arch/arm/kernel/setup.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/kernel/setup.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2001 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #include <linux/efi.h>
  11 #include <linux/export.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/stddef.h>
  14 #include <linux/ioport.h>
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/utsname.h>
  17 #include <linux/initrd.h>
  18 #include <linux/console.h>
  19 #include <linux/bootmem.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/screen_info.h>
  22 #include <linux/of_iommu.h>
  23 #include <linux/of_platform.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/kexec.h>
  26 #include <linux/of_fdt.h>
  27 #include <linux/cpu.h>
  28 #include <linux/interrupt.h>
  29 #include <linux/smp.h>
  30 #include <linux/proc_fs.h>
  31 #include <linux/memblock.h>
  32 #include <linux/bug.h>
  33 #include <linux/compiler.h>
  34 #include <linux/sort.h>
  35 #include <linux/psci.h>
  36
  37 #include <asm/unified.h>
  38 #include <asm/cp15.h>
  39 #include <asm/cpu.h>
  40 #include <asm/cputype.h>
  41 #include <asm/efi.h>
  42 #include <asm/elf.h>
  43 #include <asm/early_ioremap.h>
  44 #include <asm/fixmap.h>
  45 #include <asm/procinfo.h>
  46 #include <asm/psci.h>
  47 #include <asm/sections.h>
  48 #include <asm/setup.h>
  49 #include <asm/smp_plat.h>
  50 #include <asm/mach-types.h>
  51 #include <asm/cacheflush.h>
  52 #include <asm/cachetype.h>
  53 #include <asm/tlbflush.h>
  54 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  55
  56 #include <asm/prom.h>
  57 #include <asm/mach/arch.h>
  58 #include <asm/mach/irq.h>
  59 #include <asm/mach/time.h>
  60 #include <asm/system_info.h>
  61 #include <asm/system_misc.h>
  62 #include <asm/traps.h>
  63 #include <asm/unwind.h>
  64 #include <asm/memblock.h>
  65 #include <asm/virt.h>
  66
  67 #include "atags.h"
  68
  69
  70 #if defined(CONFIG_FPE_NWFPE) || defined(CONFIG_FPE_FASTFPE)
  71 char fpe_type[8];
  72
  73 static int __init fpe_setup(char *line)
  74 {
  75         memcpy(fpe_type, line, 8);
  76         return 1;
  77 }
  78
  79 __setup("fpe=", fpe_setup);
  80 #endif
  81
  82 extern void init_default_cache_policy(unsigned long);
  83 extern void paging_init(const struct machine_desc *desc);
  84 extern void early_paging_init(const struct machine_desc *);
  85 extern void sanity_check_meminfo(void);
  86 extern enum reboot_mode reboot_mode;
  87 extern void setup_dma_zone(const struct machine_desc *desc);
  88
  89 unsigned int processor_id;
  90 EXPORT_SYMBOL(processor_id);
  91 unsigned int __machine_arch_type __read_mostly;
  92 EXPORT_SYMBOL(__machine_arch_type);
  93 unsigned int cacheid __read_mostly;
  94 EXPORT_SYMBOL(cacheid);
  95
  96 unsigned int __atags_pointer __initdata;
  97
  98 unsigned int system_rev;
  99 EXPORT_SYMBOL(system_rev);
 100
 101 const char *system_serial;
 102 EXPORT_SYMBOL(system_serial);
 103
 104 unsigned int system_serial_low;
 105 EXPORT_SYMBOL(system_serial_low);
 106
 107 unsigned int system_serial_high;
 108 EXPORT_SYMBOL(system_serial_high);
 109
 110 unsigned int elf_hwcap __read_mostly;
 111 EXPORT_SYMBOL(elf_hwcap);
 112
 113 unsigned int elf_hwcap2 __read_mostly;
 114 EXPORT_SYMBOL(elf_hwcap2);
 115
 116
 117 #ifdef MULTI_CPU
 118 struct processor processor __read_mostly;
 119 #endif
 120 #ifdef MULTI_TLB
 121 struct cpu_tlb_fns cpu_tlb __read_mostly;
 122 #endif
 123 #ifdef MULTI_USER
 124 struct cpu_user_fns cpu_user __read_mostly;
 125 #endif
 126 #ifdef MULTI_CACHE
 127 struct cpu_cache_fns cpu_cache __read_mostly;
 128 #endif
 129 #ifdef CONFIG_OUTER_CACHE
 130 struct outer_cache_fns outer_cache __read_mostly;
 131 EXPORT_SYMBOL(outer_cache);
 132 #endif
 133
 134 /*
 135  * Cached cpu_architecture() result for use by assembler code.
 136  * C code should use the cpu_architecture() function instead of accessing this
 137  * variable directly.
 138  */
 139 int __cpu_architecture __read_mostly = CPU_ARCH_UNKNOWN;
 140
 141 struct stack {
 142         u32 irq[3];
 143         u32 abt[3];
 144         u32 und[3];
 145         u32 fiq[3];
 146 } ____cacheline_aligned;
 147
 148 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 149 static struct stack stacks[NR_CPUS];
 150 #endif
 151
 152 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
 153 EXPORT_SYMBOL(elf_platform);
 154
 155 static const char *cpu_name;
 156 static const char *machine_name;
 157 static char __initdata cmd_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 158 const struct machine_desc *machine_desc __initdata;
 159
 160 static union { char c[4]; unsigned long l; } endian_test __initdata = { { 'l', '?', '?', 'b' } };
 161 #define ENDIANNESS ((char)endian_test.l)
 162
 163 DEFINE_PER_CPU(struct cpuinfo_arm, cpu_data);
 164
 165 /*
 166  * Standard memory resources
 167  */
 168 static struct resource mem_res[] = {
 169         {
 170                 .name = "Video RAM",
 171                 .start = 0,
 172                 .end = 0,
 173                 .flags = IORESOURCE_MEM
 174         },
 175         {
 176                 .name = "Kernel code",
 177                 .start = 0,
 178                 .end = 0,
 179                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 180         },
 181         {
 182                 .name = "Kernel data",
 183                 .start = 0,
 184                 .end = 0,
 185                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
 186         }
 187 };
 188
 189 #define video_ram   mem_res[0]
 190 #define kernel_code mem_res[1]
 191 #define kernel_data mem_res[2]
 192
 193 static struct resource io_res[] = {
 194         {
 195                 .name = "reserved",
 196                 .start = 0x3bc,
 197                 .end = 0x3be,
 198                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
 199         },
 200         {
 201                 .name = "reserved",
 202                 .start = 0x378,
 203                 .end = 0x37f,
 204                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
 205         },
 206         {
 207                 .name = "reserved",
 208                 .start = 0x278,
 209                 .end = 0x27f,
 210                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
 211         }
 212 };
 213
 214 #define lp0 io_res[0]
 215 #define lp1 io_res[1]
 216 #define lp2 io_res[2]
 217
 218 static const char *proc_arch[] = {
 219         "undefined/unknown",
 220         "3",
 221         "4",
 222         "4T",
 223         "5",
 224         "5T",
 225         "5TE",
 226         "5TEJ",
 227         "6TEJ",
 228         "7",
 229         "7M",
 230         "?(12)",
 231         "?(13)",
 232         "?(14)",
 233         "?(15)",
 234         "?(16)",
 235         "?(17)",
 236 };
 237
 238 #ifdef CONFIG_CPU_V7M
 239 static int __get_cpu_architecture(void)
 240 {
 241         return CPU_ARCH_ARMv7M;
 242 }
 243 #else
 244 static int __get_cpu_architecture(void)
 245 {
 246         int cpu_arch;
 247
 248         if ((read_cpuid_id() & 0x0008f000) == 0) {
 249                 cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
 250         } else if ((read_cpuid_id() & 0x0008f000) == 0x00007000) {
 251                 cpu_arch = (read_cpuid_id() & (1 << 23)) ? CPU_ARCH_ARMv4T : CPU_ARCH_ARMv3;
 252         } else if ((read_cpuid_id() & 0x00080000) == 0x00000000) {
 253                 cpu_arch = (read_cpuid_id() >> 16) & 7;
 254                 if (cpu_arch)
 255                         cpu_arch += CPU_ARCH_ARMv3;
 256         } else if ((read_cpuid_id() & 0x000f0000) == 0x000f0000) {
 257                 /* Revised CPUID format. Read the Memory Model Feature
 258                  * Register 0 and check for VMSAv7 or PMSAv7 */
 259                 unsigned int mmfr0 = read_cpuid_ext(CPUID_EXT_MMFR0);
 260                 if ((mmfr0 & 0x0000000f) >= 0x00000003 ||
 261                     (mmfr0 & 0x000000f0) >= 0x00000030)
 262                         cpu_arch = CPU_ARCH_ARMv7;
 263                 else if ((mmfr0 & 0x0000000f) == 0x00000002 ||
 264                          (mmfr0 & 0x000000f0) == 0x00000020)
 265                         cpu_arch = CPU_ARCH_ARMv6;
 266                 else
 267                         cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
 268         } else
 269                 cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
 270
 271         return cpu_arch;
 272 }
 273 #endif
 274
 275 int __pure cpu_architecture(void)
 276 {
 277         BUG_ON(__cpu_architecture == CPU_ARCH_UNKNOWN);
 278
 279         return __cpu_architecture;
 280 }
 281
 282 static int cpu_has_aliasing_icache(unsigned int arch)
 283 {
 284         int aliasing_icache;
 285         unsigned int id_reg, num_sets, line_size;
 286
 287         /* PIPT caches never alias. */
 288         if (icache_is_pipt())
 289                 return 0;
 290
 291         /* arch specifies the register format */
 292         switch (arch) {
 293         case CPU_ARCH_ARMv7:
 294                 asm("mcr        p15, 2, %0, c0, c0, 0 @ set CSSELR"
 295                     : /* No output operands */
 296                     : "r" (1));
 297                 isb();
 298                 asm("mrc        p15, 1, %0, c0, c0, 0 @ read CCSIDR"
 299                     : "=r" (id_reg));
 300                 line_size = 4 << ((id_reg & 0x7) + 2);
 301                 num_sets = ((id_reg >> 13) & 0x7fff) + 1;
 302                 aliasing_icache = (line_size * num_sets) > PAGE_SIZE;
 303                 break;
 304         case CPU_ARCH_ARMv6:
 305                 aliasing_icache = read_cpuid_cachetype() & (1 << 11);
 306                 break;
 307         default:
 308                 /* I-cache aliases will be handled by D-cache aliasing code */
 309                 aliasing_icache = 0;
 310         }
 311
 312         return aliasing_icache;
 313 }
 314
 315 static void __init cacheid_init(void)
 316 {
 317         unsigned int arch = cpu_architecture();
 318
 319         if (arch == CPU_ARCH_ARMv7M) {
 320                 cacheid = 0;
 321         } else if (arch >= CPU_ARCH_ARMv6) {
 322                 unsigned int cachetype = read_cpuid_cachetype();
 323                 if ((cachetype & (7 << 29)) == 4 << 29) {
 324                         /* ARMv7 register format */
 325                         arch = CPU_ARCH_ARMv7;
 326                         cacheid = CACHEID_VIPT_NONALIASING;
 327                         switch (cachetype & (3 << 14)) {
 328                         case (1 << 14):
 329                                 cacheid |= CACHEID_ASID_TAGGED;
 330                                 break;
 331                         case (3 << 14):
 332                                 cacheid |= CACHEID_PIPT;
 333                                 break;
 334                         }
 335                 } else {
 336                         arch = CPU_ARCH_ARMv6;
 337                         if (cachetype & (1 << 23))
 338                                 cacheid = CACHEID_VIPT_ALIASING;
 339                         else
 340                                 cacheid = CACHEID_VIPT_NONALIASING;
 341                 }
 342                 if (cpu_has_aliasing_icache(arch))
 343                         cacheid |= CACHEID_VIPT_I_ALIASING;
 344         } else {
 345                 cacheid = CACHEID_VIVT;
 346         }
 347
 348         pr_info("CPU: %s data cache, %s instruction cache\n",
 349                 cache_is_vivt() ? "VIVT" :
 350                 cache_is_vipt_aliasing() ? "VIPT aliasing" :
 351                 cache_is_vipt_nonaliasing() ? "PIPT / VIPT nonaliasing" : "unknown",
 352                 cache_is_vivt() ? "VIVT" :
 353                 icache_is_vivt_asid_tagged() ? "VIVT ASID tagged" :
 354                 icache_is_vipt_aliasing() ? "VIPT aliasing" :
 355                 icache_is_pipt() ? "PIPT" :
 356                 cache_is_vipt_nonaliasing() ? "VIPT nonaliasing" : "unknown");
 357 }
 358
 359 /*
 360  * These functions re-use the assembly code in head.S, which
 361  * already provide the required functionality.
 362  */
 363 extern struct proc_info_list *lookup_processor_type(unsigned int);
 364
 365 void __init early_print(const char *str, ...)
 366 {
 367         extern void printascii(const char *);
 368         char buf[256];
 369         va_list ap;
 370
 371         va_start(ap, str);
 372         vsnprintf(buf, sizeof(buf), str, ap);
 373         va_end(ap);
 374
 375 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
 376         printascii(buf);
 377 #endif
 378         printk("%s", buf);
 379 }
 380
 381 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_IDIV
 382
 383 static inline u32 __attribute_const__ sdiv_instruction(void)
 384 {
 385         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
 386                 /* "sdiv r0, r0, r1" */
 387                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0xfb90, 0xf0f1);
 388                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
 389         }
 390
 391         /* "sdiv r0, r0, r1" */
 392         return __opcode_to_mem_arm(0xe710f110);
 393 }
 394
 395 static inline u32 __attribute_const__ udiv_instruction(void)
 396 {
 397         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
 398                 /* "udiv r0, r0, r1" */
 399                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0xfbb0, 0xf0f1);
 400                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
 401         }
 402
 403         /* "udiv r0, r0, r1" */
 404         return __opcode_to_mem_arm(0xe730f110);
 405 }
 406
 407 static inline u32 __attribute_const__ bx_lr_instruction(void)
 408 {
 409         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
 410                 /* "bx lr; nop" */
 411                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0x4770, 0x46c0);
 412                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
 413         }
 414
 415         /* "bx lr" */
 416         return __opcode_to_mem_arm(0xe12fff1e);
 417 }
 418
 419 static void __init patch_aeabi_idiv(void)
 420 {
 421         extern void __aeabi_uidiv(void);
 422         extern void __aeabi_idiv(void);
 423         uintptr_t fn_addr;
 424         unsigned int mask;
 425
 426         mask = IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL) ? HWCAP_IDIVT : HWCAP_IDIVA;
 427         if (!(elf_hwcap & mask))
 428                 return;
 429
 430         pr_info("CPU: div instructions available: patching division code\n");
 431
 432         fn_addr = ((uintptr_t)&__aeabi_uidiv) & ~1;
 433         asm ("" : "+g" (fn_addr));
 434         ((u32 *)fn_addr)[0] = udiv_instruction();
 435         ((u32 *)fn_addr)[1] = bx_lr_instruction();
 436         flush_icache_range(fn_addr, fn_addr + 8);
 437
 438         fn_addr = ((uintptr_t)&__aeabi_idiv) & ~1;
 439         asm ("" : "+g" (fn_addr));
 440         ((u32 *)fn_addr)[0] = sdiv_instruction();
 441         ((u32 *)fn_addr)[1] = bx_lr_instruction();
 442         flush_icache_range(fn_addr, fn_addr + 8);
 443 }
 444
 445 #else
 446 static inline void patch_aeabi_idiv(void) { }
 447 #endif
 448
 449 static void __init cpuid_init_hwcaps(void)
 450 {
 451         int block;
 452         u32 isar5;
 453
 454         if (cpu_architecture() < CPU_ARCH_ARMv7)
 455                 return;
 456
 457         block = cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR0, 24);
 458         if (block >= 2)
 459                 elf_hwcap |= HWCAP_IDIVA;
 460         if (block >= 1)
 461                 elf_hwcap |= HWCAP_IDIVT;
 462
 463         /* LPAE implies atomic ldrd/strd instructions */
 464         block = cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_MMFR0, 0);
 465         if (block >= 5)
 466                 elf_hwcap |= HWCAP_LPAE;
 467
 468         /* check for supported v8 Crypto instructions */
 469         isar5 = read_cpuid_ext(CPUID_EXT_ISAR5);
 470
 471         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 4);
 472         if (block >= 2)
 473                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_PMULL;
 474         if (block >= 1)
 475                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_AES;
 476
 477         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 8);
 478         if (block >= 1)
 479                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_SHA1;
 480
 481         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 12);
 482         if (block >= 1)
 483                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_SHA2;
 484
 485         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 16);
 486         if (block >= 1)
 487                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_CRC32;
 488 }
 489
 490 static void __init elf_hwcap_fixup(void)
 491 {
 492         unsigned id = read_cpuid_id();
 493
 494         /*
 495          * HWCAP_TLS is available only on 1136 r1p0 and later,
 496          * see also kuser_get_tls_init.
 497          */
 498         if (read_cpuid_part() == ARM_CPU_PART_ARM1136 &&
 499             ((id >> 20) & 3) == 0) {
 500                 elf_hwcap &= ~HWCAP_TLS;
 501                 return;
 502         }
 503
 504         /* Verify if CPUID scheme is implemented */
 505         if ((id & 0x000f0000) != 0x000f0000)
 506                 return;
 507
 508         /*
 509          * If the CPU supports LDREX/STREX and LDREXB/STREXB,
 510          * avoid advertising SWP; it may not be atomic with
 511          * multiprocessing cores.
 512          */
 513         if (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) > 1 ||
 514             (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) == 1 &&
 515              cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR4, 20) >= 3))
 516                 elf_hwcap &= ~HWCAP_SWP;
 517 }
 518
 519 /*
 520  * cpu_init - initialise one CPU.
 521  *
 522  * cpu_init sets up the per-CPU stacks.
 523  */
 524 void notrace cpu_init(void)
 525 {
 526 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 527         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 528         struct stack *stk = &stacks[cpu];
 529
 530         if (cpu >= NR_CPUS) {
 531                 pr_crit("CPU%u: bad primary CPU number\n", cpu);
 532                 BUG();
 533         }
 534
 535         /*
 536          * This only works on resume and secondary cores. For booting on the
 537          * boot cpu, smp_prepare_boot_cpu is called after percpu area setup.
 538          */
 539         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(cpu));
 540
 541         cpu_proc_init();
 542
 543         /*
 544          * Define the placement constraint for the inline asm directive below.
 545          * In Thumb-2, msr with an immediate value is not allowed.
 546          */
 547 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
 548 #define PLC     "r"
 549 #else
 550 #define PLC     "I"
 551 #endif
 552
 553         /*
 554          * setup stacks for re-entrant exception handlers
 555          */
 556         __asm__ (
 557         "msr    cpsr_c, %1\n\t"
 558         "add    r14, %0, %2\n\t"
 559         "mov    sp, r14\n\t"
 560         "msr    cpsr_c, %3\n\t"
 561         "add    r14, %0, %4\n\t"
 562         "mov    sp, r14\n\t"
 563         "msr    cpsr_c, %5\n\t"
 564         "add    r14, %0, %6\n\t"
 565         "mov    sp, r14\n\t"
 566         "msr    cpsr_c, %7\n\t"
 567         "add    r14, %0, %8\n\t"
 568         "mov    sp, r14\n\t"
 569         "msr    cpsr_c, %9"
 570             :
 571             : "r" (stk),
 572               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | IRQ_MODE),
 573               "I" (offsetof(struct stack, irq[0])),
 574               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | ABT_MODE),
 575               "I" (offsetof(struct stack, abt[0])),
 576               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | UND_MODE),
 577               "I" (offsetof(struct stack, und[0])),
 578               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | FIQ_MODE),
 579               "I" (offsetof(struct stack, fiq[0])),
 580               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE)
 581             : "r14");
 582 #endif
 583 }
 584
 585 u32 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = MPIDR_INVALID };
 586
 587 void __init smp_setup_processor_id(void)
 588 {
 589         int i;
 590         u32 mpidr = is_smp() ? read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK : 0;
 591         u32 cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 0);
 592
 593         cpu_logical_map(0) = cpu;
 594         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; ++i)
 595                 cpu_logical_map(i) = i == cpu ? 0 : i;
 596
 597         /*
 598          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
 599          * using percpu variable early, for example, lockdep will
 600          * access percpu variable inside lock_release
 601          */
 602         set_my_cpu_offset(0);
 603
 604         pr_info("Booting Linux on physical CPU 0x%x\n", mpidr);
 605 }
 606
 607 struct mpidr_hash mpidr_hash;
 608 #ifdef CONFIG_SMP
 609 /**
 610  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
 611  *                        level in order to build a linear index from an
 612  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
 613  *                        free hash carried out through shifting and ORing
 614  */
 615 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
 616 {
 617         u32 i, affinity;
 618         u32 fs[3], bits[3], ls, mask = 0;
 619         /*
 620          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
 621          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
 622          */
 623         for_each_possible_cpu(i)
 624                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
 625         pr_debug("mask of set bits 0x%x\n", mask);
 626         /*
 627          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
 628          * check how many bits are required to represent them.
 629          */
 630         for (i = 0; i < 3; i++) {
 631                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
 632                 /*
 633                  * Find the MSB bit and LSB bits position
 634                  * to determine how many bits are required
 635                  * to express the affinity level.
 636                  */
 637                 ls = fls(affinity);
 638                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
 639                 bits[i] = ls - fs[i];
 640         }
 641         /*
 642          * An index can be created from the MPIDR by isolating the
 643          * significant bits at each affinity level and by shifting
 644          * them in order to compress the 24 bits values space to a
 645          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
 646          * the MPIDR through shifting and ORing. It is a collision free
 647          * hash though not minimal since some levels might contain a number
 648          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
 649          * representation might contain holes, eg MPIDR[7:0] = {0x2, 0x80}.
 650          */
 651         mpidr_hash.shift_aff[0] = fs[0];
 652         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_BITS + fs[1] - bits[0];
 653         mpidr_hash.shift_aff[2] = 2*MPIDR_LEVEL_BITS + fs[2] -
 654                                                 (bits[1] + bits[0]);
 655         mpidr_hash.mask = mask;
 656         mpidr_hash.bits = bits[2] + bits[1] + bits[0];
 657         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] mask[0x%x] bits[%u]\n",
 658                                 mpidr_hash.shift_aff[0],
 659                                 mpidr_hash.shift_aff[1],
 660                                 mpidr_hash.shift_aff[2],
 661                                 mpidr_hash.mask,
 662                                 mpidr_hash.bits);
 663         /*
 664          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
 665          * than expected on most systems.
 666          */
 667         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
 668                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
 669         sync_cache_w(&mpidr_hash);
 670 }
 671 #endif
 672
 673 static void __init setup_processor(void)
 674 {
 675         struct proc_info_list *list;
 676
 677         /*
 678          * locate processor in the list of supported processor
 679          * types.  The linker builds this table for us from the
 680          * entries in arch/arm/mm/proc-*.S
 681          */
 682         list = lookup_processor_type(read_cpuid_id());
 683         if (!list) {
 684                 pr_err("CPU configuration botched (ID %08x), unable to continue.\n",
 685                        read_cpuid_id());
 686                 while (1);
 687         }
 688
 689         cpu_name = list->cpu_name;
 690         __cpu_architecture = __get_cpu_architecture();
 691
 692 #ifdef MULTI_CPU
 693         processor = *list->proc;
 694 #endif
 695 #ifdef MULTI_TLB
 696         cpu_tlb = *list->tlb;
 697 #endif
 698 #ifdef MULTI_USER
 699         cpu_user = *list->user;
 700 #endif
 701 #ifdef MULTI_CACHE
 702         cpu_cache = *list->cache;
 703 #endif
 704
 705         pr_info("CPU: %s [%08x] revision %d (ARMv%s), cr=%08lx\n",
 706                 cpu_name, read_cpuid_id(), read_cpuid_id() & 15,
 707                 proc_arch[cpu_architecture()], get_cr());
 708
 709         snprintf(init_utsname()->machine, __NEW_UTS_LEN + 1, "%s%c",
 710                  list->arch_name, ENDIANNESS);
 711         snprintf(elf_platform, ELF_PLATFORM_SIZE, "%s%c",
 712                  list->elf_name, ENDIANNESS);
 713         elf_hwcap = list->elf_hwcap;
 714
 715         cpuid_init_hwcaps();
 716         patch_aeabi_idiv();
 717
 718 #ifndef CONFIG_ARM_THUMB
 719         elf_hwcap &= ~(HWCAP_THUMB | HWCAP_IDIVT);
 720 #endif
 721 #ifdef CONFIG_MMU
 722         init_default_cache_policy(list->__cpu_mm_mmu_flags);
 723 #endif
 724         erratum_a15_798181_init();
 725
 726         elf_hwcap_fixup();
 727
 728         cacheid_init();
 729         cpu_init();
 730 }
 731
 732 void __init dump_machine_table(void)
 733 {
 734         const struct machine_desc *p;
 735
 736         early_print("Available machine support:\n\nID (hex)\tNAME\n");
 737         for_each_machine_desc(p)
 738                 early_print("%08x\t%s\n", p->nr, p->name);
 739
 740         early_print("\nPlease check your kernel config and/or bootloader.\n");
 741
 742         while (true)
 743                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
 744 }
 745
 746 int __init arm_add_memory(u64 start, u64 size)
 747 {
 748         u64 aligned_start;
 749
 750         /*
 751          * Ensure that start/size are aligned to a page boundary.
 752          * Size is rounded down, start is rounded up.
 753          */
 754         aligned_start = PAGE_ALIGN(start);
 755         if (aligned_start > start + size)
 756                 size = 0;
 757         else
 758                 size -= aligned_start - start;
 759
 760 #ifndef CONFIG_ARCH_PHYS_ADDR_T_64BIT
 761         if (aligned_start > ULONG_MAX) {
 762                 pr_crit("Ignoring memory at 0x%08llx outside 32-bit physical address space\n",
 763                         (long long)start);
 764                 return -EINVAL;
 765         }
 766
 767         if (aligned_start + size > ULONG_MAX) {
 768                 pr_crit("Truncating memory at 0x%08llx to fit in 32-bit physical address space\n",
 769                         (long long)start);
 770                 /*
 771                  * To ensure bank->start + bank->size is representable in
 772                  * 32 bits, we use ULONG_MAX as the upper limit rather than 4GB.
 773                  * This means we lose a page after masking.
 774                  */
 775                 size = ULONG_MAX - aligned_start;
 776         }
 777 #endif
 778
 779         if (aligned_start < PHYS_OFFSET) {
 780                 if (aligned_start + size <= PHYS_OFFSET) {
 781                         pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
 782                                 aligned_start, aligned_start + size);
 783                         return -EINVAL;
 784                 }
 785
 786                 pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
 787                         aligned_start, (u64)PHYS_OFFSET);
 788
 789                 size -= PHYS_OFFSET - aligned_start;
 790                 aligned_start = PHYS_OFFSET;
 791         }
 792
 793         start = aligned_start;
 794         size = size & ~(phys_addr_t)(PAGE_SIZE - 1);
 795
 796         /*
 797          * Check whether this memory region has non-zero size or
 798          * invalid node number.
 799          */
 800         if (size == 0)
 801                 return -EINVAL;
 802
 803         memblock_add(start, size);
 804         return 0;
 805 }
 806
 807 /*
 808  * Pick out the memory size.  We look for mem=size@start,
 809  * where start and size are "size[KkMm]"
 810  */
 811
 812 static int __init early_mem(char *p)
 813 {
 814         static int usermem __initdata = 0;
 815         u64 size;
 816         u64 start;
 817         char *endp;
 818
 819         /*
 820          * If the user specifies memory size, we
 821          * blow away any automatically generated
 822          * size.
 823          */
 824         if (usermem == 0) {
 825                 usermem = 1;
 826                 memblock_remove(memblock_start_of_DRAM(),
 827                         memblock_end_of_DRAM() - memblock_start_of_DRAM());
 828         }
 829
 830         start = PHYS_OFFSET;
 831         size  = memparse(p, &endp);
 832         if (*endp == '@')
 833                 start = memparse(endp + 1, NULL);
 834
 835         arm_add_memory(start, size);
 836
 837         return 0;
 838 }
 839 early_param("mem", early_mem);
 840
 841 static void __init request_standard_resources(const struct machine_desc *mdesc)
 842 {
 843         struct memblock_region *region;
 844         struct resource *res;
 845
 846         kernel_code.start   = virt_to_phys(_text);
 847         kernel_code.end     = virt_to_phys(_etext - 1);
 848         kernel_data.start   = virt_to_phys(_sdata);
 849         kernel_data.end     = virt_to_phys(_end - 1);
 850
 851         for_each_memblock(memory, region) {
 852                 res = memblock_virt_alloc(sizeof(*res), 0);
 853                 res->name  = "System RAM";
 854                 res->start = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_base_pfn(region));
 855                 res->end = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_end_pfn(region)) - 1;
 856                 res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 857
 858                 request_resource(&iomem_resource, res);
 859
 860                 if (kernel_code.start >= res->start &&
 861                     kernel_code.end <= res->end)
 862                         request_resource(res, &kernel_code);
 863                 if (kernel_data.start >= res->start &&
 864                     kernel_data.end <= res->end)
 865                         request_resource(res, &kernel_data);
 866         }
 867
 868         if (mdesc->video_start) {
 869                 video_ram.start = mdesc->video_start;
 870                 video_ram.end   = mdesc->video_end;
 871                 request_resource(&iomem_resource, &video_ram);
 872         }
 873
 874         /*
 875          * Some machines don't have the possibility of ever
 876          * possessing lp0, lp1 or lp2
 877          */
 878         if (mdesc->reserve_lp0)
 879                 request_resource(&ioport_resource, &lp0);
 880         if (mdesc->reserve_lp1)
 881                 request_resource(&ioport_resource, &lp1);
 882         if (mdesc->reserve_lp2)
 883                 request_resource(&ioport_resource, &lp2);
 884 }
 885
 886 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE) || defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE) || \
 887     defined(CONFIG_EFI)
 888 struct screen_info screen_info = {
 889  .orig_video_lines      = 30,
 890  .orig_video_cols       = 80,
 891  .orig_video_mode       = 0,
 892  .orig_video_ega_bx     = 0,
 893  .orig_video_isVGA      = 1,
 894  .orig_video_points     = 8
 895 };
 896 #endif
 897
 898 static int __init customize_machine(void)
 899 {
 900         /*
 901          * customizes platform devices, or adds new ones
 902          * On DT based machines, we fall back to populating the
 903          * machine from the device tree, if no callback is provided,
 904          * otherwise we would always need an init_machine callback.
 905          */
 906         of_iommu_init();
 907         if (machine_desc->init_machine)
 908                 machine_desc->init_machine();
 909 #ifdef CONFIG_OF
 910         else
 911                 of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table,
 912                                         NULL, NULL);
 913 #endif
 914         return 0;
 915 }
 916 arch_initcall(customize_machine);
 917
 918 static int __init init_machine_late(void)
 919 {
 920         struct device_node *root;
 921         int ret;
 922
 923         if (machine_desc->init_late)
 924                 machine_desc->init_late();
 925
 926         root = of_find_node_by_path("/");
 927         if (root) {
 928                 ret = of_property_read_string(root, "serial-number",
 929                                               &system_serial);
 930                 if (ret)
 931                         system_serial = NULL;
 932         }
 933
 934         if (!system_serial)
 935                 system_serial = kasprintf(GFP_KERNEL, "%08x%08x",
 936                                           system_serial_high,
 937                                           system_serial_low);
 938
 939         return 0;
 940 }
 941 late_initcall(init_machine_late);
 942
 943 #ifdef CONFIG_KEXEC
 944 /*
 945  * The crash region must be aligned to 128MB to avoid
 946  * zImage relocating below the reserved region.
 947  */
 948 #define CRASH_ALIGN     (128 << 20)
 949
 950 static inline unsigned long long get_total_mem(void)
 951 {
 952         unsigned long total;
 953
 954         total = max_low_pfn - min_low_pfn;
 955         return total << PAGE_SHIFT;
 956 }
 957
 958 /**
 959  * reserve_crashkernel() - reserves memory are for crash kernel
 960  *
 961  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
 962  * line parameter. The memory reserved is used by a dump capture kernel when
 963  * primary kernel is crashing.
 964  */
 965 static void __init reserve_crashkernel(void)
 966 {
 967         unsigned long long crash_size, crash_base;
 968         unsigned long long total_mem;
 969         int ret;
 970
 971         total_mem = get_total_mem();
 972         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 973                                 &crash_size, &crash_base);
 974         if (ret)
 975                 return;
 976
 977         if (crash_base <= 0) {
 978                 unsigned long long crash_max = idmap_to_phys((u32)~0);
 979                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN, crash_max,
 980                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
 981                 if (!crash_base) {
 982                         pr_err("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
 983                         return;
 984                 }
 985         } else {
 986                 unsigned long long start;
 987
 988                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
 989                                                crash_base + crash_size,
 990                                                crash_size, SECTION_SIZE);
 991                 if (start != crash_base) {
 992                         pr_err("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
 993                         return;
 994                 }
 995         }
 996
 997         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
 998         if (ret < 0) {
 999                 pr_warn("crashkernel reservation failed - memory is in use (0x%lx)\n",
1000                         (unsigned long)crash_base);
1001                 return;
1002         }
1003
1004         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
1005                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
1006                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
1007                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
1008
1009         crashk_res.start = crash_base;
1010         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1011         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1012 }
1013 #else
1014 static inline void reserve_crashkernel(void) {}
1015 #endif /* CONFIG_KEXEC */
1016
1017 void __init hyp_mode_check(void)
1018 {
1019 #ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT
1020         sync_boot_mode();
1021
1022         if (is_hyp_mode_available()) {
1023                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in HYP mode.\n");
1024                 pr_info("CPU: Virtualization extensions available.\n");
1025         } else if (is_hyp_mode_mismatched()) {
1026                 pr_warn("CPU: WARNING: CPU(s) started in wrong/inconsistent modes (primary CPU mode 0x%x)\n",
1027                         __boot_cpu_mode & MODE_MASK);
1028                 pr_warn("CPU: This may indicate a broken bootloader or firmware.\n");
1029         } else
1030                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in SVC mode.\n");
1031 #endif
1032 }
1033
1034 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1035 {
1036         const struct machine_desc *mdesc;
1037
1038         setup_processor();
1039         mdesc = setup_machine_fdt(__atags_pointer);
1040         if (!mdesc)
1041                 mdesc = setup_machine_tags(__atags_pointer, __machine_arch_type);
1042         machine_desc = mdesc;
1043         machine_name = mdesc->name;
1044         dump_stack_set_arch_desc("%s", mdesc->name);
1045
1046         if (mdesc->reboot_mode != REBOOT_HARD)
1047                 reboot_mode = mdesc->reboot_mode;
1048
1049         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
1050         init_mm.end_code   = (unsigned long) _etext;
1051         init_mm.end_data   = (unsigned long) _edata;
1052         init_mm.brk        = (unsigned long) _end;
1053
1054         /* populate cmd_line too for later use, preserving boot_command_line */
1055         strlcpy(cmd_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
1056         *cmdline_p = cmd_line;
1057
1058         early_fixmap_init();
1059         early_ioremap_init();
1060
1061         parse_early_param();
1062
1063 #ifdef CONFIG_MMU
1064         early_paging_init(mdesc);
1065 #endif
1066         setup_dma_zone(mdesc);
1067         efi_init();
1068         sanity_check_meminfo();
1069         arm_memblock_init(mdesc);
1070
1071         early_ioremap_reset();
1072
1073         paging_init(mdesc);
1074         request_standard_resources(mdesc);
1075
1076         if (mdesc->restart)
1077                 arm_pm_restart = mdesc->restart;
1078
1079         unflatten_device_tree();
1080
1081         arm_dt_init_cpu_maps();
1082         psci_dt_init();
1083         xen_early_init();
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085         if (is_smp()) {
1086                 if (!mdesc->smp_init || !mdesc->smp_init()) {
1087                         if (psci_smp_available())
1088                                 smp_set_ops(&psci_smp_ops);
1089                         else if (mdesc->smp)
1090                                 smp_set_ops(mdesc->smp);
1091                 }
1092                 smp_init_cpus();
1093                 smp_build_mpidr_hash();
1094         }
1095 #endif
1096
1097         if (!is_smp())
1098                 hyp_mode_check();
1099
1100         reserve_crashkernel();
1101
1102 #ifdef CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER
1103         handle_arch_irq = mdesc->handle_irq;
1104 #endif
1105
1106 #ifdef CONFIG_VT
1107 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1108         conswitchp = &vga_con;
1109 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1110         conswitchp = &dummy_con;
1111 #endif
1112 #endif
1113
1114         if (mdesc->init_early)
1115                 mdesc->init_early();
1116 }
1117
1118
1119 static int __init topology_init(void)
1120 {
1121         int cpu;
1122
1123         for_each_possible_cpu(cpu) {
1124                 struct cpuinfo_arm *cpuinfo = &per_cpu(cpu_data, cpu);
1125                 cpuinfo->cpu.hotpluggable = platform_can_hotplug_cpu(cpu);
1126                 register_cpu(&cpuinfo->cpu, cpu);
1127         }
1128
1129         return 0;
1130 }
1131 subsys_initcall(topology_init);
1132
1133 #ifdef CONFIG_HAVE_PROC_CPU
1134 static int __init proc_cpu_init(void)
1135 {
1136         struct proc_dir_entry *res;
1137
1138         res = proc_mkdir("cpu", NULL);
1139         if (!res)
1140                 return -ENOMEM;
1141         return 0;
1142 }
1143 fs_initcall(proc_cpu_init);
1144 #endif
1145
1146 static const char *hwcap_str[] = {
1147         "swp",
1148         "half",
1149         "thumb",
1150         "26bit",
1151         "fastmult",
1152         "fpa",
1153         "vfp",
1154         "edsp",
1155         "java",
1156         "iwmmxt",
1157         "crunch",
1158         "thumbee",
1159         "neon",
1160         "vfpv3",
1161         "vfpv3d16",
1162         "tls",
1163         "vfpv4",
1164         "idiva",
1165         "idivt",
1166         "vfpd32",
1167         "lpae",
1168         "evtstrm",
1169         NULL
1170 };
1171
1172 static const char *hwcap2_str[] = {
1173         "aes",
1174         "pmull",
1175         "sha1",
1176         "sha2",
1177         "crc32",
1178         NULL
1179 };
1180
1181 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
1182 {
1183         int i, j;
1184         u32 cpuid;
1185
1186         for_each_online_cpu(i) {
1187                 /*
1188                  * glibc reads /proc/cpuinfo to determine the number of
1189                  * online processors, looking for lines beginning with
1190                  * "processor".  Give glibc what it expects.
1191                  */
1192                 seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
1193                 cpuid = is_smp() ? per_cpu(cpu_data, i).cpuid : read_cpuid_id();
1194                 seq_printf(m, "model name\t: %s rev %d (%s)\n",
1195                            cpu_name, cpuid & 15, elf_platform);
1196
1197 #if defined(CONFIG_SMP)
1198                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1199                            per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (500000UL/HZ),
1200                            (per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (5000UL/HZ)) % 100);
1201 #else
1202                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1203                            loops_per_jiffy / (500000/HZ),
1204                            (loops_per_jiffy / (5000/HZ)) % 100);
1205 #endif
1206                 /* dump out the processor features */
1207                 seq_puts(m, "Features\t: ");
1208
1209                 for (j = 0; hwcap_str[j]; j++)
1210                         if (elf_hwcap & (1 << j))
1211                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap_str[j]);
1212
1213                 for (j = 0; hwcap2_str[j]; j++)
1214                         if (elf_hwcap2 & (1 << j))
1215                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap2_str[j]);
1216
1217                 seq_printf(m, "\nCPU implementer\t: 0x%02x\n", cpuid >> 24);
1218                 seq_printf(m, "CPU architecture: %s\n",
1219                            proc_arch[cpu_architecture()]);
1220
1221                 if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00000000) {
1222                         /* pre-ARM7 */
1223                         seq_printf(m, "CPU part\t: %07x\n", cpuid >> 4);
1224                 } else {
1225                         if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00007000) {
1226                                 /* ARM7 */
1227                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%02x\n",
1228                                            (cpuid >> 16) & 127);
1229                         } else {
1230                                 /* post-ARM7 */
1231                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%x\n",
1232                                            (cpuid >> 20) & 15);
1233                         }
1234                         seq_printf(m, "CPU part\t: 0x%03x\n",
1235                                    (cpuid >> 4) & 0xfff);
1236                 }
1237                 seq_printf(m, "CPU revision\t: %d\n\n", cpuid & 15);
1238         }
1239
1240         seq_printf(m, "Hardware\t: %s\n", machine_name);
1241         seq_printf(m, "Revision\t: %04x\n", system_rev);
1242         seq_printf(m, "Serial\t\t: %s\n", system_serial);
1243
1244         return 0;
1245 }
1246
1247 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1248 {
1249         return *pos < 1 ? (void *)1 : NULL;
1250 }
1251
1252 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
1253 {
1254         ++*pos;
1255         return NULL;
1256 }
1257
1258 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
1259 {
1260 }
1261
1262 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
1263         .start  = c_start,
1264         .next   = c_next,
1265         .stop   = c_stop,
1266         .show   = c_show
1267 };