Merge branch 'master' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net-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         /* -------- printk is _NOT_ safe to use here ! ------- */
174
175         /* Fill in any unititialised pacas */
176         initialise_pacas();
177
178         /* Identify CPU type */
179         identify_cpu(0, mfspr(SPRN_PVR));
180
181         /* Assume we're on cpu 0 for now. Don't write to the paca yet! */
182         setup_paca(0);
183
184         /* Initialize lockdep early or else spinlocks will blow */
185         lockdep_init();
186
187         /* -------- printk is now safe to use ------- */
188
189         /* Enable early debugging if any specified (see udbg.h) */
190         udbg_early_init();
191
192         DBG(" -> early_setup(), dt_ptr: 0x%lx\n", dt_ptr);
193
194         /*
195          * Do early initialization using the flattened device
196          * tree, such as retrieving the physical memory map or
197          * calculating/retrieving the hash table size.
198          */
199         early_init_devtree(__va(dt_ptr));
200
201         /* Now we know the logical id of our boot cpu, setup the paca. */
202         setup_paca(boot_cpuid);
203
204         /* Fix up paca fields required for the boot cpu */
205         get_paca()->cpu_start = 1;
206         get_paca()->stab_real = __pa((u64)&initial_stab);
207         get_paca()->stab_addr = (u64)&initial_stab;
208
209         /* Probe the machine type */
210         probe_machine();
211
212         setup_kdump_trampoline();
213
214         DBG("Found, Initializing memory management...\n");
215
216         /*
217          * Initialize the MMU Hash table and create the linear mapping
218          * of memory. Has to be done before stab/slb initialization as
219          * this is currently where the page size encoding is obtained
220          */
221         htab_initialize();
222
223         /*
224          * Initialize stab / SLB management except on iSeries
225          */
226         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
227                 slb_initialize();
228         else if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
229                 stab_initialize(get_paca()->stab_real);
230
231         DBG(" <- early_setup()\n");
232 }
233
234 #ifdef CONFIG_SMP
235 void early_setup_secondary(void)
236 {
237         struct paca_struct *lpaca = get_paca();
238
239         /* Mark interrupts enabled in PACA */
240         lpaca->soft_enabled = 0;
241
242         /* Initialize hash table for that CPU */
243         htab_initialize_secondary();
244
245         /* Initialize STAB/SLB. We use a virtual address as it works
246          * in real mode on pSeries and we want a virutal address on
247          * iSeries anyway
248          */
249         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
250                 slb_initialize();
251         else
252                 stab_initialize(lpaca->stab_addr);
253 }
254
255 #endif /* CONFIG_SMP */
256
257 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC)
258 extern unsigned long __secondary_hold_spinloop;
259 extern void generic_secondary_smp_init(void);
260
261 void smp_release_cpus(void)
262 {
263         unsigned long *ptr;
264
265         DBG(" -> smp_release_cpus()\n");
266
267         /* All secondary cpus are spinning on a common spinloop, release them
268          * all now so they can start to spin on their individual paca
269          * spinloops. For non SMP kernels, the secondary cpus never get out
270          * of the common spinloop.
271          */
272
273         ptr  = (unsigned long *)((unsigned long)&__secondary_hold_spinloop
274                         - PHYSICAL_START);
275         *ptr = __pa(generic_secondary_smp_init);
276         mb();
277
278         DBG(" <- smp_release_cpus()\n");
279 }
280 #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_KEXEC */
281
282 /*
283  * Initialize some remaining members of the ppc64_caches and systemcfg
284  * structures
285  * (at least until we get rid of them completely). This is mostly some
286  * cache informations about the CPU that will be used by cache flush
287  * routines and/or provided to userland
288  */
289 static void __init initialize_cache_info(void)
290 {
291         struct device_node *np;
292         unsigned long num_cpus = 0;
293
294         DBG(" -> initialize_cache_info()\n");
295
296         for (np = NULL; (np = of_find_node_by_type(np, "cpu"));) {
297                 num_cpus += 1;
298
299                 /* We're assuming *all* of the CPUs have the same
300                  * d-cache and i-cache sizes... -Peter
301                  */
302
303                 if ( num_cpus == 1 ) {
304                         const u32 *sizep, *lsizep;
305                         u32 size, lsize;
306
307                         size = 0;
308                         lsize = cur_cpu_spec->dcache_bsize;
309                         sizep = of_get_property(np, "d-cache-size", NULL);
310                         if (sizep != NULL)
311                                 size = *sizep;
312                         lsizep = of_get_property(np, "d-cache-block-size", NULL);
313                         /* fallback if block size missing */
314                         if (lsizep == NULL)
315                                 lsizep = of_get_property(np, "d-cache-line-size", NULL);
316                         if (lsizep != NULL)
317                                 lsize = *lsizep;
318                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
319                                 DBG("Argh, can't find dcache properties ! "
320                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
321
322                         ppc64_caches.dsize = size;
323                         ppc64_caches.dline_size = lsize;
324                         ppc64_caches.log_dline_size = __ilog2(lsize);
325                         ppc64_caches.dlines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
326
327                         size = 0;
328                         lsize = cur_cpu_spec->icache_bsize;
329                         sizep = of_get_property(np, "i-cache-size", NULL);
330                         if (sizep != NULL)
331                                 size = *sizep;
332                         lsizep = of_get_property(np, "i-cache-block-size", NULL);
333                         if (lsizep == NULL)
334                                 lsizep = of_get_property(np, "i-cache-line-size", NULL);
335                         if (lsizep != NULL)
336                                 lsize = *lsizep;
337                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
338                                 DBG("Argh, can't find icache properties ! "
339                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
340
341                         ppc64_caches.isize = size;
342                         ppc64_caches.iline_size = lsize;
343                         ppc64_caches.log_iline_size = __ilog2(lsize);
344                         ppc64_caches.ilines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
345                 }
346         }
347
348         DBG(" <- initialize_cache_info()\n");
349 }
350
351
352 /*
353  * Do some initial setup of the system.  The parameters are those which 
354  * were passed in from the bootloader.
355  */
356 void __init setup_system(void)
357 {
358         DBG(" -> setup_system()\n");
359
360         /* Apply the CPUs-specific and firmware specific fixups to kernel
361          * text (nop out sections not relevant to this CPU or this firmware)
362          */
363         do_feature_fixups(cur_cpu_spec->cpu_features,
364                           &__start___ftr_fixup, &__stop___ftr_fixup);
365         do_feature_fixups(powerpc_firmware_features,
366                           &__start___fw_ftr_fixup, &__stop___fw_ftr_fixup);
367         do_lwsync_fixups(cur_cpu_spec->cpu_features,
368                          &__start___lwsync_fixup, &__stop___lwsync_fixup);
369
370         /*
371          * Unflatten the device-tree passed by prom_init or kexec
372          */
373         unflatten_device_tree();
374
375         /*
376          * Fill the ppc64_caches & systemcfg structures with informations
377          * retrieved from the device-tree.
378          */
379         initialize_cache_info();
380
381         /*
382          * Initialize irq remapping subsystem
383          */
384         irq_early_init();
385
386 #ifdef CONFIG_PPC_RTAS
387         /*
388          * Initialize RTAS if available
389          */
390         rtas_initialize();
391 #endif /* CONFIG_PPC_RTAS */
392
393         /*
394          * Check if we have an initrd provided via the device-tree
395          */
396         check_for_initrd();
397
398         /*
399          * Do some platform specific early initializations, that includes
400          * setting up the hash table pointers. It also sets up some interrupt-mapping
401          * related options that will be used by finish_device_tree()
402          */
403         if (ppc_md.init_early)
404                 ppc_md.init_early();
405
406         /*
407          * We can discover serial ports now since the above did setup the
408          * hash table management for us, thus ioremap works. We do that early
409          * so that further code can be debugged
410          */
411         find_legacy_serial_ports();
412
413         /*
414          * Register early console
415          */
416         register_early_udbg_console();
417
418         /*
419          * Initialize xmon
420          */
421         xmon_setup();
422
423         check_smt_enabled();
424         smp_setup_cpu_maps();
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427         /* Release secondary cpus out of their spinloops at 0x60 now that
428          * we can map physical -> logical CPU ids
429          */
430         smp_release_cpus();
431 #endif
432
433         printk("Starting Linux PPC64 %s\n", init_utsname()->version);
434
435         printk("-----------------------------------------------------\n");
436         printk("ppc64_pft_size                = 0x%lx\n", ppc64_pft_size);
437         printk("physicalMemorySize            = 0x%lx\n", lmb_phys_mem_size());
438         if (ppc64_caches.dline_size != 0x80)
439                 printk("ppc64_caches.dcache_line_size = 0x%x\n",
440                        ppc64_caches.dline_size);
441         if (ppc64_caches.iline_size != 0x80)
442                 printk("ppc64_caches.icache_line_size = 0x%x\n",
443                        ppc64_caches.iline_size);
444         if (htab_address)
445                 printk("htab_address                  = 0x%p\n", htab_address);
446         printk("htab_hash_mask                = 0x%lx\n", htab_hash_mask);
447         if (PHYSICAL_START > 0)
448                 printk("physical_start                = 0x%lx\n",
449                        PHYSICAL_START);
450         printk("-----------------------------------------------------\n");
451
452         DBG(" <- setup_system()\n");
453 }
454
455 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
456 static void __init irqstack_early_init(void)
457 {
458         unsigned int i;
459
460         /*
461          * interrupt stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
462          * SLB misses on them.
463          */
464         for_each_possible_cpu(i) {
465                 softirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
466                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
467                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
468                 hardirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
469                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
470                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
471         }
472 }
473 #else
474 #define irqstack_early_init()
475 #endif
476
477 /*
478  * Stack space used when we detect a bad kernel stack pointer, and
479  * early in SMP boots before relocation is enabled.
480  */
481 static void __init emergency_stack_init(void)
482 {
483         unsigned long limit;
484         unsigned int i;
485
486         /*
487          * Emergency stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
488          * SLB misses on them. The ABI also requires them to be 128-byte
489          * aligned.
490          *
491          * Since we use these as temporary stacks during secondary CPU
492          * bringup, we need to get at them in real mode. This means they
493          * must also be within the RMO region.
494          */
495         limit = min(0x10000000UL, lmb.rmo_size);
496
497         for_each_possible_cpu(i) {
498                 unsigned long sp;
499                 sp  = lmb_alloc_base(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, limit);
500                 sp += THREAD_SIZE;
501                 paca[i].emergency_sp = __va(sp);
502         }
503 }
504
505 /*
506  * Called into from start_kernel, after lock_kernel has been called.
507  * Initializes bootmem, which is unsed to manage page allocation until
508  * mem_init is called.
509  */
510 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
511 {
512         ppc64_boot_msg(0x12, "Setup Arch");
513
514         *cmdline_p = cmd_line;
515
516         /*
517          * Set cache line size based on type of cpu as a default.
518          * Systems with OF can look in the properties on the cpu node(s)
519          * for a possibly more accurate value.
520          */
521         dcache_bsize = ppc64_caches.dline_size;
522         icache_bsize = ppc64_caches.iline_size;
523
524         /* reboot on panic */
525         panic_timeout = 180;
526
527         if (ppc_md.panic)
528                 setup_panic();
529
530         init_mm.start_code = (unsigned long)_stext;
531         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
532         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
533         init_mm.brk = klimit;
534         
535         irqstack_early_init();
536         emergency_stack_init();
537
538         stabs_alloc();
539
540         /* set up the bootmem stuff with available memory */
541         do_init_bootmem();
542         sparse_init();
543
544 #ifdef CONFIG_DUMMY_CONSOLE
545         conswitchp = &dummy_con;
546 #endif
547
548         if (ppc_md.setup_arch)
549                 ppc_md.setup_arch();
550
551         paging_init();
552         ppc64_boot_msg(0x15, "Setup Done");
553 }
554
555
556 /* ToDo: do something useful if ppc_md is not yet setup. */
557 #define PPC64_LINUX_FUNCTION 0x0f000000
558 #define PPC64_IPL_MESSAGE 0xc0000000
559 #define PPC64_TERM_MESSAGE 0xb0000000
560
561 static void ppc64_do_msg(unsigned int src, const char *msg)
562 {
563         if (ppc_md.progress) {
564                 char buf[128];
565
566                 sprintf(buf, "%08X\n", src);
567                 ppc_md.progress(buf, 0);
568                 snprintf(buf, 128, "%s", msg);
569                 ppc_md.progress(buf, 0);
570         }
571 }
572
573 /* Print a boot progress message. */
574 void ppc64_boot_msg(unsigned int src, const char *msg)
575 {
576         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_IPL_MESSAGE|src, msg);
577         printk("[boot]%04x %s\n", src, msg);
578 }
579
580 /* Print a termination message (print only -- does not stop the kernel) */
581 void ppc64_terminate_msg(unsigned int src, const char *msg)
582 {
583         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_TERM_MESSAGE|src, msg);
584         printk("[terminate]%04x %s\n", src, msg);
585 }
586
587 void cpu_die(void)
588 {
589         if (ppc_md.cpu_die)
590                 ppc_md.cpu_die();
591 }
592
593 #ifdef CONFIG_SMP
594 void __init setup_per_cpu_areas(void)
595 {
596         int i;
597         unsigned long size;
598         char *ptr;
599
600         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
601         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, PAGE_SIZE);
602 #ifdef CONFIG_MODULES
603         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
604                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
605 #endif
606
607         for_each_possible_cpu(i) {
608                 ptr = alloc_bootmem_pages_node(NODE_DATA(cpu_to_node(i)), size);
609                 if (!ptr)
610                         panic("Cannot allocate cpu data for CPU %d\n", i);
611
612                 paca[i].data_offset = ptr - __per_cpu_start;
613                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
614         }
615 }
616 #endif
617
618
619 #ifdef CONFIG_PPC_INDIRECT_IO
620 struct ppc_pci_io ppc_pci_io;
621 EXPORT_SYMBOL(ppc_pci_io);
622 #endif /* CONFIG_PPC_INDIRECT_IO */
623