arch/mips/kernel/setup.c

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * Copyright (C) 1995 Linus Torvalds
   7  * Copyright (C) 1995 Waldorf Electronics
   8  * Copyright (C) 1994, 95, 96, 97, 98, 99, 2000, 01, 02, 03  Ralf Baechle
   9  * Copyright (C) 1996 Stoned Elipot
  10  * Copyright (C) 1999 Silicon Graphics, Inc.
  11  * Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2007  Maciej W. Rozycki
  12  */
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/ioport.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/screen_info.h>
  17 #include <linux/memblock.h>
  18 #include <linux/bootmem.h>
  19 #include <linux/initrd.h>
  20 #include <linux/root_dev.h>
  21 #include <linux/highmem.h>
  22 #include <linux/console.h>
  23 #include <linux/pfn.h>
  24 #include <linux/debugfs.h>
  25
  26 #include <asm/addrspace.h>
  27 #include <asm/bootinfo.h>
  28 #include <asm/bugs.h>
  29 #include <asm/cache.h>
  30 #include <asm/cpu.h>
  31 #include <asm/sections.h>
  32 #include <asm/setup.h>
  33 #include <asm/smp-ops.h>
  34 #include <asm/prom.h>
  35
  36 struct cpuinfo_mips cpu_data[NR_CPUS] __read_mostly;
  37
  38 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
  39
  40 #ifdef CONFIG_VT
  41 struct screen_info screen_info;
  42 #endif
  43
  44 /*
  45  * Despite it's name this variable is even if we don't have PCI
  46  */
  47 unsigned int PCI_DMA_BUS_IS_PHYS;
  48
  49 EXPORT_SYMBOL(PCI_DMA_BUS_IS_PHYS);
  50
  51 /*
  52  * Setup information
  53  *
  54  * These are initialized so they are in the .data section
  55  */
  56 unsigned long mips_machtype __read_mostly = MACH_UNKNOWN;
  57
  58 EXPORT_SYMBOL(mips_machtype);
  59
  60 struct boot_mem_map boot_mem_map;
  61
  62 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
  63 char __initdata arcs_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
  64
  65 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
  66 static char __initdata builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] = CONFIG_CMDLINE;
  67 #endif
  68
  69 /*
  70  * mips_io_port_base is the begin of the address space to which x86 style
  71  * I/O ports are mapped.
  72  */
  73 const unsigned long mips_io_port_base = -1;
  74 EXPORT_SYMBOL(mips_io_port_base);
  75
  76 static struct resource code_resource = { .name = "Kernel code", };
  77 static struct resource data_resource = { .name = "Kernel data", };
  78
  79 void __init add_memory_region(phys_t start, phys_t size, long type)
  80 {
  81         int x = boot_mem_map.nr_map;
  82         int i;
  83
  84         /* Sanity check */
  85         if (start + size < start) {
  86                 pr_warning("Trying to add an invalid memory region, skipped\n");
  87                 return;
  88         }
  89
  90         /*
  91          * Try to merge with existing entry, if any.
  92          */
  93         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
  94                 struct boot_mem_map_entry *entry = boot_mem_map.map + i;
  95                 unsigned long top;
  96
  97                 if (entry->type != type)
  98                         continue;
  99
 100                 if (start + size < entry->addr)
 101                         continue;                       /* no overlap */
 102
 103                 if (entry->addr + entry->size < start)
 104                         continue;                       /* no overlap */
 105
 106                 top = max(entry->addr + entry->size, start + size);
 107                 entry->addr = min(entry->addr, start);
 108                 entry->size = top - entry->addr;
 109
 110                 return;
 111         }
 112
 113         if (boot_mem_map.nr_map == BOOT_MEM_MAP_MAX) {
 114                 pr_err("Ooops! Too many entries in the memory map!\n");
 115                 return;
 116         }
 117
 118         boot_mem_map.map[x].addr = start;
 119         boot_mem_map.map[x].size = size;
 120         boot_mem_map.map[x].type = type;
 121         boot_mem_map.nr_map++;
 122 }
 123
 124 static void __init print_memory_map(void)
 125 {
 126         int i;
 127         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
 128
 129         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
 130                 printk(KERN_INFO " memory: %0*Lx @ %0*Lx ",
 131                        field, (unsigned long long) boot_mem_map.map[i].size,
 132                        field, (unsigned long long) boot_mem_map.map[i].addr);
 133
 134                 switch (boot_mem_map.map[i].type) {
 135                 case BOOT_MEM_RAM:
 136                         printk(KERN_CONT "(usable)\n");
 137                         break;
 138                 case BOOT_MEM_INIT_RAM:
 139                         printk(KERN_CONT "(usable after init)\n");
 140                         break;
 141                 case BOOT_MEM_ROM_DATA:
 142                         printk(KERN_CONT "(ROM data)\n");
 143                         break;
 144                 case BOOT_MEM_RESERVED:
 145                         printk(KERN_CONT "(reserved)\n");
 146                         break;
 147                 default:
 148                         printk(KERN_CONT "type %lu\n", boot_mem_map.map[i].type);
 149                         break;
 150                 }
 151         }
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Manage initrd
 156  */
 157 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 158
 159 static int __init rd_start_early(char *p)
 160 {
 161         unsigned long start = memparse(p, &p);
 162
 163 #ifdef CONFIG_64BIT
 164         /* Guess if the sign extension was forgotten by bootloader */
 165         if (start < XKPHYS)
 166                 start = (int)start;
 167 #endif
 168         initrd_start = start;
 169         initrd_end += start;
 170         return 0;
 171 }
 172 early_param("rd_start", rd_start_early);
 173
 174 static int __init rd_size_early(char *p)
 175 {
 176         initrd_end += memparse(p, &p);
 177         return 0;
 178 }
 179 early_param("rd_size", rd_size_early);
 180
 181 /* it returns the next free pfn after initrd */
 182 static unsigned long __init init_initrd(void)
 183 {
 184         unsigned long end;
 185
 186         /*
 187          * Board specific code or command line parser should have
 188          * already set up initrd_start and initrd_end. In these cases
 189          * perfom sanity checks and use them if all looks good.
 190          */
 191         if (!initrd_start || initrd_end <= initrd_start)
 192                 goto disable;
 193
 194         if (initrd_start & ~PAGE_MASK) {
 195                 pr_err("initrd start must be page aligned\n");
 196                 goto disable;
 197         }
 198         if (initrd_start < PAGE_OFFSET) {
 199                 pr_err("initrd start < PAGE_OFFSET\n");
 200                 goto disable;
 201         }
 202
 203         /*
 204          * Sanitize initrd addresses. For example firmware
 205          * can't guess if they need to pass them through
 206          * 64-bits values if the kernel has been built in pure
 207          * 32-bit. We need also to switch from KSEG0 to XKPHYS
 208          * addresses now, so the code can now safely use __pa().
 209          */
 210         end = __pa(initrd_end);
 211         initrd_end = (unsigned long)__va(end);
 212         initrd_start = (unsigned long)__va(__pa(initrd_start));
 213
 214         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 215         return PFN_UP(end);
 216 disable:
 217         initrd_start = 0;
 218         initrd_end = 0;
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 static void __init finalize_initrd(void)
 223 {
 224         unsigned long size = initrd_end - initrd_start;
 225
 226         if (size == 0) {
 227                 printk(KERN_INFO "Initrd not found or empty");
 228                 goto disable;
 229         }
 230         if (__pa(initrd_end) > PFN_PHYS(max_low_pfn)) {
 231                 printk(KERN_ERR "Initrd extends beyond end of memory");
 232                 goto disable;
 233         }
 234
 235         reserve_bootmem(__pa(initrd_start), size, BOOTMEM_DEFAULT);
 236         initrd_below_start_ok = 1;
 237
 238         pr_info("Initial ramdisk at: 0x%lx (%lu bytes)\n",
 239                 initrd_start, size);
 240         return;
 241 disable:
 242         printk(KERN_CONT " - disabling initrd\n");
 243         initrd_start = 0;
 244         initrd_end = 0;
 245 }
 246
 247 #else  /* !CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 248
 249 static unsigned long __init init_initrd(void)
 250 {
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 #define finalize_initrd()       do {} while (0)
 255
 256 #endif
 257
 258 /*
 259  * Initialize the bootmem allocator. It also setup initrd related data
 260  * if needed.
 261  */
 262 #ifdef CONFIG_SGI_IP27
 263
 264 static void __init bootmem_init(void)
 265 {
 266         init_initrd();
 267         finalize_initrd();
 268 }
 269
 270 #else  /* !CONFIG_SGI_IP27 */
 271
 272 static void __init bootmem_init(void)
 273 {
 274         unsigned long reserved_end;
 275         unsigned long mapstart = ~0UL;
 276         unsigned long bootmap_size;
 277         int i;
 278
 279         /*
 280          * Init any data related to initrd. It's a nop if INITRD is
 281          * not selected. Once that done we can determine the low bound
 282          * of usable memory.
 283          */
 284         reserved_end = max(init_initrd(),
 285                            (unsigned long) PFN_UP(__pa_symbol(&_end)));
 286
 287         /*
 288          * max_low_pfn is not a number of pages. The number of pages
 289          * of the system is given by 'max_low_pfn - min_low_pfn'.
 290          */
 291         min_low_pfn = ~0UL;
 292         max_low_pfn = 0;
 293
 294         /*
 295          * Find the highest page frame number we have available.
 296          */
 297         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
 298                 unsigned long start, end;
 299
 300                 if (boot_mem_map.map[i].type != BOOT_MEM_RAM)
 301                         continue;
 302
 303                 start = PFN_UP(boot_mem_map.map[i].addr);
 304                 end = PFN_DOWN(boot_mem_map.map[i].addr
 305                                 + boot_mem_map.map[i].size);
 306
 307                 if (end > max_low_pfn)
 308                         max_low_pfn = end;
 309                 if (start < min_low_pfn)
 310                         min_low_pfn = start;
 311                 if (end <= reserved_end)
 312                         continue;
 313                 if (start >= mapstart)
 314                         continue;
 315                 mapstart = max(reserved_end, start);
 316         }
 317
 318         if (min_low_pfn >= max_low_pfn)
 319                 panic("Incorrect memory mapping !!!");
 320         if (min_low_pfn > ARCH_PFN_OFFSET) {
 321                 pr_info("Wasting %lu bytes for tracking %lu unused pages\n",
 322                         (min_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET) * sizeof(struct page),
 323                         min_low_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
 324         } else if (min_low_pfn < ARCH_PFN_OFFSET) {
 325                 pr_info("%lu free pages won't be used\n",
 326                         ARCH_PFN_OFFSET - min_low_pfn);
 327         }
 328         min_low_pfn = ARCH_PFN_OFFSET;
 329
 330         /*
 331          * Determine low and high memory ranges
 332          */
 333         max_pfn = max_low_pfn;
 334         if (max_low_pfn > PFN_DOWN(HIGHMEM_START)) {
 335 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 336                 highstart_pfn = PFN_DOWN(HIGHMEM_START);
 337                 highend_pfn = max_low_pfn;
 338 #endif
 339                 max_low_pfn = PFN_DOWN(HIGHMEM_START);
 340         }
 341
 342         /*
 343          * Initialize the boot-time allocator with low memory only.
 344          */
 345         bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(0), mapstart,
 346                                          min_low_pfn, max_low_pfn);
 347
 348
 349         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
 350                 unsigned long start, end;
 351
 352                 start = PFN_UP(boot_mem_map.map[i].addr);
 353                 end = PFN_DOWN(boot_mem_map.map[i].addr
 354                                 + boot_mem_map.map[i].size);
 355
 356                 if (start <= min_low_pfn)
 357                         start = min_low_pfn;
 358                 if (start >= end)
 359                         continue;
 360
 361 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
 362                 if (end > max_low_pfn)
 363                         end = max_low_pfn;
 364
 365                 /*
 366                  * ... finally, is the area going away?
 367                  */
 368                 if (end <= start)
 369                         continue;
 370 #endif
 371
 372                 memblock_add_node(PFN_PHYS(start), PFN_PHYS(end - start), 0);
 373         }
 374
 375         /*
 376          * Register fully available low RAM pages with the bootmem allocator.
 377          */
 378         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
 379                 unsigned long start, end, size;
 380
 381                 start = PFN_UP(boot_mem_map.map[i].addr);
 382                 end   = PFN_DOWN(boot_mem_map.map[i].addr
 383                                     + boot_mem_map.map[i].size);
 384
 385                 /*
 386                  * Reserve usable memory.
 387                  */
 388                 switch (boot_mem_map.map[i].type) {
 389                 case BOOT_MEM_RAM:
 390                         break;
 391                 case BOOT_MEM_INIT_RAM:
 392                         memory_present(0, start, end);
 393                         continue;
 394                 default:
 395                         /* Not usable memory */
 396                         continue;
 397                 }
 398
 399                 /*
 400                  * We are rounding up the start address of usable memory
 401                  * and at the end of the usable range downwards.
 402                  */
 403                 if (start >= max_low_pfn)
 404                         continue;
 405                 if (start < reserved_end)
 406                         start = reserved_end;
 407                 if (end > max_low_pfn)
 408                         end = max_low_pfn;
 409
 410                 /*
 411                  * ... finally, is the area going away?
 412                  */
 413                 if (end <= start)
 414                         continue;
 415                 size = end - start;
 416
 417                 /* Register lowmem ranges */
 418                 free_bootmem(PFN_PHYS(start), size << PAGE_SHIFT);
 419                 memory_present(0, start, end);
 420         }
 421
 422         /*
 423          * Reserve the bootmap memory.
 424          */
 425         reserve_bootmem(PFN_PHYS(mapstart), bootmap_size, BOOTMEM_DEFAULT);
 426
 427         /*
 428          * Reserve initrd memory if needed.
 429          */
 430         finalize_initrd();
 431 }
 432
 433 #endif  /* CONFIG_SGI_IP27 */
 434
 435 /*
 436  * arch_mem_init - initialize memory management subsystem
 437  *
 438  *  o plat_mem_setup() detects the memory configuration and will record detected
 439  *    memory areas using add_memory_region.
 440  *
 441  * At this stage the memory configuration of the system is known to the
 442  * kernel but generic memory management system is still entirely uninitialized.
 443  *
 444  *  o bootmem_init()
 445  *  o sparse_init()
 446  *  o paging_init()
 447  *
 448  * At this stage the bootmem allocator is ready to use.
 449  *
 450  * NOTE: historically plat_mem_setup did the entire platform initialization.
 451  *       This was rather impractical because it meant plat_mem_setup had to
 452  * get away without any kind of memory allocator.  To keep old code from
 453  * breaking plat_setup was just renamed to plat_setup and a second platform
 454  * initialization hook for anything else was introduced.
 455  */
 456
 457 static int usermem __initdata;
 458
 459 static int __init early_parse_mem(char *p)
 460 {
 461         unsigned long start, size;
 462
 463         /*
 464          * If a user specifies memory size, we
 465          * blow away any automatically generated
 466          * size.
 467          */
 468         if (usermem == 0) {
 469                 boot_mem_map.nr_map = 0;
 470                 usermem = 1;
 471         }
 472         start = 0;
 473         size = memparse(p, &p);
 474         if (*p == '@')
 475                 start = memparse(p + 1, &p);
 476
 477         add_memory_region(start, size, BOOT_MEM_RAM);
 478         return 0;
 479 }
 480 early_param("mem", early_parse_mem);
 481
 482 static void __init arch_mem_init(char **cmdline_p)
 483 {
 484         phys_t init_mem, init_end, init_size;
 485
 486         extern void plat_mem_setup(void);
 487
 488         /* call board setup routine */
 489         plat_mem_setup();
 490
 491         init_mem = PFN_UP(__pa_symbol(&__init_begin)) << PAGE_SHIFT;
 492         init_end = PFN_DOWN(__pa_symbol(&__init_end)) << PAGE_SHIFT;
 493         init_size = init_end - init_mem;
 494         if (init_size) {
 495                 /* Make sure it is in the boot_mem_map */
 496                 int i, found;
 497                 found = 0;
 498                 for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
 499                         if (init_mem >= boot_mem_map.map[i].addr &&
 500                             init_mem < (boot_mem_map.map[i].addr +
 501                                         boot_mem_map.map[i].size)) {
 502                                 found = 1;
 503                                 break;
 504                         }
 505                 }
 506                 if (!found)
 507                         add_memory_region(init_mem, init_size,
 508                                           BOOT_MEM_INIT_RAM);
 509         }
 510
 511         pr_info("Determined physical RAM map:\n");
 512         print_memory_map();
 513
 514 #ifdef CONFIG_CMDLINE_BOOL
 515 #ifdef CONFIG_CMDLINE_OVERRIDE
 516         strlcpy(boot_command_line, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 517 #else
 518         if (builtin_cmdline[0]) {
 519                 strlcat(arcs_cmdline, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 520                 strlcat(arcs_cmdline, builtin_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 521         }
 522         strlcpy(boot_command_line, arcs_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 523 #endif
 524 #else
 525         strlcpy(boot_command_line, arcs_cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 526 #endif
 527         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 528
 529         *cmdline_p = command_line;
 530
 531         parse_early_param();
 532
 533         if (usermem) {
 534                 pr_info("User-defined physical RAM map:\n");
 535                 print_memory_map();
 536         }
 537
 538         bootmem_init();
 539         device_tree_init();
 540         sparse_init();
 541         plat_swiotlb_setup();
 542         paging_init();
 543 }
 544
 545 static void __init resource_init(void)
 546 {
 547         int i;
 548
 549         if (UNCAC_BASE != IO_BASE)
 550                 return;
 551
 552         code_resource.start = __pa_symbol(&_text);
 553         code_resource.end = __pa_symbol(&_etext) - 1;
 554         data_resource.start = __pa_symbol(&_etext);
 555         data_resource.end = __pa_symbol(&_edata) - 1;
 556
 557         /*
 558          * Request address space for all standard RAM.
 559          */
 560         for (i = 0; i < boot_mem_map.nr_map; i++) {
 561                 struct resource *res;
 562                 unsigned long start, end;
 563
 564                 start = boot_mem_map.map[i].addr;
 565                 end = boot_mem_map.map[i].addr + boot_mem_map.map[i].size - 1;
 566                 if (start >= HIGHMEM_START)
 567                         continue;
 568                 if (end >= HIGHMEM_START)
 569                         end = HIGHMEM_START - 1;
 570
 571                 res = alloc_bootmem(sizeof(struct resource));
 572                 switch (boot_mem_map.map[i].type) {
 573                 case BOOT_MEM_RAM:
 574                 case BOOT_MEM_INIT_RAM:
 575                 case BOOT_MEM_ROM_DATA:
 576                         res->name = "System RAM";
 577                         break;
 578                 case BOOT_MEM_RESERVED:
 579                 default:
 580                         res->name = "reserved";
 581                 }
 582
 583                 res->start = start;
 584                 res->end = end;
 585
 586                 res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 587                 request_resource(&iomem_resource, res);
 588
 589                 /*
 590                  *  We don't know which RAM region contains kernel data,
 591                  *  so we try it repeatedly and let the resource manager
 592                  *  test it.
 593                  */
 594                 request_resource(res, &code_resource);
 595                 request_resource(res, &data_resource);
 596         }
 597 }
 598
 599 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 600 {
 601         cpu_probe();
 602         prom_init();
 603
 604 #ifdef CONFIG_EARLY_PRINTK
 605         setup_early_printk();
 606 #endif
 607         cpu_report();
 608         check_bugs_early();
 609
 610 #if defined(CONFIG_VT)
 611 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 612         conswitchp = &vga_con;
 613 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 614         conswitchp = &dummy_con;
 615 #endif
 616 #endif
 617
 618         arch_mem_init(cmdline_p);
 619
 620         resource_init();
 621         plat_smp_setup();
 622
 623         cpu_cache_init();
 624 }
 625
 626 unsigned long kernelsp[NR_CPUS];
 627 unsigned long fw_arg0, fw_arg1, fw_arg2, fw_arg3;
 628
 629 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 630 struct dentry *mips_debugfs_dir;
 631 static int __init debugfs_mips(void)
 632 {
 633         struct dentry *d;
 634
 635         d = debugfs_create_dir("mips", NULL);
 636         if (!d)
 637                 return -ENOMEM;
 638         mips_debugfs_dir = d;
 639         return 0;
 640 }
 641 arch_initcall(debugfs_mips);
 642 #endif