um_arch.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2000 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
   4  */
   5
   6 #include <linux/delay.h>
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/ctype.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/panic_notifier.h>
  12 #include <linux/seq_file.h>
  13 #include <linux/string.h>
  14 #include <linux/utsname.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/sched/task.h>
  17 #include <linux/kmsg_dump.h>
  18 #include <linux/suspend.h>
  19 #include <linux/random.h>
  20
  21 #include <asm/processor.h>
  22 #include <asm/cpufeature.h>
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <asm/setup.h>
  25 #include <as-layout.h>
  26 #include <arch.h>
  27 #include <init.h>
  28 #include <kern.h>
  29 #include <kern_util.h>
  30 #include <mem_user.h>
  31 #include <os.h>
  32
  33 #define DEFAULT_COMMAND_LINE_ROOT "root=98:0"
  34 #define DEFAULT_COMMAND_LINE_CONSOLE "console=tty0"
  35
  36 /* Changed in add_arg and setup_arch, which run before SMP is started */
  37 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE] = { 0 };
  38
  39 static void __init add_arg(char *arg)
  40 {
  41         if (strlen(command_line) + strlen(arg) + 1 > COMMAND_LINE_SIZE) {
  42                 os_warn("add_arg: Too many command line arguments!\n");
  43                 exit(1);
  44         }
  45         if (strlen(command_line) > 0)
  46                 strcat(command_line, " ");
  47         strcat(command_line, arg);
  48 }
  49
  50 /*
  51  * These fields are initialized at boot time and not changed.
  52  * XXX This structure is used only in the non-SMP case.  Maybe this
  53  * should be moved to smp.c.
  54  */
  55 struct cpuinfo_um boot_cpu_data = {
  56         .loops_per_jiffy        = 0,
  57         .ipi_pipe               = { -1, -1 },
  58         .cache_alignment        = L1_CACHE_BYTES,
  59         .x86_capability         = { 0 }
  60 };
  61
  62 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
  63
  64 union thread_union cpu0_irqstack
  65         __section(".data..init_irqstack") =
  66                 { .thread_info = INIT_THREAD_INFO(init_task) };
  67
  68 /* Changed in setup_arch, which is called in early boot */
  69 static char host_info[(__NEW_UTS_LEN + 1) * 5];
  70
  71 static int show_cpuinfo(struct seq_file *m, void *v)
  72 {
  73         int i = 0;
  74
  75         seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
  76         seq_printf(m, "vendor_id\t: User Mode Linux\n");
  77         seq_printf(m, "model name\t: UML\n");
  78         seq_printf(m, "mode\t\t: skas\n");
  79         seq_printf(m, "host\t\t: %s\n", host_info);
  80         seq_printf(m, "fpu\t\t: %s\n", cpu_has(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_FPU) ? "yes" : "no");
  81         seq_printf(m, "flags\t\t:");
  82         for (i = 0; i < 32*NCAPINTS; i++)
  83                 if (cpu_has(&boot_cpu_data, i) && (x86_cap_flags[i] != NULL))
  84                         seq_printf(m, " %s", x86_cap_flags[i]);
  85         seq_printf(m, "\n");
  86         seq_printf(m, "cache_alignment\t: %d\n", boot_cpu_data.cache_alignment);
  87         seq_printf(m, "bogomips\t: %lu.%02lu\n",
  88                    loops_per_jiffy/(500000/HZ),
  89                    (loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
  90
  91
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
  96 {
  97         return *pos < NR_CPUS ? cpu_data + *pos : NULL;
  98 }
  99
 100 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 101 {
 102         ++*pos;
 103         return c_start(m, pos);
 104 }
 105
 106 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
 107 {
 108 }
 109
 110 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
 111         .start  = c_start,
 112         .next   = c_next,
 113         .stop   = c_stop,
 114         .show   = show_cpuinfo,
 115 };
 116
 117 /* Set in linux_main */
 118 unsigned long uml_physmem;
 119 EXPORT_SYMBOL(uml_physmem);
 120
 121 unsigned long uml_reserved; /* Also modified in mem_init */
 122 unsigned long start_vm;
 123 unsigned long end_vm;
 124
 125 /* Set in uml_ncpus_setup */
 126 int ncpus = 1;
 127
 128 /* Set in early boot */
 129 static int have_root __initdata;
 130 static int have_console __initdata;
 131
 132 /* Set in uml_mem_setup and modified in linux_main */
 133 long long physmem_size = 32 * 1024 * 1024;
 134 EXPORT_SYMBOL(physmem_size);
 135
 136 static const char *usage_string =
 137 "User Mode Linux v%s\n"
 138 "       available at http://user-mode-linux.sourceforge.net/\n\n";
 139
 140 static int __init uml_version_setup(char *line, int *add)
 141 {
 142         /* Explicitly use printf() to show version in stdout */
 143         printf("%s\n", init_utsname()->release);
 144         exit(0);
 145
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 __uml_setup("--version", uml_version_setup,
 150 "--version\n"
 151 "    Prints the version number of the kernel.\n\n"
 152 );
 153
 154 static int __init uml_root_setup(char *line, int *add)
 155 {
 156         have_root = 1;
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 __uml_setup("root=", uml_root_setup,
 161 "root=<file containing the root fs>\n"
 162 "    This is actually used by the generic kernel in exactly the same\n"
 163 "    way as in any other kernel. If you configure a number of block\n"
 164 "    devices and want to boot off something other than ubd0, you \n"
 165 "    would use something like:\n"
 166 "        root=/dev/ubd5\n\n"
 167 );
 168
 169 static int __init no_skas_debug_setup(char *line, int *add)
 170 {
 171         os_warn("'debug' is not necessary to gdb UML in skas mode - run\n");
 172         os_warn("'gdb linux'\n");
 173
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 __uml_setup("debug", no_skas_debug_setup,
 178 "debug\n"
 179 "    this flag is not needed to run gdb on UML in skas mode\n\n"
 180 );
 181
 182 static int __init uml_console_setup(char *line, int *add)
 183 {
 184         have_console = 1;
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 __uml_setup("console=", uml_console_setup,
 189 "console=<preferred console>\n"
 190 "    Specify the preferred console output driver\n\n"
 191 );
 192
 193 static int __init Usage(char *line, int *add)
 194 {
 195         const char **p;
 196
 197         printf(usage_string, init_utsname()->release);
 198         p = &__uml_help_start;
 199         /* Explicitly use printf() to show help in stdout */
 200         while (p < &__uml_help_end) {
 201                 printf("%s", *p);
 202                 p++;
 203         }
 204         exit(0);
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 __uml_setup("--help", Usage,
 209 "--help\n"
 210 "    Prints this message.\n\n"
 211 );
 212
 213 static void __init uml_checksetup(char *line, int *add)
 214 {
 215         struct uml_param *p;
 216
 217         p = &__uml_setup_start;
 218         while (p < &__uml_setup_end) {
 219                 size_t n;
 220
 221                 n = strlen(p->str);
 222                 if (!strncmp(line, p->str, n) && p->setup_func(line + n, add))
 223                         return;
 224                 p++;
 225         }
 226 }
 227
 228 static void __init uml_postsetup(void)
 229 {
 230         initcall_t *p;
 231
 232         p = &__uml_postsetup_start;
 233         while (p < &__uml_postsetup_end) {
 234                 (*p)();
 235                 p++;
 236         }
 237         return;
 238 }
 239
 240 static int panic_exit(struct notifier_block *self, unsigned long unused1,
 241                       void *unused2)
 242 {
 243         kmsg_dump(KMSG_DUMP_PANIC);
 244         bust_spinlocks(1);
 245         bust_spinlocks(0);
 246         uml_exitcode = 1;
 247         os_dump_core();
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static struct notifier_block panic_exit_notifier = {
 252         .notifier_call          = panic_exit,
 253         .next                   = NULL,
 254         .priority               = 0
 255 };
 256
 257 void uml_finishsetup(void)
 258 {
 259         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
 260                                        &panic_exit_notifier);
 261
 262         uml_postsetup();
 263
 264         new_thread_handler();
 265 }
 266
 267 /* Set during early boot */
 268 unsigned long stub_start;
 269 unsigned long task_size;
 270 EXPORT_SYMBOL(task_size);
 271
 272 unsigned long host_task_size;
 273
 274 unsigned long brk_start;
 275 unsigned long end_iomem;
 276 EXPORT_SYMBOL(end_iomem);
 277
 278 #define MIN_VMALLOC (32 * 1024 * 1024)
 279
 280 static void parse_host_cpu_flags(char *line)
 281 {
 282         int i;
 283         for (i = 0; i < 32*NCAPINTS; i++) {
 284                 if ((x86_cap_flags[i] != NULL) && strstr(line, x86_cap_flags[i]))
 285                         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, i);
 286         }
 287 }
 288 static void parse_cache_line(char *line)
 289 {
 290         long res;
 291         char *to_parse = strstr(line, ":");
 292         if (to_parse) {
 293                 to_parse++;
 294                 while (*to_parse != 0 && isspace(*to_parse)) {
 295                         to_parse++;
 296                 }
 297                 if (kstrtoul(to_parse, 10, &res) == 0 && is_power_of_2(res))
 298                         boot_cpu_data.cache_alignment = res;
 299                 else
 300                         boot_cpu_data.cache_alignment = L1_CACHE_BYTES;
 301         }
 302 }
 303
 304 int __init linux_main(int argc, char **argv)
 305 {
 306         unsigned long avail, diff;
 307         unsigned long virtmem_size, max_physmem;
 308         unsigned long stack;
 309         unsigned int i;
 310         int add;
 311
 312         for (i = 1; i < argc; i++) {
 313                 if ((i == 1) && (argv[i][0] == ' '))
 314                         continue;
 315                 add = 1;
 316                 uml_checksetup(argv[i], &add);
 317                 if (add)
 318                         add_arg(argv[i]);
 319         }
 320         if (have_root == 0)
 321                 add_arg(DEFAULT_COMMAND_LINE_ROOT);
 322
 323         if (have_console == 0)
 324                 add_arg(DEFAULT_COMMAND_LINE_CONSOLE);
 325
 326         host_task_size = os_get_top_address();
 327         /* reserve two pages for the stubs */
 328         host_task_size -= 2 * PAGE_SIZE;
 329         stub_start = host_task_size;
 330
 331         /*
 332          * TASK_SIZE needs to be PGDIR_SIZE aligned or else exit_mmap craps
 333          * out
 334          */
 335         task_size = host_task_size & PGDIR_MASK;
 336
 337         /* OS sanity checks that need to happen before the kernel runs */
 338         os_early_checks();
 339
 340         get_host_cpu_features(parse_host_cpu_flags, parse_cache_line);
 341
 342         brk_start = (unsigned long) sbrk(0);
 343
 344         /*
 345          * Increase physical memory size for exec-shield users
 346          * so they actually get what they asked for. This should
 347          * add zero for non-exec shield users
 348          */
 349
 350         diff = UML_ROUND_UP(brk_start) - UML_ROUND_UP(&_end);
 351         if (diff > 1024 * 1024) {
 352                 os_info("Adding %ld bytes to physical memory to account for "
 353                         "exec-shield gap\n", diff);
 354                 physmem_size += UML_ROUND_UP(brk_start) - UML_ROUND_UP(&_end);
 355         }
 356
 357         uml_physmem = (unsigned long) __binary_start & PAGE_MASK;
 358
 359         /* Reserve up to 4M after the current brk */
 360         uml_reserved = ROUND_4M(brk_start) + (1 << 22);
 361
 362         setup_machinename(init_utsname()->machine);
 363
 364         highmem = 0;
 365         iomem_size = (iomem_size + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
 366         max_physmem = TASK_SIZE - uml_physmem - iomem_size - MIN_VMALLOC;
 367
 368         /*
 369          * Zones have to begin on a 1 << MAX_ORDER page boundary,
 370          * so this makes sure that's true for highmem
 371          */
 372         max_physmem &= ~((1 << (PAGE_SHIFT + MAX_ORDER)) - 1);
 373         if (physmem_size + iomem_size > max_physmem) {
 374                 highmem = physmem_size + iomem_size - max_physmem;
 375                 physmem_size -= highmem;
 376         }
 377
 378         high_physmem = uml_physmem + physmem_size;
 379         end_iomem = high_physmem + iomem_size;
 380         high_memory = (void *) end_iomem;
 381
 382         start_vm = VMALLOC_START;
 383
 384         virtmem_size = physmem_size;
 385         stack = (unsigned long) argv;
 386         stack &= ~(1024 * 1024 - 1);
 387         avail = stack - start_vm;
 388         if (physmem_size > avail)
 389                 virtmem_size = avail;
 390         end_vm = start_vm + virtmem_size;
 391
 392         if (virtmem_size < physmem_size)
 393                 os_info("Kernel virtual memory size shrunk to %lu bytes\n",
 394                         virtmem_size);
 395
 396         os_flush_stdout();
 397
 398         return start_uml();
 399 }
 400
 401 int __init __weak read_initrd(void)
 402 {
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 407 {
 408         u8 rng_seed[32];
 409
 410         stack_protections((unsigned long) &init_thread_info);
 411         setup_physmem(uml_physmem, uml_reserved, physmem_size, highmem);
 412         mem_total_pages(physmem_size, iomem_size, highmem);
 413         read_initrd();
 414
 415         paging_init();
 416         strlcpy(boot_command_line, command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 417         *cmdline_p = command_line;
 418         setup_hostinfo(host_info, sizeof host_info);
 419
 420         if (os_getrandom(rng_seed, sizeof(rng_seed), 0) == sizeof(rng_seed)) {
 421                 add_bootloader_randomness(rng_seed, sizeof(rng_seed));
 422                 memzero_explicit(rng_seed, sizeof(rng_seed));
 423         }
 424 }
 425
 426 void __init check_bugs(void)
 427 {
 428         arch_check_bugs();
 429         os_check_bugs();
 430 }
 431
 432 void apply_retpolines(s32 *start, s32 *end)
 433 {
 434 }
 435
 436 void apply_returns(s32 *start, s32 *end)
 437 {
 438 }
 439
 440 void apply_alternatives(struct alt_instr *start, struct alt_instr *end)
 441 {
 442 }
 443
 444 void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 445 {
 446         /*
 447          * In UML, the only reference to this function is in
 448          * apply_relocate_add(), which shouldn't ever actually call this
 449          * because UML doesn't have live patching.
 450          */
 451         WARN_ON(1);
 452
 453         return memcpy(addr, opcode, len);
 454 }
 455
 456 void text_poke_sync(void)
 457 {
 458 }
 459
 460 void uml_pm_wake(void)
 461 {
 462         pm_system_wakeup();
 463 }
 464
 465 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 466 static int um_suspend_valid(suspend_state_t state)
 467 {
 468         return state == PM_SUSPEND_MEM;
 469 }
 470
 471 static int um_suspend_prepare(void)
 472 {
 473         um_irqs_suspend();
 474         return 0;
 475 }
 476
 477 static int um_suspend_enter(suspend_state_t state)
 478 {
 479         if (WARN_ON(state != PM_SUSPEND_MEM))
 480                 return -EINVAL;
 481
 482         /*
 483          * This is identical to the idle sleep, but we've just
 484          * (during suspend) turned off all interrupt sources
 485          * except for the ones we want, so now we can only wake
 486          * up on something we actually want to wake up on. All
 487          * timing has also been suspended.
 488          */
 489         um_idle_sleep();
 490         return 0;
 491 }
 492
 493 static void um_suspend_finish(void)
 494 {
 495         um_irqs_resume();
 496 }
 497
 498 const struct platform_suspend_ops um_suspend_ops = {
 499         .valid = um_suspend_valid,
 500         .prepare = um_suspend_prepare,
 501         .enter = um_suspend_enter,
 502         .finish = um_suspend_finish,
 503 };
 504
 505 static int init_pm_wake_signal(void)
 506 {
 507         /*
 508          * In external time-travel mode we can't use signals to wake up
 509          * since that would mess with the scheduling. We'll have to do
 510          * some additional work to support wakeup on virtio devices or
 511          * similar, perhaps implementing a fake RTC controller that can
 512          * trigger wakeup (and request the appropriate scheduling from
 513          * the external scheduler when going to suspend.)
 514          */
 515         if (time_travel_mode != TT_MODE_EXTERNAL)
 516                 register_pm_wake_signal();
 517
 518         suspend_set_ops(&um_suspend_ops);
 519
 520         return 0;
 521 }
 522
 523 late_initcall(init_pm_wake_signal);
 524 #endif