ARM: 9012/1: move device tree mapping out of linear region
[linux-2.6-microblaze.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     "r"
548 #else
549 #define PLC     "I"
550 #endif
551
552         /*
553          * setup stacks for re-entrant exception handlers
554          */
555         __asm__ (
556         "msr    cpsr_c, %1\n\t"
557         "add    r14, %0, %2\n\t"
558         "mov    sp, r14\n\t"
559         "msr    cpsr_c, %3\n\t"
560         "add    r14, %0, %4\n\t"
561         "mov    sp, r14\n\t"
562         "msr    cpsr_c, %5\n\t"
563         "add    r14, %0, %6\n\t"
564         "mov    sp, r14\n\t"
565         "msr    cpsr_c, %7\n\t"
566         "add    r14, %0, %8\n\t"
567         "mov    sp, r14\n\t"
568         "msr    cpsr_c, %9"
569             :
570             : "r" (stk),
571               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | IRQ_MODE),
572               "I" (offsetof(struct stack, irq[0])),
573               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | ABT_MODE),
574               "I" (offsetof(struct stack, abt[0])),
575               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | UND_MODE),
576               "I" (offsetof(struct stack, und[0])),
577               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | FIQ_MODE),
578               "I" (offsetof(struct stack, fiq[0])),
579               PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE)
580             : "r14");
581 #endif
582 }
583
584 u32 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = MPIDR_INVALID };
585
586 void __init smp_setup_processor_id(void)
587 {
588         int i;
589         u32 mpidr = is_smp() ? read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK : 0;
590         u32 cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 0);
591
592         cpu_logical_map(0) = cpu;
593         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; ++i)
594                 cpu_logical_map(i) = i == cpu ? 0 : i;
595
596         /*
597          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
598          * using percpu variable early, for example, lockdep will
599          * access percpu variable inside lock_release
600          */
601         set_my_cpu_offset(0);
602
603         pr_info("Booting Linux on physical CPU 0x%x\n", mpidr);
604 }
605
606 struct mpidr_hash mpidr_hash;
607 #ifdef CONFIG_SMP
608 /**
609  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
610  *                        level in order to build a linear index from an
611  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
612  *                        free hash carried out through shifting and ORing
613  */
614 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
615 {
616         u32 i, affinity;
617         u32 fs[3], bits[3], ls, mask = 0;
618         /*
619          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
620          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
621          */
622         for_each_possible_cpu(i)
623                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
624         pr_debug("mask of set bits 0x%x\n", mask);
625         /*
626          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
627          * check how many bits are required to represent them.
628          */
629         for (i = 0; i < 3; i++) {
630                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
631                 /*
632                  * Find the MSB bit and LSB bits position
633                  * to determine how many bits are required
634                  * to express the affinity level.
635                  */
636                 ls = fls(affinity);
637                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
638                 bits[i] = ls - fs[i];
639         }
640         /*
641          * An index can be created from the MPIDR by isolating the
642          * significant bits at each affinity level and by shifting
643          * them in order to compress the 24 bits values space to a
644          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
645          * the MPIDR through shifting and ORing. It is a collision free
646          * hash though not minimal since some levels might contain a number
647          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
648          * representation might contain holes, eg MPIDR[7:0] = {0x2, 0x80}.
649          */
650         mpidr_hash.shift_aff[0] = fs[0];
651         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_BITS + fs[1] - bits[0];
652         mpidr_hash.shift_aff[2] = 2*MPIDR_LEVEL_BITS + fs[2] -
653                                                 (bits[1] + bits[0]);
654         mpidr_hash.mask = mask;
655         mpidr_hash.bits = bits[2] + bits[1] + bits[0];
656         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] mask[0x%x] bits[%u]\n",
657                                 mpidr_hash.shift_aff[0],
658                                 mpidr_hash.shift_aff[1],
659                                 mpidr_hash.shift_aff[2],
660                                 mpidr_hash.mask,
661                                 mpidr_hash.bits);
662         /*
663          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
664          * than expected on most systems.
665          */
666         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
667                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
668         sync_cache_w(&mpidr_hash);
669 }
670 #endif
671
672 /*
673  * locate processor in the list of supported processor types.  The linker
674  * builds this table for us from the entries in arch/arm/mm/proc-*.S
675  */
676 struct proc_info_list *lookup_processor(u32 midr)
677 {
678         struct proc_info_list *list = lookup_processor_type(midr);
679
680         if (!list) {
681                 pr_err("CPU%u: configuration botched (ID %08x), CPU halted\n",
682                        smp_processor_id(), midr);
683                 while (1)
684                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
685         }
686
687         return list;
688 }
689
690 static void __init setup_processor(void)
691 {
692         unsigned int midr = read_cpuid_id();
693         struct proc_info_list *list = lookup_processor(midr);
694
695         cpu_name = list->cpu_name;
696         __cpu_architecture = __get_cpu_architecture();
697
698         init_proc_vtable(list->proc);
699 #ifdef MULTI_TLB
700         cpu_tlb = *list->tlb;
701 #endif
702 #ifdef MULTI_USER
703         cpu_user = *list->user;
704 #endif
705 #ifdef MULTI_CACHE
706         cpu_cache = *list->cache;
707 #endif
708
709         pr_info("CPU: %s [%08x] revision %d (ARMv%s), cr=%08lx\n",
710                 list->cpu_name, midr, midr & 15,
711                 proc_arch[cpu_architecture()], get_cr());
712
713         snprintf(init_utsname()->machine, __NEW_UTS_LEN + 1, "%s%c",
714                  list->arch_name, ENDIANNESS);
715         snprintf(elf_platform, ELF_PLATFORM_SIZE, "%s%c",
716                  list->elf_name, ENDIANNESS);
717         elf_hwcap = list->elf_hwcap;
718
719         cpuid_init_hwcaps();
720         patch_aeabi_idiv();
721
722 #ifndef CONFIG_ARM_THUMB
723         elf_hwcap &= ~(HWCAP_THUMB | HWCAP_IDIVT);
724 #endif
725 #ifdef CONFIG_MMU
726         init_default_cache_policy(list->__cpu_mm_mmu_flags);
727 #endif
728         erratum_a15_798181_init();
729
730         elf_hwcap_fixup();
731
732         cacheid_init();
733         cpu_init();
734 }
735
736 void __init dump_machine_table(void)
737 {
738         const struct machine_desc *p;
739
740         early_print("Available machine support:\n\nID (hex)\tNAME\n");
741         for_each_machine_desc(p)
742                 early_print("%08x\t%s\n", p->nr, p->name);
743
744         early_print("\nPlease check your kernel config and/or bootloader.\n");
745
746         while (true)
747                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
748 }
749
750 int __init arm_add_memory(u64 start, u64 size)
751 {
752         u64 aligned_start;
753
754         /*
755          * Ensure that start/size are aligned to a page boundary.
756          * Size is rounded down, start is rounded up.
757          */
758         aligned_start = PAGE_ALIGN(start);
759         if (aligned_start > start + size)
760                 size = 0;
761         else
762                 size -= aligned_start - start;
763
764 #ifndef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
765         if (aligned_start > ULONG_MAX) {
766                 pr_crit("Ignoring memory at 0x%08llx outside 32-bit physical address space\n",
767                         (long long)start);
768                 return -EINVAL;
769         }
770
771         if (aligned_start + size > ULONG_MAX) {
772                 pr_crit("Truncating memory at 0x%08llx to fit in 32-bit physical address space\n",
773                         (long long)start);
774                 /*
775                  * To ensure bank->start + bank->size is representable in
776                  * 32 bits, we use ULONG_MAX as the upper limit rather than 4GB.
777                  * This means we lose a page after masking.
778                  */
779                 size = ULONG_MAX - aligned_start;
780         }
781 #endif
782
783         if (aligned_start < PHYS_OFFSET) {
784                 if (aligned_start + size <= PHYS_OFFSET) {
785                         pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
786                                 aligned_start, aligned_start + size);
787                         return -EINVAL;
788                 }
789
790                 pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
791                         aligned_start, (u64)PHYS_OFFSET);
792
793                 size -= PHYS_OFFSET - aligned_start;
794                 aligned_start = PHYS_OFFSET;
795         }
796
797         start = aligned_start;
798         size = size & ~(phys_addr_t)(PAGE_SIZE - 1);
799
800         /*
801          * Check whether this memory region has non-zero size or
802          * invalid node number.
803          */
804         if (size == 0)
805                 return -EINVAL;
806
807         memblock_add(start, size);
808         return 0;
809 }
810
811 /*
812  * Pick out the memory size.  We look for mem=size@start,
813  * where start and size are "size[KkMm]"
814  */
815
816 static int __init early_mem(char *p)
817 {
818         static int usermem __initdata = 0;
819         u64 size;
820         u64 start;
821         char *endp;
822
823         /*
824          * If the user specifies memory size, we
825          * blow away any automatically generated
826          * size.
827          */
828         if (usermem == 0) {
829                 usermem = 1;
830                 memblock_remove(memblock_start_of_DRAM(),
831                         memblock_end_of_DRAM() - memblock_start_of_DRAM());
832         }
833
834         start = PHYS_OFFSET;
835         size  = memparse(p, &endp);
836         if (*endp == '@')
837                 start = memparse(endp + 1, NULL);
838
839         arm_add_memory(start, size);
840
841         return 0;
842 }
843 early_param("mem", early_mem);
844
845 static void __init request_standard_resources(const struct machine_desc *mdesc)
846 {
847         phys_addr_t start, end, res_end;
848         struct resource *res;
849         u64 i;
850
851         kernel_code.start   = virt_to_phys(_text);
852         kernel_code.end     = virt_to_phys(__init_begin - 1);
853         kernel_data.start   = virt_to_phys(_sdata);
854         kernel_data.end     = virt_to_phys(_end - 1);
855
856         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
857                 unsigned long boot_alias_start;
858
859                 /*
860                  * In memblock, end points to the first byte after the
861                  * range while in resourses, end points to the last byte in
862                  * the range.
863                  */
864                 res_end = end - 1;
865
866                 /*
867                  * Some systems have a special memory alias which is only
868                  * used for booting.  We need to advertise this region to
869                  * kexec-tools so they know where bootable RAM is located.
870                  */
871                 boot_alias_start = phys_to_idmap(start);
872                 if (arm_has_idmap_alias() && boot_alias_start != IDMAP_INVALID_ADDR) {
873                         res = memblock_alloc(sizeof(*res), SMP_CACHE_BYTES);
874                         if (!res)
875                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
876                                       __func__, sizeof(*res));
877                         res->name = "System RAM (boot alias)";
878                         res->start = boot_alias_start;
879                         res->end = phys_to_idmap(res_end);
880                         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
881                         request_resource(&iomem_resource, res);
882                 }
883
884                 res = memblock_alloc(sizeof(*res), SMP_CACHE_BYTES);
885                 if (!res)
886                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__,
887                               sizeof(*res));
888                 res->name  = "System RAM";
889                 res->start = start;
890                 res->end = res_end;
891                 res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
892
893                 request_resource(&iomem_resource, res);
894
895                 if (kernel_code.start >= res->start &&
896                     kernel_code.end <= res->end)
897                         request_resource(res, &kernel_code);
898                 if (kernel_data.start >= res->start &&
899                     kernel_data.end <= res->end)
900                         request_resource(res, &kernel_data);
901         }
902
903         if (mdesc->video_start) {
904                 video_ram.start = mdesc->video_start;
905                 video_ram.end   = mdesc->video_end;
906                 request_resource(&iomem_resource, &video_ram);
907         }
908
909         /*
910          * Some machines don't have the possibility of ever
911          * possessing lp0, lp1 or lp2
912          */
913         if (mdesc->reserve_lp0)
914                 request_resource(&ioport_resource, &lp0);
915         if (mdesc->reserve_lp1)
916                 request_resource(&ioport_resource, &lp1);
917         if (mdesc->reserve_lp2)
918                 request_resource(&ioport_resource, &lp2);
919 }
920
921 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE) || defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE) || \
922     defined(CONFIG_EFI)
923 struct screen_info screen_info = {
924  .orig_video_lines      = 30,
925  .orig_video_cols       = 80,
926  .orig_video_mode       = 0,
927  .orig_video_ega_bx     = 0,
928  .orig_video_isVGA      = 1,
929  .orig_video_points     = 8
930 };
931 #endif
932
933 static int __init customize_machine(void)
934 {
935         /*
936          * customizes platform devices, or adds new ones
937          * On DT based machines, we fall back to populating the
938          * machine from the device tree, if no callback is provided,
939          * otherwise we would always need an init_machine callback.
940          */
941         if (machine_desc->init_machine)
942                 machine_desc->init_machine();
943
944         return 0;
945 }
946 arch_initcall(customize_machine);
947
948 static int __init init_machine_late(void)
949 {
950         struct device_node *root;
951         int ret;
952
953         if (machine_desc->init_late)
954                 machine_desc->init_late();
955
956         root = of_find_node_by_path("/");
957         if (root) {
958                 ret = of_property_read_string(root, "serial-number",
959                                               &system_serial);
960                 if (ret)
961                         system_serial = NULL;
962         }
963
964         if (!system_serial)
965                 system_serial = kasprintf(GFP_KERNEL, "%08x%08x",
966                                           system_serial_high,
967                                           system_serial_low);
968
969         return 0;
970 }
971 late_initcall(init_machine_late);
972
973 #ifdef CONFIG_KEXEC
974 /*
975  * The crash region must be aligned to 128MB to avoid
976  * zImage relocating below the reserved region.
977  */
978 #define CRASH_ALIGN     (128 << 20)
979
980 static inline unsigned long long get_total_mem(void)
981 {
982         unsigned long total;
983
984         total = max_low_pfn - min_low_pfn;
985         return total << PAGE_SHIFT;
986 }
987
988 /**
989  * reserve_crashkernel() - reserves memory are for crash kernel
990  *
991  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
992  * line parameter. The memory reserved is used by a dump capture kernel when
993  * primary kernel is crashing.
994  */
995 static void __init reserve_crashkernel(void)
996 {
997         unsigned long long crash_size, crash_base;
998         unsigned long long total_mem;
999         int ret;
1000
1001         total_mem = get_total_mem();
1002         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
1003                                 &crash_size, &crash_base);
1004         if (ret)
1005                 return;
1006
1007         if (crash_base <= 0) {
1008                 unsigned long long crash_max = idmap_to_phys((u32)~0);
1009                 unsigned long long lowmem_max = __pa(high_memory - 1) + 1;
1010                 if (crash_max > lowmem_max)
1011                         crash_max = lowmem_max;
1012                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN, crash_max,
1013                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
1014                 if (!crash_base) {
1015                         pr_err("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
1016                         return;
1017                 }
1018         } else {
1019                 unsigned long long start;
1020
1021                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
1022                                                crash_base + crash_size,
1023                                                crash_size, SECTION_SIZE);
1024                 if (start != crash_base) {
1025                         pr_err("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
1026                         return;
1027                 }
1028         }
1029
1030         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
1031         if (ret < 0) {
1032                 pr_warn("crashkernel reservation failed - memory is in use (0x%lx)\n",
1033                         (unsigned long)crash_base);
1034                 return;
1035         }
1036
1037         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
1038                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
1039                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
1040                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
1041
1042         /* The crashk resource must always be located in normal mem */
1043         crashk_res.start = crash_base;
1044         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1045         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1046
1047         if (arm_has_idmap_alias()) {
1048                 /*
1049                  * If we have a special RAM alias for use at boot, we
1050                  * need to advertise to kexec tools where the alias is.
1051                  */
1052                 static struct resource crashk_boot_res = {
1053                         .name = "Crash kernel (boot alias)",
1054                         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM,
1055                 };
1056
1057                 crashk_boot_res.start = phys_to_idmap(crash_base);
1058                 crashk_boot_res.end = crashk_boot_res.start + crash_size - 1;
1059                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_boot_res);
1060         }
1061 }
1062 #else
1063 static inline void reserve_crashkernel(void) {}
1064 #endif /* CONFIG_KEXEC */
1065
1066 void __init hyp_mode_check(void)
1067 {
1068 #ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT
1069         sync_boot_mode();
1070
1071         if (is_hyp_mode_available()) {
1072                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in HYP mode.\n");
1073                 pr_info("CPU: Virtualization extensions available.\n");
1074         } else if (is_hyp_mode_mismatched()) {
1075                 pr_warn("CPU: WARNING: CPU(s) started in wrong/inconsistent modes (primary CPU mode 0x%x)\n",
1076                         __boot_cpu_mode & MODE_MASK);
1077                 pr_warn("CPU: This may indicate a broken bootloader or firmware.\n");
1078         } else
1079                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in SVC mode.\n");
1080 #endif
1081 }
1082
1083 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1084 {
1085         const struct machine_desc *mdesc = NULL;
1086         void *atags_vaddr = NULL;
1087
1088         if (__atags_pointer)
1089                 atags_vaddr = FDT_VIRT_ADDR(__atags_pointer);
1090
1091         setup_processor();
1092         if (atags_vaddr) {
1093                 mdesc = setup_machine_fdt(atags_vaddr);
1094                 if (mdesc)
1095                         memblock_reserve(__atags_pointer,
1096                                          fdt_totalsize(atags_vaddr));
1097         }
1098         if (!mdesc)
1099                 mdesc = setup_machine_tags(atags_vaddr, __machine_arch_type);
1100         if (!mdesc) {
1101                 early_print("\nError: invalid dtb and unrecognized/unsupported machine ID\n");
1102                 early_print("  r1=0x%08x, r2=0x%08x\n", __machine_arch_type,
1103                             __atags_pointer);
1104                 if (__atags_pointer)
1105                         early_print("  r2[]=%*ph\n", 16, atags_vaddr);
1106                 dump_machine_table();
1107         }
1108
1109         machine_desc = mdesc;
1110         machine_name = mdesc->name;
1111         dump_stack_set_arch_desc("%s", mdesc->name);
1112
1113         if (mdesc->reboot_mode != REBOOT_HARD)
1114                 reboot_mode = mdesc->reboot_mode;
1115
1116         init_mm.start_code = (unsigned long) _text;
1117         init_mm.end_code   = (unsigned long) _etext;
1118         init_mm.end_data   = (unsigned long) _edata;
1119         init_mm.brk        = (unsigned long) _end;
1120
1121         /* populate cmd_line too for later use, preserving boot_command_line */
1122         strlcpy(cmd_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
1123         *cmdline_p = cmd_line;
1124
1125         early_fixmap_init();
1126         early_ioremap_init();
1127
1128         parse_early_param();
1129
1130 #ifdef CONFIG_MMU
1131         early_mm_init(mdesc);
1132 #endif
1133         setup_dma_zone(mdesc);
1134         xen_early_init();
1135         efi_init();
1136         /*
1137          * Make sure the calculation for lowmem/highmem is set appropriately
1138          * before reserving/allocating any mmeory
1139          */
1140         adjust_lowmem_bounds();
1141         arm_memblock_init(mdesc);
1142         /* Memory may have been removed so recalculate the bounds. */
1143         adjust_lowmem_bounds();
1144
1145         early_ioremap_reset();
1146
1147         paging_init(mdesc);
1148         request_standard_resources(mdesc);
1149
1150         if (mdesc->restart)
1151                 arm_pm_restart = mdesc->restart;
1152
1153         unflatten_device_tree();
1154
1155         arm_dt_init_cpu_maps();
1156         psci_dt_init();
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158         if (is_smp()) {
1159                 if (!mdesc->smp_init || !mdesc->smp_init()) {
1160                         if (psci_smp_available())
1161                                 smp_set_ops(&psci_smp_ops);
1162                         else if (mdesc->smp)
1163                                 smp_set_ops(mdesc->smp);
1164                 }
1165                 smp_init_cpus();
1166                 smp_build_mpidr_hash();
1167         }
1168 #endif
1169
1170         if (!is_smp())
1171                 hyp_mode_check();
1172
1173         reserve_crashkernel();
1174
1175 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_MULTI_HANDLER
1176         handle_arch_irq = mdesc->handle_irq;
1177 #endif
1178
1179 #ifdef CONFIG_VT
1180 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1181         conswitchp = &vga_con;
1182 #endif
1183 #endif
1184
1185         if (mdesc->init_early)
1186                 mdesc->init_early();
1187 }
1188
1189
1190 static int __init topology_init(void)
1191 {
1192         int cpu;
1193
1194         for_each_possible_cpu(cpu) {
1195                 struct cpuinfo_arm *cpuinfo = &per_cpu(cpu_data, cpu);
1196                 cpuinfo->cpu.hotpluggable = platform_can_hotplug_cpu(cpu);
1197                 register_cpu(&cpuinfo->cpu, cpu);
1198         }
1199
1200         return 0;
1201 }
1202 subsys_initcall(topology_init);
1203
1204 #ifdef CONFIG_HAVE_PROC_CPU
1205 static int __init proc_cpu_init(void)
1206 {
1207         struct proc_dir_entry *res;
1208
1209         res = proc_mkdir("cpu", NULL);
1210         if (!res)
1211                 return -ENOMEM;
1212         return 0;
1213 }
1214 fs_initcall(proc_cpu_init);
1215 #endif
1216
1217 static const char *hwcap_str[] = {
1218         "swp",
1219         "half",
1220         "thumb",
1221         "26bit",
1222         "fastmult",
1223         "fpa",
1224         "vfp",
1225         "edsp",
1226         "java",
1227         "iwmmxt",
1228         "crunch",
1229         "thumbee",
1230         "neon",
1231         "vfpv3",
1232         "vfpv3d16",
1233         "tls",
1234         "vfpv4",
1235         "idiva",
1236         "idivt",
1237         "vfpd32",
1238         "lpae",
1239         "evtstrm",
1240         NULL
1241 };
1242
1243 static const char *hwcap2_str[] = {
1244         "aes",
1245         "pmull",
1246         "sha1",
1247         "sha2",
1248         "crc32",
1249         NULL
1250 };
1251
1252 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
1253 {
1254         int i, j;
1255         u32 cpuid;
1256
1257         for_each_online_cpu(i) {
1258                 /*
1259                  * glibc reads /proc/cpuinfo to determine the number of
1260                  * online processors, looking for lines beginning with
1261                  * "processor".  Give glibc what it expects.
1262                  */
1263                 seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
1264                 cpuid = is_smp() ? per_cpu(cpu_data, i).cpuid : read_cpuid_id();
1265                 seq_printf(m, "model name\t: %s rev %d (%s)\n",
1266                            cpu_name, cpuid & 15, elf_platform);
1267
1268 #if defined(CONFIG_SMP)
1269                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1270                            per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (500000UL/HZ),
1271                            (per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (5000UL/HZ)) % 100);
1272 #else
1273                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1274                            loops_per_jiffy / (500000/HZ),
1275                            (loops_per_jiffy / (5000/HZ)) % 100);
1276 #endif
1277                 /* dump out the processor features */
1278                 seq_puts(m, "Features\t: ");
1279
1280                 for (j = 0; hwcap_str[j]; j++)
1281                         if (elf_hwcap & (1 << j))
1282                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap_str[j]);
1283
1284                 for (j = 0; hwcap2_str[j]; j++)
1285                         if (elf_hwcap2 & (1 << j))
1286                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap2_str[j]);
1287
1288                 seq_printf(m, "\nCPU implementer\t: 0x%02x\n", cpuid >> 24);
1289                 seq_printf(m, "CPU architecture: %s\n",
1290                            proc_arch[cpu_architecture()]);
1291
1292                 if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00000000) {
1293                         /* pre-ARM7 */
1294                         seq_printf(m, "CPU part\t: %07x\n", cpuid >> 4);
1295                 } else {
1296                         if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00007000) {
1297                                 /* ARM7 */
1298                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%02x\n",
1299                                            (cpuid >> 16) & 127);
1300                         } else {
1301                                 /* post-ARM7 */
1302                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%x\n",
1303                                            (cpuid >> 20) & 15);
1304                         }
1305                         seq_printf(m, "CPU part\t: 0x%03x\n",
1306                                    (cpuid >> 4) & 0xfff);
1307                 }
1308                 seq_printf(m, "CPU revision\t: %d\n\n", cpuid & 15);
1309         }
1310
1311         seq_printf(m, "Hardware\t: %s\n", machine_name);
1312         seq_printf(m, "Revision\t: %04x\n", system_rev);
1313         seq_printf(m, "Serial\t\t: %s\n", system_serial);
1314
1315         return 0;
1316 }
1317
1318 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1319 {
1320         return *pos < 1 ? (void *)1 : NULL;
1321 }
1322
1323 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
1324 {
1325         ++*pos;
1326         return NULL;
1327 }
1328
1329 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
1330 {
1331 }
1332
1333 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
1334         .start  = c_start,
1335         .next   = c_next,
1336         .stop   = c_stop,
1337         .show   = c_show
1338 };