init/main.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/init/main.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  *
   7  *  GK 2/5/95  -  Changed to support mounting root fs via NFS
   8  *  Added initrd & change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
   9  *  Moan early if gcc is old, avoiding bogus kernels - Paul Gortmaker, May '96
  10  *  Simplified starting of init:  Michael A. Griffith <grif@acm.org>
  11  */
  12
  13 #define DEBUG           /* Enable initcall_debug */
  14
  15 #include <linux/types.h>
  16 #include <linux/extable.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/proc_fs.h>
  19 #include <linux/binfmts.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/syscalls.h>
  22 #include <linux/stackprotector.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/ctype.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/ioport.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/initrd.h>
  29 #include <linux/memblock.h>
  30 #include <linux/acpi.h>
  31 #include <linux/console.h>
  32 #include <linux/nmi.h>
  33 #include <linux/percpu.h>
  34 #include <linux/kmod.h>
  35 #include <linux/vmalloc.h>
  36 #include <linux/kernel_stat.h>
  37 #include <linux/start_kernel.h>
  38 #include <linux/security.h>
  39 #include <linux/smp.h>
  40 #include <linux/profile.h>
  41 #include <linux/rcupdate.h>
  42 #include <linux/moduleparam.h>
  43 #include <linux/kallsyms.h>
  44 #include <linux/writeback.h>
  45 #include <linux/cpu.h>
  46 #include <linux/cpuset.h>
  47 #include <linux/cgroup.h>
  48 #include <linux/efi.h>
  49 #include <linux/tick.h>
  50 #include <linux/sched/isolation.h>
  51 #include <linux/interrupt.h>
  52 #include <linux/taskstats_kern.h>
  53 #include <linux/delayacct.h>
  54 #include <linux/unistd.h>
  55 #include <linux/utsname.h>
  56 #include <linux/rmap.h>
  57 #include <linux/mempolicy.h>
  58 #include <linux/key.h>
  59 #include <linux/buffer_head.h>
  60 #include <linux/page_ext.h>
  61 #include <linux/debug_locks.h>
  62 #include <linux/debugobjects.h>
  63 #include <linux/lockdep.h>
  64 #include <linux/kmemleak.h>
  65 #include <linux/pid_namespace.h>
  66 #include <linux/device.h>
  67 #include <linux/kthread.h>
  68 #include <linux/sched.h>
  69 #include <linux/sched/init.h>
  70 #include <linux/signal.h>
  71 #include <linux/idr.h>
  72 #include <linux/kgdb.h>
  73 #include <linux/ftrace.h>
  74 #include <linux/async.h>
  75 #include <linux/sfi.h>
  76 #include <linux/shmem_fs.h>
  77 #include <linux/slab.h>
  78 #include <linux/perf_event.h>
  79 #include <linux/ptrace.h>
  80 #include <linux/pti.h>
  81 #include <linux/blkdev.h>
  82 #include <linux/elevator.h>
  83 #include <linux/sched/clock.h>
  84 #include <linux/sched/task.h>
  85 #include <linux/sched/task_stack.h>
  86 #include <linux/context_tracking.h>
  87 #include <linux/random.h>
  88 #include <linux/list.h>
  89 #include <linux/integrity.h>
  90 #include <linux/proc_ns.h>
  91 #include <linux/io.h>
  92 #include <linux/cache.h>
  93 #include <linux/rodata_test.h>
  94 #include <linux/jump_label.h>
  95 #include <linux/mem_encrypt.h>
  96 #include <linux/file.h>
  97
  98 #include <asm/io.h>
  99 #include <asm/bugs.h>
 100 #include <asm/setup.h>
 101 #include <asm/sections.h>
 102 #include <asm/cacheflush.h>
 103
 104 #define CREATE_TRACE_POINTS
 105 #include <trace/events/initcall.h>
 106
 107 static int kernel_init(void *);
 108
 109 extern void init_IRQ(void);
 110 extern void radix_tree_init(void);
 111
 112 /*
 113  * Debug helper: via this flag we know that we are in 'early bootup code'
 114  * where only the boot processor is running with IRQ disabled.  This means
 115  * two things - IRQ must not be enabled before the flag is cleared and some
 116  * operations which are not allowed with IRQ disabled are allowed while the
 117  * flag is set.
 118  */
 119 bool early_boot_irqs_disabled __read_mostly;
 120
 121 enum system_states system_state __read_mostly;
 122 EXPORT_SYMBOL(system_state);
 123
 124 /*
 125  * Boot command-line arguments
 126  */
 127 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
 128 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
 129
 130 extern void time_init(void);
 131 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
 132 void (*__initdata late_time_init)(void);
 133
 134 /* Untouched command line saved by arch-specific code. */
 135 char __initdata boot_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 136 /* Untouched saved command line (eg. for /proc) */
 137 char *saved_command_line;
 138 /* Command line for parameter parsing */
 139 static char *static_command_line;
 140 /* Command line for per-initcall parameter parsing */
 141 static char *initcall_command_line;
 142
 143 static char *execute_command;
 144 static char *ramdisk_execute_command;
 145
 146 /*
 147  * Used to generate warnings if static_key manipulation functions are used
 148  * before jump_label_init is called.
 149  */
 150 bool static_key_initialized __read_mostly;
 151 EXPORT_SYMBOL_GPL(static_key_initialized);
 152
 153 /*
 154  * If set, this is an indication to the drivers that reset the underlying
 155  * device before going ahead with the initialization otherwise driver might
 156  * rely on the BIOS and skip the reset operation.
 157  *
 158  * This is useful if kernel is booting in an unreliable environment.
 159  * For ex. kdump situation where previous kernel has crashed, BIOS has been
 160  * skipped and devices will be in unknown state.
 161  */
 162 unsigned int reset_devices;
 163 EXPORT_SYMBOL(reset_devices);
 164
 165 static int __init set_reset_devices(char *str)
 166 {
 167         reset_devices = 1;
 168         return 1;
 169 }
 170
 171 __setup("reset_devices", set_reset_devices);
 172
 173 static const char *argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
 174 const char *envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
 175 static const char *panic_later, *panic_param;
 176
 177 extern const struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
 178
 179 static bool __init obsolete_checksetup(char *line)
 180 {
 181         const struct obs_kernel_param *p;
 182         bool had_early_param = false;
 183
 184         p = __setup_start;
 185         do {
 186                 int n = strlen(p->str);
 187                 if (parameqn(line, p->str, n)) {
 188                         if (p->early) {
 189                                 /* Already done in parse_early_param?
 190                                  * (Needs exact match on param part).
 191                                  * Keep iterating, as we can have early
 192                                  * params and __setups of same names 8( */
 193                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
 194                                         had_early_param = true;
 195                         } else if (!p->setup_func) {
 196                                 pr_warn("Parameter %s is obsolete, ignored\n",
 197                                         p->str);
 198                                 return true;
 199                         } else if (p->setup_func(line + n))
 200                                 return true;
 201                 }
 202                 p++;
 203         } while (p < __setup_end);
 204
 205         return had_early_param;
 206 }
 207
 208 /*
 209  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
 210  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
 211  */
 212 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
 213 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
 214
 215 static int __init debug_kernel(char *str)
 216 {
 217         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_DEBUG;
 218         return 0;
 219 }
 220
 221 static int __init quiet_kernel(char *str)
 222 {
 223         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET;
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 early_param("debug", debug_kernel);
 228 early_param("quiet", quiet_kernel);
 229
 230 static int __init loglevel(char *str)
 231 {
 232         int newlevel;
 233
 234         /*
 235          * Only update loglevel value when a correct setting was passed,
 236          * to prevent blind crashes (when loglevel being set to 0) that
 237          * are quite hard to debug
 238          */
 239         if (get_option(&str, &newlevel)) {
 240                 console_loglevel = newlevel;
 241                 return 0;
 242         }
 243
 244         return -EINVAL;
 245 }
 246
 247 early_param("loglevel", loglevel);
 248
 249 /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
 250 static int __init repair_env_string(char *param, char *val,
 251                                     const char *unused, void *arg)
 252 {
 253         if (val) {
 254                 /* param=val or param="val"? */
 255                 if (val == param+strlen(param)+1)
 256                         val[-1] = '=';
 257                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
 258                         val[-2] = '=';
 259                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
 260                         val--;
 261                 } else
 262                         BUG();
 263         }
 264         return 0;
 265 }
 266
 267 /* Anything after -- gets handed straight to init. */
 268 static int __init set_init_arg(char *param, char *val,
 269                                const char *unused, void *arg)
 270 {
 271         unsigned int i;
 272
 273         if (panic_later)
 274                 return 0;
 275
 276         repair_env_string(param, val, unused, NULL);
 277
 278         for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
 279                 if (i == MAX_INIT_ARGS) {
 280                         panic_later = "init";
 281                         panic_param = param;
 282                         return 0;
 283                 }
 284         }
 285         argv_init[i] = param;
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
 291  * unused parameters (modprobe will find them in /proc/cmdline).
 292  */
 293 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val,
 294                                      const char *unused, void *arg)
 295 {
 296         repair_env_string(param, val, unused, NULL);
 297
 298         /* Handle obsolete-style parameters */
 299         if (obsolete_checksetup(param))
 300                 return 0;
 301
 302         /* Unused module parameter. */
 303         if (strchr(param, '.') && (!val || strchr(param, '.') < val))
 304                 return 0;
 305
 306         if (panic_later)
 307                 return 0;
 308
 309         if (val) {
 310                 /* Environment option */
 311                 unsigned int i;
 312                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
 313                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
 314                                 panic_later = "env";
 315                                 panic_param = param;
 316                         }
 317                         if (!strncmp(param, envp_init[i], val - param))
 318                                 break;
 319                 }
 320                 envp_init[i] = param;
 321         } else {
 322                 /* Command line option */
 323                 unsigned int i;
 324                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
 325                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
 326                                 panic_later = "init";
 327                                 panic_param = param;
 328                         }
 329                 }
 330                 argv_init[i] = param;
 331         }
 332         return 0;
 333 }
 334
 335 static int __init init_setup(char *str)
 336 {
 337         unsigned int i;
 338
 339         execute_command = str;
 340         /*
 341          * In case LILO is going to boot us with default command line,
 342          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
 343          * the shell think it should execute a script with such name.
 344          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
 345          */
 346         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
 347                 argv_init[i] = NULL;
 348         return 1;
 349 }
 350 __setup("init=", init_setup);
 351
 352 static int __init rdinit_setup(char *str)
 353 {
 354         unsigned int i;
 355
 356         ramdisk_execute_command = str;
 357         /* See "auto" comment in init_setup */
 358         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
 359                 argv_init[i] = NULL;
 360         return 1;
 361 }
 362 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
 363
 364 #ifndef CONFIG_SMP
 365 static const unsigned int setup_max_cpus = NR_CPUS;
 366 static inline void setup_nr_cpu_ids(void) { }
 367 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
 368 #endif
 369
 370 /*
 371  * We need to store the untouched command line for future reference.
 372  * We also need to store the touched command line since the parameter
 373  * parsing is performed in place, and we should allow a component to
 374  * store reference of name/value for future reference.
 375  */
 376 static void __init setup_command_line(char *command_line)
 377 {
 378         size_t len = strlen(boot_command_line) + 1;
 379
 380         saved_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
 381         if (!saved_command_line)
 382                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
 383
 384         initcall_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
 385         if (!initcall_command_line)
 386                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
 387
 388         static_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
 389         if (!static_command_line)
 390                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
 391
 392         strcpy(saved_command_line, boot_command_line);
 393         strcpy(static_command_line, command_line);
 394 }
 395
 396 /*
 397  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
 398  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
 399  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
 400  * cpu_idle.
 401  *
 402  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
 403  */
 404
 405 static __initdata DECLARE_COMPLETION(kthreadd_done);
 406
 407 noinline void __ref rest_init(void)
 408 {
 409         struct task_struct *tsk;
 410         int pid;
 411
 412         rcu_scheduler_starting();
 413         /*
 414          * We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however
 415          * the init task will end up wanting to create kthreads, which, if
 416          * we schedule it before we create kthreadd, will OOPS.
 417          */
 418         pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
 419         /*
 420          * Pin init on the boot CPU. Task migration is not properly working
 421          * until sched_init_smp() has been run. It will set the allowed
 422          * CPUs for init to the non isolated CPUs.
 423          */
 424         rcu_read_lock();
 425         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 426         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask_of(smp_processor_id()));
 427         rcu_read_unlock();
 428
 429         numa_default_policy();
 430         pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
 431         rcu_read_lock();
 432         kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 433         rcu_read_unlock();
 434
 435         /*
 436          * Enable might_sleep() and smp_processor_id() checks.
 437          * They cannot be enabled earlier because with CONFIG_PREEMPTION=y
 438          * kernel_thread() would trigger might_sleep() splats. With
 439          * CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY=y the init task might have scheduled
 440          * already, but it's stuck on the kthreadd_done completion.
 441          */
 442         system_state = SYSTEM_SCHEDULING;
 443
 444         complete(&kthreadd_done);
 445
 446         /*
 447          * The boot idle thread must execute schedule()
 448          * at least once to get things moving:
 449          */
 450         schedule_preempt_disabled();
 451         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
 452         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
 453 }
 454
 455 /* Check for early params. */
 456 static int __init do_early_param(char *param, char *val,
 457                                  const char *unused, void *arg)
 458 {
 459         const struct obs_kernel_param *p;
 460
 461         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
 462                 if ((p->early && parameq(param, p->str)) ||
 463                     (strcmp(param, "console") == 0 &&
 464                      strcmp(p->str, "earlycon") == 0)
 465                 ) {
 466                         if (p->setup_func(val) != 0)
 467                                 pr_warn("Malformed early option '%s'\n", param);
 468                 }
 469         }
 470         /* We accept everything at this stage. */
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 void __init parse_early_options(char *cmdline)
 475 {
 476         parse_args("early options", cmdline, NULL, 0, 0, 0, NULL,
 477                    do_early_param);
 478 }
 479
 480 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
 481 void __init parse_early_param(void)
 482 {
 483         static int done __initdata;
 484         static char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata;
 485
 486         if (done)
 487                 return;
 488
 489         /* All fall through to do_early_param. */
 490         strlcpy(tmp_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 491         parse_early_options(tmp_cmdline);
 492         done = 1;
 493 }
 494
 495 void __init __weak arch_post_acpi_subsys_init(void) { }
 496
 497 void __init __weak smp_setup_processor_id(void)
 498 {
 499 }
 500
 501 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE
 502 void __init __weak thread_stack_cache_init(void)
 503 {
 504 }
 505 #endif
 506
 507 void __init __weak mem_encrypt_init(void) { }
 508
 509 void __init __weak poking_init(void) { }
 510
 511 void __init __weak pgtable_cache_init(void) { }
 512
 513 bool initcall_debug;
 514 core_param(initcall_debug, initcall_debug, bool, 0644);
 515
 516 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
 517 static void __init initcall_debug_enable(void);
 518 #else
 519 static inline void initcall_debug_enable(void)
 520 {
 521 }
 522 #endif
 523
 524 /* Report memory auto-initialization states for this boot. */
 525 static void __init report_meminit(void)
 526 {
 527         const char *stack;
 528
 529         if (IS_ENABLED(CONFIG_INIT_STACK_ALL))
 530                 stack = "all";
 531         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL))
 532                 stack = "byref_all";
 533         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF))
 534                 stack = "byref";
 535         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_USER))
 536                 stack = "__user";
 537         else
 538                 stack = "off";
 539
 540         pr_info("mem auto-init: stack:%s, heap alloc:%s, heap free:%s\n",
 541                 stack, want_init_on_alloc(GFP_KERNEL) ? "on" : "off",
 542                 want_init_on_free() ? "on" : "off");
 543         if (want_init_on_free())
 544                 pr_info("mem auto-init: clearing system memory may take some time...\n");
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Set up kernel memory allocators
 549  */
 550 static void __init mm_init(void)
 551 {
 552         /*
 553          * page_ext requires contiguous pages,
 554          * bigger than MAX_ORDER unless SPARSEMEM.
 555          */
 556         page_ext_init_flatmem();
 557         report_meminit();
 558         mem_init();
 559         kmem_cache_init();
 560         kmemleak_init();
 561         pgtable_init();
 562         debug_objects_mem_init();
 563         vmalloc_init();
 564         ioremap_huge_init();
 565         /* Should be run before the first non-init thread is created */
 566         init_espfix_bsp();
 567         /* Should be run after espfix64 is set up. */
 568         pti_init();
 569 }
 570
 571 void __init __weak arch_call_rest_init(void)
 572 {
 573         rest_init();
 574 }
 575
 576 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
 577 {
 578         char *command_line;
 579         char *after_dashes;
 580
 581         set_task_stack_end_magic(&init_task);
 582         smp_setup_processor_id();
 583         debug_objects_early_init();
 584
 585         cgroup_init_early();
 586
 587         local_irq_disable();
 588         early_boot_irqs_disabled = true;
 589
 590         /*
 591          * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
 592          * enable them.
 593          */
 594         boot_cpu_init();
 595         page_address_init();
 596         pr_notice("%s", linux_banner);
 597         early_security_init();
 598         setup_arch(&command_line);
 599         setup_command_line(command_line);
 600         setup_nr_cpu_ids();
 601         setup_per_cpu_areas();
 602         smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
 603         boot_cpu_hotplug_init();
 604
 605         build_all_zonelists(NULL);
 606         page_alloc_init();
 607
 608         pr_notice("Kernel command line: %s\n", boot_command_line);
 609         /* parameters may set static keys */
 610         jump_label_init();
 611         parse_early_param();
 612         after_dashes = parse_args("Booting kernel",
 613                                   static_command_line, __start___param,
 614                                   __stop___param - __start___param,
 615                                   -1, -1, NULL, &unknown_bootoption);
 616         if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
 617                 parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
 618                            NULL, set_init_arg);
 619
 620         /*
 621          * These use large bootmem allocations and must precede
 622          * kmem_cache_init()
 623          */
 624         setup_log_buf(0);
 625         vfs_caches_init_early();
 626         sort_main_extable();
 627         trap_init();
 628         mm_init();
 629
 630         ftrace_init();
 631
 632         /* trace_printk can be enabled here */
 633         early_trace_init();
 634
 635         /*
 636          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
 637          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
 638          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
 639          */
 640         sched_init();
 641         /*
 642          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
 643          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
 644          */
 645         preempt_disable();
 646         if (WARN(!irqs_disabled(),
 647                  "Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n"))
 648                 local_irq_disable();
 649         radix_tree_init();
 650
 651         /*
 652          * Set up housekeeping before setting up workqueues to allow the unbound
 653          * workqueue to take non-housekeeping into account.
 654          */
 655         housekeeping_init();
 656
 657         /*
 658          * Allow workqueue creation and work item queueing/cancelling
 659          * early.  Work item execution depends on kthreads and starts after
 660          * workqueue_init().
 661          */
 662         workqueue_init_early();
 663
 664         rcu_init();
 665
 666         /* Trace events are available after this */
 667         trace_init();
 668
 669         if (initcall_debug)
 670                 initcall_debug_enable();
 671
 672         context_tracking_init();
 673         /* init some links before init_ISA_irqs() */
 674         early_irq_init();
 675         init_IRQ();
 676         tick_init();
 677         rcu_init_nohz();
 678         init_timers();
 679         hrtimers_init();
 680         softirq_init();
 681         timekeeping_init();
 682
 683         /*
 684          * For best initial stack canary entropy, prepare it after:
 685          * - setup_arch() for any UEFI RNG entropy and boot cmdline access
 686          * - timekeeping_init() for ktime entropy used in rand_initialize()
 687          * - rand_initialize() to get any arch-specific entropy like RDRAND
 688          * - add_latent_entropy() to get any latent entropy
 689          * - adding command line entropy
 690          */
 691         rand_initialize();
 692         add_latent_entropy();
 693         add_device_randomness(command_line, strlen(command_line));
 694         boot_init_stack_canary();
 695
 696         time_init();
 697         printk_safe_init();
 698         perf_event_init();
 699         profile_init();
 700         call_function_init();
 701         WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled early\n");
 702
 703         early_boot_irqs_disabled = false;
 704         local_irq_enable();
 705
 706         kmem_cache_init_late();
 707
 708         /*
 709          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
 710          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
 711          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
 712          */
 713         console_init();
 714         if (panic_later)
 715                 panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later,
 716                       panic_param);
 717
 718         lockdep_init();
 719
 720         /*
 721          * Need to run this when irqs are enabled, because it wants
 722          * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
 723          * too:
 724          */
 725         locking_selftest();
 726
 727         /*
 728          * This needs to be called before any devices perform DMA
 729          * operations that might use the SWIOTLB bounce buffers. It will
 730          * mark the bounce buffers as decrypted so that their usage will
 731          * not cause "plain-text" data to be decrypted when accessed.
 732          */
 733         mem_encrypt_init();
 734
 735 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 736         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
 737             page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
 738                 pr_crit("initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - disabling it.\n",
 739                     page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)),
 740                     min_low_pfn);
 741                 initrd_start = 0;
 742         }
 743 #endif
 744         setup_per_cpu_pageset();
 745         numa_policy_init();
 746         acpi_early_init();
 747         if (late_time_init)
 748                 late_time_init();
 749         sched_clock_init();
 750         calibrate_delay();
 751         pid_idr_init();
 752         anon_vma_init();
 753 #ifdef CONFIG_X86
 754         if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
 755                 efi_enter_virtual_mode();
 756 #endif
 757         thread_stack_cache_init();
 758         cred_init();
 759         fork_init();
 760         proc_caches_init();
 761         uts_ns_init();
 762         buffer_init();
 763         key_init();
 764         security_init();
 765         dbg_late_init();
 766         vfs_caches_init();
 767         pagecache_init();
 768         signals_init();
 769         seq_file_init();
 770         proc_root_init();
 771         nsfs_init();
 772         cpuset_init();
 773         cgroup_init();
 774         taskstats_init_early();
 775         delayacct_init();
 776
 777         poking_init();
 778         check_bugs();
 779
 780         acpi_subsystem_init();
 781         arch_post_acpi_subsys_init();
 782         sfi_init_late();
 783
 784         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
 785         arch_call_rest_init();
 786 }
 787
 788 /* Call all constructor functions linked into the kernel. */
 789 static void __init do_ctors(void)
 790 {
 791 #ifdef CONFIG_CONSTRUCTORS
 792         ctor_fn_t *fn = (ctor_fn_t *) __ctors_start;
 793
 794         for (; fn < (ctor_fn_t *) __ctors_end; fn++)
 795                 (*fn)();
 796 #endif
 797 }
 798
 799 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
 800 struct blacklist_entry {
 801         struct list_head next;
 802         char *buf;
 803 };
 804
 805 static __initdata_or_module LIST_HEAD(blacklisted_initcalls);
 806
 807 static int __init initcall_blacklist(char *str)
 808 {
 809         char *str_entry;
 810         struct blacklist_entry *entry;
 811
 812         /* str argument is a comma-separated list of functions */
 813         do {
 814                 str_entry = strsep(&str, ",");
 815                 if (str_entry) {
 816                         pr_debug("blacklisting initcall %s\n", str_entry);
 817                         entry = memblock_alloc(sizeof(*entry),
 818                                                SMP_CACHE_BYTES);
 819                         if (!entry)
 820                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
 821                                       __func__, sizeof(*entry));
 822                         entry->buf = memblock_alloc(strlen(str_entry) + 1,
 823                                                     SMP_CACHE_BYTES);
 824                         if (!entry->buf)
 825                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
 826                                       __func__, strlen(str_entry) + 1);
 827                         strcpy(entry->buf, str_entry);
 828                         list_add(&entry->next, &blacklisted_initcalls);
 829                 }
 830         } while (str_entry);
 831
 832         return 0;
 833 }
 834
 835 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
 836 {
 837         struct blacklist_entry *entry;
 838         char fn_name[KSYM_SYMBOL_LEN];
 839         unsigned long addr;
 840
 841         if (list_empty(&blacklisted_initcalls))
 842                 return false;
 843
 844         addr = (unsigned long) dereference_function_descriptor(fn);
 845         sprint_symbol_no_offset(fn_name, addr);
 846
 847         /*
 848          * fn will be "function_name [module_name]" where [module_name] is not
 849          * displayed for built-in init functions.  Strip off the [module_name].
 850          */
 851         strreplace(fn_name, ' ', '\0');
 852
 853         list_for_each_entry(entry, &blacklisted_initcalls, next) {
 854                 if (!strcmp(fn_name, entry->buf)) {
 855                         pr_debug("initcall %s blacklisted\n", fn_name);
 856                         return true;
 857                 }
 858         }
 859
 860         return false;
 861 }
 862 #else
 863 static int __init initcall_blacklist(char *str)
 864 {
 865         pr_warn("initcall_blacklist requires CONFIG_KALLSYMS\n");
 866         return 0;
 867 }
 868
 869 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
 870 {
 871         return false;
 872 }
 873 #endif
 874 __setup("initcall_blacklist=", initcall_blacklist);
 875
 876 static __init_or_module void
 877 trace_initcall_start_cb(void *data, initcall_t fn)
 878 {
 879         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
 880
 881         printk(KERN_DEBUG "calling  %pS @ %i\n", fn, task_pid_nr(current));
 882         *calltime = ktime_get();
 883 }
 884
 885 static __init_or_module void
 886 trace_initcall_finish_cb(void *data, initcall_t fn, int ret)
 887 {
 888         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
 889         ktime_t delta, rettime;
 890         unsigned long long duration;
 891
 892         rettime = ktime_get();
 893         delta = ktime_sub(rettime, *calltime);
 894         duration = (unsigned long long) ktime_to_ns(delta) >> 10;
 895         printk(KERN_DEBUG "initcall %pS returned %d after %lld usecs\n",
 896                  fn, ret, duration);
 897 }
 898
 899 static ktime_t initcall_calltime;
 900
 901 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
 902 static void __init initcall_debug_enable(void)
 903 {
 904         int ret;
 905
 906         ret = register_trace_initcall_start(trace_initcall_start_cb,
 907                                             &initcall_calltime);
 908         ret |= register_trace_initcall_finish(trace_initcall_finish_cb,
 909                                               &initcall_calltime);
 910         WARN(ret, "Failed to register initcall tracepoints\n");
 911 }
 912 # define do_trace_initcall_start        trace_initcall_start
 913 # define do_trace_initcall_finish       trace_initcall_finish
 914 #else
 915 static inline void do_trace_initcall_start(initcall_t fn)
 916 {
 917         if (!initcall_debug)
 918                 return;
 919         trace_initcall_start_cb(&initcall_calltime, fn);
 920 }
 921 static inline void do_trace_initcall_finish(initcall_t fn, int ret)
 922 {
 923         if (!initcall_debug)
 924                 return;
 925         trace_initcall_finish_cb(&initcall_calltime, fn, ret);
 926 }
 927 #endif /* !TRACEPOINTS_ENABLED */
 928
 929 int __init_or_module do_one_initcall(initcall_t fn)
 930 {
 931         int count = preempt_count();
 932         char msgbuf[64];
 933         int ret;
 934
 935         if (initcall_blacklisted(fn))
 936                 return -EPERM;
 937
 938         do_trace_initcall_start(fn);
 939         ret = fn();
 940         do_trace_initcall_finish(fn, ret);
 941
 942         msgbuf[0] = 0;
 943
 944         if (preempt_count() != count) {
 945                 sprintf(msgbuf, "preemption imbalance ");
 946                 preempt_count_set(count);
 947         }
 948         if (irqs_disabled()) {
 949                 strlcat(msgbuf, "disabled interrupts ", sizeof(msgbuf));
 950                 local_irq_enable();
 951         }
 952         WARN(msgbuf[0], "initcall %pS returned with %s\n", fn, msgbuf);
 953
 954         add_latent_entropy();
 955         return ret;
 956 }
 957
 958
 959 extern initcall_entry_t __initcall_start[];
 960 extern initcall_entry_t __initcall0_start[];
 961 extern initcall_entry_t __initcall1_start[];
 962 extern initcall_entry_t __initcall2_start[];
 963 extern initcall_entry_t __initcall3_start[];
 964 extern initcall_entry_t __initcall4_start[];
 965 extern initcall_entry_t __initcall5_start[];
 966 extern initcall_entry_t __initcall6_start[];
 967 extern initcall_entry_t __initcall7_start[];
 968 extern initcall_entry_t __initcall_end[];
 969
 970 static initcall_entry_t *initcall_levels[] __initdata = {
 971         __initcall0_start,
 972         __initcall1_start,
 973         __initcall2_start,
 974         __initcall3_start,
 975         __initcall4_start,
 976         __initcall5_start,
 977         __initcall6_start,
 978         __initcall7_start,
 979         __initcall_end,
 980 };
 981
 982 /* Keep these in sync with initcalls in include/linux/init.h */
 983 static const char *initcall_level_names[] __initdata = {
 984         "pure",
 985         "core",
 986         "postcore",
 987         "arch",
 988         "subsys",
 989         "fs",
 990         "device",
 991         "late",
 992 };
 993
 994 static void __init do_initcall_level(int level)
 995 {
 996         initcall_entry_t *fn;
 997
 998         strcpy(initcall_command_line, saved_command_line);
 999         parse_args(initcall_level_names[level],
1000                    initcall_command_line, __start___param,
1001                    __stop___param - __start___param,
1002                    level, level,
1003                    NULL, &repair_env_string);
1004
1005         trace_initcall_level(initcall_level_names[level]);
1006         for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
1007                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1008 }
1009
1010 static void __init do_initcalls(void)
1011 {
1012         int level;
1013
1014         for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
1015                 do_initcall_level(level);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
1020  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
1021  * running, and memory and process management works.
1022  *
1023  * Now we can finally start doing some real work..
1024  */
1025 static void __init do_basic_setup(void)
1026 {
1027         cpuset_init_smp();
1028         driver_init();
1029         init_irq_proc();
1030         do_ctors();
1031         usermodehelper_enable();
1032         do_initcalls();
1033 }
1034
1035 static void __init do_pre_smp_initcalls(void)
1036 {
1037         initcall_entry_t *fn;
1038
1039         trace_initcall_level("early");
1040         for (fn = __initcall_start; fn < __initcall0_start; fn++)
1041                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1042 }
1043
1044 static int run_init_process(const char *init_filename)
1045 {
1046         argv_init[0] = init_filename;
1047         pr_info("Run %s as init process\n", init_filename);
1048         return do_execve(getname_kernel(init_filename),
1049                 (const char __user *const __user *)argv_init,
1050                 (const char __user *const __user *)envp_init);
1051 }
1052
1053 static int try_to_run_init_process(const char *init_filename)
1054 {
1055         int ret;
1056
1057         ret = run_init_process(init_filename);
1058
1059         if (ret && ret != -ENOENT) {
1060                 pr_err("Starting init: %s exists but couldn't execute it (error %d)\n",
1061                        init_filename, ret);
1062         }
1063
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 static noinline void __init kernel_init_freeable(void);
1068
1069 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) || defined(CONFIG_STRICT_MODULE_RWX)
1070 bool rodata_enabled __ro_after_init = true;
1071 static int __init set_debug_rodata(char *str)
1072 {
1073         return strtobool(str, &rodata_enabled);
1074 }
1075 __setup("rodata=", set_debug_rodata);
1076 #endif
1077
1078 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
1079 static void mark_readonly(void)
1080 {
1081         if (rodata_enabled) {
1082                 /*
1083                  * load_module() results in W+X mappings, which are cleaned
1084                  * up with call_rcu().  Let's make sure that queued work is
1085                  * flushed so that we don't hit false positives looking for
1086                  * insecure pages which are W+X.
1087                  */
1088                 rcu_barrier();
1089                 mark_rodata_ro();
1090                 rodata_test();
1091         } else
1092                 pr_info("Kernel memory protection disabled.\n");
1093 }
1094 #else
1095 static inline void mark_readonly(void)
1096 {
1097         pr_warn("This architecture does not have kernel memory protection.\n");
1098 }
1099 #endif
1100
1101 void __weak free_initmem(void)
1102 {
1103         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
1104 }
1105
1106 static int __ref kernel_init(void *unused)
1107 {
1108         int ret;
1109
1110         kernel_init_freeable();
1111         /* need to finish all async __init code before freeing the memory */
1112         async_synchronize_full();
1113         ftrace_free_init_mem();
1114         free_initmem();
1115         mark_readonly();
1116
1117         /*
1118          * Kernel mappings are now finalized - update the userspace page-table
1119          * to finalize PTI.
1120          */
1121         pti_finalize();
1122
1123         system_state = SYSTEM_RUNNING;
1124         numa_default_policy();
1125
1126         rcu_end_inkernel_boot();
1127
1128         if (ramdisk_execute_command) {
1129                 ret = run_init_process(ramdisk_execute_command);
1130                 if (!ret)
1131                         return 0;
1132                 pr_err("Failed to execute %s (error %d)\n",
1133                        ramdisk_execute_command, ret);
1134         }
1135
1136         /*
1137          * We try each of these until one succeeds.
1138          *
1139          * The Bourne shell can be used instead of init if we are
1140          * trying to recover a really broken machine.
1141          */
1142         if (execute_command) {
1143                 ret = run_init_process(execute_command);
1144                 if (!ret)
1145                         return 0;
1146                 panic("Requested init %s failed (error %d).",
1147                       execute_command, ret);
1148         }
1149         if (!try_to_run_init_process("/sbin/init") ||
1150             !try_to_run_init_process("/etc/init") ||
1151             !try_to_run_init_process("/bin/init") ||
1152             !try_to_run_init_process("/bin/sh"))
1153                 return 0;
1154
1155         panic("No working init found.  Try passing init= option to kernel. "
1156               "See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance.");
1157 }
1158
1159 void console_on_rootfs(void)
1160 {
1161         struct file *file;
1162         unsigned int i;
1163
1164         /* Open /dev/console in kernelspace, this should never fail */
1165         file = filp_open("/dev/console", O_RDWR, 0);
1166         if (!file)
1167                 goto err_out;
1168
1169         /* create stdin/stdout/stderr, this should never fail */
1170         for (i = 0; i < 3; i++) {
1171                 if (f_dupfd(i, file, 0) != i)
1172                         goto err_out;
1173         }
1174
1175         return;
1176
1177 err_out:
1178         /* no panic -- this might not be fatal */
1179         pr_err("Warning: unable to open an initial console.\n");
1180         return;
1181 }
1182
1183 static noinline void __init kernel_init_freeable(void)
1184 {
1185         /*
1186          * Wait until kthreadd is all set-up.
1187          */
1188         wait_for_completion(&kthreadd_done);
1189
1190         /* Now the scheduler is fully set up and can do blocking allocations */
1191         gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;
1192
1193         /*
1194          * init can allocate pages on any node
1195          */
1196         set_mems_allowed(node_states[N_MEMORY]);
1197
1198         cad_pid = task_pid(current);
1199
1200         smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);
1201
1202         workqueue_init();
1203
1204         init_mm_internals();
1205
1206         do_pre_smp_initcalls();
1207         lockup_detector_init();
1208
1209         smp_init();
1210         sched_init_smp();
1211
1212         page_alloc_init_late();
1213         /* Initialize page ext after all struct pages are initialized. */
1214         page_ext_init();
1215
1216         do_basic_setup();
1217
1218         console_on_rootfs();
1219
1220         /*
1221          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
1222          * the work
1223          */
1224
1225         if (!ramdisk_execute_command)
1226                 ramdisk_execute_command = "/init";
1227
1228         if (ksys_access((const char __user *)
1229                         ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
1230                 ramdisk_execute_command = NULL;
1231                 prepare_namespace();
1232         }
1233
1234         /*
1235          * Ok, we have completed the initial bootup, and
1236          * we're essentially up and running. Get rid of the
1237          * initmem segments and start the user-mode stuff..
1238          *
1239          * rootfs is available now, try loading the public keys
1240          * and default modules
1241          */
1242
1243         integrity_load_keys();
1244 }