Merge git://git.infradead.org/mtd-2.6
[linux-2.6] / arch / powerpc / kernel / setup_64.c
1 /*
2  * 
3  * Common boot and setup code.
4  *
5  * Copyright (C) 2001 PPC64 Team, IBM Corp
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #undef DEBUG
14
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/reboot.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/initrd.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/ioport.h>
25 #include <linux/console.h>
26 #include <linux/utsname.h>
27 #include <linux/tty.h>
28 #include <linux/root_dev.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/unistd.h>
32 #include <linux/serial.h>
33 #include <linux/serial_8250.h>
34 #include <linux/bootmem.h>
35 #include <linux/pci.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/lmb.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/kdump.h>
40 #include <asm/prom.h>
41 #include <asm/processor.h>
42 #include <asm/pgtable.h>
43 #include <asm/smp.h>
44 #include <asm/elf.h>
45 #include <asm/machdep.h>
46 #include <asm/paca.h>
47 #include <asm/time.h>
48 #include <asm/cputable.h>
49 #include <asm/sections.h>
50 #include <asm/btext.h>
51 #include <asm/nvram.h>
52 #include <asm/setup.h>
53 #include <asm/system.h>
54 #include <asm/rtas.h>
55 #include <asm/iommu.h>
56 #include <asm/serial.h>
57 #include <asm/cache.h>
58 #include <asm/page.h>
59 #include <asm/mmu.h>
60 #include <asm/firmware.h>
61 #include <asm/xmon.h>
62 #include <asm/udbg.h>
63 #include <asm/kexec.h>
64
65 #include "setup.h"
66
67 #ifdef DEBUG
68 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
69 #else
70 #define DBG(fmt...)
71 #endif
72
73 int have_of = 1;
74 int boot_cpuid = 0;
75 u64 ppc64_pft_size;
76
77 /* Pick defaults since we might want to patch instructions
78  * before we've read this from the device tree.
79  */
80 struct ppc64_caches ppc64_caches = {
81         .dline_size = 0x40,
82         .log_dline_size = 6,
83         .iline_size = 0x40,
84         .log_iline_size = 6
85 };
86 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc64_caches);
87
88 /*
89  * These are used in binfmt_elf.c to put aux entries on the stack
90  * for each elf executable being started.
91  */
92 int dcache_bsize;
93 int icache_bsize;
94 int ucache_bsize;
95
96 #ifdef CONFIG_SMP
97
98 static int smt_enabled_cmdline;
99
100 /* Look for ibm,smt-enabled OF option */
101 static void check_smt_enabled(void)
102 {
103         struct device_node *dn;
104         const char *smt_option;
105
106         /* Allow the command line to overrule the OF option */
107         if (smt_enabled_cmdline)
108                 return;
109
110         dn = of_find_node_by_path("/options");
111
112         if (dn) {
113                 smt_option = of_get_property(dn, "ibm,smt-enabled", NULL);
114
115                 if (smt_option) {
116                         if (!strcmp(smt_option, "on"))
117                                 smt_enabled_at_boot = 1;
118                         else if (!strcmp(smt_option, "off"))
119                                 smt_enabled_at_boot = 0;
120                 }
121         }
122 }
123
124 /* Look for smt-enabled= cmdline option */
125 static int __init early_smt_enabled(char *p)
126 {
127         smt_enabled_cmdline = 1;
128
129         if (!p)
130                 return 0;
131
132         if (!strcmp(p, "on") || !strcmp(p, "1"))
133                 smt_enabled_at_boot = 1;
134         else if (!strcmp(p, "off") || !strcmp(p, "0"))
135                 smt_enabled_at_boot = 0;
136
137         return 0;
138 }
139 early_param("smt-enabled", early_smt_enabled);
140
141 #else
142 #define check_smt_enabled()
143 #endif /* CONFIG_SMP */
144
145 /* Put the paca pointer into r13 and SPRG3 */
146 void __init setup_paca(int cpu)
147 {
148         local_paca = &paca[cpu];
149         mtspr(SPRN_SPRG3, local_paca);
150 }
151
152 /*
153  * Early initialization entry point. This is called by head.S
154  * with MMU translation disabled. We rely on the "feature" of
155  * the CPU that ignores the top 2 bits of the address in real
156  * mode so we can access kernel globals normally provided we
157  * only toy with things in the RMO region. From here, we do
158  * some early parsing of the device-tree to setup out LMB
159  * data structures, and allocate & initialize the hash table
160  * and segment tables so we can start running with translation
161  * enabled.
162  *
163  * It is this function which will call the probe() callback of
164  * the various platform types and copy the matching one to the
165  * global ppc_md structure. Your platform can eventually do
166  * some very early initializations from the probe() routine, but
167  * this is not recommended, be very careful as, for example, the
168  * device-tree is not accessible via normal means at this point.
169  */
170
171 void __init early_setup(unsigned long dt_ptr)
172 {
173         /* Fill in any unititialised pacas */
174         initialise_pacas();
175
176         /* Identify CPU type */
177         identify_cpu(0, mfspr(SPRN_PVR));
178
179         /* Assume we're on cpu 0 for now. Don't write to the paca yet! */
180         setup_paca(0);
181
182         /* Enable early debugging if any specified (see udbg.h) */
183         udbg_early_init();
184
185         /* Initialize lockdep early or else spinlocks will blow */
186         lockdep_init();
187
188         DBG(" -> early_setup(), dt_ptr: 0x%lx\n", dt_ptr);
189
190         /*
191          * Do early initialization using the flattened device
192          * tree, such as retrieving the physical memory map or
193          * calculating/retrieving the hash table size.
194          */
195         early_init_devtree(__va(dt_ptr));
196
197         /* Now we know the logical id of our boot cpu, setup the paca. */
198         setup_paca(boot_cpuid);
199
200         /* Fix up paca fields required for the boot cpu */
201         get_paca()->cpu_start = 1;
202         get_paca()->stab_real = __pa((u64)&initial_stab);
203         get_paca()->stab_addr = (u64)&initial_stab;
204
205         /* Probe the machine type */
206         probe_machine();
207
208         setup_kdump_trampoline();
209
210         DBG("Found, Initializing memory management...\n");
211
212         /*
213          * Initialize the MMU Hash table and create the linear mapping
214          * of memory. Has to be done before stab/slb initialization as
215          * this is currently where the page size encoding is obtained
216          */
217         htab_initialize();
218
219         /*
220          * Initialize stab / SLB management except on iSeries
221          */
222         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
223                 slb_initialize();
224         else if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
225                 stab_initialize(get_paca()->stab_real);
226
227         DBG(" <- early_setup()\n");
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_SMP
231 void early_setup_secondary(void)
232 {
233         struct paca_struct *lpaca = get_paca();
234
235         /* Mark interrupts enabled in PACA */
236         lpaca->soft_enabled = 0;
237
238         /* Initialize hash table for that CPU */
239         htab_initialize_secondary();
240
241         /* Initialize STAB/SLB. We use a virtual address as it works
242          * in real mode on pSeries and we want a virutal address on
243          * iSeries anyway
244          */
245         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
246                 slb_initialize();
247         else
248                 stab_initialize(lpaca->stab_addr);
249 }
250
251 #endif /* CONFIG_SMP */
252
253 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC)
254 void smp_release_cpus(void)
255 {
256         extern unsigned long __secondary_hold_spinloop;
257         unsigned long *ptr;
258
259         DBG(" -> smp_release_cpus()\n");
260
261         /* All secondary cpus are spinning on a common spinloop, release them
262          * all now so they can start to spin on their individual paca
263          * spinloops. For non SMP kernels, the secondary cpus never get out
264          * of the common spinloop.
265          * This is useless but harmless on iSeries, secondaries are already
266          * waiting on their paca spinloops. */
267
268         ptr  = (unsigned long *)((unsigned long)&__secondary_hold_spinloop
269                         - PHYSICAL_START);
270         *ptr = 1;
271         mb();
272
273         DBG(" <- smp_release_cpus()\n");
274 }
275 #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_KEXEC */
276
277 /*
278  * Initialize some remaining members of the ppc64_caches and systemcfg
279  * structures
280  * (at least until we get rid of them completely). This is mostly some
281  * cache informations about the CPU that will be used by cache flush
282  * routines and/or provided to userland
283  */
284 static void __init initialize_cache_info(void)
285 {
286         struct device_node *np;
287         unsigned long num_cpus = 0;
288
289         DBG(" -> initialize_cache_info()\n");
290
291         for (np = NULL; (np = of_find_node_by_type(np, "cpu"));) {
292                 num_cpus += 1;
293
294                 /* We're assuming *all* of the CPUs have the same
295                  * d-cache and i-cache sizes... -Peter
296                  */
297
298                 if ( num_cpus == 1 ) {
299                         const u32 *sizep, *lsizep;
300                         u32 size, lsize;
301
302                         size = 0;
303                         lsize = cur_cpu_spec->dcache_bsize;
304                         sizep = of_get_property(np, "d-cache-size", NULL);
305                         if (sizep != NULL)
306                                 size = *sizep;
307                         lsizep = of_get_property(np, "d-cache-block-size", NULL);
308                         /* fallback if block size missing */
309                         if (lsizep == NULL)
310                                 lsizep = of_get_property(np, "d-cache-line-size", NULL);
311                         if (lsizep != NULL)
312                                 lsize = *lsizep;
313                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
314                                 DBG("Argh, can't find dcache properties ! "
315                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
316
317                         ppc64_caches.dsize = size;
318                         ppc64_caches.dline_size = lsize;
319                         ppc64_caches.log_dline_size = __ilog2(lsize);
320                         ppc64_caches.dlines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
321
322                         size = 0;
323                         lsize = cur_cpu_spec->icache_bsize;
324                         sizep = of_get_property(np, "i-cache-size", NULL);
325                         if (sizep != NULL)
326                                 size = *sizep;
327                         lsizep = of_get_property(np, "i-cache-block-size", NULL);
328                         if (lsizep == NULL)
329                                 lsizep = of_get_property(np, "i-cache-line-size", NULL);
330                         if (lsizep != NULL)
331                                 lsize = *lsizep;
332                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
333                                 DBG("Argh, can't find icache properties ! "
334                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
335
336                         ppc64_caches.isize = size;
337                         ppc64_caches.iline_size = lsize;
338                         ppc64_caches.log_iline_size = __ilog2(lsize);
339                         ppc64_caches.ilines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
340                 }
341         }
342
343         DBG(" <- initialize_cache_info()\n");
344 }
345
346
347 /*
348  * Do some initial setup of the system.  The parameters are those which 
349  * were passed in from the bootloader.
350  */
351 void __init setup_system(void)
352 {
353         DBG(" -> setup_system()\n");
354
355         /* Apply the CPUs-specific and firmware specific fixups to kernel
356          * text (nop out sections not relevant to this CPU or this firmware)
357          */
358         do_feature_fixups(cur_cpu_spec->cpu_features,
359                           &__start___ftr_fixup, &__stop___ftr_fixup);
360         do_feature_fixups(powerpc_firmware_features,
361                           &__start___fw_ftr_fixup, &__stop___fw_ftr_fixup);
362
363         /*
364          * Unflatten the device-tree passed by prom_init or kexec
365          */
366         unflatten_device_tree();
367
368         /*
369          * Fill the ppc64_caches & systemcfg structures with informations
370          * retrieved from the device-tree.
371          */
372         initialize_cache_info();
373
374         /*
375          * Initialize irq remapping subsystem
376          */
377         irq_early_init();
378
379 #ifdef CONFIG_PPC_RTAS
380         /*
381          * Initialize RTAS if available
382          */
383         rtas_initialize();
384 #endif /* CONFIG_PPC_RTAS */
385
386         /*
387          * Check if we have an initrd provided via the device-tree
388          */
389         check_for_initrd();
390
391         /*
392          * Do some platform specific early initializations, that includes
393          * setting up the hash table pointers. It also sets up some interrupt-mapping
394          * related options that will be used by finish_device_tree()
395          */
396         if (ppc_md.init_early)
397                 ppc_md.init_early();
398
399         /*
400          * We can discover serial ports now since the above did setup the
401          * hash table management for us, thus ioremap works. We do that early
402          * so that further code can be debugged
403          */
404         find_legacy_serial_ports();
405
406         /*
407          * Register early console
408          */
409         register_early_udbg_console();
410
411         /*
412          * Initialize xmon
413          */
414         xmon_setup();
415
416         check_smt_enabled();
417         smp_setup_cpu_maps();
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420         /* Release secondary cpus out of their spinloops at 0x60 now that
421          * we can map physical -> logical CPU ids
422          */
423         smp_release_cpus();
424 #endif
425
426         printk("Starting Linux PPC64 %s\n", init_utsname()->version);
427
428         printk("-----------------------------------------------------\n");
429         printk("ppc64_pft_size                = 0x%lx\n", ppc64_pft_size);
430         printk("physicalMemorySize            = 0x%lx\n", lmb_phys_mem_size());
431         if (ppc64_caches.dline_size != 0x80)
432                 printk("ppc64_caches.dcache_line_size = 0x%x\n",
433                        ppc64_caches.dline_size);
434         if (ppc64_caches.iline_size != 0x80)
435                 printk("ppc64_caches.icache_line_size = 0x%x\n",
436                        ppc64_caches.iline_size);
437         if (htab_address)
438                 printk("htab_address                  = 0x%p\n", htab_address);
439         printk("htab_hash_mask                = 0x%lx\n", htab_hash_mask);
440 #if PHYSICAL_START > 0
441         printk("physical_start                = 0x%lx\n", PHYSICAL_START);
442 #endif
443         printk("-----------------------------------------------------\n");
444
445         DBG(" <- setup_system()\n");
446 }
447
448 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
449 static void __init irqstack_early_init(void)
450 {
451         unsigned int i;
452
453         /*
454          * interrupt stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
455          * SLB misses on them.
456          */
457         for_each_possible_cpu(i) {
458                 softirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
459                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
460                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
461                 hardirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
462                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
463                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
464         }
465 }
466 #else
467 #define irqstack_early_init()
468 #endif
469
470 /*
471  * Stack space used when we detect a bad kernel stack pointer, and
472  * early in SMP boots before relocation is enabled.
473  */
474 static void __init emergency_stack_init(void)
475 {
476         unsigned long limit;
477         unsigned int i;
478
479         /*
480          * Emergency stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
481          * SLB misses on them. The ABI also requires them to be 128-byte
482          * aligned.
483          *
484          * Since we use these as temporary stacks during secondary CPU
485          * bringup, we need to get at them in real mode. This means they
486          * must also be within the RMO region.
487          */
488         limit = min(0x10000000UL, lmb.rmo_size);
489
490         for_each_possible_cpu(i) {
491                 unsigned long sp;
492                 sp  = lmb_alloc_base(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, limit);
493                 sp += THREAD_SIZE;
494                 paca[i].emergency_sp = __va(sp);
495         }
496 }
497
498 /*
499  * Called into from start_kernel, after lock_kernel has been called.
500  * Initializes bootmem, which is unsed to manage page allocation until
501  * mem_init is called.
502  */
503 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
504 {
505         ppc64_boot_msg(0x12, "Setup Arch");
506
507         *cmdline_p = cmd_line;
508
509         /*
510          * Set cache line size based on type of cpu as a default.
511          * Systems with OF can look in the properties on the cpu node(s)
512          * for a possibly more accurate value.
513          */
514         dcache_bsize = ppc64_caches.dline_size;
515         icache_bsize = ppc64_caches.iline_size;
516
517         /* reboot on panic */
518         panic_timeout = 180;
519
520         if (ppc_md.panic)
521                 setup_panic();
522
523         init_mm.start_code = (unsigned long)_stext;
524         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
525         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
526         init_mm.brk = klimit;
527         
528         irqstack_early_init();
529         emergency_stack_init();
530
531         stabs_alloc();
532
533         /* set up the bootmem stuff with available memory */
534         do_init_bootmem();
535         sparse_init();
536
537 #ifdef CONFIG_DUMMY_CONSOLE
538         conswitchp = &dummy_con;
539 #endif
540
541         if (ppc_md.setup_arch)
542                 ppc_md.setup_arch();
543
544         paging_init();
545         ppc64_boot_msg(0x15, "Setup Done");
546 }
547
548
549 /* ToDo: do something useful if ppc_md is not yet setup. */
550 #define PPC64_LINUX_FUNCTION 0x0f000000
551 #define PPC64_IPL_MESSAGE 0xc0000000
552 #define PPC64_TERM_MESSAGE 0xb0000000
553
554 static void ppc64_do_msg(unsigned int src, const char *msg)
555 {
556         if (ppc_md.progress) {
557                 char buf[128];
558
559                 sprintf(buf, "%08X\n", src);
560                 ppc_md.progress(buf, 0);
561                 snprintf(buf, 128, "%s", msg);
562                 ppc_md.progress(buf, 0);
563         }
564 }
565
566 /* Print a boot progress message. */
567 void ppc64_boot_msg(unsigned int src, const char *msg)
568 {
569         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_IPL_MESSAGE|src, msg);
570         printk("[boot]%04x %s\n", src, msg);
571 }
572
573 /* Print a termination message (print only -- does not stop the kernel) */
574 void ppc64_terminate_msg(unsigned int src, const char *msg)
575 {
576         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_TERM_MESSAGE|src, msg);
577         printk("[terminate]%04x %s\n", src, msg);
578 }
579
580 void cpu_die(void)
581 {
582         if (ppc_md.cpu_die)
583                 ppc_md.cpu_die();
584 }
585
586 #ifdef CONFIG_SMP
587 void __init setup_per_cpu_areas(void)
588 {
589         int i;
590         unsigned long size;
591         char *ptr;
592
593         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
594         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, PAGE_SIZE);
595 #ifdef CONFIG_MODULES
596         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
597                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
598 #endif
599
600         for_each_possible_cpu(i) {
601                 ptr = alloc_bootmem_pages_node(NODE_DATA(cpu_to_node(i)), size);
602                 if (!ptr)
603                         panic("Cannot allocate cpu data for CPU %d\n", i);
604
605                 paca[i].data_offset = ptr - __per_cpu_start;
606                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
607         }
608
609         /* Now that per_cpu is setup, initialize cpu_sibling_map */
610         smp_setup_cpu_sibling_map();
611 }
612 #endif
613
614
615 #ifdef CONFIG_PPC_INDIRECT_IO
616 struct ppc_pci_io ppc_pci_io;
617 EXPORT_SYMBOL(ppc_pci_io);
618 #endif /* CONFIG_PPC_INDIRECT_IO */
619