arch/ppc64/boot/main.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Paul Mackerras 1997.
   3  *
   4  * Updates for PPC64 by Todd Inglett, Dave Engebretsen & Peter Bergner.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11 #include "ppc32-types.h"
  12 #include "zlib.h"
  13 #include <linux/elf.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <asm/processor.h>
  16 #include <asm/page.h>
  17 #include <asm/bootinfo.h>
  18
  19 extern void *finddevice(const char *);
  20 extern int getprop(void *, const char *, void *, int);
  21 extern void printk(char *fmt, ...);
  22 extern void printf(const char *fmt, ...);
  23 extern int sprintf(char *buf, const char *fmt, ...);
  24 void gunzip(void *, int, unsigned char *, int *);
  25 void *claim(unsigned int, unsigned int, unsigned int);
  26 void flush_cache(void *, unsigned long);
  27 void pause(void);
  28 extern void exit(void);
  29
  30 unsigned long strlen(const char *s);
  31 void *memmove(void *dest, const void *src, unsigned long n);
  32 void *memcpy(void *dest, const void *src, unsigned long n);
  33
  34 static struct bi_record *make_bi_recs(unsigned long);
  35
  36 #define RAM_START       0x00000000
  37 #define RAM_END         (64<<20)
  38
  39 /* Value picked to match that used by yaboot */
  40 #define PROG_START      0x01400000
  41
  42 char *avail_ram;
  43 char *begin_avail, *end_avail;
  44 char *avail_high;
  45 unsigned int heap_use;
  46 unsigned int heap_max;
  47
  48 extern char _start[];
  49 extern char _vmlinux_start[];
  50 extern char _vmlinux_end[];
  51 extern char _sysmap_start[];
  52 extern char _sysmap_end[];
  53 extern char _initrd_start[];
  54 extern char _initrd_end[];
  55 extern unsigned long vmlinux_filesize;
  56 extern unsigned long vmlinux_memsize;
  57
  58 struct addr_range {
  59         unsigned long addr;
  60         unsigned long size;
  61         unsigned long memsize;
  62 };
  63 struct addr_range vmlinux = {0, 0, 0};
  64 struct addr_range vmlinuz = {0, 0, 0};
  65 struct addr_range sysmap  = {0, 0, 0};
  66 struct addr_range initrd  = {0, 0, 0};
  67
  68 static char scratch[128<<10];   /* 128kB of scratch space for gunzip */
  69
  70 typedef void (*kernel_entry_t)( unsigned long,
  71                                 unsigned long,
  72                                 void *,
  73                                 struct bi_record *);
  74
  75
  76 int (*prom)(void *);
  77
  78 void *chosen_handle;
  79 void *stdin;
  80 void *stdout;
  81 void *stderr;
  82
  83
  84 void
  85 start(unsigned long a1, unsigned long a2, void *promptr)
  86 {
  87         unsigned long i, claim_addr, claim_size;
  88         struct bi_record *bi_recs;
  89         kernel_entry_t kernel_entry;
  90         Elf64_Ehdr *elf64;
  91         Elf64_Phdr *elf64ph;
  92
  93         prom = (int (*)(void *)) promptr;
  94         chosen_handle = finddevice("/chosen");
  95         if (chosen_handle == (void *) -1)
  96                 exit();
  97         if (getprop(chosen_handle, "stdout", &stdout, sizeof(stdout)) != 4)
  98                 exit();
  99         stderr = stdout;
 100         if (getprop(chosen_handle, "stdin", &stdin, sizeof(stdin)) != 4)
 101                 exit();
 102
 103         printf("zImage starting: loaded at 0x%x\n\r", (unsigned)_start);
 104
 105 #if 0
 106         sysmap.size = (unsigned long)(_sysmap_end - _sysmap_start);
 107         sysmap.memsize = sysmap.size;
 108         if ( sysmap.size > 0 ) {
 109                 sysmap.addr = (RAM_END - sysmap.size) & ~0xFFF;
 110                 claim(sysmap.addr, RAM_END - sysmap.addr, 0);
 111                 printf("initial ramdisk moving 0x%lx <- 0x%lx (%lx bytes)\n\r",
 112                        sysmap.addr, (unsigned long)_sysmap_start, sysmap.size);
 113                 memcpy((void *)sysmap.addr, (void *)_sysmap_start, sysmap.size);
 114         }
 115 #endif
 116
 117         initrd.size = (unsigned long)(_initrd_end - _initrd_start);
 118         initrd.memsize = initrd.size;
 119         if ( initrd.size > 0 ) {
 120                 initrd.addr = (RAM_END - initrd.size) & ~0xFFF;
 121                 a1 = a2 = 0;
 122                 claim(initrd.addr, RAM_END - initrd.addr, 0);
 123                 printf("initial ramdisk moving 0x%lx <- 0x%lx (%lx bytes)\n\r",
 124                        initrd.addr, (unsigned long)_initrd_start, initrd.size);
 125                 memcpy((void *)initrd.addr, (void *)_initrd_start, initrd.size);
 126         }
 127
 128         vmlinuz.addr = (unsigned long)_vmlinux_start;
 129         vmlinuz.size = (unsigned long)(_vmlinux_end - _vmlinux_start);
 130         vmlinux.addr = (unsigned long)(void *)-1;
 131         vmlinux.size = PAGE_ALIGN(vmlinux_filesize);
 132         vmlinux.memsize = vmlinux_memsize;
 133
 134         claim_size = vmlinux.memsize /* PPPBBB: + fudge for bi_recs */;
 135         for(claim_addr = PROG_START;
 136             claim_addr <= PROG_START * 8;
 137             claim_addr += 0x100000) {
 138 #ifdef DEBUG
 139                 printf("    trying: 0x%08lx\n\r", claim_addr);
 140 #endif
 141                 vmlinux.addr = (unsigned long)claim(claim_addr, claim_size, 0);
 142                 if ((void *)vmlinux.addr != (void *)-1) break;
 143         }
 144         if ((void *)vmlinux.addr == (void *)-1) {
 145                 printf("claim error, can't allocate kernel memory\n\r");
 146                 exit();
 147         }
 148
 149         /* PPPBBB: should kernel always be gziped? */
 150         if (*(unsigned short *)vmlinuz.addr == 0x1f8b) {
 151                 avail_ram = scratch;
 152                 begin_avail = avail_high = avail_ram;
 153                 end_avail = scratch + sizeof(scratch);
 154                 printf("gunzipping (0x%lx <- 0x%lx:0x%0lx)...",
 155                        vmlinux.addr, vmlinuz.addr, vmlinuz.addr+vmlinuz.size);
 156                 gunzip((void *)vmlinux.addr, vmlinux.size,
 157                         (unsigned char *)vmlinuz.addr, (int *)&vmlinuz.size);
 158                 printf("done %lu bytes\n\r", vmlinuz.size);
 159                 printf("%u bytes of heap consumed, max in use %u\n\r",
 160                        (unsigned)(avail_high - begin_avail), heap_max);
 161         } else {
 162                 memmove((void *)vmlinux.addr,(void *)vmlinuz.addr,vmlinuz.size);
 163         }
 164
 165         /* Skip over the ELF header */
 166         elf64 = (Elf64_Ehdr *)vmlinux.addr;
 167         if ( elf64->e_ident[EI_MAG0]  != ELFMAG0        ||
 168              elf64->e_ident[EI_MAG1]  != ELFMAG1        ||
 169              elf64->e_ident[EI_MAG2]  != ELFMAG2        ||
 170              elf64->e_ident[EI_MAG3]  != ELFMAG3        ||
 171              elf64->e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS64     ||
 172              elf64->e_ident[EI_DATA]  != ELFDATA2MSB    ||
 173              elf64->e_type            != ET_EXEC        ||
 174              elf64->e_machine         != EM_PPC64 )
 175         {
 176                 printf("Error: not a valid PPC64 ELF file!\n\r");
 177                 exit();
 178         }
 179
 180         elf64ph = (Elf64_Phdr *)((unsigned long)elf64 +
 181                                 (unsigned long)elf64->e_phoff);
 182         for(i=0; i < (unsigned int)elf64->e_phnum ;i++,elf64ph++) {
 183                 if (elf64ph->p_type == PT_LOAD && elf64ph->p_offset != 0)
 184                         break;
 185         }
 186 #ifdef DEBUG
 187         printf("... skipping 0x%lx bytes of ELF header\n\r",
 188                         (unsigned long)elf64ph->p_offset);
 189 #endif
 190         vmlinux.addr += (unsigned long)elf64ph->p_offset;
 191         vmlinux.size -= (unsigned long)elf64ph->p_offset;
 192
 193         flush_cache((void *)vmlinux.addr, vmlinux.memsize);
 194
 195         bi_recs = make_bi_recs(vmlinux.addr + vmlinux.memsize);
 196
 197         kernel_entry = (kernel_entry_t)vmlinux.addr;
 198 #ifdef DEBUG
 199         printf( "kernel:\n\r"
 200                 "        entry addr = 0x%lx\n\r"
 201                 "        a1         = 0x%lx,\n\r"
 202                 "        a2         = 0x%lx,\n\r"
 203                 "        prom       = 0x%lx,\n\r"
 204                 "        bi_recs    = 0x%lx,\n\r",
 205                 (unsigned long)kernel_entry, a1, a2,
 206                 (unsigned long)prom, (unsigned long)bi_recs);
 207 #endif
 208
 209         kernel_entry( a1, a2, prom, bi_recs );
 210
 211         printf("Error: Linux kernel returned to zImage bootloader!\n\r");
 212
 213         exit();
 214 }
 215
 216 static struct bi_record *
 217 make_bi_recs(unsigned long addr)
 218 {
 219         struct bi_record *bi_recs;
 220         struct bi_record *rec;
 221
 222         bi_recs = rec = bi_rec_init(addr);
 223
 224         rec = bi_rec_alloc(rec, 2);
 225         rec->tag = BI_FIRST;
 226         /* rec->data[0] = ...;  # Written below before return */
 227         /* rec->data[1] = ...;  # Written below before return */
 228
 229         rec = bi_rec_alloc_bytes(rec, strlen("chrpboot")+1);
 230         rec->tag = BI_BOOTLOADER_ID;
 231         sprintf( (char *)rec->data, "chrpboot");
 232
 233         rec = bi_rec_alloc(rec, 2);
 234         rec->tag = BI_MACHTYPE;
 235         rec->data[0] = PLATFORM_PSERIES;
 236         rec->data[1] = 1;
 237
 238         if ( initrd.size > 0 ) {
 239                 rec = bi_rec_alloc(rec, 2);
 240                 rec->tag = BI_INITRD;
 241                 rec->data[0] = initrd.addr;
 242                 rec->data[1] = initrd.size;
 243         }
 244
 245         if ( sysmap.size > 0 ) {
 246                 rec = bi_rec_alloc(rec, 2);
 247                 rec->tag = BI_SYSMAP;
 248                 rec->data[0] = (unsigned long)sysmap.addr;
 249                 rec->data[1] = (unsigned long)sysmap.size;
 250         }
 251
 252         rec = bi_rec_alloc(rec, 1);
 253         rec->tag = BI_LAST;
 254         rec->data[0] = (bi_rec_field)bi_recs;
 255
 256         /* Save the _end_ address of the bi_rec's in the first bi_rec
 257          * data field for easy access by the kernel.
 258          */
 259         bi_recs->data[0] = (bi_rec_field)rec;
 260         bi_recs->data[1] = (bi_rec_field)rec + rec->size - (bi_rec_field)bi_recs;
 261
 262         return bi_recs;
 263 }
 264
 265 struct memchunk {
 266         unsigned int size;
 267         unsigned int pad;
 268         struct memchunk *next;
 269 };
 270
 271 static struct memchunk *freechunks;
 272
 273 void *zalloc(void *x, unsigned items, unsigned size)
 274 {
 275         void *p;
 276         struct memchunk **mpp, *mp;
 277
 278         size *= items;
 279         size = _ALIGN(size, sizeof(struct memchunk));
 280         heap_use += size;
 281         if (heap_use > heap_max)
 282                 heap_max = heap_use;
 283         for (mpp = &freechunks; (mp = *mpp) != 0; mpp = &mp->next) {
 284                 if (mp->size == size) {
 285                         *mpp = mp->next;
 286                         return mp;
 287                 }
 288         }
 289         p = avail_ram;
 290         avail_ram += size;
 291         if (avail_ram > avail_high)
 292                 avail_high = avail_ram;
 293         if (avail_ram > end_avail) {
 294                 printf("oops... out of memory\n\r");
 295                 pause();
 296         }
 297         return p;
 298 }
 299
 300 void zfree(void *x, void *addr, unsigned nb)
 301 {
 302         struct memchunk *mp = addr;
 303
 304         nb = _ALIGN(nb, sizeof(struct memchunk));
 305         heap_use -= nb;
 306         if (avail_ram == addr + nb) {
 307                 avail_ram = addr;
 308                 return;
 309         }
 310         mp->size = nb;
 311         mp->next = freechunks;
 312         freechunks = mp;
 313 }
 314
 315 #define HEAD_CRC        2
 316 #define EXTRA_FIELD     4
 317 #define ORIG_NAME       8
 318 #define COMMENT         0x10
 319 #define RESERVED        0xe0
 320
 321 #define DEFLATED        8
 322
 323 void gunzip(void *dst, int dstlen, unsigned char *src, int *lenp)
 324 {
 325         z_stream s;
 326         int r, i, flags;
 327
 328         /* skip header */
 329         i = 10;
 330         flags = src[3];
 331         if (src[2] != DEFLATED || (flags & RESERVED) != 0) {
 332                 printf("bad gzipped data\n\r");
 333                 exit();
 334         }
 335         if ((flags & EXTRA_FIELD) != 0)
 336                 i = 12 + src[10] + (src[11] << 8);
 337         if ((flags & ORIG_NAME) != 0)
 338                 while (src[i++] != 0)
 339                         ;
 340         if ((flags & COMMENT) != 0)
 341                 while (src[i++] != 0)
 342                         ;
 343         if ((flags & HEAD_CRC) != 0)
 344                 i += 2;
 345         if (i >= *lenp) {
 346                 printf("gunzip: ran out of data in header\n\r");
 347                 exit();
 348         }
 349
 350         s.zalloc = zalloc;
 351         s.zfree = zfree;
 352         r = inflateInit2(&s, -MAX_WBITS);
 353         if (r != Z_OK) {
 354                 printf("inflateInit2 returned %d\n\r", r);
 355                 exit();
 356         }
 357         s.next_in = src + i;
 358         s.avail_in = *lenp - i;
 359         s.next_out = dst;
 360         s.avail_out = dstlen;
 361         r = inflate(&s, Z_FINISH);
 362         if (r != Z_OK && r != Z_STREAM_END) {
 363                 printf("inflate returned %d msg: %s\n\r", r, s.msg);
 364                 exit();
 365         }
 366         *lenp = s.next_out - (unsigned char *) dst;
 367         inflateEnd(&s);
 368 }
 369