This commit was manufactured by cvs2svn to create tag
[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
59 /*
60  * This is one of the first .c files built. Error out early
61  * if we have compiler trouble..
62  */
63 #if __GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ == 96
64 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
65 #error This compiler cannot compile correctly with frame pointers enabled
66 #endif
67 #endif
68
69 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
70 #include <asm/smp.h>
71 #endif
72
73 /*
74  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
75  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
76  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
77  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
78  */
79 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
80 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
81 #endif
82
83 extern char *linux_banner;
84
85 static int init(void *);
86
87 extern void init_IRQ(void);
88 extern void sock_init(void);
89 extern void fork_init(unsigned long);
90 extern void mca_init(void);
91 extern void sbus_init(void);
92 extern void sysctl_init(void);
93 extern void signals_init(void);
94 extern void buffer_init(void);
95 extern void pidhash_init(void);
96 extern void pidmap_init(void);
97 extern void prio_tree_init(void);
98 extern void radix_tree_init(void);
99 extern void free_initmem(void);
100 extern void populate_rootfs(void);
101 extern void driver_init(void);
102 extern void prepare_namespace(void);
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 8
125 #define MAX_INIT_ENVS 8
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 __setup("profile=", profile_setup);
171
172 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
173 {
174         struct obs_kernel_param *p;
175         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
176
177         p = &__setup_start;
178         do {
179                 int n = strlen(p->str);
180                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
181                         if (p->early) {
182                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
183                                  * exact match on param part) */
184                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
185                                         return 1;
186                         } else if (!p->setup_func) {
187                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
188                                        " ignored\n", p->str);
189                                 return 1;
190                         } else if (p->setup_func(line + n))
191                                 return 1;
192                 }
193                 p++;
194         } while (p < &__setup_end);
195         return 0;
196 }
197
198 /* this should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
199    still work even if initially too large, it will just take slightly longer */
200 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
201
202 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
203
204 /* This is the number of bits of precision for the loops_per_jiffy.  Each
205    bit takes on average 1.5/HZ seconds.  This (like the original) is a little
206    better than 1% */
207 #define LPS_PREC 8
208
209 void __devinit calibrate_delay(void)
210 {
211         unsigned long ticks, loopbit;
212         int lps_precision = LPS_PREC;
213
214         loops_per_jiffy = (1<<12);
215
216         printk("Calibrating delay loop... ");
217         while ((loops_per_jiffy <<= 1) != 0) {
218                 /* wait for "start of" clock tick */
219                 ticks = jiffies;
220                 while (ticks == jiffies)
221                         /* nothing */;
222                 /* Go .. */
223                 ticks = jiffies;
224                 __delay(loops_per_jiffy);
225                 ticks = jiffies - ticks;
226                 if (ticks)
227                         break;
228         }
229
230 /* Do a binary approximation to get loops_per_jiffy set to equal one clock
231    (up to lps_precision bits) */
232         loops_per_jiffy >>= 1;
233         loopbit = loops_per_jiffy;
234         while ( lps_precision-- && (loopbit >>= 1) ) {
235                 loops_per_jiffy |= loopbit;
236                 ticks = jiffies;
237                 while (ticks == jiffies);
238                 ticks = jiffies;
239                 __delay(loops_per_jiffy);
240                 if (jiffies != ticks)   /* longer than 1 tick */
241                         loops_per_jiffy &= ~loopbit;
242         }
243
244 /* Round the value and print it */      
245         printk("%lu.%02lu BogoMIPS\n",
246                 loops_per_jiffy/(500000/HZ),
247                 (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
248 }
249
250 static int __init debug_kernel(char *str)
251 {
252         if (*str)
253                 return 0;
254         console_loglevel = 10;
255         return 1;
256 }
257
258 static int __init quiet_kernel(char *str)
259 {
260         if (*str)
261                 return 0;
262         console_loglevel = 4;
263         return 1;
264 }
265
266 __setup("debug", debug_kernel);
267 __setup("quiet", quiet_kernel);
268
269 /* Unknown boot options get handed to init, unless they look like
270    failed parameters */
271 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
272 {
273         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
274         if (val)
275                 val[-1] = '=';
276
277         /* Handle obsolete-style parameters */
278         if (obsolete_checksetup(param))
279                 return 0;
280
281         /* Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
282            line work?" */
283         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
284                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
285                 return 0;
286         }
287
288         if (panic_later)
289                 return 0;
290
291         if (val) {
292                 /* Environment option */
293                 unsigned int i;
294                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
295                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
296                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
297                                 panic_param = param;
298                         }
299                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
300                                 break;
301                 }
302                 envp_init[i] = param;
303         } else {
304                 /* Command line option */
305                 unsigned int i;
306                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
307                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
308                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
309                                 panic_param = param;
310                         }
311                 }
312                 argv_init[i] = param;
313         }
314         return 0;
315 }
316
317 static int __init init_setup(char *str)
318 {
319         unsigned int i;
320
321         execute_command = str;
322         /* In case LILO is going to boot us with default command line,
323          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
324          * the shell think it should execute a script with such name.
325          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
326          */
327         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
328                 argv_init[i] = NULL;
329         return 1;
330 }
331 __setup("init=", init_setup);
332
333 extern void setup_arch(char **);
334 extern void cpu_idle(void);
335
336 #ifndef CONFIG_SMP
337
338 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
339 static void __init smp_init(void)
340 {
341         APIC_init_uniprocessor();
342 }
343 #else
344 #define smp_init()      do { } while (0)
345 #endif
346
347 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
348 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
349
350 #else
351
352 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
353 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
354
355 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
356
357 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
358 {
359         unsigned long size, i;
360         char *ptr;
361         /* Created by linker magic */
362         extern char __per_cpu_start[], __per_cpu_end[];
363
364         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
365         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
366 #ifdef CONFIG_MODULES
367         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
368                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
369 #endif
370
371         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
372
373         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
374                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
375                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
376         }
377 }
378 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
379
380 /* Called by boot processor to activate the rest. */
381 static void __init smp_init(void)
382 {
383         unsigned int i;
384
385         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
386         for_each_present_cpu(i) {
387                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
388                         break;
389                 if (!cpu_online(i))
390                         cpu_up(i);
391         }
392
393         /* Any cleanup work */
394         printk("Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
395         smp_cpus_done(max_cpus);
396 #if 0
397         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
398
399         smp_threads_ready=1;
400         smp_commence();
401 #endif
402 }
403
404 #endif
405
406 /*
407  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
408  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
409  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
410  * cpu_idle.
411  *
412  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
413  */
414
415 static void noinline rest_init(void)
416 {
417         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
418         numa_default_policy();
419         system_state = SYSTEM_BOOTING_SCHEDULER_OK;
420         unlock_kernel();
421         cpu_idle();
422
423
424 /* Check for early params. */
425 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
426 {
427         struct obs_kernel_param *p;
428         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
429
430         for (p = &__setup_start; p < &__setup_end; p++) {
431                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
432                         if (p->setup_func(val) != 0)
433                                 printk(KERN_WARNING
434                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
435                 }
436         }
437         /* We accept everything at this stage. */
438         return 0;
439 }
440
441 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
442 void __init parse_early_param(void)
443 {
444         static __initdata int done = 0;
445         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
446
447         if (done)
448                 return;
449
450         /* All fall through to do_early_param. */
451         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
452         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
453         done = 1;
454 }
455
456 /*
457  *      Activate the first processor.
458  */
459
460 asmlinkage void __init start_kernel(void)
461 {
462         char * command_line;
463         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
464 /*
465  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
466  * enable them
467  */
468         lock_kernel();
469         page_address_init();
470         printk(linux_banner);
471         setup_arch(&command_line);
472         setup_per_cpu_areas();
473
474         /*
475          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
476          * printk() and can access its per-cpu storage.
477          */
478         smp_prepare_boot_cpu();
479         /*
480          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
481          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
482          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
483          */
484         sched_init();
485
486         build_all_zonelists();
487         page_alloc_init();
488         printk("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
489         parse_early_param();
490         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
491                    __stop___param - __start___param,
492                    &unknown_bootoption);
493         sort_main_extable();
494         trap_init();
495         rcu_init();
496         init_IRQ();
497         pidhash_init();
498         /* MEF: In 2.6.5. ckrm_init was right after pidhash_init() but 
499                 before sched_init(). Will leave it after pidhash_init()
500                 and cross finger.
501         */
502         ckrm_init();
503         init_timers();
504         softirq_init();
505         time_init();
506
507         /*
508          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
509          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
510          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
511          */
512         console_init();
513         if (panic_later)
514                 panic(panic_later, panic_param);
515         profile_init();
516         local_irq_enable();
517 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
518         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
519                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
520                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
521                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
522                 initrd_start = 0;
523         }
524 #endif
525         vfs_caches_init_early();
526         mem_init();
527         kmem_cache_init();
528         numa_policy_init();
529         if (late_time_init)
530                 late_time_init();
531         calibrate_delay();
532         pidmap_init();
533         pgtable_cache_init();
534         prio_tree_init();
535         anon_vma_init();
536 #ifdef CONFIG_X86
537         if (efi_enabled)
538                 efi_enter_virtual_mode();
539 #endif
540         fork_init(num_physpages);
541         proc_caches_init();
542         buffer_init();
543         unnamed_dev_init();
544         security_scaffolding_startup();
545         vfs_caches_init(num_physpages);
546         radix_tree_init();
547         signals_init();
548         /* rootfs populating might need page-writeback */
549         page_writeback_init();
550 #ifdef CONFIG_PROC_FS
551         proc_root_init();
552 #endif
553
554         check_bugs();
555
556         /* 
557          *      We count on the initial thread going ok 
558          *      Like idlers init is an unlocked kernel thread, which will
559          *      make syscalls (and thus be locked).
560          */
561         init_idle(current, smp_processor_id());
562
563         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
564         rest_init();
565 }
566
567 static int __initdata initcall_debug;
568
569 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
570 {
571         initcall_debug = 1;
572         return 1;
573 }
574 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
575
576 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
577
578 extern initcall_t __initcall_start, __initcall_end;
579
580 static void __init do_initcalls(void)
581 {
582         initcall_t *call;
583         int count = preempt_count();
584
585         for (call = &__initcall_start; call < &__initcall_end; call++) {
586                 char *msg;
587
588                 if (initcall_debug) {
589                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
590                         print_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
591                         printk("\n");
592                 }
593
594                 (*call)();
595
596                 msg = NULL;
597                 if (preempt_count() != count) {
598                         msg = "preemption imbalance";
599                         preempt_count() = count;
600                 }
601                 if (irqs_disabled()) {
602                         msg = "disabled interrupts";
603                         local_irq_enable();
604                 }
605                 if (msg) {
606                         printk("error in initcall at 0x%p: "
607                                 "returned with %s\n", *call, msg);
608                 }
609         }
610
611         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
612         flush_scheduled_work();
613 }
614
615 /*
616  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
617  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
618  * running, and memory and process management works.
619  *
620  * Now we can finally start doing some real work..
621  */
622 static void __init do_basic_setup(void)
623 {
624         driver_init();
625
626 #ifdef CONFIG_SYSCTL
627         sysctl_init();
628 #endif
629
630         /* Networking initialization needs a process context */ 
631         sock_init();
632
633         init_workqueues();
634         do_initcalls();
635 }
636
637 static void do_pre_smp_initcalls(void)
638 {
639         extern int spawn_ksoftirqd(void);
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         extern int migration_init(void);
642
643         migration_init();
644 #endif
645         spawn_ksoftirqd();
646 }
647
648 static void run_init_process(char *init_filename)
649 {
650         argv_init[0] = init_filename;
651         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
652 }
653
654 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
655 {
656 #ifdef CONFIG_SMP
657         int i;
658
659         /*
660          * If arch is not hotplug ready and did not populate
661          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
662          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
663          */
664         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
665                 for_each_cpu(i) {
666                         cpu_set(i, cpu_present_map);
667                 }
668         }
669 #endif
670 }
671
672 static int init(void * unused)
673 {
674         lock_kernel();
675         /*
676          * Tell the world that we're going to be the grim
677          * reaper of innocent orphaned children.
678          *
679          * We don't want people to have to make incorrect
680          * assumptions about where in the task array this
681          * can be found.
682          */
683         child_reaper = current;
684
685         /* Sets up cpus_possible() */
686         smp_prepare_cpus(max_cpus);
687
688         do_pre_smp_initcalls();
689
690         fixup_cpu_present_map();
691         smp_init();
692
693         /*
694          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
695          * firmware files.
696          */
697         populate_rootfs();
698         do_basic_setup();
699         init_ckrm_sched_res();
700
701         sched_init_smp();
702
703         /*
704          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
705          * the work
706          */
707         if (sys_access((const char __user *) "/init", 0) == 0)
708                 execute_command = "/init";
709         else
710                 prepare_namespace();
711
712         /*
713          * Ok, we have completed the initial bootup, and
714          * we're essentially up and running. Get rid of the
715          * initmem segments and start the user-mode stuff..
716          */
717         free_initmem();
718         unlock_kernel();
719         system_state = SYSTEM_RUNNING;
720         numa_default_policy();
721
722         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
723                 printk("Warning: unable to open an initial console.\n");
724
725         (void) sys_dup(0);
726         (void) sys_dup(0);
727         
728         /*
729          * We try each of these until one succeeds.
730          *
731          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
732          * trying to recover a really broken machine.
733          */
734
735         if (execute_command)
736                 run_init_process(execute_command);
737
738         run_init_process("/sbin/init");
739         run_init_process("/etc/init");
740         run_init_process("/bin/init");
741         run_init_process("/bin/sh");
742
743         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
744 }
745
746 static int early_param_test(char *rest)
747 {
748         printk("early_parm_test: %s\n", rest ?: "(null)");
749         return rest ? 0 : -EINVAL;
750 }
751 early_param("testsetup", early_param_test);
752 static int early_setup_test(char *rest)
753 {
754         printk("early_setup_test: %s\n", rest ?: "(null)");
755         return 0;
756 }
757 __setup("testsetup_long", early_setup_test);