GNU Linux-libre 5.4.274-gnu1
[releases.git] / arch / arm / kernel / setup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/arch/arm/kernel/setup.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1995-2001 Russell King
6  */
7 #include <linux/efi.h>
8 #include <linux/export.h>
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/stddef.h>
11 #include <linux/ioport.h>
12 #include <linux/delay.h>
13 #include <linux/utsname.h>
14 #include <linux/initrd.h>
15 #include <linux/console.h>
16 #include <linux/seq_file.h>
17 #include <linux/screen_info.h>
18 #include <linux/of_platform.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/kexec.h>
21 #include <linux/libfdt.h>
22 #include <linux/of_fdt.h>
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/smp.h>
26 #include <linux/proc_fs.h>
27 #include <linux/memblock.h>
28 #include <linux/bug.h>
29 #include <linux/compiler.h>
30 #include <linux/sort.h>
31 #include <linux/psci.h>
32
33 #include <asm/unified.h>
34 #include <asm/cp15.h>
35 #include <asm/cpu.h>
36 #include <asm/cputype.h>
37 #include <asm/efi.h>
38 #include <asm/elf.h>
39 #include <asm/early_ioremap.h>
40 #include <asm/fixmap.h>
41 #include <asm/procinfo.h>
42 #include <asm/psci.h>
43 #include <asm/sections.h>
44 #include <asm/setup.h>
45 #include <asm/smp_plat.h>
46 #include <asm/mach-types.h>
47 #include <asm/cacheflush.h>
48 #include <asm/cachetype.h>
49 #include <asm/tlbflush.h>
50 #include <asm/xen/hypervisor.h>
51
52 #include <asm/prom.h>
53 #include <asm/mach/arch.h>
54 #include <asm/mach/irq.h>
55 #include <asm/mach/time.h>
56 #include <asm/system_info.h>
57 #include <asm/system_misc.h>
58 #include <asm/traps.h>
59 #include <asm/unwind.h>
60 #include <asm/memblock.h>
61 #include <asm/virt.h>
62
63 #include "atags.h"
64
65
66 #if defined(CONFIG_FPE_NWFPE) || defined(CONFIG_FPE_FASTFPE)
67 char fpe_type[8];
68
69 static int __init fpe_setup(char *line)
70 {
71         memcpy(fpe_type, line, 8);
72         return 1;
73 }
74
75 __setup("fpe=", fpe_setup);
76 #endif
77
78 extern void init_default_cache_policy(unsigned long);
79 extern void paging_init(const struct machine_desc *desc);
80 extern void early_mm_init(const struct machine_desc *);
81 extern void adjust_lowmem_bounds(void);
82 extern enum reboot_mode reboot_mode;
83 extern void setup_dma_zone(const struct machine_desc *desc);
84
85 unsigned int processor_id;
86 EXPORT_SYMBOL(processor_id);
87 unsigned int __machine_arch_type __read_mostly;
88 EXPORT_SYMBOL(__machine_arch_type);
89 unsigned int cacheid __read_mostly;
90 EXPORT_SYMBOL(cacheid);
91
92 unsigned int __atags_pointer __initdata;
93
94 unsigned int system_rev;
95 EXPORT_SYMBOL(system_rev);
96
97 const char *system_serial;
98 EXPORT_SYMBOL(system_serial);
99
100 unsigned int system_serial_low;
101 EXPORT_SYMBOL(system_serial_low);
102
103 unsigned int system_serial_high;
104 EXPORT_SYMBOL(system_serial_high);
105
106 unsigned int elf_hwcap __read_mostly;
107 EXPORT_SYMBOL(elf_hwcap);
108
109 unsigned int elf_hwcap2 __read_mostly;
110 EXPORT_SYMBOL(elf_hwcap2);
111
112
113 #ifdef MULTI_CPU
114 struct processor processor __ro_after_init;
115 #if defined(CONFIG_BIG_LITTLE) && defined(CONFIG_HARDEN_BRANCH_PREDICTOR)
116 struct processor *cpu_vtable[NR_CPUS] = {
117         [0] = &processor,
118 };
119 #endif
120 #endif
121 #ifdef MULTI_TLB
122 struct cpu_tlb_fns cpu_tlb __ro_after_init;
123 #endif
124 #ifdef MULTI_USER
125 struct cpu_user_fns cpu_user __ro_after_init;
126 #endif
127 #ifdef MULTI_CACHE
128 struct cpu_cache_fns cpu_cache __ro_after_init;
129 #endif
130 #ifdef CONFIG_OUTER_CACHE
131 struct outer_cache_fns outer_cache __ro_after_init;
132 EXPORT_SYMBOL(outer_cache);
133 #endif
134
135 /*
136  * Cached cpu_architecture() result for use by assembler code.
137  * C code should use the cpu_architecture() function instead of accessing this
138  * variable directly.
139  */
140 int __cpu_architecture __read_mostly = CPU_ARCH_UNKNOWN;
141
142 struct stack {
143         u32 irq[3];
144         u32 abt[3];
145         u32 und[3];
146         u32 fiq[3];
147 } ____cacheline_aligned;
148
149 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
150 static struct stack stacks[NR_CPUS];
151 #endif
152
153 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
154 EXPORT_SYMBOL(elf_platform);
155
156 static const char *cpu_name;
157 static const char *machine_name;
158 static char __initdata cmd_line[COMMAND_LINE_SIZE];
159 const struct machine_desc *machine_desc __initdata;
160
161 static union { char c[4]; unsigned long l; } endian_test __initdata = { { 'l', '?', '?', 'b' } };
162 #define ENDIANNESS ((char)endian_test.l)
163
164 DEFINE_PER_CPU(struct cpuinfo_arm, cpu_data);
165
166 /*
167  * Standard memory resources
168  */
169 static struct resource mem_res[] = {
170         {
171                 .name = "Video RAM",
172                 .start = 0,
173                 .end = 0,
174                 .flags = IORESOURCE_MEM
175         },
176         {
177                 .name = "Kernel code",
178                 .start = 0,
179                 .end = 0,
180                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
181         },
182         {
183                 .name = "Kernel data",
184                 .start = 0,
185                 .end = 0,
186                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
187         }
188 };
189
190 #define video_ram   mem_res[0]
191 #define kernel_code mem_res[1]
192 #define kernel_data mem_res[2]
193
194 static struct resource io_res[] = {
195         {
196                 .name = "reserved",
197                 .start = 0x3bc,
198                 .end = 0x3be,
199                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
200         },
201         {
202                 .name = "reserved",
203                 .start = 0x378,
204                 .end = 0x37f,
205                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
206         },
207         {
208                 .name = "reserved",
209                 .start = 0x278,
210                 .end = 0x27f,
211                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
212         }
213 };
214
215 #define lp0 io_res[0]
216 #define lp1 io_res[1]
217 #define lp2 io_res[2]
218
219 static const char *proc_arch[] = {
220         "undefined/unknown",
221         "3",
222         "4",
223         "4T",
224         "5",
225         "5T",
226         "5TE",
227         "5TEJ",
228         "6TEJ",
229         "7",
230         "7M",
231         "?(12)",
232         "?(13)",
233         "?(14)",
234         "?(15)",
235         "?(16)",
236         "?(17)",
237 };
238
239 #ifdef CONFIG_CPU_V7M
240 static int __get_cpu_architecture(void)
241 {
242         return CPU_ARCH_ARMv7M;
243 }
244 #else
245 static int __get_cpu_architecture(void)
246 {
247         int cpu_arch;
248
249         if ((read_cpuid_id() & 0x0008f000) == 0) {
250                 cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
251         } else if ((read_cpuid_id() & 0x0008f000) == 0x00007000) {
252                 cpu_arch = (read_cpuid_id() & (1 << 23)) ? CPU_ARCH_ARMv4T : CPU_ARCH_ARMv3;
253         } else if ((read_cpuid_id() & 0x00080000) == 0x00000000) {
254                 cpu_arch = (read_cpuid_id() >> 16) & 7;
255                 if (cpu_arch)
256                         cpu_arch += CPU_ARCH_ARMv3;
257         } else if ((read_cpuid_id() & 0x000f0000) == 0x000f0000) {
258                 /* Revised CPUID format. Read the Memory Model Feature
259                  * Register 0 and check for VMSAv7 or PMSAv7 */
260                 unsigned int mmfr0 = read_cpuid_ext(CPUID_EXT_MMFR0);
261                 if ((mmfr0 & 0x0000000f) >= 0x00000003 ||
262                     (mmfr0 & 0x000000f0) >= 0x00000030)
263                         cpu_arch = CPU_ARCH_ARMv7;
264                 else if ((mmfr0 & 0x0000000f) == 0x00000002 ||
265                          (mmfr0 & 0x000000f0) == 0x00000020)
266                         cpu_arch = CPU_ARCH_ARMv6;
267                 else
268                         cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
269         } else
270                 cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
271
272         return cpu_arch;
273 }
274 #endif
275
276 int __pure cpu_architecture(void)
277 {
278         BUG_ON(__cpu_architecture == CPU_ARCH_UNKNOWN);
279
280         return __cpu_architecture;
281 }
282
283 static int cpu_has_aliasing_icache(unsigned int arch)
284 {
285         int aliasing_icache;
286         unsigned int id_reg, num_sets, line_size;
287
288         /* PIPT caches never alias. */
289         if (icache_is_pipt())
290                 return 0;
291
292         /* arch specifies the register format */
293         switch (arch) {
294         case CPU_ARCH_ARMv7:
295                 set_csselr(CSSELR_ICACHE | CSSELR_L1);
296                 isb();
297                 id_reg = read_ccsidr();
298                 line_size = 4 << ((id_reg & 0x7) + 2);
299                 num_sets = ((id_reg >> 13) & 0x7fff) + 1;
300                 aliasing_icache = (line_size * num_sets) > PAGE_SIZE;
301                 break;
302         case CPU_ARCH_ARMv6:
303                 aliasing_icache = read_cpuid_cachetype() & (1 << 11);
304                 break;
305         default:
306                 /* I-cache aliases will be handled by D-cache aliasing code */
307                 aliasing_icache = 0;
308         }
309
310         return aliasing_icache;
311 }
312
313 static void __init cacheid_init(void)
314 {
315         unsigned int arch = cpu_architecture();
316
317         if (arch >= CPU_ARCH_ARMv6) {
318                 unsigned int cachetype = read_cpuid_cachetype();
319
320                 if ((arch == CPU_ARCH_ARMv7M) && !(cachetype & 0xf000f)) {
321                         cacheid = 0;
322                 } else if ((cachetype & (7 << 29)) == 4 << 29) {
323                         /* ARMv7 register format */
324                         arch = CPU_ARCH_ARMv7;
325                         cacheid = CACHEID_VIPT_NONALIASING;
326                         switch (cachetype & (3 << 14)) {
327                         case (1 << 14):
328                                 cacheid |= CACHEID_ASID_TAGGED;
329                                 break;
330                         case (3 << 14):
331                                 cacheid |= CACHEID_PIPT;
332                                 break;
333                         }
334                 } else {
335                         arch = CPU_ARCH_ARMv6;
336                         if (cachetype & (1 << 23))
337                                 cacheid = CACHEID_VIPT_ALIASING;
338                         else
339                                 cacheid = CACHEID_VIPT_NONALIASING;
340                 }
341                 if (cpu_has_aliasing_icache(arch))
342                         cacheid |= CACHEID_VIPT_I_ALIASING;
343         } else {
344                 cacheid = CACHEID_VIVT;
345         }
346
347         pr_info("CPU: %s data cache, %s instruction cache\n",
348                 cache_is_vivt() ? "VIVT" :
349                 cache_is_vipt_aliasing() ? "VIPT aliasing" :
350                 cache_is_vipt_nonaliasing() ? "PIPT / VIPT nonaliasing" : "unknown",
351                 cache_is_vivt() ? "VIVT" :
352                 icache_is_vivt_asid_tagged() ? "VIVT ASID tagged" :
353                 icache_is_vipt_aliasing() ? "VIPT aliasing" :
354                 icache_is_pipt() ? "PIPT" :
355                 cache_is_vipt_nonaliasing() ? "VIPT nonaliasing" : "unknown");
356 }
357
358 /*
359  * These functions re-use the assembly code in head.S, which
360  * already provide the required functionality.
361  */
362 extern struct proc_info_list *lookup_processor_type(unsigned int);
363
364 void __init early_print(const char *str, ...)
365 {
366         extern void printascii(const char *);
367         char buf[256];
368         va_list ap;
369
370         va_start(ap, str);
371         vsnprintf(buf, sizeof(buf), str, ap);
372         va_end(ap);
373
374 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
375         printascii(buf);
376 #endif
377         printk("%s", buf);
378 }
379
380 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_IDIV
381
382 static inline u32 __attribute_const__ sdiv_instruction(void)
383 {
384         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
385                 /* "sdiv r0, r0, r1" */
386                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0xfb90, 0xf0f1);
387                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
388         }
389
390         /* "sdiv r0, r0, r1" */
391         return __opcode_to_mem_arm(0xe710f110);
392 }
393
394 static inline u32 __attribute_const__ udiv_instruction(void)
395 {
396         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
397                 /* "udiv r0, r0, r1" */
398                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0xfbb0, 0xf0f1);
399                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
400         }
401
402         /* "udiv r0, r0, r1" */
403         return __opcode_to_mem_arm(0xe730f110);
404 }
405
406 static inline u32 __attribute_const__ bx_lr_instruction(void)
407 {
408         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
409                 /* "bx lr; nop" */
410                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0x4770, 0x46c0);
411                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
412         }
413
414         /* "bx lr" */
415         return __opcode_to_mem_arm(0xe12fff1e);
416 }
417
418 static void __init patch_aeabi_idiv(void)
419 {
420         extern void __aeabi_uidiv(void);
421         extern void __aeabi_idiv(void);
422         uintptr_t fn_addr;
423         unsigned int mask;
424
425         mask = IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL) ? HWCAP_IDIVT : HWCAP_IDIVA;
426         if (!(elf_hwcap & mask))
427                 return;
428
429         pr_info("CPU: div instructions available: patching division code\n");
430
431         fn_addr = ((uintptr_t)&__aeabi_uidiv) & ~1;
432         asm ("" : "+g" (fn_addr));
433         ((u32 *)fn_addr)[0] = udiv_instruction();
434         ((u32 *)fn_addr)[1] = bx_lr_instruction();
435         flush_icache_range(fn_addr, fn_addr + 8);
436
437         fn_addr = ((uintptr_t)&__aeabi_idiv) & ~1;
438         asm ("" : "+g" (fn_addr));
439         ((u32 *)fn_addr)[0] = sdiv_instruction();
440         ((u32 *)fn_addr)[1] = bx_lr_instruction();
441         flush_icache_range(fn_addr, fn_addr + 8);
442 }
443
444 #else
445 static inline void patch_aeabi_idiv(void) { }
446 #endif
447
448 static void __init cpuid_init_hwcaps(void)
449 {
450         int block;
451         u32 isar5;
452
453         if (cpu_architecture() < CPU_ARCH_ARMv7)
454                 return;
455
456         block = cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR0, 24);
457         if (block >= 2)
458                 elf_hwcap |= HWCAP_IDIVA;
459         if (block >= 1)
460                 elf_hwcap |= HWCAP_IDIVT;
461
462         /* LPAE implies atomic ldrd/strd instructions */
463         block = cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_MMFR0, 0);
464         if (block >= 5)
465                 elf_hwcap |= HWCAP_LPAE;
466
467         /* check for supported v8 Crypto instructions */
468         isar5 = read_cpuid_ext(CPUID_EXT_ISAR5);
469
470         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 4);
471         if (block >= 2)
472                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_PMULL;
473         if (block >= 1)
474                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_AES;
475
476         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 8);
477         if (block >= 1)
478                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_SHA1;
479
480         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 12);
481         if (block >= 1)
482                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_SHA2;
483
484         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 16);
485         if (block >= 1)
486                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_CRC32;
487 }
488
489 static void __init elf_hwcap_fixup(void)
490 {
491         unsigned id = read_cpuid_id();
492
493         /*
494          * HWCAP_TLS is available only on 1136 r1p0 and later,
495          * see also kuser_get_tls_init.
496          */
497         if (read_cpuid_part() == ARM_CPU_PART_ARM1136 &&
498             ((id >> 20) & 3) == 0) {
499                 elf_hwcap &= ~HWCAP_TLS;
500                 return;
501         }
502
503         /* Verify if CPUID scheme is implemented */
504         if ((id & 0x000f0000) != 0x000f0000)
505                 return;
506
507         /*
508          * If the CPU supports LDREX/STREX and LDREXB/STREXB,
509          * avoid advertising SWP; it may not be atomic with
510          * multiprocessing cores.
511          */
512         if (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) > 1 ||
513             (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) == 1 &&
514              cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR4, 20) >= 3))
515                 elf_hwcap &= ~HWCAP_SWP;
516 }
517
518 /*
519  * cpu_init - initialise one CPU.
520  *
521  * cpu_init sets up the per-CPU stacks.
522  */
523 void notrace cpu_init(void)
524 {
525 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
526         unsigned int cpu = smp_processor_id();
527         struct stack *stk = &stacks[cpu];
528
529         if (cpu >= NR_CPUS) {
530                 pr_crit("CPU%u: bad primary CPU number\n", cpu);
531                 BUG();
532         }
533
534         /*
535          * This only works on resume and secondary cores. For booting on the
536          * boot cpu, smp_prepare_boot_cpu is called after percpu area setup.
537          */
538         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(cpu));
539
540         cpu_proc_init();
541
542         /*
543          * Define the placement constraint for the inline asm directive below.
544          * In Thumb-2, msr with an immediate value is not allowed.
545          */
546 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
547 #define PLC_l   "l"
548 #define PLC_r   "r"
549 #else
550 #define PLC_l   "I"
551 #define PLC_r   "I"
552 #endif
553
554         /*
555          * setup stacks for re-entrant exception handlers
556          */
557         __asm__ (
558         "msr    cpsr_c, %1\n\t"
559         "add    r14, %0, %2\n\t"
560         "mov    sp, r14\n\t"
561         "msr    cpsr_c, %3\n\t"
562         "add    r14, %0, %4\n\t"
563         "mov    sp, r14\n\t"
564         "msr    cpsr_c, %5\n\t"
565         "add    r14, %0, %6\n\t"
566         "mov    sp, r14\n\t"
567         "msr    cpsr_c, %7\n\t"
568         "add    r14, %0, %8\n\t"
569         "mov    sp, r14\n\t"
570         "msr    cpsr_c, %9"
571             :
572             : "r" (stk),
573               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | IRQ_MODE),
574               "I" (offsetof(struct stack, irq[0])),
575               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | ABT_MODE),
576               "I" (offsetof(struct stack, abt[0])),
577               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | UND_MODE),
578               "I" (offsetof(struct stack, und[0])),
579               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | FIQ_MODE),
580               "I" (offsetof(struct stack, fiq[0])),
581               PLC_l (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE)
582             : "r14");
583 #endif
584 }
585
586 u32 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = MPIDR_INVALID };
587
588 void __init smp_setup_processor_id(void)
589 {
590         int i;
591         u32 mpidr = is_smp() ? read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK : 0;
592         u32 cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 0);
593
594         cpu_logical_map(0) = cpu;
595         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; ++i)
596                 cpu_logical_map(i) = i == cpu ? 0 : i;
597
598         /*
599          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
600          * using percpu variable early, for example, lockdep will
601          * access percpu variable inside lock_release
602          */
603         set_my_cpu_offset(0);
604
605         pr_info("Booting Linux on physical CPU 0x%x\n", mpidr);
606 }
607
608 struct mpidr_hash mpidr_hash;
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 /**
611  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
612  *                        level in order to build a linear index from an
613  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
614  *                        free hash carried out through shifting and ORing
615  */
616 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
617 {
618         u32 i, affinity;
619         u32 fs[3], bits[3], ls, mask = 0;
620         /*
621          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
622          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
623          */
624         for_each_possible_cpu(i)
625                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
626         pr_debug("mask of set bits 0x%x\n", mask);
627         /*
628          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
629          * check how many bits are required to represent them.
630          */
631         for (i = 0; i < 3; i++) {
632                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
633                 /*
634                  * Find the MSB bit and LSB bits position
635                  * to determine how many bits are required
636                  * to express the affinity level.
637                  */
638                 ls = fls(affinity);
639                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
640                 bits[i] = ls - fs[i];
641         }
642         /*
643          * An index can be created from the MPIDR by isolating the
644          * significant bits at each affinity level and by shifting
645          * them in order to compress the 24 bits values space to a
646          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
647          * the MPIDR through shifting and ORing. It is a collision free
648          * hash though not minimal since some levels might contain a number
649          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
650          * representation might contain holes, eg MPIDR[7:0] = {0x2, 0x80}.
651          */
652         mpidr_hash.shift_aff[0] = fs[0];
653         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_BITS + fs[1] - bits[0];
654         mpidr_hash.shift_aff[2] = 2*MPIDR_LEVEL_BITS + fs[2] -
655                                                 (bits[1] + bits[0]);
656         mpidr_hash.mask = mask;
657         mpidr_hash.bits = bits[2] + bits[1] + bits[0];
658         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] mask[0x%x] bits[%u]\n",
659                                 mpidr_hash.shift_aff[0],
660                                 mpidr_hash.shift_aff[1],
661                                 mpidr_hash.shift_aff[2],
662                                 mpidr_hash.mask,
663                                 mpidr_hash.bits);
664         /*
665          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
666          * than expected on most systems.
667          */
668         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
669                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
670         sync_cache_w(&mpidr_hash);
671 }
672 #endif
673
674 /*
675  * locate processor in the list of supported processor types.  The linker
676  * builds this table for us from the entries in arch/arm/mm/proc-*.S
677  */
678 struct proc_info_list *lookup_processor(u32 midr)
679 {
680         struct proc_info_list *list = lookup_processor_type(midr);
681
682         if (!list) {
683                 pr_err("CPU%u: configuration botched (ID %08x), CPU halted\n",
684                        smp_processor_id(), midr);
685                 while (1)
686                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
687         }
688
689         return list;
690 }
691
692 static void __init setup_processor(void)
693 {
694         unsigned int midr = read_cpuid_id();
695         struct proc_info_list *list = lookup_processor(midr);
696
697         cpu_name = list->cpu_name;
698         __cpu_architecture = __get_cpu_architecture();
699
700         init_proc_vtable(list->proc);
701 #ifdef MULTI_TLB
702         cpu_tlb = *list->tlb;
703 #endif
704 #ifdef MULTI_USER
705         cpu_user = *list->user;
706 #endif
707 #ifdef MULTI_CACHE
708         cpu_cache = *list->cache;
709 #endif
710
711         pr_info("CPU: %s [%08x] revision %d (ARMv%s), cr=%08lx\n",
712                 list->cpu_name, midr, midr & 15,
713                 proc_arch[cpu_architecture()], get_cr());
714
715         snprintf(init_utsname()->machine, __NEW_UTS_LEN + 1, "%s%c",
716                  list->arch_name, ENDIANNESS);
717         snprintf(elf_platform, ELF_PLATFORM_SIZE, "%s%c",
718                  list->elf_name, ENDIANNESS);
719         elf_hwcap = list->elf_hwcap;
720
721         cpuid_init_hwcaps();
722         patch_aeabi_idiv();
723
724 #ifndef CONFIG_ARM_THUMB
725         elf_hwcap &= ~(HWCAP_THUMB | HWCAP_IDIVT);
726 #endif
727 #ifdef CONFIG_MMU
728         init_default_cache_policy(list->__cpu_mm_mmu_flags);
729 #endif
730         erratum_a15_798181_init();
731
732         elf_hwcap_fixup();
733
734         cacheid_init();
735         cpu_init();
736 }
737
738 void __init dump_machine_table(void)
739 {
740         const struct machine_desc *p;
741
742         early_print("Available machine support:\n\nID (hex)\tNAME\n");
743         for_each_machine_desc(p)
744                 early_print("%08x\t%s\n", p->nr, p->name);
745
746         early_print("\nPlease check your kernel config and/or bootloader.\n");
747
748         while (true)
749                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
750 }
751
752 int __init arm_add_memory(u64 start, u64 size)
753 {
754         u64 aligned_start;
755
756         /*
757          * Ensure that start/size are aligned to a page boundary.
758          * Size is rounded down, start is rounded up.
759          */
760         aligned_start = PAGE_ALIGN(start);
761         if (aligned_start > start + size)
762                 size = 0;
763         else
764                 size -= aligned_start - start;
765
766 #ifndef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
767         if (aligned_start > ULONG_MAX) {
768                 pr_crit("Ignoring memory at 0x%08llx outside 32-bit physical address space\n",
769                         (long long)start);
770                 return -EINVAL;
771         }
772
773         if (aligned_start + size > ULONG_MAX) {
774                 pr_crit("Truncating memory at 0x%08llx to fit in 32-bit physical address space\n",
775                         (long long)start);
776                 /*
777                  * To ensure bank->start + bank->size is representable in
778                  * 32 bits, we use ULONG_MAX as the upper limit rather than 4GB.
779                  * This means we lose a page after masking.
780                  */
781                 size = ULONG_MAX - aligned_start;
782         }
783 #endif
784
785         if (aligned_start < PHYS_OFFSET) {
786                 if (aligned_start + size <= PHYS_OFFSET) {
787                         pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
788                                 aligned_start, aligned_start + size);
789                         return -EINVAL;
790                 }
791
792                 pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
793                         aligned_start, (u64)PHYS_OFFSET);
794
795                 size -= PHYS_OFFSET - aligned_start;
796                 aligned_start = PHYS_OFFSET;
797         }
798
799         start = aligned_start;
800         size = size & ~(phys_addr_t)(PAGE_SIZE - 1);
801
802         /*
803          * Check whether this memory region has non-zero size or
804          * invalid node number.
805          */
806         if (size == 0)
807                 return -EINVAL;
808
809         memblock_add(start, size);
810         return 0;
811 }
812
813 /*
814  * Pick out the memory size.  We look for mem=size@start,
815  * where start and size are "size[KkMm]"
816  */
817
818 static int __init early_mem(char *p)
819 {
820         static int usermem __initdata = 0;
821         u64 size;
822         u64 start;
823         char *endp;
824
825         /*
826          * If the user specifies memory size, we
827          * blow away any automatically generated
828          * size.
829          */
830         if (usermem == 0) {
831                 usermem = 1;
832                 memblock_remove(memblock_start_of_DRAM(),
833                         memblock_end_of_DRAM() - memblock_start_of_DRAM());
834         }
835
836         start = PHYS_OFFSET;
837         size  = memparse(p, &endp);
838         if (*endp == '@')
839                 start = memparse(endp + 1, NULL);
840
841         arm_add_memory(start, size);
842
843         return 0;
844 }
845 early_param("mem", early_mem);
846
847 static void __init request_standard_resources(const struct machine_desc *mdesc)
848 {
849         struct memblock_region *region;
850         struct resource *res;
851
852         kernel_code.start   = virt_to_phys(_text);
853         kernel_code.end     = virt_to_phys(__init_begin - 1);
854         kernel_data.start   = virt_to_phys(_sdata);
855         kernel_data.end     = virt_to_phys(_end - 1);
856
857         for_each_memblock(memory, region) {
858                 phys_addr_t start = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_base_pfn(region));
859                 phys_addr_t end = __pfn_to_phys(memblock_region_memory_end_pfn(region)) - 1;
860                 unsigned long boot_alias_start;
861
862                 /*
863                  * Some systems have a special memory alias which is only
864                  * used for booting.  We need to advertise this region to
865                  * kexec-tools so they know where bootable RAM is located.
866                  */
867                 boot_alias_start = phys_to_idmap(start);
868                 if (arm_has_idmap_alias() && boot_alias_start != IDMAP_INVALID_ADDR) {
869                         res = memblock_alloc(sizeof(*res), SMP_CACHE_BYTES);
870                         if (!res)
871                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
872                                       __func__, sizeof(*res));
873                         res->name = "System RAM (boot alias)";
874                         res->start = boot_alias_start;
875                         res->end = phys_to_idmap(end);
876                         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
877                         request_resource(&iomem_resource, res);
878                 }
879
880                 res = memblock_alloc(sizeof(*res), SMP_CACHE_BYTES);
881                 if (!res)
882                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__,
883                               sizeof(*res));
884                 res->name  = "System RAM";
885                 res->start = start;
886                 res->end = end;
887                 res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
888
889                 request_resource(&iomem_resource, res);
890
891                 if (kernel_code.start >= res->start &&
892                     kernel_code.end <= res->end)
893                         request_resource(res, &kernel_code);
894                 if (kernel_data.start >= res->start &&
895                     kernel_data.end <= res->end)
896                         request_resource(res, &kernel_data);
897         }
898
899         if (mdesc->video_start) {
900                 video_ram.start = mdesc->video_start;
901                 video_ram.end   = mdesc->video_end;
902                 request_resource(&iomem_resource, &video_ram);
903         }
904
905         /*
906          * Some machines don't have the possibility of ever
907          * possessing lp0, lp1 or lp2
908          */
909         if (mdesc->reserve_lp0)
910                 request_resource(&ioport_resource, &lp0);
911         if (mdesc->reserve_lp1)
912                 request_resource(&ioport_resource, &lp1);
913         if (mdesc->reserve_lp2)
914                 request_resource(&ioport_resource, &lp2);
915 }
916
917 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE) || defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE) || \
918     defined(CONFIG_EFI)
919 struct screen_info screen_info = {
920  .orig_video_lines      = 30,
921  .orig_video_cols       = 80,
922  .orig_video_mode       = 0,
923  .orig_video_ega_bx     = 0,
924  .orig_video_isVGA      = 1,
925  .orig_video_points     = 8
926 };
927 #endif
928
929 static int __init customize_machine(void)
930 {
931         /*
932          * customizes platform devices, or adds new ones
933          * On DT based machines, we fall back to populating the
934          * machine from the device tree, if no callback is provided,
935          * otherwise we would always need an init_machine callback.
936          */
937         if (machine_desc->init_machine)
938                 machine_desc->init_machine();
939
940         return 0;
941 }
942 arch_initcall(customize_machine);
943
944 static int __init init_machine_late(void)
945 {
946         struct device_node *root;
947         int ret;
948
949         if (machine_desc->init_late)
950                 machine_desc->init_late();
951
952         root = of_find_node_by_path("/");
953         if (root) {
954                 ret = of_property_read_string(root, "serial-number",
955                                               &system_serial);
956                 if (ret)
957                         system_serial = NULL;
958         }
959
960         if (!system_serial)
961                 system_serial = kasprintf(GFP_KERNEL, "%08x%08x",
962                                           system_serial_high,
963                                           system_serial_low);
964
965         return 0;
966 }
967 late_initcall(init_machine_late);
968
969 #ifdef CONFIG_KEXEC
970 /*
971  * The crash region must be aligned to 128MB to avoid
972  * zImage relocating below the reserved region.
973  */
974 #define CRASH_ALIGN     (128 << 20)
975
976 static inline unsigned long long get_total_mem(void)
977 {
978         unsigned long total;
979
980         total = max_low_pfn - min_low_pfn;
981         return total << PAGE_SHIFT;
982 }
983
984 /**
985  * reserve_crashkernel() - reserves memory are for crash kernel
986  *
987  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
988  * line parameter. The memory reserved is used by a dump capture kernel when
989  * primary kernel is crashing.
990  */
991 static void __init reserve_crashkernel(void)
992 {
993         unsigned long long crash_size, crash_base;
994         unsigned long long total_mem;
995         int ret;
996
997         total_mem = get_total_mem();
998         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
999                                 &crash_size, &crash_base);
1000         if (ret)
1001                 return;
1002
1003         if (crash_base <= 0) {
1004                 unsigned long long crash_max = idmap_to_phys((u32)~0);
1005                 unsigned long long lowmem_max = __pa(high_memory - 1) + 1;
1006                 if (crash_max > lowmem_max)
1007                         crash_max = lowmem_max;
1008                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN, crash_max,
1009                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
1010                 if (!crash_base) {
1011                         pr_err("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
1012                         return;
1013                 }
1014         } else {
1015                 unsigned long long start;
1016
1017                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
1018                                                crash_base + crash_size,
1019                                                crash_size, SECTION_SIZE);
1020                 if (start != crash_base) {
1021                         pr_err("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
1022                         return;
1023                 }
1024         }
1025
1026         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
1027         if (ret < 0) {
1028                 pr_warn("crashkernel reservation failed - memory is in use (0x%lx)\n",
1029                         (unsigned long)crash_base);
1030                 return;
1031         }
1032
1033         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
1034                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
1035                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
1036                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
1037
1038         /* The crashk resource must always be located in normal mem */
1039         crashk_res.start = crash_base;
1040         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1041         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1042
1043         if (arm_has_idmap_alias()) {
1044                 /*
1045                  * If we have a special RAM alias for use at boot, we
1046                  * need to advertise to kexec tools where the alias is.
1047                  */
1048                 static struct resource crashk_boot_res = {
1049                         .name = "Crash kernel (boot alias)",
1050                         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM,
1051                 };
1052
1053                 crashk_boot_res.start = phys_to_idmap(crash_base);
1054                 crashk_boot_res.end = crashk_boot_res.start + crash_size - 1;
1055                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_boot_res);
1056         }
1057 }
1058 #else
1059 static inline void reserve_crashkernel(void) {}
1060 #endif /* CONFIG_KEXEC */
1061
1062 void __init hyp_mode_check(void)
1063 {
1064 #ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT
1065         sync_boot_mode();
1066
1067         if (is_hyp_mode_available()) {
1068                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in HYP mode.\n");
1069                 pr_info("CPU: Virtualization extensions available.\n");
1070         } else if (is_hyp_mode_mismatched()) {
1071                 pr_warn("CPU: WARNING: CPU(s) started in wrong/inconsistent modes (primary CPU mode 0x%x)\n",
1072                         __boot_cpu_mode & MODE_MASK);
1073                 pr_warn("CPU: This may indicate a broken bootloader or firmware.\n");
1074         } else
1075                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in SVC mode.\n");
1076 #endif
1077 }
1078
1079 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1080 {
1081         const struct machine_desc *mdesc = NULL;
1082         void *atags_vaddr = NULL;
1083
1084         if (__atags_pointer)
1085                 atags_vaddr = FDT_VIRT_BASE(__atags_pointer);
1086
1087         setup_processor();
1088         if (atags_vaddr) {
1089                 mdesc = setup_machine_fdt(atags_vaddr);
1090                 if (mdesc)
1091                         memblock_reserve(__atags_pointer,
1092                                          fdt_totalsize(atags_vaddr));
1093         }
1094         if (!mdesc)
1095                 mdesc = setup_machine_tags(atags_vaddr, __machine_arch_type);
1096         if (!mdesc) {
1097                 early_print("\nError: invalid dtb and unrecognized/unsupported machine ID\n");
1098                 early_print("  r1=0x%08x, r2=0x%08x\n", __machine_arch_type,
1099                             __atags_pointer);
1100                 if (__atags_pointer)
1101                         early_print("  r2[]=%*ph\n", 16, atags_vaddr);
1102                 dump_machine_table();
1103         }
1104
1105         machine_desc = mdesc;
1106         machine_name = mdesc->name;
1107         dump_stack_set_arch_desc("%s", mdesc->name);
1108
1109         if (mdesc->reboot_mode != REBOOT_HARD)
1110                 reboot_mode = mdesc->reboot_mode;
1111
1112         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
1113         init_mm.end_code   = (unsigned long) _etext;
1114         init_mm.end_data   = (unsigned long) _edata;
1115         init_mm.brk        = (unsigned long) _end;
1116
1117         /* populate cmd_line too for later use, preserving boot_command_line */
1118         strlcpy(cmd_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
1119         *cmdline_p = cmd_line;
1120
1121         early_fixmap_init();
1122         early_ioremap_init();
1123
1124         parse_early_param();
1125
1126 #ifdef CONFIG_MMU
1127         early_mm_init(mdesc);
1128 #endif
1129         setup_dma_zone(mdesc);
1130         xen_early_init();
1131         efi_init();
1132         /*
1133          * Make sure the calculation for lowmem/highmem is set appropriately
1134          * before reserving/allocating any mmeory
1135          */
1136         adjust_lowmem_bounds();
1137         arm_memblock_init(mdesc);
1138         /* Memory may have been removed so recalculate the bounds. */
1139         adjust_lowmem_bounds();
1140
1141         early_ioremap_reset();
1142
1143         paging_init(mdesc);
1144         request_standard_resources(mdesc);
1145
1146         if (mdesc->restart)
1147                 arm_pm_restart = mdesc->restart;
1148
1149         unflatten_device_tree();
1150
1151         arm_dt_init_cpu_maps();
1152         psci_dt_init();
1153 #ifdef CONFIG_SMP
1154         if (is_smp()) {
1155                 if (!mdesc->smp_init || !mdesc->smp_init()) {
1156                         if (psci_smp_available())
1157                                 smp_set_ops(&psci_smp_ops);
1158                         else if (mdesc->smp)
1159                                 smp_set_ops(mdesc->smp);
1160                 }
1161                 smp_init_cpus();
1162                 smp_build_mpidr_hash();
1163         }
1164 #endif
1165
1166         if (!is_smp())
1167                 hyp_mode_check();
1168
1169         reserve_crashkernel();
1170
1171 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_MULTI_HANDLER
1172         handle_arch_irq = mdesc->handle_irq;
1173 #endif
1174
1175 #ifdef CONFIG_VT
1176 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1177         conswitchp = &vga_con;
1178 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
1179         conswitchp = &dummy_con;
1180 #endif
1181 #endif
1182
1183         if (mdesc->init_early)
1184                 mdesc->init_early();
1185 }
1186
1187
1188 static int __init topology_init(void)
1189 {
1190         int cpu;
1191
1192         for_each_possible_cpu(cpu) {
1193                 struct cpuinfo_arm *cpuinfo = &per_cpu(cpu_data, cpu);
1194                 cpuinfo->cpu.hotpluggable = platform_can_hotplug_cpu(cpu);
1195                 register_cpu(&cpuinfo->cpu, cpu);
1196         }
1197
1198         return 0;
1199 }
1200 subsys_initcall(topology_init);
1201
1202 #ifdef CONFIG_HAVE_PROC_CPU
1203 static int __init proc_cpu_init(void)
1204 {
1205         struct proc_dir_entry *res;
1206
1207         res = proc_mkdir("cpu", NULL);
1208         if (!res)
1209                 return -ENOMEM;
1210         return 0;
1211 }
1212 fs_initcall(proc_cpu_init);
1213 #endif
1214
1215 static const char *hwcap_str[] = {
1216         "swp",
1217         "half",
1218         "thumb",
1219         "26bit",
1220         "fastmult",
1221         "fpa",
1222         "vfp",
1223         "edsp",
1224         "java",
1225         "iwmmxt",
1226         "crunch",
1227         "thumbee",
1228         "neon",
1229         "vfpv3",
1230         "vfpv3d16",
1231         "tls",
1232         "vfpv4",
1233         "idiva",
1234         "idivt",
1235         "vfpd32",
1236         "lpae",
1237         "evtstrm",
1238         NULL
1239 };
1240
1241 static const char *hwcap2_str[] = {
1242         "aes",
1243         "pmull",
1244         "sha1",
1245         "sha2",
1246         "crc32",
1247         NULL
1248 };
1249
1250 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
1251 {
1252         int i, j;
1253         u32 cpuid;
1254
1255         for_each_online_cpu(i) {
1256                 /*
1257                  * glibc reads /proc/cpuinfo to determine the number of
1258                  * online processors, looking for lines beginning with
1259                  * "processor".  Give glibc what it expects.
1260                  */
1261                 seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
1262                 cpuid = is_smp() ? per_cpu(cpu_data, i).cpuid : read_cpuid_id();
1263                 seq_printf(m, "model name\t: %s rev %d (%s)\n",
1264                            cpu_name, cpuid & 15, elf_platform);
1265
1266 #if defined(CONFIG_SMP)
1267                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1268                            per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (500000UL/HZ),
1269                            (per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (5000UL/HZ)) % 100);
1270 #else
1271                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1272                            loops_per_jiffy / (500000/HZ),
1273                            (loops_per_jiffy / (5000/HZ)) % 100);
1274 #endif
1275                 /* dump out the processor features */
1276                 seq_puts(m, "Features\t: ");
1277
1278                 for (j = 0; hwcap_str[j]; j++)
1279                         if (elf_hwcap & (1 << j))
1280                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap_str[j]);
1281
1282                 for (j = 0; hwcap2_str[j]; j++)
1283                         if (elf_hwcap2 & (1 << j))
1284                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap2_str[j]);
1285
1286                 seq_printf(m, "\nCPU implementer\t: 0x%02x\n", cpuid >> 24);
1287                 seq_printf(m, "CPU architecture: %s\n",
1288                            proc_arch[cpu_architecture()]);
1289
1290                 if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00000000) {
1291                         /* pre-ARM7 */
1292                         seq_printf(m, "CPU part\t: %07x\n", cpuid >> 4);
1293                 } else {
1294                         if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00007000) {
1295                                 /* ARM7 */
1296                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%02x\n",
1297                                            (cpuid >> 16) & 127);
1298                         } else {
1299                                 /* post-ARM7 */
1300                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%x\n",
1301                                            (cpuid >> 20) & 15);
1302                         }
1303                         seq_printf(m, "CPU part\t: 0x%03x\n",
1304                                    (cpuid >> 4) & 0xfff);
1305                 }
1306                 seq_printf(m, "CPU revision\t: %d\n\n", cpuid & 15);
1307         }
1308
1309         seq_printf(m, "Hardware\t: %s\n", machine_name);
1310         seq_printf(m, "Revision\t: %04x\n", system_rev);
1311         seq_printf(m, "Serial\t\t: %s\n", system_serial);
1312
1313         return 0;
1314 }
1315
1316 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1317 {
1318         return *pos < 1 ? (void *)1 : NULL;
1319 }
1320
1321 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
1322 {
1323         ++*pos;
1324         return NULL;
1325 }
1326
1327 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
1328 {
1329 }
1330
1331 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
1332         .start  = c_start,
1333         .next   = c_next,
1334         .stop   = c_stop,
1335         .show   = c_show
1336 };