834b321a88f881d0badc700acc97cf42f381ba18
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / arm64 / kernel / setup.c
1 /*
2  * Based on arch/arm/kernel/setup.c
3  *
4  * Copyright (C) 1995-2001 Russell King
5  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 #include <linux/acpi.h>
21 #include <linux/export.h>
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/stddef.h>
24 #include <linux/ioport.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/initrd.h>
27 #include <linux/console.h>
28 #include <linux/cache.h>
29 #include <linux/screen_info.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/kexec.h>
32 #include <linux/root_dev.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/interrupt.h>
35 #include <linux/smp.h>
36 #include <linux/fs.h>
37 #include <linux/proc_fs.h>
38 #include <linux/memblock.h>
39 #include <linux/of_fdt.h>
40 #include <linux/efi.h>
41 #include <linux/psci.h>
42 #include <linux/sched/task.h>
43 #include <linux/mm.h>
44
45 #include <asm/acpi.h>
46 #include <asm/fixmap.h>
47 #include <asm/cpu.h>
48 #include <asm/cputype.h>
49 #include <asm/daifflags.h>
50 #include <asm/elf.h>
51 #include <asm/cpufeature.h>
52 #include <asm/cpu_ops.h>
53 #include <asm/kasan.h>
54 #include <asm/numa.h>
55 #include <asm/sections.h>
56 #include <asm/setup.h>
57 #include <asm/smp_plat.h>
58 #include <asm/cacheflush.h>
59 #include <asm/tlbflush.h>
60 #include <asm/traps.h>
61 #include <asm/efi.h>
62 #include <asm/xen/hypervisor.h>
63 #include <asm/mmu_context.h>
64
65 static int num_standard_resources;
66 static struct resource *standard_resources;
67
68 phys_addr_t __fdt_pointer __initdata;
69
70 /*
71  * Standard memory resources
72  */
73 static struct resource mem_res[] = {
74         {
75                 .name = "Kernel code",
76                 .start = 0,
77                 .end = 0,
78                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
79         },
80         {
81                 .name = "Kernel data",
82                 .start = 0,
83                 .end = 0,
84                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
85         }
86 };
87
88 #define kernel_code mem_res[0]
89 #define kernel_data mem_res[1]
90
91 /*
92  * The recorded values of x0 .. x3 upon kernel entry.
93  */
94 u64 __cacheline_aligned boot_args[4];
95
96 void __init smp_setup_processor_id(void)
97 {
98         u64 mpidr = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK;
99         cpu_logical_map(0) = mpidr;
100
101         /*
102          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
103          * using percpu variable early, for example, lockdep will
104          * access percpu variable inside lock_release
105          */
106         set_my_cpu_offset(0);
107         pr_info("Booting Linux on physical CPU 0x%010lx [0x%08x]\n",
108                 (unsigned long)mpidr, read_cpuid_id());
109 }
110
111 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
112 {
113         return phys_id == cpu_logical_map(cpu);
114 }
115
116 struct mpidr_hash mpidr_hash;
117 /**
118  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
119  *                        level in order to build a linear index from an
120  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
121  *                        free hash carried out through shifting and ORing
122  */
123 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
124 {
125         u32 i, affinity, fs[4], bits[4], ls;
126         u64 mask = 0;
127         /*
128          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
129          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
130          */
131         for_each_possible_cpu(i)
132                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
133         pr_debug("mask of set bits %#llx\n", mask);
134         /*
135          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
136          * check how many bits are required to represent them.
137          */
138         for (i = 0; i < 4; i++) {
139                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
140                 /*
141                  * Find the MSB bit and LSB bits position
142                  * to determine how many bits are required
143                  * to express the affinity level.
144                  */
145                 ls = fls(affinity);
146                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
147                 bits[i] = ls - fs[i];
148         }
149         /*
150          * An index can be created from the MPIDR_EL1 by isolating the
151          * significant bits at each affinity level and by shifting
152          * them in order to compress the 32 bits values space to a
153          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
154          * the MPIDR_EL1 through shifting and ORing. It is a collision free
155          * hash though not minimal since some levels might contain a number
156          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
157          * representation might contain holes, eg MPIDR_EL1[7:0] = {0x2, 0x80}.
158          */
159         mpidr_hash.shift_aff[0] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(0) + fs[0];
160         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(1) + fs[1] - bits[0];
161         mpidr_hash.shift_aff[2] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(2) + fs[2] -
162                                                 (bits[1] + bits[0]);
163         mpidr_hash.shift_aff[3] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(3) +
164                                   fs[3] - (bits[2] + bits[1] + bits[0]);
165         mpidr_hash.mask = mask;
166         mpidr_hash.bits = bits[3] + bits[2] + bits[1] + bits[0];
167         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] aff3[%u] mask[%#llx] bits[%u]\n",
168                 mpidr_hash.shift_aff[0],
169                 mpidr_hash.shift_aff[1],
170                 mpidr_hash.shift_aff[2],
171                 mpidr_hash.shift_aff[3],
172                 mpidr_hash.mask,
173                 mpidr_hash.bits);
174         /*
175          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
176          * than expected on most systems.
177          */
178         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
179                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
180 }
181
182 static void __init setup_machine_fdt(phys_addr_t dt_phys)
183 {
184         void *dt_virt = fixmap_remap_fdt(dt_phys);
185         const char *name;
186
187         if (!dt_virt || !early_init_dt_scan(dt_virt)) {
188                 pr_crit("\n"
189                         "Error: invalid device tree blob at physical address %pa (virtual address 0x%p)\n"
190                         "The dtb must be 8-byte aligned and must not exceed 2 MB in size\n"
191                         "\nPlease check your bootloader.",
192                         &dt_phys, dt_virt);
193
194                 while (true)
195                         cpu_relax();
196         }
197
198         name = of_flat_dt_get_machine_name();
199         if (!name)
200                 return;
201
202         pr_info("Machine model: %s\n", name);
203         dump_stack_set_arch_desc("%s (DT)", name);
204 }
205
206 static void __init request_standard_resources(void)
207 {
208         struct memblock_region *region;
209         struct resource *res;
210         unsigned long i = 0;
211
212         kernel_code.start   = __pa_symbol(_text);
213         kernel_code.end     = __pa_symbol(__init_begin - 1);
214         kernel_data.start   = __pa_symbol(_sdata);
215         kernel_data.end     = __pa_symbol(_end - 1);
216
217         num_standard_resources = memblock.memory.cnt;
218         standard_resources = memblock_alloc_low(num_standard_resources *
219                                                 sizeof(*standard_resources),
220                                                 SMP_CACHE_BYTES);
221
222         for_each_memblock(memory, region) {
223                 res = &standard_resources[i++];
224                 if (memblock_is_nomap(region)) {
225                         res->name  = "reserved";
226                         res->flags = IORESOURCE_MEM;
227                 } else {
228                         res->name  = "System RAM";
229                         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
230                 }
231                 res->start = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_base_pfn(region));
232                 res->end = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_end_pfn(region)) - 1;
233
234                 request_resource(&iomem_resource, res);
235
236                 if (kernel_code.start >= res->start &&
237                     kernel_code.end <= res->end)
238                         request_resource(res, &kernel_code);
239                 if (kernel_data.start >= res->start &&
240                     kernel_data.end <= res->end)
241                         request_resource(res, &kernel_data);
242 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
243                 /* Userspace will find "Crash kernel" region in /proc/iomem. */
244                 if (crashk_res.end && crashk_res.start >= res->start &&
245                     crashk_res.end <= res->end)
246                         request_resource(res, &crashk_res);
247 #endif
248         }
249 }
250
251 static int __init reserve_memblock_reserved_regions(void)
252 {
253         u64 i, j;
254
255         for (i = 0; i < num_standard_resources; ++i) {
256                 struct resource *mem = &standard_resources[i];
257                 phys_addr_t r_start, r_end, mem_size = resource_size(mem);
258
259                 if (!memblock_is_region_reserved(mem->start, mem_size))
260                         continue;
261
262                 for_each_reserved_mem_region(j, &r_start, &r_end) {
263                         resource_size_t start, end;
264
265                         start = max(PFN_PHYS(PFN_DOWN(r_start)), mem->start);
266                         end = min(PFN_PHYS(PFN_UP(r_end)) - 1, mem->end);
267
268                         if (start > mem->end || end < mem->start)
269                                 continue;
270
271                         reserve_region_with_split(mem, start, end, "reserved");
272                 }
273         }
274
275         return 0;
276 }
277 arch_initcall(reserve_memblock_reserved_regions);
278
279 u64 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HWID };
280
281 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
282 {
283         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
284         init_mm.end_code   = (unsigned long) _etext;
285         init_mm.end_data   = (unsigned long) _edata;
286         init_mm.brk        = (unsigned long) _end;
287
288         *cmdline_p = boot_command_line;
289
290         early_fixmap_init();
291         early_ioremap_init();
292
293         setup_machine_fdt(__fdt_pointer);
294
295         parse_early_param();
296
297         /*
298          * Unmask asynchronous aborts and fiq after bringing up possible
299          * earlycon. (Report possible System Errors once we can report this
300          * occurred).
301          */
302         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX_NOIRQ);
303
304         /*
305          * TTBR0 is only used for the identity mapping at this stage. Make it
306          * point to zero page to avoid speculatively fetching new entries.
307          */
308         cpu_uninstall_idmap();
309
310         xen_early_init();
311         efi_init();
312         arm64_memblock_init();
313
314         paging_init();
315
316         acpi_table_upgrade();
317
318         /* Parse the ACPI tables for possible boot-time configuration */
319         acpi_boot_table_init();
320
321         if (acpi_disabled)
322                 unflatten_device_tree();
323
324         bootmem_init();
325
326         kasan_init();
327
328         request_standard_resources();
329
330         early_ioremap_reset();
331
332         if (acpi_disabled)
333                 psci_dt_init();
334         else
335                 psci_acpi_init();
336
337         cpu_read_bootcpu_ops();
338         smp_init_cpus();
339         smp_build_mpidr_hash();
340
341         /* Init percpu seeds for random tags after cpus are set up. */
342         kasan_init_tags();
343
344 #ifdef CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PAN
345         /*
346          * Make sure init_thread_info.ttbr0 always generates translation
347          * faults in case uaccess_enable() is inadvertently called by the init
348          * thread.
349          */
350         init_task.thread_info.ttbr0 = __pa_symbol(empty_zero_page);
351 #endif
352
353 #ifdef CONFIG_VT
354         conswitchp = &dummy_con;
355 #endif
356         if (boot_args[1] || boot_args[2] || boot_args[3]) {
357                 pr_err("WARNING: x1-x3 nonzero in violation of boot protocol:\n"
358                         "\tx1: %016llx\n\tx2: %016llx\n\tx3: %016llx\n"
359                         "This indicates a broken bootloader or old kernel\n",
360                         boot_args[1], boot_args[2], boot_args[3]);
361         }
362 }
363
364 static int __init topology_init(void)
365 {
366         int i;
367
368         for_each_online_node(i)
369                 register_one_node(i);
370
371         for_each_possible_cpu(i) {
372                 struct cpu *cpu = &per_cpu(cpu_data.cpu, i);
373                 cpu->hotpluggable = 1;
374                 register_cpu(cpu, i);
375         }
376
377         return 0;
378 }
379 subsys_initcall(topology_init);
380
381 /*
382  * Dump out kernel offset information on panic.
383  */
384 static int dump_kernel_offset(struct notifier_block *self, unsigned long v,
385                               void *p)
386 {
387         const unsigned long offset = kaslr_offset();
388
389         if (IS_ENABLED(CONFIG_RANDOMIZE_BASE) && offset > 0) {
390                 pr_emerg("Kernel Offset: 0x%lx from 0x%lx\n",
391                          offset, KIMAGE_VADDR);
392                 pr_emerg("PHYS_OFFSET: 0x%llx\n", PHYS_OFFSET);
393         } else {
394                 pr_emerg("Kernel Offset: disabled\n");
395         }
396         return 0;
397 }
398
399 static struct notifier_block kernel_offset_notifier = {
400         .notifier_call = dump_kernel_offset
401 };
402
403 static int __init register_kernel_offset_dumper(void)
404 {
405         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
406                                        &kernel_offset_notifier);
407         return 0;
408 }
409 __initcall(register_kernel_offset_dumper);