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 int elf_hwcap __read_mostly;
  62 EXPORT_SYMBOL_GPL(elf_hwcap);
  63
  64 static const char *cpu_name;
  65 static const char *machine_name;
  66 phys_addr_t __fdt_pointer __initdata;
  67
  68 /*
  69  * Standard memory resources
  70  */
  71 static struct resource mem_res[] = {
  72         {
  73                 .name = "Kernel code",
  74                 .start = 0,
  75                 .end = 0,
  76                 .flags = IORESOURCE_MEM
  77         },
  78         {
  79                 .name = "Kernel data",
  80                 .start = 0,
  81                 .end = 0,
  82                 .flags = IORESOURCE_MEM
  83         }
  84 };
  85
  86 #define kernel_code mem_res[0]
  87 #define kernel_data mem_res[1]
  88
  89 void __init early_print(const char *str, ...)
  90 {
  91         char buf[256];
  92         va_list ap;
  93
  94         va_start(ap, str);
  95         vsnprintf(buf, sizeof(buf), str, ap);
  96         va_end(ap);
  97
  98         printk("%s", buf);
  99 }
 100
 101 void __init smp_setup_processor_id(void)
 102 {
 103         /*
 104          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
 105          * using percpu variable early, for example, lockdep will
 106          * access percpu variable inside lock_release
 107          */
 108         set_my_cpu_offset(0);
 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 #ifdef CONFIG_SMP
 118 /**
 119  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
 120  *                        level in order to build a linear index from an
 121  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
 122  *                        free hash carried out through shifting and ORing
 123  */
 124 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
 125 {
 126         u32 i, affinity, fs[4], bits[4], ls;
 127         u64 mask = 0;
 128         /*
 129          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
 130          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
 131          */
 132         for_each_possible_cpu(i)
 133                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
 134         pr_debug("mask of set bits %#llx\n", mask);
 135         /*
 136          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
 137          * check how many bits are required to represent them.
 138          */
 139         for (i = 0; i < 4; i++) {
 140                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
 141                 /*
 142                  * Find the MSB bit and LSB bits position
 143                  * to determine how many bits are required
 144                  * to express the affinity level.
 145                  */
 146                 ls = fls(affinity);
 147                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
 148                 bits[i] = ls - fs[i];
 149         }
 150         /*
 151          * An index can be created from the MPIDR_EL1 by isolating the
 152          * significant bits at each affinity level and by shifting
 153          * them in order to compress the 32 bits values space to a
 154          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
 155          * the MPIDR_EL1 through shifting and ORing. It is a collision free
 156          * hash though not minimal since some levels might contain a number
 157          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
 158          * representation might contain holes, eg MPIDR_EL1[7:0] = {0x2, 0x80}.
 159          */
 160         mpidr_hash.shift_aff[0] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(0) + fs[0];
 161         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(1) + fs[1] - bits[0];
 162         mpidr_hash.shift_aff[2] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(2) + fs[2] -
 163                                                 (bits[1] + bits[0]);
 164         mpidr_hash.shift_aff[3] = MPIDR_LEVEL_SHIFT(3) +
 165                                   fs[3] - (bits[2] + bits[1] + bits[0]);
 166         mpidr_hash.mask = mask;
 167         mpidr_hash.bits = bits[3] + bits[2] + bits[1] + bits[0];
 168         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] aff3[%u] mask[%#llx] bits[%u]\n",
 169                 mpidr_hash.shift_aff[0],
 170                 mpidr_hash.shift_aff[1],
 171                 mpidr_hash.shift_aff[2],
 172                 mpidr_hash.shift_aff[3],
 173                 mpidr_hash.mask,
 174                 mpidr_hash.bits);
 175         /*
 176          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
 177          * than expected on most systems.
 178          */
 179         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
 180                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
 181         __flush_dcache_area(&mpidr_hash, sizeof(struct mpidr_hash));
 182 }
 183 #endif
 184
 185 static void __init setup_processor(void)
 186 {
 187         struct cpu_info *cpu_info;
 188
 189         /*
 190          * locate processor in the list of supported processor
 191          * types.  The linker builds this table for us from the
 192          * entries in arch/arm/mm/proc.S
 193          */
 194         cpu_info = lookup_processor_type(read_cpuid_id());
 195         if (!cpu_info) {
 196                 printk("CPU configuration botched (ID %08x), unable to continue.\n",
 197                        read_cpuid_id());
 198                 while (1);
 199         }
 200
 201         cpu_name = cpu_info->cpu_name;
 202
 203         printk("CPU: %s [%08x] revision %d\n",
 204                cpu_name, read_cpuid_id(), read_cpuid_id() & 15);
 205
 206         sprintf(init_utsname()->machine, "aarch64");
 207         elf_hwcap = 0;
 208 }
 209
 210 static void __init setup_machine_fdt(phys_addr_t dt_phys)
 211 {
 212         struct boot_param_header *devtree;
 213         unsigned long dt_root;
 214
 215         /* Check we have a non-NULL DT pointer */
 216         if (!dt_phys) {
 217                 early_print("\n"
 218                         "Error: NULL or invalid device tree blob\n"
 219                         "The dtb must be 8-byte aligned and passed in the first 512MB of memory\n"
 220                         "\nPlease check your bootloader.\n");
 221
 222                 while (true)
 223                         cpu_relax();
 224
 225         }
 226
 227         devtree = phys_to_virt(dt_phys);
 228
 229         /* Check device tree validity */
 230         if (be32_to_cpu(devtree->magic) != OF_DT_HEADER) {
 231                 early_print("\n"
 232                         "Error: invalid device tree blob at physical address 0x%p (virtual address 0x%p)\n"
 233                         "Expected 0x%x, found 0x%x\n"
 234                         "\nPlease check your bootloader.\n",
 235                         dt_phys, devtree, OF_DT_HEADER,
 236                         be32_to_cpu(devtree->magic));
 237
 238                 while (true)
 239                         cpu_relax();
 240         }
 241
 242         initial_boot_params = devtree;
 243         dt_root = of_get_flat_dt_root();
 244
 245         machine_name = of_get_flat_dt_prop(dt_root, "model", NULL);
 246         if (!machine_name)
 247                 machine_name = of_get_flat_dt_prop(dt_root, "compatible", NULL);
 248         if (!machine_name)
 249                 machine_name = "<unknown>";
 250         pr_info("Machine: %s\n", machine_name);
 251
 252         /* Retrieve various information from the /chosen node */
 253         of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_chosen, boot_command_line);
 254         /* Initialize {size,address}-cells info */
 255         of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_root, NULL);
 256         /* Setup memory, calling early_init_dt_add_memory_arch */
 257         of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_memory, NULL);
 258 }
 259
 260 void __init early_init_dt_add_memory_arch(u64 base, u64 size)
 261 {
 262         base &= PAGE_MASK;
 263         size &= PAGE_MASK;
 264         if (base + size < PHYS_OFFSET) {
 265                 pr_warning("Ignoring memory block 0x%llx - 0x%llx\n",
 266                            base, base + size);
 267                 return;
 268         }
 269         if (base < PHYS_OFFSET) {
 270                 pr_warning("Ignoring memory range 0x%llx - 0x%llx\n",
 271                            base, PHYS_OFFSET);
 272                 size -= PHYS_OFFSET - base;
 273                 base = PHYS_OFFSET;
 274         }
 275         memblock_add(base, size);
 276 }
 277
 278 void * __init early_init_dt_alloc_memory_arch(u64 size, u64 align)
 279 {
 280         return __va(memblock_alloc(size, align));
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Limit the memory size that was specified via FDT.
 285  */
 286 static int __init early_mem(char *p)
 287 {
 288         phys_addr_t limit;
 289
 290         if (!p)
 291                 return 1;
 292
 293         limit = memparse(p, &p) & PAGE_MASK;
 294         pr_notice("Memory limited to %lldMB\n", limit >> 20);
 295
 296         memblock_enforce_memory_limit(limit);
 297
 298         return 0;
 299 }
 300 early_param("mem", early_mem);
 301
 302 static void __init request_standard_resources(void)
 303 {
 304         struct memblock_region *region;
 305         struct resource *res;
 306
 307         kernel_code.start   = virt_to_phys(_text);
 308         kernel_code.end     = virt_to_phys(_etext - 1);
 309         kernel_data.start   = virt_to_phys(_sdata);
 310         kernel_data.end     = virt_to_phys(_end - 1);
 311
 312         for_each_memblock(memory, region) {
 313                 res = alloc_bootmem_low(sizeof(*res));
 314                 res->name  = "System RAM";
 315                 res->start = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_base_pfn(region));
 316                 res->end = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_end_pfn(region)) - 1;
 317                 res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 318
 319                 request_resource(&iomem_resource, res);
 320
 321                 if (kernel_code.start >= res->start &&
 322                     kernel_code.end <= res->end)
 323                         request_resource(res, &kernel_code);
 324                 if (kernel_data.start >= res->start &&
 325                     kernel_data.end <= res->end)
 326                         request_resource(res, &kernel_data);
 327         }
 328 }
 329
 330 u64 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HWID };
 331
 332 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 333 {
 334         setup_processor();
 335
 336         setup_machine_fdt(__fdt_pointer);
 337
 338         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
 339         init_mm.end_code   = (unsigned long) _etext;
 340         init_mm.end_data   = (unsigned long) _edata;
 341         init_mm.brk        = (unsigned long) _end;
 342
 343         *cmdline_p = boot_command_line;
 344
 345         parse_early_param();
 346
 347         arm64_memblock_init();
 348
 349         paging_init();
 350         request_standard_resources();
 351
 352         unflatten_device_tree();
 353
 354         psci_init();
 355
 356         cpu_logical_map(0) = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK;
 357         cpu_read_bootcpu_ops();
 358 #ifdef CONFIG_SMP
 359         smp_init_cpus();
 360         smp_build_mpidr_hash();
 361 #endif
 362
 363 #ifdef CONFIG_VT
 364 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 365         conswitchp = &vga_con;
 366 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 367         conswitchp = &dummy_con;
 368 #endif
 369 #endif
 370 }
 371
 372 static int __init arm64_device_init(void)
 373 {
 374         of_clk_init(NULL);
 375         of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table, NULL, NULL);
 376         return 0;
 377 }
 378 arch_initcall(arm64_device_init);
 379
 380 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu, cpu_data);
 381
 382 static int __init topology_init(void)
 383 {
 384         int i;
 385
 386         for_each_possible_cpu(i) {
 387                 struct cpu *cpu = &per_cpu(cpu_data, i);
 388                 cpu->hotpluggable = 1;
 389                 register_cpu(cpu, i);
 390         }
 391
 392         return 0;
 393 }
 394 subsys_initcall(topology_init);
 395
 396 static const char *hwcap_str[] = {
 397         "fp",
 398         "asimd",
 399         NULL
 400 };
 401
 402 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
 403 {
 404         int i;
 405
 406         seq_printf(m, "Processor\t: %s rev %d (%s)\n",
 407                    cpu_name, read_cpuid_id() & 15, ELF_PLATFORM);
 408
 409         for_each_online_cpu(i) {
 410                 /*
 411                  * glibc reads /proc/cpuinfo to determine the number of
 412                  * online processors, looking for lines beginning with
 413                  * "processor".  Give glibc what it expects.
 414                  */
 415 #ifdef CONFIG_SMP
 416                 seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
 417 #endif
 418                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n\n",
 419                            loops_per_jiffy / (500000UL/HZ),
 420                            loops_per_jiffy / (5000UL/HZ) % 100);
 421         }
 422
 423         /* dump out the processor features */
 424         seq_puts(m, "Features\t: ");
 425
 426         for (i = 0; hwcap_str[i]; i++)
 427                 if (elf_hwcap & (1 << i))
 428                         seq_printf(m, "%s ", hwcap_str[i]);
 429
 430         seq_printf(m, "\nCPU implementer\t: 0x%02x\n", read_cpuid_id() >> 24);
 431         seq_printf(m, "CPU architecture: AArch64\n");
 432         seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%x\n", (read_cpuid_id() >> 20) & 15);
 433         seq_printf(m, "CPU part\t: 0x%03x\n", (read_cpuid_id() >> 4) & 0xfff);
 434         seq_printf(m, "CPU revision\t: %d\n", read_cpuid_id() & 15);
 435
 436         seq_puts(m, "\n");
 437
 438         seq_printf(m, "Hardware\t: %s\n", machine_name);
 439
 440         return 0;
 441 }
 442
 443 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 444 {
 445         return *pos < 1 ? (void *)1 : NULL;
 446 }
 447
 448 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 449 {
 450         ++*pos;
 451         return NULL;
 452 }
 453
 454 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
 455 {
 456 }
 457
 458 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
 459         .start  = c_start,
 460         .next   = c_next,
 461         .stop   = c_stop,
 462         .show   = c_show
 463 };