init/main.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/init/main.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  *
   7  *  GK 2/5/95  -  Changed to support mounting root fs via NFS
   8  *  Added initrd & change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
   9  *  Moan early if gcc is old, avoiding bogus kernels - Paul Gortmaker, May '96
  10  *  Simplified starting of init:  Michael A. Griffith <grif@acm.org>
  11  */
  12
  13 #define DEBUG           /* Enable initcall_debug */
  14
  15 #include <linux/types.h>
  16 #include <linux/extable.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/proc_fs.h>
  19 #include <linux/binfmts.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/syscalls.h>
  22 #include <linux/stackprotector.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/ctype.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/ioport.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/initrd.h>
  29 #include <linux/memblock.h>
  30 #include <linux/acpi.h>
  31 #include <linux/console.h>
  32 #include <linux/nmi.h>
  33 #include <linux/percpu.h>
  34 #include <linux/kmod.h>
  35 #include <linux/vmalloc.h>
  36 #include <linux/kernel_stat.h>
  37 #include <linux/start_kernel.h>
  38 #include <linux/security.h>
  39 #include <linux/smp.h>
  40 #include <linux/profile.h>
  41 #include <linux/rcupdate.h>
  42 #include <linux/moduleparam.h>
  43 #include <linux/kallsyms.h>
  44 #include <linux/writeback.h>
  45 #include <linux/cpu.h>
  46 #include <linux/cpuset.h>
  47 #include <linux/cgroup.h>
  48 #include <linux/efi.h>
  49 #include <linux/tick.h>
  50 #include <linux/sched/isolation.h>
  51 #include <linux/interrupt.h>
  52 #include <linux/taskstats_kern.h>
  53 #include <linux/delayacct.h>
  54 #include <linux/unistd.h>
  55 #include <linux/utsname.h>
  56 #include <linux/rmap.h>
  57 #include <linux/mempolicy.h>
  58 #include <linux/key.h>
  59 #include <linux/buffer_head.h>
  60 #include <linux/page_ext.h>
  61 #include <linux/debug_locks.h>
  62 #include <linux/debugobjects.h>
  63 #include <linux/lockdep.h>
  64 #include <linux/kmemleak.h>
  65 #include <linux/pid_namespace.h>
  66 #include <linux/device.h>
  67 #include <linux/kthread.h>
  68 #include <linux/sched.h>
  69 #include <linux/sched/init.h>
  70 #include <linux/signal.h>
  71 #include <linux/idr.h>
  72 #include <linux/kgdb.h>
  73 #include <linux/ftrace.h>
  74 #include <linux/async.h>
  75 #include <linux/sfi.h>
  76 #include <linux/shmem_fs.h>
  77 #include <linux/slab.h>
  78 #include <linux/perf_event.h>
  79 #include <linux/ptrace.h>
  80 #include <linux/pti.h>
  81 #include <linux/blkdev.h>
  82 #include <linux/elevator.h>
  83 #include <linux/sched/clock.h>
  84 #include <linux/sched/task.h>
  85 #include <linux/sched/task_stack.h>
  86 #include <linux/context_tracking.h>
  87 #include <linux/random.h>
  88 #include <linux/list.h>
  89 #include <linux/integrity.h>
  90 #include <linux/proc_ns.h>
  91 #include <linux/io.h>
  92 #include <linux/cache.h>
  93 #include <linux/rodata_test.h>
  94 #include <linux/jump_label.h>
  95 #include <linux/mem_encrypt.h>
  96 #include <linux/file.h>
  97 #include <linux/kcsan.h>
  98
  99 #include <asm/io.h>
 100 #include <asm/bugs.h>
 101 #include <asm/setup.h>
 102 #include <asm/sections.h>
 103 #include <asm/cacheflush.h>
 104
 105 #define CREATE_TRACE_POINTS
 106 #include <trace/events/initcall.h>
 107
 108 static int kernel_init(void *);
 109
 110 extern void init_IRQ(void);
 111 extern void radix_tree_init(void);
 112
 113 /*
 114  * Debug helper: via this flag we know that we are in 'early bootup code'
 115  * where only the boot processor is running with IRQ disabled.  This means
 116  * two things - IRQ must not be enabled before the flag is cleared and some
 117  * operations which are not allowed with IRQ disabled are allowed while the
 118  * flag is set.
 119  */
 120 bool early_boot_irqs_disabled __read_mostly;
 121
 122 enum system_states system_state __read_mostly;
 123 EXPORT_SYMBOL(system_state);
 124
 125 /*
 126  * Boot command-line arguments
 127  */
 128 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
 129 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
 130
 131 extern void time_init(void);
 132 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
 133 void (*__initdata late_time_init)(void);
 134
 135 /* Untouched command line saved by arch-specific code. */
 136 char __initdata boot_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 137 /* Untouched saved command line (eg. for /proc) */
 138 char *saved_command_line;
 139 /* Command line for parameter parsing */
 140 static char *static_command_line;
 141 /* Command line for per-initcall parameter parsing */
 142 static char *initcall_command_line;
 143
 144 static char *execute_command;
 145 static char *ramdisk_execute_command;
 146
 147 /*
 148  * Used to generate warnings if static_key manipulation functions are used
 149  * before jump_label_init is called.
 150  */
 151 bool static_key_initialized __read_mostly;
 152 EXPORT_SYMBOL_GPL(static_key_initialized);
 153
 154 /*
 155  * If set, this is an indication to the drivers that reset the underlying
 156  * device before going ahead with the initialization otherwise driver might
 157  * rely on the BIOS and skip the reset operation.
 158  *
 159  * This is useful if kernel is booting in an unreliable environment.
 160  * For ex. kdump situation where previous kernel has crashed, BIOS has been
 161  * skipped and devices will be in unknown state.
 162  */
 163 unsigned int reset_devices;
 164 EXPORT_SYMBOL(reset_devices);
 165
 166 static int __init set_reset_devices(char *str)
 167 {
 168         reset_devices = 1;
 169         return 1;
 170 }
 171
 172 __setup("reset_devices", set_reset_devices);
 173
 174 static const char *argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
 175 const char *envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
 176 static const char *panic_later, *panic_param;
 177
 178 extern const struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
 179
 180 static bool __init obsolete_checksetup(char *line)
 181 {
 182         const struct obs_kernel_param *p;
 183         bool had_early_param = false;
 184
 185         p = __setup_start;
 186         do {
 187                 int n = strlen(p->str);
 188                 if (parameqn(line, p->str, n)) {
 189                         if (p->early) {
 190                                 /* Already done in parse_early_param?
 191                                  * (Needs exact match on param part).
 192                                  * Keep iterating, as we can have early
 193                                  * params and __setups of same names 8( */
 194                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
 195                                         had_early_param = true;
 196                         } else if (!p->setup_func) {
 197                                 pr_warn("Parameter %s is obsolete, ignored\n",
 198                                         p->str);
 199                                 return true;
 200                         } else if (p->setup_func(line + n))
 201                                 return true;
 202                 }
 203                 p++;
 204         } while (p < __setup_end);
 205
 206         return had_early_param;
 207 }
 208
 209 /*
 210  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
 211  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
 212  */
 213 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
 214 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
 215
 216 static int __init debug_kernel(char *str)
 217 {
 218         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_DEBUG;
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 static int __init quiet_kernel(char *str)
 223 {
 224         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET;
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 early_param("debug", debug_kernel);
 229 early_param("quiet", quiet_kernel);
 230
 231 static int __init loglevel(char *str)
 232 {
 233         int newlevel;
 234
 235         /*
 236          * Only update loglevel value when a correct setting was passed,
 237          * to prevent blind crashes (when loglevel being set to 0) that
 238          * are quite hard to debug
 239          */
 240         if (get_option(&str, &newlevel)) {
 241                 console_loglevel = newlevel;
 242                 return 0;
 243         }
 244
 245         return -EINVAL;
 246 }
 247
 248 early_param("loglevel", loglevel);
 249
 250 /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
 251 static int __init repair_env_string(char *param, char *val,
 252                                     const char *unused, void *arg)
 253 {
 254         if (val) {
 255                 /* param=val or param="val"? */
 256                 if (val == param+strlen(param)+1)
 257                         val[-1] = '=';
 258                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
 259                         val[-2] = '=';
 260                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
 261                         val--;
 262                 } else
 263                         BUG();
 264         }
 265         return 0;
 266 }
 267
 268 /* Anything after -- gets handed straight to init. */
 269 static int __init set_init_arg(char *param, char *val,
 270                                const char *unused, void *arg)
 271 {
 272         unsigned int i;
 273
 274         if (panic_later)
 275                 return 0;
 276
 277         repair_env_string(param, val, unused, NULL);
 278
 279         for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
 280                 if (i == MAX_INIT_ARGS) {
 281                         panic_later = "init";
 282                         panic_param = param;
 283                         return 0;
 284                 }
 285         }
 286         argv_init[i] = param;
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
 292  * unused parameters (modprobe will find them in /proc/cmdline).
 293  */
 294 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val,
 295                                      const char *unused, void *arg)
 296 {
 297         repair_env_string(param, val, unused, NULL);
 298
 299         /* Handle obsolete-style parameters */
 300         if (obsolete_checksetup(param))
 301                 return 0;
 302
 303         /* Unused module parameter. */
 304         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val))
 305                 return 0;
 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 = "env";
 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 = "init";
 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 static int __init rdinit_setup(char *str)
 354 {
 355         unsigned int i;
 356
 357         ramdisk_execute_command = str;
 358         /* See "auto" comment in init_setup */
 359         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
 360                 argv_init[i] = NULL;
 361         return 1;
 362 }
 363 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
 364
 365 #ifndef CONFIG_SMP
 366 static const unsigned int setup_max_cpus = NR_CPUS;
 367 static inline void setup_nr_cpu_ids(void) { }
 368 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
 369 #endif
 370
 371 /*
 372  * We need to store the untouched command line for future reference.
 373  * We also need to store the touched command line since the parameter
 374  * parsing is performed in place, and we should allow a component to
 375  * store reference of name/value for future reference.
 376  */
 377 static void __init setup_command_line(char *command_line)
 378 {
 379         size_t len = strlen(boot_command_line) + 1;
 380
 381         saved_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
 382         if (!saved_command_line)
 383                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
 384
 385         initcall_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
 386         if (!initcall_command_line)
 387                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
 388
 389         static_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
 390         if (!static_command_line)
 391                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
 392
 393         strcpy(saved_command_line, boot_command_line);
 394         strcpy(static_command_line, command_line);
 395 }
 396
 397 /*
 398  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
 399  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
 400  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
 401  * cpu_idle.
 402  *
 403  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
 404  */
 405
 406 static __initdata DECLARE_COMPLETION(kthreadd_done);
 407
 408 noinline void __ref rest_init(void)
 409 {
 410         struct task_struct *tsk;
 411         int pid;
 412
 413         rcu_scheduler_starting();
 414         /*
 415          * We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however
 416          * the init task will end up wanting to create kthreads, which, if
 417          * we schedule it before we create kthreadd, will OOPS.
 418          */
 419         pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
 420         /*
 421          * Pin init on the boot CPU. Task migration is not properly working
 422          * until sched_init_smp() has been run. It will set the allowed
 423          * CPUs for init to the non isolated CPUs.
 424          */
 425         rcu_read_lock();
 426         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 427         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask_of(smp_processor_id()));
 428         rcu_read_unlock();
 429
 430         numa_default_policy();
 431         pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
 432         rcu_read_lock();
 433         kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 434         rcu_read_unlock();
 435
 436         /*
 437          * Enable might_sleep() and smp_processor_id() checks.
 438          * They cannot be enabled earlier because with CONFIG_PREEMPTION=y
 439          * kernel_thread() would trigger might_sleep() splats. With
 440          * CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY=y the init task might have scheduled
 441          * already, but it's stuck on the kthreadd_done completion.
 442          */
 443         system_state = SYSTEM_SCHEDULING;
 444
 445         complete(&kthreadd_done);
 446
 447         /*
 448          * The boot idle thread must execute schedule()
 449          * at least once to get things moving:
 450          */
 451         schedule_preempt_disabled();
 452         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
 453         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
 454 }
 455
 456 /* Check for early params. */
 457 static int __init do_early_param(char *param, char *val,
 458                                  const char *unused, void *arg)
 459 {
 460         const struct obs_kernel_param *p;
 461
 462         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
 463                 if ((p->early && parameq(param, p->str)) ||
 464                     (strcmp(param, "console") == 0 &&
 465                      strcmp(p->str, "earlycon") == 0)
 466                 ) {
 467                         if (p->setup_func(val) != 0)
 468                                 pr_warn("Malformed early option '%s'\n", param);
 469                 }
 470         }
 471         /* We accept everything at this stage. */
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 void __init parse_early_options(char *cmdline)
 476 {
 477         parse_args("early options", cmdline, NULL, 0, 0, 0, NULL,
 478                    do_early_param);
 479 }
 480
 481 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
 482 void __init parse_early_param(void)
 483 {
 484         static int done __initdata;
 485         static char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata;
 486
 487         if (done)
 488                 return;
 489
 490         /* All fall through to do_early_param. */
 491         strlcpy(tmp_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 492         parse_early_options(tmp_cmdline);
 493         done = 1;
 494 }
 495
 496 void __init __weak arch_post_acpi_subsys_init(void) { }
 497
 498 void __init __weak smp_setup_processor_id(void)
 499 {
 500 }
 501
 502 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE
 503 void __init __weak thread_stack_cache_init(void)
 504 {
 505 }
 506 #endif
 507
 508 void __init __weak mem_encrypt_init(void) { }
 509
 510 void __init __weak poking_init(void) { }
 511
 512 void __init __weak pgtable_cache_init(void) { }
 513
 514 bool initcall_debug;
 515 core_param(initcall_debug, initcall_debug, bool, 0644);
 516
 517 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
 518 static void __init initcall_debug_enable(void);
 519 #else
 520 static inline void initcall_debug_enable(void)
 521 {
 522 }
 523 #endif
 524
 525 /* Report memory auto-initialization states for this boot. */
 526 static void __init report_meminit(void)
 527 {
 528         const char *stack;
 529
 530         if (IS_ENABLED(CONFIG_INIT_STACK_ALL))
 531                 stack = "all";
 532         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL))
 533                 stack = "byref_all";
 534         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF))
 535                 stack = "byref";
 536         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_USER))
 537                 stack = "__user";
 538         else
 539                 stack = "off";
 540
 541         pr_info("mem auto-init: stack:%s, heap alloc:%s, heap free:%s\n",
 542                 stack, want_init_on_alloc(GFP_KERNEL) ? "on" : "off",
 543                 want_init_on_free() ? "on" : "off");
 544         if (want_init_on_free())
 545                 pr_info("mem auto-init: clearing system memory may take some time...\n");
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Set up kernel memory allocators
 550  */
 551 static void __init mm_init(void)
 552 {
 553         /*
 554          * page_ext requires contiguous pages,
 555          * bigger than MAX_ORDER unless SPARSEMEM.
 556          */
 557         page_ext_init_flatmem();
 558         report_meminit();
 559         mem_init();
 560         kmem_cache_init();
 561         kmemleak_init();
 562         pgtable_init();
 563         debug_objects_mem_init();
 564         vmalloc_init();
 565         ioremap_huge_init();
 566         /* Should be run before the first non-init thread is created */
 567         init_espfix_bsp();
 568         /* Should be run after espfix64 is set up. */
 569         pti_init();
 570 }
 571
 572 void __init __weak arch_call_rest_init(void)
 573 {
 574         rest_init();
 575 }
 576
 577 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
 578 {
 579         char *command_line;
 580         char *after_dashes;
 581
 582         set_task_stack_end_magic(&init_task);
 583         smp_setup_processor_id();
 584         debug_objects_early_init();
 585
 586         cgroup_init_early();
 587
 588         local_irq_disable();
 589         early_boot_irqs_disabled = true;
 590
 591         /*
 592          * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
 593          * enable them.
 594          */
 595         boot_cpu_init();
 596         page_address_init();
 597         pr_notice("%s", linux_banner);
 598         early_security_init();
 599         setup_arch(&command_line);
 600         setup_command_line(command_line);
 601         setup_nr_cpu_ids();
 602         setup_per_cpu_areas();
 603         smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
 604         boot_cpu_hotplug_init();
 605
 606         build_all_zonelists(NULL);
 607         page_alloc_init();
 608
 609         pr_notice("Kernel command line: %s\n", boot_command_line);
 610         /* parameters may set static keys */
 611         jump_label_init();
 612         parse_early_param();
 613         after_dashes = parse_args("Booting kernel",
 614                                   static_command_line, __start___param,
 615                                   __stop___param - __start___param,
 616                                   -1, -1, NULL, &unknown_bootoption);
 617         if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
 618                 parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
 619                            NULL, set_init_arg);
 620
 621         /*
 622          * These use large bootmem allocations and must precede
 623          * kmem_cache_init()
 624          */
 625         setup_log_buf(0);
 626         vfs_caches_init_early();
 627         sort_main_extable();
 628         trap_init();
 629         mm_init();
 630
 631         ftrace_init();
 632
 633         /* trace_printk can be enabled here */
 634         early_trace_init();
 635
 636         /*
 637          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
 638          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
 639          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
 640          */
 641         sched_init();
 642         /*
 643          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
 644          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
 645          */
 646         preempt_disable();
 647         if (WARN(!irqs_disabled(),
 648                  "Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n"))
 649                 local_irq_disable();
 650         radix_tree_init();
 651
 652         /*
 653          * Set up housekeeping before setting up workqueues to allow the unbound
 654          * workqueue to take non-housekeeping into account.
 655          */
 656         housekeeping_init();
 657
 658         /*
 659          * Allow workqueue creation and work item queueing/cancelling
 660          * early.  Work item execution depends on kthreads and starts after
 661          * workqueue_init().
 662          */
 663         workqueue_init_early();
 664
 665         rcu_init();
 666
 667         /* Trace events are available after this */
 668         trace_init();
 669
 670         if (initcall_debug)
 671                 initcall_debug_enable();
 672
 673         context_tracking_init();
 674         /* init some links before init_ISA_irqs() */
 675         early_irq_init();
 676         init_IRQ();
 677         tick_init();
 678         rcu_init_nohz();
 679         init_timers();
 680         hrtimers_init();
 681         softirq_init();
 682         timekeeping_init();
 683
 684         /*
 685          * For best initial stack canary entropy, prepare it after:
 686          * - setup_arch() for any UEFI RNG entropy and boot cmdline access
 687          * - timekeeping_init() for ktime entropy used in rand_initialize()
 688          * - rand_initialize() to get any arch-specific entropy like RDRAND
 689          * - add_latent_entropy() to get any latent entropy
 690          * - adding command line entropy
 691          */
 692         rand_initialize();
 693         add_latent_entropy();
 694         add_device_randomness(command_line, strlen(command_line));
 695         boot_init_stack_canary();
 696
 697         time_init();
 698         printk_safe_init();
 699         perf_event_init();
 700         profile_init();
 701         call_function_init();
 702         WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled early\n");
 703
 704         early_boot_irqs_disabled = false;
 705         local_irq_enable();
 706
 707         kmem_cache_init_late();
 708
 709         /*
 710          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
 711          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
 712          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
 713          */
 714         console_init();
 715         if (panic_later)
 716                 panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later,
 717                       panic_param);
 718
 719         lockdep_init();
 720
 721         /*
 722          * Need to run this when irqs are enabled, because it wants
 723          * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
 724          * too:
 725          */
 726         locking_selftest();
 727
 728         /*
 729          * This needs to be called before any devices perform DMA
 730          * operations that might use the SWIOTLB bounce buffers. It will
 731          * mark the bounce buffers as decrypted so that their usage will
 732          * not cause "plain-text" data to be decrypted when accessed.
 733          */
 734         mem_encrypt_init();
 735
 736 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 737         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
 738             page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
 739                 pr_crit("initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - disabling it.\n",
 740                     page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)),
 741                     min_low_pfn);
 742                 initrd_start = 0;
 743         }
 744 #endif
 745         setup_per_cpu_pageset();
 746         numa_policy_init();
 747         acpi_early_init();
 748         if (late_time_init)
 749                 late_time_init();
 750         sched_clock_init();
 751         calibrate_delay();
 752         pid_idr_init();
 753         anon_vma_init();
 754 #ifdef CONFIG_X86
 755         if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
 756                 efi_enter_virtual_mode();
 757 #endif
 758         thread_stack_cache_init();
 759         cred_init();
 760         fork_init();
 761         proc_caches_init();
 762         uts_ns_init();
 763         buffer_init();
 764         key_init();
 765         security_init();
 766         dbg_late_init();
 767         vfs_caches_init();
 768         pagecache_init();
 769         signals_init();
 770         seq_file_init();
 771         proc_root_init();
 772         nsfs_init();
 773         cpuset_init();
 774         cgroup_init();
 775         taskstats_init_early();
 776         delayacct_init();
 777
 778         poking_init();
 779         check_bugs();
 780
 781         acpi_subsystem_init();
 782         arch_post_acpi_subsys_init();
 783         sfi_init_late();
 784         kcsan_init();
 785
 786         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
 787         arch_call_rest_init();
 788 }
 789
 790 /* Call all constructor functions linked into the kernel. */
 791 static void __init do_ctors(void)
 792 {
 793 #ifdef CONFIG_CONSTRUCTORS
 794         ctor_fn_t *fn = (ctor_fn_t *) __ctors_start;
 795
 796         for (; fn < (ctor_fn_t *) __ctors_end; fn++)
 797                 (*fn)();
 798 #endif
 799 }
 800
 801 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
 802 struct blacklist_entry {
 803         struct list_head next;
 804         char *buf;
 805 };
 806
 807 static __initdata_or_module LIST_HEAD(blacklisted_initcalls);
 808
 809 static int __init initcall_blacklist(char *str)
 810 {
 811         char *str_entry;
 812         struct blacklist_entry *entry;
 813
 814         /* str argument is a comma-separated list of functions */
 815         do {
 816                 str_entry = strsep(&str, ",");
 817                 if (str_entry) {
 818                         pr_debug("blacklisting initcall %s\n", str_entry);
 819                         entry = memblock_alloc(sizeof(*entry),
 820                                                SMP_CACHE_BYTES);
 821                         if (!entry)
 822                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
 823                                       __func__, sizeof(*entry));
 824                         entry->buf = memblock_alloc(strlen(str_entry) + 1,
 825                                                     SMP_CACHE_BYTES);
 826                         if (!entry->buf)
 827                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
 828                                       __func__, strlen(str_entry) + 1);
 829                         strcpy(entry->buf, str_entry);
 830                         list_add(&entry->next, &blacklisted_initcalls);
 831                 }
 832         } while (str_entry);
 833
 834         return 0;
 835 }
 836
 837 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
 838 {
 839         struct blacklist_entry *entry;
 840         char fn_name[KSYM_SYMBOL_LEN];
 841         unsigned long addr;
 842
 843         if (list_empty(&blacklisted_initcalls))
 844                 return false;
 845
 846         addr = (unsigned long) dereference_function_descriptor(fn);
 847         sprint_symbol_no_offset(fn_name, addr);
 848
 849         /*
 850          * fn will be "function_name [module_name]" where [module_name] is not
 851          * displayed for built-in init functions.  Strip off the [module_name].
 852          */
 853         strreplace(fn_name, ' ', '\0');
 854
 855         list_for_each_entry(entry, &blacklisted_initcalls, next) {
 856                 if (!strcmp(fn_name, entry->buf)) {
 857                         pr_debug("initcall %s blacklisted\n", fn_name);
 858                         return true;
 859                 }
 860         }
 861
 862         return false;
 863 }
 864 #else
 865 static int __init initcall_blacklist(char *str)
 866 {
 867         pr_warn("initcall_blacklist requires CONFIG_KALLSYMS\n");
 868         return 0;
 869 }
 870
 871 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
 872 {
 873         return false;
 874 }
 875 #endif
 876 __setup("initcall_blacklist=", initcall_blacklist);
 877
 878 static __init_or_module void
 879 trace_initcall_start_cb(void *data, initcall_t fn)
 880 {
 881         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
 882
 883         printk(KERN_DEBUG "calling  %pS @ %i\n", fn, task_pid_nr(current));
 884         *calltime = ktime_get();
 885 }
 886
 887 static __init_or_module void
 888 trace_initcall_finish_cb(void *data, initcall_t fn, int ret)
 889 {
 890         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
 891         ktime_t delta, rettime;
 892         unsigned long long duration;
 893
 894         rettime = ktime_get();
 895         delta = ktime_sub(rettime, *calltime);
 896         duration = (unsigned long long) ktime_to_ns(delta) >> 10;
 897         printk(KERN_DEBUG "initcall %pS returned %d after %lld usecs\n",
 898                  fn, ret, duration);
 899 }
 900
 901 static ktime_t initcall_calltime;
 902
 903 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
 904 static void __init initcall_debug_enable(void)
 905 {
 906         int ret;
 907
 908         ret = register_trace_initcall_start(trace_initcall_start_cb,
 909                                             &initcall_calltime);
 910         ret |= register_trace_initcall_finish(trace_initcall_finish_cb,
 911                                               &initcall_calltime);
 912         WARN(ret, "Failed to register initcall tracepoints\n");
 913 }
 914 # define do_trace_initcall_start        trace_initcall_start
 915 # define do_trace_initcall_finish       trace_initcall_finish
 916 #else
 917 static inline void do_trace_initcall_start(initcall_t fn)
 918 {
 919         if (!initcall_debug)
 920                 return;
 921         trace_initcall_start_cb(&initcall_calltime, fn);
 922 }
 923 static inline void do_trace_initcall_finish(initcall_t fn, int ret)
 924 {
 925         if (!initcall_debug)
 926                 return;
 927         trace_initcall_finish_cb(&initcall_calltime, fn, ret);
 928 }
 929 #endif /* !TRACEPOINTS_ENABLED */
 930
 931 int __init_or_module do_one_initcall(initcall_t fn)
 932 {
 933         int count = preempt_count();
 934         char msgbuf[64];
 935         int ret;
 936
 937         if (initcall_blacklisted(fn))
 938                 return -EPERM;
 939
 940         do_trace_initcall_start(fn);
 941         ret = fn();
 942         do_trace_initcall_finish(fn, ret);
 943
 944         msgbuf[0] = 0;
 945
 946         if (preempt_count() != count) {
 947                 sprintf(msgbuf, "preemption imbalance ");
 948                 preempt_count_set(count);
 949         }
 950         if (irqs_disabled()) {
 951                 strlcat(msgbuf, "disabled interrupts ", sizeof(msgbuf));
 952                 local_irq_enable();
 953         }
 954         WARN(msgbuf[0], "initcall %pS returned with %s\n", fn, msgbuf);
 955
 956         add_latent_entropy();
 957         return ret;
 958 }
 959
 960
 961 extern initcall_entry_t __initcall_start[];
 962 extern initcall_entry_t __initcall0_start[];
 963 extern initcall_entry_t __initcall1_start[];
 964 extern initcall_entry_t __initcall2_start[];
 965 extern initcall_entry_t __initcall3_start[];
 966 extern initcall_entry_t __initcall4_start[];
 967 extern initcall_entry_t __initcall5_start[];
 968 extern initcall_entry_t __initcall6_start[];
 969 extern initcall_entry_t __initcall7_start[];
 970 extern initcall_entry_t __initcall_end[];
 971
 972 static initcall_entry_t *initcall_levels[] __initdata = {
 973         __initcall0_start,
 974         __initcall1_start,
 975         __initcall2_start,
 976         __initcall3_start,
 977         __initcall4_start,
 978         __initcall5_start,
 979         __initcall6_start,
 980         __initcall7_start,
 981         __initcall_end,
 982 };
 983
 984 /* Keep these in sync with initcalls in include/linux/init.h */
 985 static const char *initcall_level_names[] __initdata = {
 986         "pure",
 987         "core",
 988         "postcore",
 989         "arch",
 990         "subsys",
 991         "fs",
 992         "device",
 993         "late",
 994 };
 995
 996 static void __init do_initcall_level(int level)
 997 {
 998         initcall_entry_t *fn;
 999
1000         strcpy(initcall_command_line, saved_command_line);
1001         parse_args(initcall_level_names[level],
1002                    initcall_command_line, __start___param,
1003                    __stop___param - __start___param,
1004                    level, level,
1005                    NULL, &repair_env_string);
1006
1007         trace_initcall_level(initcall_level_names[level]);
1008         for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
1009                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1010 }
1011
1012 static void __init do_initcalls(void)
1013 {
1014         int level;
1015
1016         for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
1017                 do_initcall_level(level);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
1022  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
1023  * running, and memory and process management works.
1024  *
1025  * Now we can finally start doing some real work..
1026  */
1027 static void __init do_basic_setup(void)
1028 {
1029         cpuset_init_smp();
1030         driver_init();
1031         init_irq_proc();
1032         do_ctors();
1033         usermodehelper_enable();
1034         do_initcalls();
1035 }
1036
1037 static void __init do_pre_smp_initcalls(void)
1038 {
1039         initcall_entry_t *fn;
1040
1041         trace_initcall_level("early");
1042         for (fn = __initcall_start; fn < __initcall0_start; fn++)
1043                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1044 }
1045
1046 static int run_init_process(const char *init_filename)
1047 {
1048         argv_init[0] = init_filename;
1049         pr_info("Run %s as init process\n", init_filename);
1050         return do_execve(getname_kernel(init_filename),
1051                 (const char __user *const __user *)argv_init,
1052                 (const char __user *const __user *)envp_init);
1053 }
1054
1055 static int try_to_run_init_process(const char *init_filename)
1056 {
1057         int ret;
1058
1059         ret = run_init_process(init_filename);
1060
1061         if (ret && ret != -ENOENT) {
1062                 pr_err("Starting init: %s exists but couldn't execute it (error %d)\n",
1063                        init_filename, ret);
1064         }
1065
1066         return ret;
1067 }
1068
1069 static noinline void __init kernel_init_freeable(void);
1070
1071 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) || defined(CONFIG_STRICT_MODULE_RWX)
1072 bool rodata_enabled __ro_after_init = true;
1073 static int __init set_debug_rodata(char *str)
1074 {
1075         return strtobool(str, &rodata_enabled);
1076 }
1077 __setup("rodata=", set_debug_rodata);
1078 #endif
1079
1080 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
1081 static void mark_readonly(void)
1082 {
1083         if (rodata_enabled) {
1084                 /*
1085                  * load_module() results in W+X mappings, which are cleaned
1086                  * up with call_rcu().  Let's make sure that queued work is
1087                  * flushed so that we don't hit false positives looking for
1088                  * insecure pages which are W+X.
1089                  */
1090                 rcu_barrier();
1091                 mark_rodata_ro();
1092                 rodata_test();
1093         } else
1094                 pr_info("Kernel memory protection disabled.\n");
1095 }
1096 #else
1097 static inline void mark_readonly(void)
1098 {
1099         pr_warn("This architecture does not have kernel memory protection.\n");
1100 }
1101 #endif
1102
1103 void __weak free_initmem(void)
1104 {
1105         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
1106 }
1107
1108 static int __ref kernel_init(void *unused)
1109 {
1110         int ret;
1111
1112         kernel_init_freeable();
1113         /* need to finish all async __init code before freeing the memory */
1114         async_synchronize_full();
1115         ftrace_free_init_mem();
1116         free_initmem();
1117         mark_readonly();
1118
1119         /*
1120          * Kernel mappings are now finalized - update the userspace page-table
1121          * to finalize PTI.
1122          */
1123         pti_finalize();
1124
1125         system_state = SYSTEM_RUNNING;
1126         numa_default_policy();
1127
1128         rcu_end_inkernel_boot();
1129
1130         if (ramdisk_execute_command) {
1131                 ret = run_init_process(ramdisk_execute_command);
1132                 if (!ret)
1133                         return 0;
1134                 pr_err("Failed to execute %s (error %d)\n",
1135                        ramdisk_execute_command, ret);
1136         }
1137
1138         /*
1139          * We try each of these until one succeeds.
1140          *
1141          * The Bourne shell can be used instead of init if we are
1142          * trying to recover a really broken machine.
1143          */
1144         if (execute_command) {
1145                 ret = run_init_process(execute_command);
1146                 if (!ret)
1147                         return 0;
1148                 panic("Requested init %s failed (error %d).",
1149                       execute_command, ret);
1150         }
1151         if (!try_to_run_init_process("/sbin/init") ||
1152             !try_to_run_init_process("/etc/init") ||
1153             !try_to_run_init_process("/bin/init") ||
1154             !try_to_run_init_process("/bin/sh"))
1155                 return 0;
1156
1157         panic("No working init found.  Try passing init= option to kernel. "
1158               "See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance.");
1159 }
1160
1161 void console_on_rootfs(void)
1162 {
1163         struct file *file;
1164         unsigned int i;
1165
1166         /* Open /dev/console in kernelspace, this should never fail */
1167         file = filp_open("/dev/console", O_RDWR, 0);
1168         if (IS_ERR(file))
1169                 goto err_out;
1170
1171         /* create stdin/stdout/stderr, this should never fail */
1172         for (i = 0; i < 3; i++) {
1173                 if (f_dupfd(i, file, 0) != i)
1174                         goto err_out;
1175         }
1176
1177         return;
1178
1179 err_out:
1180         /* no panic -- this might not be fatal */
1181         pr_err("Warning: unable to open an initial console.\n");
1182         return;
1183 }
1184
1185 static noinline void __init kernel_init_freeable(void)
1186 {
1187         /*
1188          * Wait until kthreadd is all set-up.
1189          */
1190         wait_for_completion(&kthreadd_done);
1191
1192         /* Now the scheduler is fully set up and can do blocking allocations */
1193         gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;
1194
1195         /*
1196          * init can allocate pages on any node
1197          */
1198         set_mems_allowed(node_states[N_MEMORY]);
1199
1200         cad_pid = task_pid(current);
1201
1202         smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);
1203
1204         workqueue_init();
1205
1206         init_mm_internals();
1207
1208         do_pre_smp_initcalls();
1209         lockup_detector_init();
1210
1211         smp_init();
1212         sched_init_smp();
1213
1214         page_alloc_init_late();
1215         /* Initialize page ext after all struct pages are initialized. */
1216         page_ext_init();
1217
1218         do_basic_setup();
1219
1220         console_on_rootfs();
1221
1222         /*
1223          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
1224          * the work
1225          */
1226
1227         if (!ramdisk_execute_command)
1228                 ramdisk_execute_command = "/init";
1229
1230         if (ksys_access((const char __user *)
1231                         ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
1232                 ramdisk_execute_command = NULL;
1233                 prepare_namespace();
1234         }
1235
1236         /*
1237          * Ok, we have completed the initial bootup, and
1238          * we're essentially up and running. Get rid of the
1239          * initmem segments and start the user-mode stuff..
1240          *
1241          * rootfs is available now, try loading the public keys
1242          * and default modules
1243          */
1244
1245         integrity_load_keys();
1246 }