vserver 1.9.3
[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
49 #include <asm/io.h>
50 #include <asm/bugs.h>
51 #include <asm/setup.h>
52
53 /*
54  * This is one of the first .c files built. Error out early
55  * if we have compiler trouble..
56  */
57 #if __GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ == 96
58 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
59 #error This compiler cannot compile correctly with frame pointers enabled
60 #endif
61 #endif
62
63 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
64 #include <asm/smp.h>
65 #endif
66
67 /*
68  * Versions of gcc older than that listed below may actually compile
69  * and link okay, but the end product can have subtle run time bugs.
70  * To avoid associated bogus bug reports, we flatly refuse to compile
71  * with a gcc that is known to be too old from the very beginning.
72  */
73 #if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 95)
74 #error Sorry, your GCC is too old. It builds incorrect kernels.
75 #endif
76
77 extern char *linux_banner;
78
79 static int init(void *);
80
81 extern void init_IRQ(void);
82 extern void sock_init(void);
83 extern void fork_init(unsigned long);
84 extern void mca_init(void);
85 extern void sbus_init(void);
86 extern void sysctl_init(void);
87 extern void signals_init(void);
88 extern void buffer_init(void);
89 extern void pidhash_init(void);
90 extern void pidmap_init(void);
91 extern void prio_tree_init(void);
92 extern void radix_tree_init(void);
93 extern void free_initmem(void);
94 extern void populate_rootfs(void);
95 extern void driver_init(void);
96 extern void prepare_namespace(void);
97 #ifdef  CONFIG_ACPI
98 extern void acpi_early_init(void);
99 #else
100 static inline void acpi_early_init(void) { }
101 #endif
102
103 #ifdef CONFIG_TC
104 extern void tc_init(void);
105 #endif
106
107 enum system_states system_state;
108 EXPORT_SYMBOL(system_state);
109
110 /*
111  * Boot command-line arguments
112  */
113 #define MAX_INIT_ARGS 32
114 #define MAX_INIT_ENVS 32
115
116 extern void time_init(void);
117 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
118 void (*late_time_init)(void);
119 extern void softirq_init(void);
120
121 /* Untouched command line (eg. for /proc) saved by arch-specific code. */
122 char saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
123
124 static char *execute_command;
125
126 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
127 static unsigned int max_cpus = NR_CPUS;
128
129 /*
130  * Setup routine for controlling SMP activation
131  *
132  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
133  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
134  *
135  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
136  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
137  * SMP mode to <NUM>.
138  */
139 static int __init nosmp(char *str)
140 {
141         max_cpus = 0;
142         return 1;
143 }
144
145 __setup("nosmp", nosmp);
146
147 static int __init maxcpus(char *str)
148 {
149         get_option(&str, &max_cpus);
150         return 1;
151 }
152
153 __setup("maxcpus=", maxcpus);
154
155 static char * argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
156 char * envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
157 static const char *panic_later, *panic_param;
158
159 static int __init obsolete_checksetup(char *line)
160 {
161         struct obs_kernel_param *p;
162         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
163
164         p = &__setup_start;
165         do {
166                 int n = strlen(p->str);
167                 if (!strncmp(line, p->str, n)) {
168                         if (p->early) {
169                                 /* Already done in parse_early_param?  (Needs
170                                  * exact match on param part) */
171                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
172                                         return 1;
173                         } else if (!p->setup_func) {
174                                 printk(KERN_WARNING "Parameter %s is obsolete,"
175                                        " ignored\n", p->str);
176                                 return 1;
177                         } else if (p->setup_func(line + n))
178                                 return 1;
179                 }
180                 p++;
181         } while (p < &__setup_end);
182         return 0;
183 }
184
185 static unsigned long preset_lpj;
186 static int __init lpj_setup(char *str)
187 {
188         preset_lpj = simple_strtoul(str,NULL,0);
189         return 1;
190 }
191
192 __setup("lpj=", lpj_setup);
193
194 /*
195  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
196  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
197  */
198 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
199
200 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
201
202 /*
203  * This is the number of bits of precision for the loops_per_jiffy.  Each
204  * bit takes on average 1.5/HZ seconds.  This (like the original) is a little
205  * better than 1%
206  */
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         if (preset_lpj) {
215                 loops_per_jiffy = preset_lpj;
216                 printk("Calibrating delay loop (skipped)... "
217                         "%lu.%02lu BogoMIPS preset\n",
218                         loops_per_jiffy/(500000/HZ),
219                         (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
220         } else {
221                 loops_per_jiffy = (1<<12);
222
223                 printk(KERN_DEBUG "Calibrating delay loop... ");
224                 while ((loops_per_jiffy <<= 1) != 0) {
225                         /* wait for "start of" clock tick */
226                         ticks = jiffies;
227                         while (ticks == jiffies)
228                                 /* nothing */;
229                         /* Go .. */
230                         ticks = jiffies;
231                         __delay(loops_per_jiffy);
232                         ticks = jiffies - ticks;
233                         if (ticks)
234                                 break;
235                 }
236
237                 /*
238                  * Do a binary approximation to get loops_per_jiffy set to
239                  * equal one clock (up to lps_precision bits)
240                  */
241                 loops_per_jiffy >>= 1;
242                 loopbit = loops_per_jiffy;
243                 while (lps_precision-- && (loopbit >>= 1)) {
244                         loops_per_jiffy |= loopbit;
245                         ticks = jiffies;
246                         while (ticks == jiffies)
247                                 /* nothing */;
248                         ticks = jiffies;
249                         __delay(loops_per_jiffy);
250                         if (jiffies != ticks)   /* longer than 1 tick */
251                                 loops_per_jiffy &= ~loopbit;
252                 }
253
254                 /* Round the value and print it */
255                 printk("%lu.%02lu BogoMIPS (lpj=%lu)\n",
256                         loops_per_jiffy/(500000/HZ),
257                         (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100,
258                         loops_per_jiffy);
259         }
260
261 }
262
263 static int __init debug_kernel(char *str)
264 {
265         if (*str)
266                 return 0;
267         console_loglevel = 10;
268         return 1;
269 }
270
271 static int __init quiet_kernel(char *str)
272 {
273         if (*str)
274                 return 0;
275         console_loglevel = 4;
276         return 1;
277 }
278
279 __setup("debug", debug_kernel);
280 __setup("quiet", quiet_kernel);
281
282 /*
283  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
284  * failed parameters
285  */
286 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val)
287 {
288         /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
289         if (val) {
290                 if (val[-1] == '"') val[-2] = '=';
291                 else val[-1] = '=';
292         }
293
294         /* Handle obsolete-style parameters */
295         if (obsolete_checksetup(param))
296                 return 0;
297
298         /*
299          * Preemptive maintenance for "why didn't my mispelled command
300          * line work?"
301          */
302         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val)) {
303                 printk(KERN_ERR "Unknown boot option `%s': ignoring\n", param);
304                 return 0;
305         }
306
307         if (panic_later)
308                 return 0;
309
310         if (val) {
311                 /* Environment option */
312                 unsigned int i;
313                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
314                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
315                                 panic_later = "Too many boot env vars at `%s'";
316                                 panic_param = param;
317                         }
318                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
319                                 break;
320                 }
321                 envp_init[i] = param;
322         } else {
323                 /* Command line option */
324                 unsigned int i;
325                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
326                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
327                                 panic_later = "Too many boot init vars at `%s'";
328                                 panic_param = param;
329                         }
330                 }
331                 argv_init[i] = param;
332         }
333         return 0;
334 }
335
336 static int __init init_setup(char *str)
337 {
338         unsigned int i;
339
340         execute_command = str;
341         /*
342          * In case LILO is going to boot us with default command line,
343          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
344          * the shell think it should execute a script with such name.
345          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
346          */
347         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
348                 argv_init[i] = NULL;
349         return 1;
350 }
351 __setup("init=", init_setup);
352
353 extern void setup_arch(char **);
354 extern void cpu_idle(void);
355
356 #ifndef CONFIG_SMP
357
358 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
359 static void __init smp_init(void)
360 {
361         APIC_init_uniprocessor();
362 }
363 #else
364 #define smp_init()      do { } while (0)
365 #endif
366
367 static inline void setup_per_cpu_areas(void) { }
368 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
369
370 #else
371
372 #ifdef __GENERIC_PER_CPU
373 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];
374
375 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
376
377 static void __init setup_per_cpu_areas(void)
378 {
379         unsigned long size, i;
380         char *ptr;
381         /* Created by linker magic */
382         extern char __per_cpu_start[], __per_cpu_end[];
383
384         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
385         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
386 #ifdef CONFIG_MODULES
387         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
388                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
389 #endif
390
391         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
392
393         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size) {
394                 __per_cpu_offset[i] = ptr - __per_cpu_start;
395                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
396         }
397 }
398 #endif /* !__GENERIC_PER_CPU */
399
400 /* Called by boot processor to activate the rest. */
401 static void __init smp_init(void)
402 {
403         unsigned int i;
404
405         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
406         for_each_present_cpu(i) {
407                 if (num_online_cpus() >= max_cpus)
408                         break;
409                 if (!cpu_online(i))
410                         cpu_up(i);
411         }
412
413         /* Any cleanup work */
414         printk("Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
415         smp_cpus_done(max_cpus);
416 #if 0
417         /* Get other processors into their bootup holding patterns. */
418
419         smp_threads_ready=1;
420         smp_commence();
421 #endif
422 }
423
424 #endif
425
426 /*
427  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
428  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
429  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
430  * cpu_idle.
431  *
432  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
433  */
434
435 static void noinline rest_init(void)
436 {
437         kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
438         numa_default_policy();
439         unlock_kernel();
440         cpu_idle();
441
442
443 /* Check for early params. */
444 static int __init do_early_param(char *param, char *val)
445 {
446         struct obs_kernel_param *p;
447         extern struct obs_kernel_param __setup_start, __setup_end;
448
449         for (p = &__setup_start; p < &__setup_end; p++) {
450                 if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {
451                         if (p->setup_func(val) != 0)
452                                 printk(KERN_WARNING
453                                        "Malformed early option '%s'\n", param);
454                 }
455         }
456         /* We accept everything at this stage. */
457         return 0;
458 }
459
460 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
461 void __init parse_early_param(void)
462 {
463         static __initdata int done = 0;
464         static __initdata char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
465
466         if (done)
467                 return;
468
469         /* All fall through to do_early_param. */
470         strlcpy(tmp_cmdline, saved_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
471         parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
472         done = 1;
473 }
474
475 /*
476  *      Activate the first processor.
477  */
478
479 asmlinkage void __init start_kernel(void)
480 {
481         char * command_line;
482         extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
483 /*
484  * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
485  * enable them
486  */
487         lock_kernel();
488         page_address_init();
489         printk(linux_banner);
490         setup_arch(&command_line);
491         setup_per_cpu_areas();
492
493         /*
494          * Mark the boot cpu "online" so that it can call console drivers in
495          * printk() and can access its per-cpu storage.
496          */
497         smp_prepare_boot_cpu();
498
499         /*
500          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
501          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
502          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
503          */
504         sched_init();
505         build_all_zonelists();
506         page_alloc_init();
507         printk("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
508         parse_early_param();
509         parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
510                    __stop___param - __start___param,
511                    &unknown_bootoption);
512         sort_main_extable();
513         trap_init();
514         rcu_init();
515         init_IRQ();
516         pidhash_init();
517         init_timers();
518         softirq_init();
519         time_init();
520
521         /*
522          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
523          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
524          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
525          */
526         console_init();
527         if (panic_later)
528                 panic(panic_later, panic_param);
529         profile_init();
530         local_irq_enable();
531 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
532         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
533                         initrd_start < min_low_pfn << PAGE_SHIFT) {
534                 printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - "
535                     "disabling it.\n",initrd_start,min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
536                 initrd_start = 0;
537         }
538 #endif
539         vfs_caches_init_early();
540         mem_init();
541         kmem_cache_init();
542         numa_policy_init();
543         if (late_time_init)
544                 late_time_init();
545         calibrate_delay();
546         pidmap_init();
547         pgtable_cache_init();
548         prio_tree_init();
549         anon_vma_init();
550 #ifdef CONFIG_X86
551         if (efi_enabled)
552                 efi_enter_virtual_mode();
553 #endif
554         fork_init(num_physpages);
555         proc_caches_init();
556         buffer_init();
557         unnamed_dev_init();
558         security_scaffolding_startup();
559         vfs_caches_init(num_physpages);
560         radix_tree_init();
561         signals_init();
562         /* rootfs populating might need page-writeback */
563         page_writeback_init();
564 #ifdef CONFIG_PROC_FS
565         proc_root_init();
566 #endif
567         check_bugs();
568
569         acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
570
571         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
572         rest_init();
573 }
574
575 static int __initdata initcall_debug;
576
577 static int __init initcall_debug_setup(char *str)
578 {
579         initcall_debug = 1;
580         return 1;
581 }
582 __setup("initcall_debug", initcall_debug_setup);
583
584 struct task_struct *child_reaper = &init_task;
585
586 extern initcall_t __initcall_start, __initcall_end;
587
588 static void __init do_initcalls(void)
589 {
590         initcall_t *call;
591         int count = preempt_count();
592
593         for (call = &__initcall_start; call < &__initcall_end; call++) {
594                 char *msg;
595
596                 if (initcall_debug) {
597                         printk(KERN_DEBUG "Calling initcall 0x%p", *call);
598                         print_symbol(": %s()", (unsigned long) *call);
599                         printk("\n");
600                 }
601
602                 (*call)();
603
604                 msg = NULL;
605                 if (preempt_count() != count) {
606                         msg = "preemption imbalance";
607                         preempt_count() = count;
608                 }
609                 if (irqs_disabled()) {
610                         msg = "disabled interrupts";
611                         local_irq_enable();
612                 }
613                 if (msg) {
614                         printk("error in initcall at 0x%p: "
615                                 "returned with %s\n", *call, msg);
616                 }
617         }
618
619         /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
620         flush_scheduled_work();
621 }
622
623 /*
624  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
625  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
626  * running, and memory and process management works.
627  *
628  * Now we can finally start doing some real work..
629  */
630 static void __init do_basic_setup(void)
631 {
632         /* drivers will send hotplug events */
633         init_workqueues();
634         usermodehelper_init();
635
636         driver_init();
637
638 #ifdef CONFIG_SYSCTL
639         sysctl_init();
640 #endif
641
642         /* Networking initialization needs a process context */ 
643         sock_init();
644
645         do_initcalls();
646 }
647
648 static void do_pre_smp_initcalls(void)
649 {
650         extern int spawn_ksoftirqd(void);
651 #ifdef CONFIG_SMP
652         extern int migration_init(void);
653
654         migration_init();
655 #endif
656         spawn_ksoftirqd();
657 }
658
659 static void run_init_process(char *init_filename)
660 {
661         argv_init[0] = init_filename;
662         execve(init_filename, argv_init, envp_init);
663 }
664
665 static inline void fixup_cpu_present_map(void)
666 {
667 #ifdef CONFIG_SMP
668         int i;
669
670         /*
671          * If arch is not hotplug ready and did not populate
672          * cpu_present_map, just make cpu_present_map same as cpu_possible_map
673          * for other cpu bringup code to function as normal. e.g smp_init() etc.
674          */
675         if (cpus_empty(cpu_present_map)) {
676                 for_each_cpu(i) {
677                         cpu_set(i, cpu_present_map);
678                 }
679         }
680 #endif
681 }
682
683 static int init(void * unused)
684 {
685         lock_kernel();
686         /*
687          * Tell the world that we're going to be the grim
688          * reaper of innocent orphaned children.
689          *
690          * We don't want people to have to make incorrect
691          * assumptions about where in the task array this
692          * can be found.
693          */
694         child_reaper = current;
695
696         /* Sets up cpus_possible() */
697         smp_prepare_cpus(max_cpus);
698
699         do_pre_smp_initcalls();
700
701         fixup_cpu_present_map();
702         smp_init();
703         sched_init_smp();
704
705         /*
706          * Do this before initcalls, because some drivers want to access
707          * firmware files.
708          */
709         populate_rootfs();
710
711         do_basic_setup();
712
713         /*
714          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
715          * the work
716          */
717         if (sys_access((const char __user *) "/init", 0) == 0)
718                 execute_command = "/init";
719         else
720                 prepare_namespace();
721
722         /*
723          * Ok, we have completed the initial bootup, and
724          * we're essentially up and running. Get rid of the
725          * initmem segments and start the user-mode stuff..
726          */
727         free_initmem();
728         unlock_kernel();
729         system_state = SYSTEM_RUNNING;
730         numa_default_policy();
731
732         if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
733                 printk("Warning: unable to open an initial console.\n");
734
735         (void) sys_dup(0);
736         (void) sys_dup(0);
737         
738         /*
739          * We try each of these until one succeeds.
740          *
741          * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
742          * trying to recover a really broken machine.
743          */
744
745         if (execute_command)
746                 run_init_process(execute_command);
747
748         run_init_process("/sbin/init");
749         run_init_process("/etc/init");
750         run_init_process("/bin/init");
751         run_init_process("/bin/sh");
752
753         panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");
754 }
755
756 static int early_param_test(char *rest)
757 {
758         printk("early_parm_test: %s\n", rest ?: "(null)");
759         return rest ? 0 : -EINVAL;
760 }
761 early_param("testsetup", early_param_test);
762 static int early_setup_test(char *rest)
763 {
764         printk("early_setup_test: %s\n", rest ?: "(null)");
765         return 0;
766 }
767 __setup("testsetup_long", early_setup_test);