
528         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
529                    __stop___param - __start___param,
530                    &unknown_bootoption);
531         sort_main_extable();
532         trap_init();
533         rcu_init();
534         init_IRQ();
535         pidhash_init();
536         init_timers();
537         softirq_init();
538         time_init();
539
540         /*
541          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
542          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
543          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
544          */
545         console_init();
546         if (panic_later)
547                 panic(panic_later, panic_param);
548         profile_init();
549         local_irq_enable();
550 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
551         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
552                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
553                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
554                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
555                 initrd_start = 0;
556         }
557 #endif
558         vfs_caches_init_early();
559         mem_init();
560         kmem_cache_init();
561         numa_policy_init();
562         if (late_time_init)
563                 late_time_init();
564         calibrate_delay();
565         pidmap_init();
566         pgtable_cache_init();
567         prio_tree_init();
568         anon_vma_init();
569 #ifdef CONFIG_X86
570         if (efi_enabled)
571                 efi_enter_virtual_mode();
572 #endif
573         fork_init(num_physpages);
574         proc_caches_init();
575         buffer_init();
576         unnamed_dev_init();
577         security_init();
578         vfs_caches_init(num_physpages);
579         radix_tree_init();
580         signals_init();
581         /* rootfs populating might need page-writeback */
582         page_writeback_init();
583 #ifdef CONFIG_PROC_FS
584         proc_root_init();
585 #endif
586         check_bugs();
587
588         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
589
590         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
591         rest_init();
592 }
593
594 static int __initdata initcall_debug;
595
596 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
597 {
598         initcall_debug = 1;
599         return 1;
600 }
601 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
602
603 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
604
605 extern initcall_t __initcall_start, __initcall_end;
606
607 static void __init do_initcalls(void)
608 {
609         initcall_t *call;
610         int count = preempt_count();
611
612         for (call = &__initcall_start; call < &__initcall_end; call++) {
613                 char *msg;
614
615                 if (initcall_debug) {
616                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
617                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
618                         printk("\n");
619                 }
620
621                 (*call)();
622
623                 msg = NULL;
624                 if (preempt_count() != count) {
625                         msg = "preemption imbalance";
626                         preempt_count() = count;
627                 }
628                 if (irqs_disabled()) {
629                         msg = "disabled interrupts";
630                         local_irq_enable();
631                 }
632                 if (msg) {
633                         printk("error in initcall at 0x%p: "
634                                 "returned with %s\n", *call, msg);
635                 }
636         }
637
638         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
639         flush_scheduled_work();
640 }
641
642 /*
643  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
644  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
645  * running, and memory and process management works.
646  *
647  * Now we can finally start doing some real work..
648  */
649 static void __init do_basic_setup(void)
650 {
651         /* drivers will send hotplug events */
652         init_workqueues();
653         usermodehelper_init();
654         key_init();
655         driver_init();
656
657 #ifdef CONFIG_SYSCTL
658         sysctl_init();
659 #endif
660
661         /* Networking initialization needs a process context */ 
662         sock_init();
663
664         do_initcalls();
665 }
666
667 static void do_pre_smp_initcalls(void)
668 {
669         extern int spawn_ksoftirqd(void);
670 #ifdef CONFIG_SMP
671         extern int migration_init(void);
672
673         migration_init();
674 #endif
675         spawn_ksoftirqd();
676 }
677
678 static void run_init_process(char *init_filename)
679 {
680         argv_init[0] = init_filename;
681         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
682 }
683
684 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
685 {
686 #ifdef CONFIG_SMP
687         int i;
688
689         /*
690          * If arch is not hotplug ready and did not populate
691          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
692          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
693          */
694         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
695                 for_each_cpu(i) {
696                         cpu_set(i, cpu_present_map);
697                 }
698         }
699 #endif
700 }
701
702 static int init(void * unused)
703 {
704         lock_kernel();
705         /*
706          * Tell the world that we're going to be the grim
707          * reaper of innocent orphaned children.
708          *
709          * We don't want people to have to make incorrect
710          * assumptions about where in the task array this
711          * can be found.
712          */
713         child_reaper = current;
714
715         /* Sets up cpus_possible() */
716         smp_prepare_cpus(max_cpus);
717
718         do_pre_smp_initcalls();
719
720         fixup_cpu_present_map();
721         smp_init();
722
723         /*
724          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
725          * firmware files.
726          */
727         populate_rootfs();
728         do_basic_setup();
729         sched_init_smp();
730
731         /*
732          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
733          * the work
734          */
735         if (sys_access((const char __user *) "/init", 0) == 0)
736                 execute_command = "/init";
737         else
738                 prepare_namespace();
739
740         /*
741          * Ok, we have completed the initial bootup, and
742          * we're essentially up and running. Get rid of the
743          * initmem segments and start the user-mode stuff..
744          */
745         free_initmem();
746         unlock_kernel();
747         system_state = SYSTEM_RUNNING;
748         numa_default_policy();
749
750         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
751                 printk("Warning: unable to open an initial console.\n");
752
753         (void) sys_dup(0);
754         (void) sys_dup(0);
755         
756         /*
757          * We try each of these until one succeeds.
758          *
759          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
760          * trying to recover a really broken machine.
761          */
762
763         if (execute_command)
764                 run_init_process(execute_command);
765
766         run_init_process("/sbin/init");
767         run_init_process("/etc/init");
768         run_init_process("/bin/init");
769         run_init_process("/bin/sh");
770
771         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
772 }
773
774 static int early_param_test(char *rest)
775 {
776         printk("early_parm_test: %s\n", rest ?: "(null)");
777         return rest ? 0 : -EINVAL;
778 }
779 early_param("testsetup", early_param_test);
780 static int early_setup_test(char *rest)
781 {
782         printk("early_setup_test: %s\n", rest ?: "(null)");
783         return 0;
784 }
785 __setup("testsetup_long", early_setup_test);