fedora core 2.6.10-1.12-FC2
[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  * Boot command-line arguments
113  */
114 #define MAX_INIT_ARGS 32
115 #define MAX_INIT_ENVS 32
116
117 extern void time_init(void);
118 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
119 void (*late_time_init)(void);
120 extern void softirq_init(void);
121
122 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
123 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
124
125 static char *execute_command;
126
127 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
128 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
129
130 /*
131  * Setup routine for controlling SMP activation
132  *
133  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
134  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
135  *
136  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
137  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
138  * SMP mode to <NUM>.
139  */
140 static int __init nosmp(char *str)
141 {
142         max_cpus = 0;
143         return 1;
144 }
145
146 __setup("nosmp", nosmp);
147
148 static int __init maxcpus(char *str)
149 {
150         get_option(&str, &max_cpus);
151         return 1;
152 }
153
154 __setup("maxcpus=", maxcpus);
155
156 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
157 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
158 static const char *panic_later, *panic_param;
159
160 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
161 {
162         struct obs_kernel_param *p;
163         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
164
165         p = &__setup_start;
166         do {
167                 int n = strlen(p->str);
168                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
169                         if (p->early) {
170                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
171                                  * exact match on param part) */
172                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
173                                         return 1;
174                         } else if (!p->setup_func) {
175                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
176                                        " ignored\n", p->str);
177                                 return 1;
178                         } else if (p->setup_func(line + n))
179                                 return 1;
180                 }
181                 p++;
182         } while (p < &__setup_end);
183         return 0;
184 }
185
186 static unsigned long preset_lpj;
187 static int __init lpj_setup(char *str)
188 {
189         preset_lpj = simple_strtoul(str,NULL,0);
190         return 1;
191 }
192
193 __setup("lpj=", lpj_setup);
194
195 /*
196  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
197  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
198  */
199 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
200
201 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
202
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  */
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         if (preset_lpj) {
216                 loops_per_jiffy = preset_lpj;
217                 printk("Calibrating delay loop (skipped)... "
218                         "%lu.%02lu BogoMIPS preset\n",
219                         loops_per_jiffy/(500000/HZ),
220                         (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
221         } else {
222                 loops_per_jiffy = (1<<12);
223
224                 printk(KERN_DEBUG "Calibrating delay loop... ");
225                 while ((loops_per_jiffy <<= 1) != 0) {
226                         /* wait for "start of" clock tick */
227                         ticks = jiffies;
228                         while (ticks == jiffies)
229                                 /* nothing */;
230                         /* Go .. */
231                         ticks = jiffies;
232                         __delay(loops_per_jiffy);
233                         ticks = jiffies - ticks;
234                         if (ticks)
235                                 break;
236                 }
237
238                 /*
239                  * Do a binary approximation to get loops_per_jiffy set to
240                  * equal one clock (up to lps_precision bits)
241                  */
242                 loops_per_jiffy >>= 1;
243                 loopbit = loops_per_jiffy;
244                 while (lps_precision-- && (loopbit >>= 1)) {
245                         loops_per_jiffy |= loopbit;
246                         ticks = jiffies;
247                         while (ticks == jiffies)
248                                 /* nothing */;
249                         ticks = jiffies;
250                         __delay(loops_per_jiffy);
251                         if (jiffies != ticks)   /* longer than 1 tick */
252                                 loops_per_jiffy &= ~loopbit;
253                 }
254
255                 /* Round the value and print it */
256                 printk("%lu.%02lu BogoMIPS (lpj=%lu)\n",
257                         loops_per_jiffy/(500000/HZ),
258                         (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100,
259                         loops_per_jiffy);
260         }
261
262 }
263
264 static int __init debug_kernel(char *str)
265 {
266         if (*str)
267                 return 0;
268         console_loglevel = 10;
269         return 1;
270 }
271
272 static int __init quiet_kernel(char *str)
273 {
274         if (*str)
275                 return 0;
276         console_loglevel = 4;
277         return 1;
278 }
279
280 __setup("debug", debug_kernel);
281 __setup("quiet", quiet_kernel);
282
283 /*
284  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
285  * failed parameters
286  */
287 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
288 {
289         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
290         if (val) {
291                 /* param=val or param="val"? */
292                 if (val == param+strlen(param)+1)
293                         val[-1] = '=';
294                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
295                         val[-2] = '=';
296                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
297                         val--;
298                 } else
299                         BUG();
300         }
301
302         /* Handle obsolete-style parameters */
303         if (obsolete_checksetup(param))
304                 return 0;
305
306         /*
307          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
308          * line work?"
309          */
310         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
311                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
312                 return 0;
313         }
314
315         if (panic_later)
316                 return 0;
317
318         if (val) {
319                 /* Environment option */
320                 unsigned int i;
321                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
322                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
323                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
324                                 panic_param = param;
325                         }
326                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
327                                 break;
328                 }
329                 envp_init[i] = param;
330         } else {
331                 /* Command line option */
332                 unsigned int i;
333                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
334                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
335                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
336                                 panic_param = param;
337                         }
338                 }
339                 argv_init[i] = param;
340         }
341         return 0;
342 }
343
344 static int __init init_setup(char *str)
345 {
346         unsigned int i;
347
348         execute_command = str;
349         /*
350          * In case LILO is going to boot us with default command line,
351          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
352          * the shell think it should execute a script with such name.
353          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
354          */
355         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
356                 argv_init[i] = NULL;
357         return 1;
358 }
359 __setup("init=", init_setup);
360
361 extern void setup_arch(char **);
362 extern void cpu_idle(void);
363
364 #ifndef CONFIG_SMP
365
366 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
367 static void __init smp_init(void)
368 {
369         APIC_init_uniprocessor();
370 }
371 #else
372 #define smp_init()      do { } while (0)
373 #endif
374
375 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
376 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
377
378 #else
379
380 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
381 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
382
383 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
384
385 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
386 {
387         unsigned long size, i;
388         char *ptr;
389         /* Created by linker magic */
390         extern char __per_cpu_start[], __per_cpu_end[];
391
392         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
393         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
394 #ifdef CONFIG_MODULES
395         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
396                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
397 #endif
398
399         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
400
401         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
402                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
403                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
404         }
405 }
406 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
407
408 /* Called by boot processor to activate the rest. */
409 static void __init smp_init(void)
410 {
411         unsigned int i;
412
413         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
414         for_each_present_cpu(i) {
415                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
416                         break;
417                 if (!cpu_online(i))
418                         cpu_up(i);
419         }
420
421         /* Any cleanup work */
422         printk("Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
423         smp_cpus_done(max_cpus);
424 #if 0
425         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
426
427         smp_threads_ready=1;
428         smp_commence();
429 #endif
430 }
431
432 #endif
433
434 /*
435  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
436  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
437  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
438  * cpu_idle.
439  *
440  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
441  */
442
443 static void noinline rest_init(void)
444         __releases(kernel_lock)
445 {
446         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
447         numa_default_policy();
448         unlock_kernel();
449         cpu_idle();
450
451
452 /* Check for early params. */
453 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
454 {
455         struct obs_kernel_param *p;
456         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
457
458         for (p = &__setup_start; p < &__setup_end; p++) {
459                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
460                         if (p->setup_func(val) != 0)
461                                 printk(KERN_WARNING
462                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
463                 }
464         }
465         /* We accept everything at this stage. */
466         return 0;
467 }
468
469 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
470 void __init parse_early_param(void)
471 {
472         static __initdata int done = 0;
473         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
474
475         if (done)
476                 return;
477
478         /* All fall through to do_early_param. */
479         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
480         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
481         done = 1;
482 }
483
484 /*
485  *      Activate the first processor.
486  */
487
488 asmlinkage void __init start_kernel(void)
489 {
490         char * command_line;
491         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
492 /*
493  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
494  * enable them
495  */
496         lock_kernel();
497         page_address_init();
498         printk(linux_banner);
499         setup_arch(&command_line);
500         setup_per_cpu_areas();
501
502         /*
503          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
504          * printk() and can access its per-cpu storage.
505          */
506         smp_prepare_boot_cpu();
507
508         /*
509          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
510          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
511          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
512          */
513         sched_init();
514         build_all_zonelists();
515         page_alloc_init();
516         printk("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
517         parse_early_param();
518         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
519                    __stop___param - __start___param,
520                    &unknown_bootoption);
521         sort_main_extable();
522         trap_init();
523         rcu_init();
524         init_IRQ();
525         pidhash_init();
526         init_timers();
527         softirq_init();
528         time_init();
529
530         /*
531          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
532          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
533          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
534          */
535         console_init();
536         if (panic_later)
537                 panic(panic_later, panic_param);
538         profile_init();
539         local_irq_enable();
540 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
541         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
542                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
543                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
544                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
545                 initrd_start = 0;
546         }
547 #endif
548         vfs_caches_init_early();
549         mem_init();
550         kmem_cache_init();
551         numa_policy_init();
552         if (late_time_init)
553                 late_time_init();
554         calibrate_delay();
555         pidmap_init();
556         pgtable_cache_init();
557         prio_tree_init();
558         anon_vma_init();
559 #ifdef CONFIG_X86
560         if (efi_enabled)
561                 efi_enter_virtual_mode();
562 #endif
563         fork_init(num_physpages);
564         proc_caches_init();
565         buffer_init();
566         unnamed_dev_init();
567         security_init();
568         vfs_caches_init(num_physpages);
569         radix_tree_init();
570         signals_init();
571         /* rootfs populating might need page-writeback */
572         page_writeback_init();
573 #ifdef CONFIG_PROC_FS
574         proc_root_init();
575 #endif
576         check_bugs();
577
578         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
579
580         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
581         rest_init();
582 }
583
584 static int __initdata initcall_debug;
585
586 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
587 {
588         initcall_debug = 1;
589         return 1;
590 }
591 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
592
593 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
594
595 extern initcall_t __initcall_start, __initcall_end;
596
597 static void __init do_initcalls(void)
598 {
599         initcall_t *call;
600         int count = preempt_count();
601
602         for (call = &__initcall_start; call < &__initcall_end; call++) {
603                 char *msg;
604
605                 if (initcall_debug) {
606                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
607                         print_fn_descriptor_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
608                         printk("\n");
609                 }
610
611                 (*call)();
612
613                 msg = NULL;
614                 if (preempt_count() != count) {
615                         msg = "preemption imbalance";
616                         preempt_count() = count;
617                 }
618                 if (irqs_disabled()) {
619                         msg = "disabled interrupts";
620                         local_irq_enable();
621                 }
622                 if (msg) {
623                         printk("error in initcall at 0x%p: "
624                                 "returned with %s\n", *call, msg);
625                 }
626         }
627
628         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
629         flush_scheduled_work();
630 }
631
632 /*
633  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
634  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
635  * running, and memory and process management works.
636  *
637  * Now we can finally start doing some real work..
638  */
639 static void __init do_basic_setup(void)
640 {
641         /* drivers will send hotplug events */
642         init_workqueues();
643         usermodehelper_init();
644         key_init();
645         driver_init();
646
647 #ifdef CONFIG_SYSCTL
648         sysctl_init();
649 #endif
650
651         /* Networking initialization needs a process context */ 
652         sock_init();
653
654         do_initcalls();
655 }
656
657 static void do_pre_smp_initcalls(void)
658 {
659         extern int spawn_ksoftirqd(void);
660 #ifdef CONFIG_SMP
661         extern int migration_init(void);
662
663         migration_init();
664 #endif
665         spawn_ksoftirqd();
666 }
667
668 static void run_init_process(char *init_filename)
669 {
670         argv_init[0] = init_filename;
671         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
672 }
673
674 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
675 {
676 #ifdef CONFIG_SMP
677         int i;
678
679         /*
680          * If arch is not hotplug ready and did not populate
681          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
682          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
683          */
684         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
685                 for_each_cpu(i) {
686                         cpu_set(i, cpu_present_map);
687                 }
688         }
689 #endif
690 }
691
692 static int init(void * unused)
693 {
694         lock_kernel();
695         /*
696          * Tell the world that we're going to be the grim
697          * reaper of innocent orphaned children.
698          *
699          * We don't want people to have to make incorrect
700          * assumptions about where in the task array this
701          * can be found.
702          */
703         child_reaper = current;
704
705         /* Sets up cpus_possible() */
706         smp_prepare_cpus(max_cpus);
707
708         do_pre_smp_initcalls();
709
710         fixup_cpu_present_map();
711         smp_init();
712
713         /*
714          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
715          * firmware files.
716          */
717         populate_rootfs();
718
719         do_basic_setup();
720
721         sched_init_smp();
722
723         /*
724          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
725          * the work
726          */
727         if (sys_access((const char __user *) "/init", 0) == 0)
728                 execute_command = "/init";
729         else
730                 prepare_namespace();
731
732         /*
733          * Ok, we have completed the initial bootup, and
734          * we're essentially up and running. Get rid of the
735          * initmem segments and start the user-mode stuff..
736          */
737         free_initmem();
738         unlock_kernel();
739         system_state = SYSTEM_RUNNING;
740         numa_default_policy();
741
742         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
743                 printk("Warning: unable to open an initial console.\n");
744
745         (void) sys_dup(0);
746         (void) sys_dup(0);
747         
748         /*
749          * We try each of these until one succeeds.
750          *
751          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
752          * trying to recover a really broken machine.
753          */
754
755         if (execute_command)
756                 run_init_process(execute_command);
757
758         run_init_process("/sbin/init");
759         run_init_process("/etc/init");
760         run_init_process("/bin/init");
761         run_init_process("/bin/sh");
762
763         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
764 }
765
766 static int early_param_test(char *rest)
767 {
768         printk("early_parm_test: %s\n", rest ?: "(null)");
769         return rest ? 0 : -EINVAL;
770 }
771 early_param("testsetup", early_param_test);
772 static int early_setup_test(char *rest)
773 {
774         printk("early_setup_test: %s\n", rest ?: "(null)");
775         return 0;
776 }
777 __setup("testsetup_long", early_setup_test);