git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - 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/config.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/init.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/initrd.h>
  24 #include <linux/ide.h>
  25 #include <linux/seq_file.h>
  26 #include <linux/ioport.h>
  27 #include <linux/console.h>
  28 #include <linux/utsname.h>
  29 #include <linux/tty.h>
  30 #include <linux/root_dev.h>
  31 #include <linux/notifier.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/unistd.h>
  34 #include <linux/serial.h>
  35 #include <linux/serial_8250.h>
  36 #include <linux/bootmem.h>
  37 #include <asm/io.h>
  38 #include <asm/kdump.h>
  39 #include <asm/prom.h>
  40 #include <asm/processor.h>
  41 #include <asm/pgtable.h>
  42 #include <asm/smp.h>
  43 #include <asm/elf.h>
  44 #include <asm/machdep.h>
  45 #include <asm/paca.h>
  46 #include <asm/time.h>
  47 #include <asm/cputable.h>
  48 #include <asm/sections.h>
  49 #include <asm/btext.h>
  50 #include <asm/nvram.h>
  51 #include <asm/setup.h>
  52 #include <asm/system.h>
  53 #include <asm/rtas.h>
  54 #include <asm/iommu.h>
  55 #include <asm/serial.h>
  56 #include <asm/cache.h>
  57 #include <asm/page.h>
  58 #include <asm/mmu.h>
  59 #include <asm/lmb.h>
  60 #include <asm/iseries/it_lp_naca.h>
  61 #include <asm/firmware.h>
  62 #include <asm/xmon.h>
  63 #include <asm/udbg.h>
  64 #include <asm/kexec.h>
  65
  66 #include "setup.h"
  67
  68 #ifdef DEBUG
  69 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  70 #else
  71 #define DBG(fmt...)
  72 #endif
  73
  74 int have_of = 1;
  75 int boot_cpuid = 0;
  76 dev_t boot_dev;
  77 u64 ppc64_pft_size;
  78
  79 /* Pick defaults since we might want to patch instructions
  80  * before we've read this from the device tree.
  81  */
  82 struct ppc64_caches ppc64_caches = {
  83         .dline_size = 0x80,
  84         .log_dline_size = 7,
  85         .iline_size = 0x80,
  86         .log_iline_size = 7
  87 };
  88 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc64_caches);
  89
  90 /*
  91  * These are used in binfmt_elf.c to put aux entries on the stack
  92  * for each elf executable being started.
  93  */
  94 int dcache_bsize;
  95 int icache_bsize;
  96 int ucache_bsize;
  97
  98 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
  99 unsigned long SYSRQ_KEY;
 100 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
 101
 102
 103 static int ppc64_panic_event(struct notifier_block *, unsigned long, void *);
 104 static struct notifier_block ppc64_panic_block = {
 105         .notifier_call = ppc64_panic_event,
 106         .priority = INT_MIN /* may not return; must be done last */
 107 };
 108
 109 #ifdef CONFIG_SMP
 110
 111 static int smt_enabled_cmdline;
 112
 113 /* Look for ibm,smt-enabled OF option */
 114 static void check_smt_enabled(void)
 115 {
 116         struct device_node *dn;
 117         char *smt_option;
 118
 119         /* Allow the command line to overrule the OF option */
 120         if (smt_enabled_cmdline)
 121                 return;
 122
 123         dn = of_find_node_by_path("/options");
 124
 125         if (dn) {
 126                 smt_option = (char *)get_property(dn, "ibm,smt-enabled", NULL);
 127
 128                 if (smt_option) {
 129                         if (!strcmp(smt_option, "on"))
 130                                 smt_enabled_at_boot = 1;
 131                         else if (!strcmp(smt_option, "off"))
 132                                 smt_enabled_at_boot = 0;
 133                 }
 134         }
 135 }
 136
 137 /* Look for smt-enabled= cmdline option */
 138 static int __init early_smt_enabled(char *p)
 139 {
 140         smt_enabled_cmdline = 1;
 141
 142         if (!p)
 143                 return 0;
 144
 145         if (!strcmp(p, "on") || !strcmp(p, "1"))
 146                 smt_enabled_at_boot = 1;
 147         else if (!strcmp(p, "off") || !strcmp(p, "0"))
 148                 smt_enabled_at_boot = 0;
 149
 150         return 0;
 151 }
 152 early_param("smt-enabled", early_smt_enabled);
 153
 154 #else
 155 #define check_smt_enabled()
 156 #endif /* CONFIG_SMP */
 157
 158 /*
 159  * Early initialization entry point. This is called by head.S
 160  * with MMU translation disabled. We rely on the "feature" of
 161  * the CPU that ignores the top 2 bits of the address in real
 162  * mode so we can access kernel globals normally provided we
 163  * only toy with things in the RMO region. From here, we do
 164  * some early parsing of the device-tree to setup out LMB
 165  * data structures, and allocate & initialize the hash table
 166  * and segment tables so we can start running with translation
 167  * enabled.
 168  *
 169  * It is this function which will call the probe() callback of
 170  * the various platform types and copy the matching one to the
 171  * global ppc_md structure. Your platform can eventually do
 172  * some very early initializations from the probe() routine, but
 173  * this is not recommended, be very careful as, for example, the
 174  * device-tree is not accessible via normal means at this point.
 175  */
 176
 177 void __init early_setup(unsigned long dt_ptr)
 178 {
 179         /* Enable early debugging if any specified (see udbg.h) */
 180         udbg_early_init();
 181
 182         DBG(" -> early_setup(), dt_ptr: 0x%lx\n", dt_ptr);
 183
 184         /*
 185          * Do early initializations using the flattened device
 186          * tree, like retreiving the physical memory map or
 187          * calculating/retreiving the hash table size
 188          */
 189         early_init_devtree(__va(dt_ptr));
 190
 191         /* Now we know the logical id of our boot cpu, setup the paca. */
 192         setup_boot_paca();
 193
 194         /* Fix up paca fields required for the boot cpu */
 195         get_paca()->cpu_start = 1;
 196         get_paca()->stab_real = __pa((u64)&initial_stab);
 197         get_paca()->stab_addr = (u64)&initial_stab;
 198
 199         /* Probe the machine type */
 200         probe_machine();
 201
 202 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 203         kdump_setup();
 204 #endif
 205
 206         DBG("Found, Initializing memory management...\n");
 207
 208         /*
 209          * Initialize the MMU Hash table and create the linear mapping
 210          * of memory. Has to be done before stab/slb initialization as
 211          * this is currently where the page size encoding is obtained
 212          */
 213         htab_initialize();
 214
 215         /*
 216          * Initialize stab / SLB management except on iSeries
 217          */
 218         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES)) {
 219                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
 220                         slb_initialize();
 221                 else
 222                         stab_initialize(get_paca()->stab_real);
 223         }
 224
 225         DBG(" <- early_setup()\n");
 226 }
 227
 228 #ifdef CONFIG_SMP
 229 void early_setup_secondary(void)
 230 {
 231         struct paca_struct *lpaca = get_paca();
 232
 233         /* Mark enabled in PACA */
 234         lpaca->proc_enabled = 0;
 235
 236         /* Initialize hash table for that CPU */
 237         htab_initialize_secondary();
 238
 239         /* Initialize STAB/SLB. We use a virtual address as it works
 240          * in real mode on pSeries and we want a virutal address on
 241          * iSeries anyway
 242          */
 243         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
 244                 slb_initialize();
 245         else
 246                 stab_initialize(lpaca->stab_addr);
 247 }
 248
 249 #endif /* CONFIG_SMP */
 250
 251 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC)
 252 void smp_release_cpus(void)
 253 {
 254         extern unsigned long __secondary_hold_spinloop;
 255         unsigned long *ptr;
 256
 257         DBG(" -> smp_release_cpus()\n");
 258
 259         /* All secondary cpus are spinning on a common spinloop, release them
 260          * all now so they can start to spin on their individual paca
 261          * spinloops. For non SMP kernels, the secondary cpus never get out
 262          * of the common spinloop.
 263          * This is useless but harmless on iSeries, secondaries are already
 264          * waiting on their paca spinloops. */
 265
 266         ptr  = (unsigned long *)((unsigned long)&__secondary_hold_spinloop
 267                         - PHYSICAL_START);
 268         *ptr = 1;
 269         mb();
 270
 271         DBG(" <- smp_release_cpus()\n");
 272 }
 273 #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_KEXEC */
 274
 275 /*
 276  * Initialize some remaining members of the ppc64_caches and systemcfg
 277  * structures
 278  * (at least until we get rid of them completely). This is mostly some
 279  * cache informations about the CPU that will be used by cache flush
 280  * routines and/or provided to userland
 281  */
 282 static void __init initialize_cache_info(void)
 283 {
 284         struct device_node *np;
 285         unsigned long num_cpus = 0;
 286
 287         DBG(" -> initialize_cache_info()\n");
 288
 289         for (np = NULL; (np = of_find_node_by_type(np, "cpu"));) {
 290                 num_cpus += 1;
 291
 292                 /* We're assuming *all* of the CPUs have the same
 293                  * d-cache and i-cache sizes... -Peter
 294                  */
 295
 296                 if ( num_cpus == 1 ) {
 297                         u32 *sizep, *lsizep;
 298                         u32 size, lsize;
 299                         const char *dc, *ic;
 300
 301                         /* Then read cache informations */
 302                         if (machine_is(powermac)) {
 303                                 dc = "d-cache-block-size";
 304                                 ic = "i-cache-block-size";
 305                         } else {
 306                                 dc = "d-cache-line-size";
 307                                 ic = "i-cache-line-size";
 308                         }
 309
 310                         size = 0;
 311                         lsize = cur_cpu_spec->dcache_bsize;
 312                         sizep = (u32 *)get_property(np, "d-cache-size", NULL);
 313                         if (sizep != NULL)
 314                                 size = *sizep;
 315                         lsizep = (u32 *) get_property(np, dc, 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 = (u32 *)get_property(np, "i-cache-size", NULL);
 330                         if (sizep != NULL)
 331                                 size = *sizep;
 332                         lsizep = (u32 *)get_property(np, ic, NULL);
 333                         if (lsizep != NULL)
 334                                 lsize = *lsizep;
 335                         if (sizep == 0 || lsizep == 0)
 336                                 DBG("Argh, can't find icache properties ! "
 337                                     "sizep: %p, lsizep: %p\n", sizep, lsizep);
 338
 339                         ppc64_caches.isize = size;
 340                         ppc64_caches.iline_size = lsize;
 341                         ppc64_caches.log_iline_size = __ilog2(lsize);
 342                         ppc64_caches.ilines_per_page = PAGE_SIZE / lsize;
 343                 }
 344         }
 345
 346         DBG(" <- initialize_cache_info()\n");
 347 }
 348
 349
 350 /*
 351  * Do some initial setup of the system.  The parameters are those which
 352  * were passed in from the bootloader.
 353  */
 354 void __init setup_system(void)
 355 {
 356         DBG(" -> setup_system()\n");
 357
 358 #ifdef CONFIG_KEXEC
 359         kdump_move_device_tree();
 360 #endif
 361         /*
 362          * Unflatten the device-tree passed by prom_init or kexec
 363          */
 364         unflatten_device_tree();
 365
 366 #ifdef CONFIG_KEXEC
 367         kexec_setup();  /* requires unflattened device tree. */
 368 #endif
 369
 370         /*
 371          * Fill the ppc64_caches & systemcfg structures with informations
 372          * retrieved from the device-tree. Need to be called before
 373          * finish_device_tree() since the later requires some of the
 374          * informations filled up here to properly parse the interrupt
 375          * tree.
 376          * It also sets up the cache line sizes which allows to call
 377          * routines like flush_icache_range (used by the hash init
 378          * later on).
 379          */
 380         initialize_cache_info();
 381
 382 #ifdef CONFIG_PPC_RTAS
 383         /*
 384          * Initialize RTAS if available
 385          */
 386         rtas_initialize();
 387 #endif /* CONFIG_PPC_RTAS */
 388
 389         /*
 390          * Check if we have an initrd provided via the device-tree
 391          */
 392         check_for_initrd();
 393
 394         /*
 395          * Do some platform specific early initializations, that includes
 396          * setting up the hash table pointers. It also sets up some interrupt-mapping
 397          * related options that will be used by finish_device_tree()
 398          */
 399         ppc_md.init_early();
 400
 401         /*
 402          * We can discover serial ports now since the above did setup the
 403          * hash table management for us, thus ioremap works. We do that early
 404          * so that further code can be debugged
 405          */
 406         find_legacy_serial_ports();
 407
 408         /*
 409          * "Finish" the device-tree, that is do the actual parsing of
 410          * some of the properties like the interrupt map
 411          */
 412         finish_device_tree();
 413
 414         /*
 415          * Initialize xmon
 416          */
 417 #ifdef CONFIG_XMON_DEFAULT
 418         xmon_init(1);
 419 #endif
 420         /*
 421          * Register early console
 422          */
 423         register_early_udbg_console();
 424
 425         /* Save unparsed command line copy for /proc/cmdline */
 426         strlcpy(saved_command_line, cmd_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 427
 428         parse_early_param();
 429
 430         check_smt_enabled();
 431         smp_setup_cpu_maps();
 432
 433 #ifdef CONFIG_SMP
 434         /* Release secondary cpus out of their spinloops at 0x60 now that
 435          * we can map physical -> logical CPU ids
 436          */
 437         smp_release_cpus();
 438 #endif
 439
 440         printk("Starting Linux PPC64 %s\n", system_utsname.version);
 441
 442         printk("-----------------------------------------------------\n");
 443         printk("ppc64_pft_size                = 0x%lx\n", ppc64_pft_size);
 444         printk("ppc64_interrupt_controller    = 0x%ld\n",
 445                ppc64_interrupt_controller);
 446         printk("physicalMemorySize            = 0x%lx\n", lmb_phys_mem_size());
 447         printk("ppc64_caches.dcache_line_size = 0x%x\n",
 448                ppc64_caches.dline_size);
 449         printk("ppc64_caches.icache_line_size = 0x%x\n",
 450                ppc64_caches.iline_size);
 451         printk("htab_address                  = 0x%p\n", htab_address);
 452         printk("htab_hash_mask                = 0x%lx\n", htab_hash_mask);
 453 #if PHYSICAL_START > 0
 454         printk("physical_start                = 0x%x\n", PHYSICAL_START);
 455 #endif
 456         printk("-----------------------------------------------------\n");
 457
 458         DBG(" <- setup_system()\n");
 459 }
 460
 461 static int ppc64_panic_event(struct notifier_block *this,
 462                              unsigned long event, void *ptr)
 463 {
 464         ppc_md.panic((char *)ptr);  /* May not return */
 465         return NOTIFY_DONE;
 466 }
 467
 468 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 469 static void __init irqstack_early_init(void)
 470 {
 471         unsigned int i;
 472
 473         /*
 474          * interrupt stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
 475          * SLB misses on them.
 476          */
 477         for_each_possible_cpu(i) {
 478                 softirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
 479                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
 480                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
 481                 hardirq_ctx[i] = (struct thread_info *)
 482                         __va(lmb_alloc_base(THREAD_SIZE,
 483                                             THREAD_SIZE, 0x10000000));
 484         }
 485 }
 486 #else
 487 #define irqstack_early_init()
 488 #endif
 489
 490 /*
 491  * Stack space used when we detect a bad kernel stack pointer, and
 492  * early in SMP boots before relocation is enabled.
 493  */
 494 static void __init emergency_stack_init(void)
 495 {
 496         unsigned long limit;
 497         unsigned int i;
 498
 499         /*
 500          * Emergency stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
 501          * SLB misses on them. The ABI also requires them to be 128-byte
 502          * aligned.
 503          *
 504          * Since we use these as temporary stacks during secondary CPU
 505          * bringup, we need to get at them in real mode. This means they
 506          * must also be within the RMO region.
 507          */
 508         limit = min(0x10000000UL, lmb.rmo_size);
 509
 510         for_each_possible_cpu(i)
 511                 paca[i].emergency_sp =
 512                 __va(lmb_alloc_base(HW_PAGE_SIZE, 128, limit)) + HW_PAGE_SIZE;
 513 }
 514
 515 /*
 516  * Called into from start_kernel, after lock_kernel has been called.
 517  * Initializes bootmem, which is unsed to manage page allocation until
 518  * mem_init is called.
 519  */
 520 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 521 {
 522         extern void do_init_bootmem(void);
 523
 524         ppc64_boot_msg(0x12, "Setup Arch");
 525
 526         *cmdline_p = cmd_line;
 527
 528         /*
 529          * Set cache line size based on type of cpu as a default.
 530          * Systems with OF can look in the properties on the cpu node(s)
 531          * for a possibly more accurate value.
 532          */
 533         dcache_bsize = ppc64_caches.dline_size;
 534         icache_bsize = ppc64_caches.iline_size;
 535
 536         /* reboot on panic */
 537         panic_timeout = 180;
 538
 539         if (ppc_md.panic)
 540                 atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
 541                                 &ppc64_panic_block);
 542
 543         init_mm.start_code = PAGE_OFFSET;
 544         init_mm.end_code = (unsigned long) _etext;
 545         init_mm.end_data = (unsigned long) _edata;
 546         init_mm.brk = klimit;
 547
 548         irqstack_early_init();
 549         emergency_stack_init();
 550
 551         stabs_alloc();
 552
 553         /* set up the bootmem stuff with available memory */
 554         do_init_bootmem();
 555         sparse_init();
 556
 557 #ifdef CONFIG_DUMMY_CONSOLE
 558         conswitchp = &dummy_con;
 559 #endif
 560
 561         ppc_md.setup_arch();
 562
 563         paging_init();
 564         ppc64_boot_msg(0x15, "Setup Done");
 565 }
 566
 567
 568 /* ToDo: do something useful if ppc_md is not yet setup. */
 569 #define PPC64_LINUX_FUNCTION 0x0f000000
 570 #define PPC64_IPL_MESSAGE 0xc0000000
 571 #define PPC64_TERM_MESSAGE 0xb0000000
 572
 573 static void ppc64_do_msg(unsigned int src, const char *msg)
 574 {
 575         if (ppc_md.progress) {
 576                 char buf[128];
 577
 578                 sprintf(buf, "%08X\n", src);
 579                 ppc_md.progress(buf, 0);
 580                 snprintf(buf, 128, "%s", msg);
 581                 ppc_md.progress(buf, 0);
 582         }
 583 }
 584
 585 /* Print a boot progress message. */
 586 void ppc64_boot_msg(unsigned int src, const char *msg)
 587 {
 588         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_IPL_MESSAGE|src, msg);
 589         printk("[boot]%04x %s\n", src, msg);
 590 }
 591
 592 /* Print a termination message (print only -- does not stop the kernel) */
 593 void ppc64_terminate_msg(unsigned int src, const char *msg)
 594 {
 595         ppc64_do_msg(PPC64_LINUX_FUNCTION|PPC64_TERM_MESSAGE|src, msg);
 596         printk("[terminate]%04x %s\n", src, msg);
 597 }
 598
 599 int check_legacy_ioport(unsigned long base_port)
 600 {
 601         if (ppc_md.check_legacy_ioport == NULL)
 602                 return 0;
 603         return ppc_md.check_legacy_ioport(base_port);
 604 }
 605 EXPORT_SYMBOL(check_legacy_ioport);
 606
 607 void cpu_die(void)
 608 {
 609         if (ppc_md.cpu_die)
 610                 ppc_md.cpu_die();
 611 }
 612
 613 #ifdef CONFIG_SMP
 614 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 615 {
 616         int i;
 617         unsigned long size;
 618         char *ptr;
 619
 620         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
 621         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
 622 #ifdef CONFIG_MODULES
 623         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
 624                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
 625 #endif
 626
 627         for_each_possible_cpu(i) {
 628                 ptr = alloc_bootmem_node(NODE_DATA(cpu_to_node(i)), size);
 629                 if (!ptr)
 630                         panic("Cannot allocate cpu data for CPU %d\n", i);
 631
 632                 paca[i].data_offset = ptr - __per_cpu_start;
 633                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
 634         }
 635 }
 636 #endif