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