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/export.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/stddef.h>
  23 #include <linux/ioport.h>
  24 #include <linux/delay.h>
  25 #include <linux/utsname.h>
  26 #include <linux/initrd.h>
  27 #include <linux/console.h>
  28 #include <linux/bootmem.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/screen_info.h>
  31 #include <linux/init.h>
  32 #include <linux/kexec.h>
  33 #include <linux/crash_dump.h>
  34 #include <linux/root_dev.h>
  35 #include <linux/clk-provider.h>
  36 #include <linux/cpu.h>
  37 #include <linux/interrupt.h>
  38 #include <linux/smp.h>
  39 #include <linux/fs.h>
  40 #include <linux/proc_fs.h>
  41 #include <linux/memblock.h>
  42 #include <linux/of_fdt.h>
  43 #include <linux/of_platform.h>
  44
  45 #include <asm/cputype.h>
  46 #include <asm/elf.h>
  47 #include <asm/cputable.h>
  48 #include <asm/cpu_ops.h>
  49 #include <asm/sections.h>
  50 #include <asm/setup.h>
  51 #include <asm/smp_plat.h>
  52 #include <asm/cacheflush.h>
  53 #include <asm/tlbflush.h>
  54 #include <asm/traps.h>
  55 #include <asm/memblock.h>
  56 #include <asm/psci.h>
  57
  58 unsigned int processor_id;
  59 EXPORT_SYMBOL(processor_id);
  60
  61 unsigned long elf_hwcap __read_mostly;
  62 EXPORT_SYMBOL_GPL(elf_hwcap);
  63
  64 #ifdef CONFIG_COMPAT
  65 #define COMPAT_ELF_HWCAP_DEFAULT        \
  66                                 (COMPAT_HWCAP_HALF|COMPAT_HWCAP_THUMB|\
  67                                  COMPAT_HWCAP_FAST_MULT|COMPAT_HWCAP_EDSP|\
  68                                  COMPAT_HWCAP_TLS|COMPAT_HWCAP_VFP|\
  69                                  COMPAT_HWCAP_VFPv3|COMPAT_HWCAP_VFPv4|\
  70                                  COMPAT_HWCAP_NEON|COMPAT_HWCAP_IDIV)
  71 unsigned int compat_elf_hwcap __read_mostly = COMPAT_ELF_HWCAP_DEFAULT;
  72 #endif
  73
  74 static const char *cpu_name;
  75 static const char *machine_name;
  76 phys_addr_t __fdt_pointer __initdata;
  77
  78 /*
  79  * Standard memory resources
  80  */
  81 static struct resource mem_res[] = {
  82         {
  83                 .name = "Kernel code",
  84                 .start = 0,
  85                 .end = 0,
  86                 .flags = IORESOURCE_MEM
  87         },
  88         {
  89                 .name = "Kernel data",
  90                 .start = 0,
  91                 .end = 0,
  92                 .flags = IORESOURCE_MEM
  93         }
  94 };
  95
  96 #define kernel_code mem_res[0]
  97 #define kernel_data mem_res[1]
  98
  99 void __init early_print(const char *str, ...)
 100 {
 101         char buf[256];
 102         va_list ap;
 103
 104         va_start(ap, str);
 105         vsnprintf(buf, sizeof(buf), str, ap);
 106         va_end(ap);
 107
 108         printk("%s", buf);
 109 }
 110
 111 void __init smp_setup_processor_id(void)
 112 {
 113         /*
 114          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
 115          * using percpu variable early, for example, lockdep will
 116          * access percpu variable inside lock_release
 117          */
 118         set_my_cpu_offset(0);
 119 }
 120
 121 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
 122 {
 123         return phys_id == cpu_logical_map(cpu);
 124 }
 125
 126 struct mpidr_hash mpidr_hash;
 127 #ifdef CONFIG_SMP
 128 /**
 129  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
 130  *                        level in order to build a linear index from an
 131  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
 132  *                        free hash carried out through shifting and ORing
 133  */
 134 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
 135 {
 136         u32 i, affinity, fs[4], bits[4], ls;
 137         u64 mask = 0;
 138         /*
 139          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
 140          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
 141          */
 142         for_each_possible_cpu(i)
 143                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
 144         pr_debug("mask of set bits %#llx\n", mask);
 145         /*
 146          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
 147          * check how many bits are required to represent them.
 148          */
 149         for (i = 0; i < 4; i++) {
 150                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
 151                 /*
 152                  * Find the MSB bit and LSB bits position
 153                  * to determine how many bits are required
 154                  * to express the affinity level.
 155                  */
 156                 ls = fls(affinity);
 157                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
 158                 bits[i] = ls - fs[i];
 159         }
 160         /*
 161          * An index can be created from the MPIDR_EL1 by isolating the
 162          * significant bits at each affinity level and by shifting
 163          * them in order to compress the 32 bits values space to a
 164          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
 165          * the MPIDR_EL1 through shifting and ORing. It is a collision free
 166          * hash though not minimal since some levels might contain a number
 167          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
 168          * representation might contain holes, eg MPIDR_EL1[7:0] = {0x2, 0x80}.
 169          */
 170         mpidr_hash.shift_aff[0] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(0) + fs[0];
 171         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(1) + fs[1] - bits[0];
 172         mpidr_hash.shift_aff[2] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(2) + fs[2] -
 173                                                 (bits[1] + bits[0]);
 174         mpidr_hash.shift_aff[3] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(3) +
 175                                   fs[3] - (bits[2] + bits[1] + bits[0]);
 176         mpidr_hash.mask = mask;
 177         mpidr_hash.bits = bits[3] + bits[2] + bits[1] + bits[0];
 178         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] aff3[%u] mask[%#llx] bits[%u]\n",
 179                 mpidr_hash.shift_aff[0],
 180                 mpidr_hash.shift_aff[1],
 181                 mpidr_hash.shift_aff[2],
 182                 mpidr_hash.shift_aff[3],
 183                 mpidr_hash.mask,
 184                 mpidr_hash.bits);
 185         /*
 186          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
 187          * than expected on most systems.
 188          */
 189         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
 190                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
 191         __flush_dcache_area(&mpidr_hash, sizeof(struct mpidr_hash));
 192 }
 193 #endif
 194
 195 static void __init setup_processor(void)
 196 {
 197         struct cpu_info *cpu_info;
 198
 199         /*
 200          * locate processor in the list of supported processor
 201          * types.  The linker builds this table for us from the
 202          * entries in arch/arm/mm/proc.S
 203          */
 204         cpu_info = lookup_processor_type(read_cpuid_id());
 205         if (!cpu_info) {
 206                 printk("CPU configuration botched (ID %08x), unable to continue.\n",
 207                        read_cpuid_id());
 208                 while (1);
 209         }
 210
 211         cpu_name = cpu_info->cpu_name;
 212
 213         printk("CPU: %s [%08x] revision %d\n",
 214                cpu_name, read_cpuid_id(), read_cpuid_id() & 15);
 215
 216         sprintf(init_utsname()->machine, ELF_PLATFORM);
 217         elf_hwcap = 0;
 218 }
 219
 220 static void __init setup_machine_fdt(phys_addr_t dt_phys)
 221 {
 222         struct boot_param_header *devtree;
 223         unsigned long dt_root;
 224
 225         /* Check we have a non-NULL DT pointer */
 226         if (!dt_phys) {
 227                 early_print("\n"
 228                         "Error: NULL or invalid device tree blob\n"
 229                         "The dtb must be 8-byte aligned and passed in the first 512MB of memory\n"
 230                         "\nPlease check your bootloader.\n");
 231
 232                 while (true)
 233                         cpu_relax();
 234
 235         }
 236
 237         devtree = phys_to_virt(dt_phys);
 238
 239         /* Check device tree validity */
 240         if (be32_to_cpu(devtree->magic) != OF_DT_HEADER) {
 241                 early_print("\n"
 242                         "Error: invalid device tree blob at physical address 0x%p (virtual address 0x%p)\n"
 243                         "Expected 0x%x, found 0x%x\n"
 244                         "\nPlease check your bootloader.\n",
 245                         dt_phys, devtree, OF_DT_HEADER,
 246                         be32_to_cpu(devtree->magic));
 247
 248                 while (true)
 249                         cpu_relax();
 250         }
 251
 252         initial_boot_params = devtree;
 253         dt_root = of_get_flat_dt_root();
 254
 255         machine_name = of_get_flat_dt_prop(dt_root, "model", NULL);
 256         if (!machine_name)
 257                 machine_name = of_get_flat_dt_prop(dt_root, "compatible", NULL);
 258         if (!machine_name)
 259                 machine_name = "<unknown>";
 260         pr_info("Machine: %s\n", machine_name);
 261
 262         /* Retrieve various information from the /chosen node */
 263         of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_chosen, boot_command_line);
 264         /* Initialize {size,address}-cells info */
 265         of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_root, NULL);
 266         /* Setup memory, calling early_init_dt_add_memory_arch */
 267         of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_memory, NULL);
 268 }
 269
 270 void __init early_init_dt_add_memory_arch(u64 base, u64 size)
 271 {
 272         base &= PAGE_MASK;
 273         size &= PAGE_MASK;
 274         if (base + size < PHYS_OFFSET) {
 275                 pr_warning("Ignoring memory block 0x%llx - 0x%llx\n",
 276                            base, base + size);
 277                 return;
 278         }
 279         if (base < PHYS_OFFSET) {
 280                 pr_warning("Ignoring memory range 0x%llx - 0x%llx\n",
 281                            base, PHYS_OFFSET);
 282                 size -= PHYS_OFFSET - base;
 283                 base = PHYS_OFFSET;
 284         }
 285         memblock_add(base, size);
 286 }
 287
 288 void * __init early_init_dt_alloc_memory_arch(u64 size, u64 align)
 289 {
 290         return __va(memblock_alloc(size, align));
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Limit the memory size that was specified via FDT.
 295  */
 296 static int __init early_mem(char *p)
 297 {
 298         phys_addr_t limit;
 299
 300         if (!p)
 301                 return 1;
 302
 303         limit = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 304         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", limit >> 20);
 305
 306         memblock_enforce_memory_limit(limit);
 307
 308         return 0;
 309 }
 310 early_param("mem", early_mem);
 311
 312 static void __init request_standard_resources(void)
 313 {
 314         struct memblock_region *region;
 315         struct resource *res;
 316
 317         kernel_code.start   = virt_to_phys(_text);
 318         kernel_code.end     = virt_to_phys(_etext - 1);
 319         kernel_data.start   = virt_to_phys(_sdata);
 320         kernel_data.end     = virt_to_phys(_end - 1);
 321
 322         for_each_memblock(memory, region) {
 323                 res = alloc_bootmem_low(sizeof(*res));
 324                 res->name  = "System RAM";
 325                 res->start = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_base_pfn(region));
 326                 res->end = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_end_pfn(region)) - 1;
 327                 res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 328
 329                 request_resource(&iomem_resource, res);
 330
 331                 if (kernel_code.start >= res->start &&
 332                     kernel_code.end <= res->end)
 333                         request_resource(res, &kernel_code);
 334                 if (kernel_data.start >= res->start &&
 335                     kernel_data.end <= res->end)
 336                         request_resource(res, &kernel_data);
 337         }
 338 }
 339
 340 u64 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HWID };
 341
 342 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 343 {
 344         setup_processor();
 345
 346         setup_machine_fdt(__fdt_pointer);
 347
 348         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 349         init_mm.end_code   = (unsigned long) _etext;
 350         init_mm.end_data   = (unsigned long) _edata;
 351         init_mm.brk        = (unsigned long) _end;
 352
 353         *cmdline_p = boot_command_line;
 354
 355         parse_early_param();
 356
 357         arm64_memblock_init();
 358
 359         paging_init();
 360         request_standard_resources();
 361
 362         unflatten_device_tree();
 363
 364         psci_init();
 365
 366         cpu_logical_map(0) = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK;
 367         cpu_read_bootcpu_ops();
 368 #ifdef CONFIG_SMP
 369         smp_init_cpus();
 370         smp_build_mpidr_hash();
 371 #endif
 372
 373 #ifdef CONFIG_VT
 374 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 375         conswitchp = &vga_con;
 376 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 377         conswitchp = &dummy_con;
 378 #endif
 379 #endif
 380 }
 381
 382 static int __init arm64_device_init(void)
 383 {
 384         of_clk_init(NULL);
 385         of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table, NULL, NULL);
 386         return 0;
 387 }
 388 arch_initcall(arm64_device_init);
 389
 390 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu, cpu_data);
 391
 392 static int __init topology_init(void)
 393 {
 394         int i;
 395
 396         for_each_possible_cpu(i) {
 397                 struct cpu *cpu = &per_cpu(cpu_data, i);
 398                 cpu->hotpluggable = 1;
 399                 register_cpu(cpu, i);
 400         }
 401
 402         return 0;
 403 }
 404 subsys_initcall(topology_init);
 405
 406 static const char *hwcap_str[] = {
 407         "fp",
 408         "asimd",
 409         "evtstrm",
 410         NULL
 411 };
 412
 413 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
 414 {
 415         int i;
 416
 417         seq_printf(m, "Processor\t: %s rev %d (%s)\n",
 418                    cpu_name, read_cpuid_id() & 15, ELF_PLATFORM);
 419
 420         for_each_online_cpu(i) {
 421                 /*
 422                  * glibc reads /proc/cpuinfo to determine the number of
 423                  * online processors, looking for lines beginning with
 424                  * "processor".  Give glibc what it expects.
 425                  */
 426 #ifdef CONFIG_SMP
 427                 seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
 428 #endif
 429         }
 430
 431         /* dump out the processor features */
 432         seq_puts(m, "Features\t: ");
 433
 434         for (i = 0; hwcap_str[i]; i++)
 435                 if (elf_hwcap & (1 << i))
 436                         seq_printf(m, "%s ", hwcap_str[i]);
 437
 438         seq_printf(m, "\nCPU implementer\t: 0x%02x\n", read_cpuid_id() >> 24);
 439         seq_printf(m, "CPU architecture: AArch64\n");
 440         seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%x\n", (read_cpuid_id() >> 20) & 15);
 441         seq_printf(m, "CPU part\t: 0x%03x\n", (read_cpuid_id() >> 4) & 0xfff);
 442         seq_printf(m, "CPU revision\t: %d\n", read_cpuid_id() & 15);
 443
 444         seq_puts(m, "\n");
 445
 446         seq_printf(m, "Hardware\t: %s\n", machine_name);
 447
 448         return 0;
 449 }
 450
 451 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 452 {
 453         return *pos < 1 ? (void *)1 : NULL;
 454 }
 455
 456 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 457 {
 458         ++*pos;
 459         return NULL;
 460 }
 461
 462 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
 463 {
 464 }
 465
 466 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
 467         .start  = c_start,
 468         .next   = c_next,
 469         .stop   = c_stop,
 470         .show   = c_show
 471 };