Merge tag 'io_uring-5.7-2020-05-15' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-microblaze.git] / 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/bootconfig.h>
32 #include <linux/console.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/percpu.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37 #include <linux/kernel_stat.h>
38 #include <linux/start_kernel.h>
39 #include <linux/security.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/profile.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/kallsyms.h>
45 #include <linux/writeback.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/cpuset.h>
48 #include <linux/cgroup.h>
49 #include <linux/efi.h>
50 #include <linux/tick.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/interrupt.h>
53 #include <linux/taskstats_kern.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <linux/unistd.h>
56 #include <linux/utsname.h>
57 #include <linux/rmap.h>
58 #include <linux/mempolicy.h>
59 #include <linux/key.h>
60 #include <linux/buffer_head.h>
61 #include <linux/page_ext.h>
62 #include <linux/debug_locks.h>
63 #include <linux/debugobjects.h>
64 #include <linux/lockdep.h>
65 #include <linux/kmemleak.h>
66 #include <linux/pid_namespace.h>
67 #include <linux/device/driver.h>
68 #include <linux/kthread.h>
69 #include <linux/sched.h>
70 #include <linux/sched/init.h>
71 #include <linux/signal.h>
72 #include <linux/idr.h>
73 #include <linux/kgdb.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <linux/async.h>
76 #include <linux/sfi.h>
77 #include <linux/shmem_fs.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/perf_event.h>
80 #include <linux/ptrace.h>
81 #include <linux/pti.h>
82 #include <linux/blkdev.h>
83 #include <linux/elevator.h>
84 #include <linux/sched/clock.h>
85 #include <linux/sched/task.h>
86 #include <linux/sched/task_stack.h>
87 #include <linux/context_tracking.h>
88 #include <linux/random.h>
89 #include <linux/list.h>
90 #include <linux/integrity.h>
91 #include <linux/proc_ns.h>
92 #include <linux/io.h>
93 #include <linux/cache.h>
94 #include <linux/rodata_test.h>
95 #include <linux/jump_label.h>
96 #include <linux/mem_encrypt.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 /* Untouched extra command line */
141 static char *extra_command_line;
142 /* Extra init arguments */
143 static char *extra_init_args;
144
145 #ifdef CONFIG_BOOT_CONFIG
146 /* Is bootconfig on command line? */
147 static bool bootconfig_found;
148 static bool initargs_found;
149 #else
150 # define bootconfig_found false
151 # define initargs_found false
152 #endif
153
154 static char *execute_command;
155 static char *ramdisk_execute_command;
156
157 /*
158  * Used to generate warnings if static_key manipulation functions are used
159  * before jump_label_init is called.
160  */
161 bool static_key_initialized __read_mostly;
162 EXPORT_SYMBOL_GPL(static_key_initialized);
163
164 /*
165  * If set, this is an indication to the drivers that reset the underlying
166  * device before going ahead with the initialization otherwise driver might
167  * rely on the BIOS and skip the reset operation.
168  *
169  * This is useful if kernel is booting in an unreliable environment.
170  * For ex. kdump situation where previous kernel has crashed, BIOS has been
171  * skipped and devices will be in unknown state.
172  */
173 unsigned int reset_devices;
174 EXPORT_SYMBOL(reset_devices);
175
176 static int __init set_reset_devices(char *str)
177 {
178         reset_devices = 1;
179         return 1;
180 }
181
182 __setup("reset_devices", set_reset_devices);
183
184 static const char *argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
185 const char *envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
186 static const char *panic_later, *panic_param;
187
188 extern const struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
189
190 static bool __init obsolete_checksetup(char *line)
191 {
192         const struct obs_kernel_param *p;
193         bool had_early_param = false;
194
195         p = __setup_start;
196         do {
197                 int n = strlen(p->str);
198                 if (parameqn(line, p->str, n)) {
199                         if (p->early) {
200                                 /* Already done in parse_early_param?
201                                  * (Needs exact match on param part).
202                                  * Keep iterating, as we can have early
203                                  * params and __setups of same names 8( */
204                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
205                                         had_early_param = true;
206                         } else if (!p->setup_func) {
207                                 pr_warn("Parameter %s is obsolete, ignored\n",
208                                         p->str);
209                                 return true;
210                         } else if (p->setup_func(line + n))
211                                 return true;
212                 }
213                 p++;
214         } while (p < __setup_end);
215
216         return had_early_param;
217 }
218
219 /*
220  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
221  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
222  */
223 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
224 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
225
226 static int __init debug_kernel(char *str)
227 {
228         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_DEBUG;
229         return 0;
230 }
231
232 static int __init quiet_kernel(char *str)
233 {
234         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET;
235         return 0;
236 }
237
238 early_param("debug", debug_kernel);
239 early_param("quiet", quiet_kernel);
240
241 static int __init loglevel(char *str)
242 {
243         int newlevel;
244
245         /*
246          * Only update loglevel value when a correct setting was passed,
247          * to prevent blind crashes (when loglevel being set to 0) that
248          * are quite hard to debug
249          */
250         if (get_option(&str, &newlevel)) {
251                 console_loglevel = newlevel;
252                 return 0;
253         }
254
255         return -EINVAL;
256 }
257
258 early_param("loglevel", loglevel);
259
260 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
261 static void * __init get_boot_config_from_initrd(u32 *_size, u32 *_csum)
262 {
263         u32 size, csum;
264         char *data;
265         u32 *hdr;
266
267         if (!initrd_end)
268                 return NULL;
269
270         data = (char *)initrd_end - BOOTCONFIG_MAGIC_LEN;
271         if (memcmp(data, BOOTCONFIG_MAGIC, BOOTCONFIG_MAGIC_LEN))
272                 return NULL;
273
274         hdr = (u32 *)(data - 8);
275         size = hdr[0];
276         csum = hdr[1];
277
278         data = ((void *)hdr) - size;
279         if ((unsigned long)data < initrd_start) {
280                 pr_err("bootconfig size %d is greater than initrd size %ld\n",
281                         size, initrd_end - initrd_start);
282                 return NULL;
283         }
284
285         /* Remove bootconfig from initramfs/initrd */
286         initrd_end = (unsigned long)data;
287         if (_size)
288                 *_size = size;
289         if (_csum)
290                 *_csum = csum;
291
292         return data;
293 }
294 #else
295 static void * __init get_boot_config_from_initrd(u32 *_size, u32 *_csum)
296 {
297         return NULL;
298 }
299 #endif
300
301 #ifdef CONFIG_BOOT_CONFIG
302
303 char xbc_namebuf[XBC_KEYLEN_MAX] __initdata;
304
305 #define rest(dst, end) ((end) > (dst) ? (end) - (dst) : 0)
306
307 static int __init xbc_snprint_cmdline(char *buf, size_t size,
308                                       struct xbc_node *root)
309 {
310         struct xbc_node *knode, *vnode;
311         char *end = buf + size;
312         const char *val;
313         int ret;
314
315         xbc_node_for_each_key_value(root, knode, val) {
316                 ret = xbc_node_compose_key_after(root, knode,
317                                         xbc_namebuf, XBC_KEYLEN_MAX);
318                 if (ret < 0)
319                         return ret;
320
321                 vnode = xbc_node_get_child(knode);
322                 if (!vnode) {
323                         ret = snprintf(buf, rest(buf, end), "%s ", xbc_namebuf);
324                         if (ret < 0)
325                                 return ret;
326                         buf += ret;
327                         continue;
328                 }
329                 xbc_array_for_each_value(vnode, val) {
330                         ret = snprintf(buf, rest(buf, end), "%s=\"%s\" ",
331                                        xbc_namebuf, val);
332                         if (ret < 0)
333                                 return ret;
334                         buf += ret;
335                 }
336         }
337
338         return buf - (end - size);
339 }
340 #undef rest
341
342 /* Make an extra command line under given key word */
343 static char * __init xbc_make_cmdline(const char *key)
344 {
345         struct xbc_node *root;
346         char *new_cmdline;
347         int ret, len = 0;
348
349         root = xbc_find_node(key);
350         if (!root)
351                 return NULL;
352
353         /* Count required buffer size */
354         len = xbc_snprint_cmdline(NULL, 0, root);
355         if (len <= 0)
356                 return NULL;
357
358         new_cmdline = memblock_alloc(len + 1, SMP_CACHE_BYTES);
359         if (!new_cmdline) {
360                 pr_err("Failed to allocate memory for extra kernel cmdline.\n");
361                 return NULL;
362         }
363
364         ret = xbc_snprint_cmdline(new_cmdline, len + 1, root);
365         if (ret < 0 || ret > len) {
366                 pr_err("Failed to print extra kernel cmdline.\n");
367                 return NULL;
368         }
369
370         return new_cmdline;
371 }
372
373 static u32 boot_config_checksum(unsigned char *p, u32 size)
374 {
375         u32 ret = 0;
376
377         while (size--)
378                 ret += *p++;
379
380         return ret;
381 }
382
383 static int __init bootconfig_params(char *param, char *val,
384                                     const char *unused, void *arg)
385 {
386         if (strcmp(param, "bootconfig") == 0) {
387                 bootconfig_found = true;
388         } else if (strcmp(param, "--") == 0) {
389                 initargs_found = true;
390         }
391         return 0;
392 }
393
394 static void __init setup_boot_config(const char *cmdline)
395 {
396         static char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata;
397         const char *msg;
398         int pos;
399         u32 size, csum;
400         char *data, *copy;
401         int ret;
402
403         /* Cut out the bootconfig data even if we have no bootconfig option */
404         data = get_boot_config_from_initrd(&size, &csum);
405
406         strlcpy(tmp_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
407         parse_args("bootconfig", tmp_cmdline, NULL, 0, 0, 0, NULL,
408                    bootconfig_params);
409
410         if (!bootconfig_found)
411                 return;
412
413         if (!data) {
414                 pr_err("'bootconfig' found on command line, but no bootconfig found\n");
415                 return;
416         }
417
418         if (size >= XBC_DATA_MAX) {
419                 pr_err("bootconfig size %d greater than max size %d\n",
420                         size, XBC_DATA_MAX);
421                 return;
422         }
423
424         if (boot_config_checksum((unsigned char *)data, size) != csum) {
425                 pr_err("bootconfig checksum failed\n");
426                 return;
427         }
428
429         copy = memblock_alloc(size + 1, SMP_CACHE_BYTES);
430         if (!copy) {
431                 pr_err("Failed to allocate memory for bootconfig\n");
432                 return;
433         }
434
435         memcpy(copy, data, size);
436         copy[size] = '\0';
437
438         ret = xbc_init(copy, &msg, &pos);
439         if (ret < 0) {
440                 if (pos < 0)
441                         pr_err("Failed to init bootconfig: %s.\n", msg);
442                 else
443                         pr_err("Failed to parse bootconfig: %s at %d.\n",
444                                 msg, pos);
445         } else {
446                 pr_info("Load bootconfig: %d bytes %d nodes\n", size, ret);
447                 /* keys starting with "kernel." are passed via cmdline */
448                 extra_command_line = xbc_make_cmdline("kernel");
449                 /* Also, "init." keys are init arguments */
450                 extra_init_args = xbc_make_cmdline("init");
451         }
452         return;
453 }
454
455 #else
456
457 static void __init setup_boot_config(const char *cmdline)
458 {
459         /* Remove bootconfig data from initrd */
460         get_boot_config_from_initrd(NULL, NULL);
461 }
462
463 static int __init warn_bootconfig(char *str)
464 {
465         pr_warn("WARNING: 'bootconfig' found on the kernel command line but CONFIG_BOOTCONFIG is not set.\n");
466         return 0;
467 }
468 early_param("bootconfig", warn_bootconfig);
469
470 #endif
471
472 /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
473 static void __init repair_env_string(char *param, char *val)
474 {
475         if (val) {
476                 /* param=val or param="val"? */
477                 if (val == param+strlen(param)+1)
478                         val[-1] = '=';
479                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
480                         val[-2] = '=';
481                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
482                 } else
483                         BUG();
484         }
485 }
486
487 /* Anything after -- gets handed straight to init. */
488 static int __init set_init_arg(char *param, char *val,
489                                const char *unused, void *arg)
490 {
491         unsigned int i;
492
493         if (panic_later)
494                 return 0;
495
496         repair_env_string(param, val);
497
498         for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
499                 if (i == MAX_INIT_ARGS) {
500                         panic_later = "init";
501                         panic_param = param;
502                         return 0;
503                 }
504         }
505         argv_init[i] = param;
506         return 0;
507 }
508
509 /*
510  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
511  * unused parameters (modprobe will find them in /proc/cmdline).
512  */
513 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val,
514                                      const char *unused, void *arg)
515 {
516         size_t len = strlen(param);
517
518         repair_env_string(param, val);
519
520         /* Handle obsolete-style parameters */
521         if (obsolete_checksetup(param))
522                 return 0;
523
524         /* Unused module parameter. */
525         if (strnchr(param, len, '.'))
526                 return 0;
527
528         if (panic_later)
529                 return 0;
530
531         if (val) {
532                 /* Environment option */
533                 unsigned int i;
534                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
535                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
536                                 panic_later = "env";
537                                 panic_param = param;
538                         }
539                         if (!strncmp(param, envp_init[i], len+1))
540                                 break;
541                 }
542                 envp_init[i] = param;
543         } else {
544                 /* Command line option */
545                 unsigned int i;
546                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
547                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
548                                 panic_later = "init";
549                                 panic_param = param;
550                         }
551                 }
552                 argv_init[i] = param;
553         }
554         return 0;
555 }
556
557 static int __init init_setup(char *str)
558 {
559         unsigned int i;
560
561         execute_command = str;
562         /*
563          * In case LILO is going to boot us with default command line,
564          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
565          * the shell think it should execute a script with such name.
566          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
567          */
568         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
569                 argv_init[i] = NULL;
570         return 1;
571 }
572 __setup("init=", init_setup);
573
574 static int __init rdinit_setup(char *str)
575 {
576         unsigned int i;
577
578         ramdisk_execute_command = str;
579         /* See "auto" comment in init_setup */
580         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
581                 argv_init[i] = NULL;
582         return 1;
583 }
584 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
585
586 #ifndef CONFIG_SMP
587 static const unsigned int setup_max_cpus = NR_CPUS;
588 static inline void setup_nr_cpu_ids(void) { }
589 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
590 #endif
591
592 /*
593  * We need to store the untouched command line for future reference.
594  * We also need to store the touched command line since the parameter
595  * parsing is performed in place, and we should allow a component to
596  * store reference of name/value for future reference.
597  */
598 static void __init setup_command_line(char *command_line)
599 {
600         size_t len, xlen = 0, ilen = 0;
601
602         if (extra_command_line)
603                 xlen = strlen(extra_command_line);
604         if (extra_init_args)
605                 ilen = strlen(extra_init_args) + 4; /* for " -- " */
606
607         len = xlen + strlen(boot_command_line) + 1;
608
609         saved_command_line = memblock_alloc(len + ilen, SMP_CACHE_BYTES);
610         if (!saved_command_line)
611                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len + ilen);
612
613         static_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
614         if (!static_command_line)
615                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
616
617         if (xlen) {
618                 /*
619                  * We have to put extra_command_line before boot command
620                  * lines because there could be dashes (separator of init
621                  * command line) in the command lines.
622                  */
623                 strcpy(saved_command_line, extra_command_line);
624                 strcpy(static_command_line, extra_command_line);
625         }
626         strcpy(saved_command_line + xlen, boot_command_line);
627         strcpy(static_command_line + xlen, command_line);
628
629         if (ilen) {
630                 /*
631                  * Append supplemental init boot args to saved_command_line
632                  * so that user can check what command line options passed
633                  * to init.
634                  */
635                 len = strlen(saved_command_line);
636                 if (initargs_found) {
637                         saved_command_line[len++] = ' ';
638                 } else {
639                         strcpy(saved_command_line + len, " -- ");
640                         len += 4;
641                 }
642
643                 strcpy(saved_command_line + len, extra_init_args);
644         }
645 }
646
647 /*
648  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
649  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
650  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
651  * cpu_idle.
652  *
653  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
654  */
655
656 static __initdata DECLARE_COMPLETION(kthreadd_done);
657
658 noinline void __ref rest_init(void)
659 {
660         struct task_struct *tsk;
661         int pid;
662
663         rcu_scheduler_starting();
664         /*
665          * We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however
666          * the init task will end up wanting to create kthreads, which, if
667          * we schedule it before we create kthreadd, will OOPS.
668          */
669         pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
670         /*
671          * Pin init on the boot CPU. Task migration is not properly working
672          * until sched_init_smp() has been run. It will set the allowed
673          * CPUs for init to the non isolated CPUs.
674          */
675         rcu_read_lock();
676         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
677         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask_of(smp_processor_id()));
678         rcu_read_unlock();
679
680         numa_default_policy();
681         pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
682         rcu_read_lock();
683         kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
684         rcu_read_unlock();
685
686         /*
687          * Enable might_sleep() and smp_processor_id() checks.
688          * They cannot be enabled earlier because with CONFIG_PREEMPTION=y
689          * kernel_thread() would trigger might_sleep() splats. With
690          * CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY=y the init task might have scheduled
691          * already, but it's stuck on the kthreadd_done completion.
692          */
693         system_state = SYSTEM_SCHEDULING;
694
695         complete(&kthreadd_done);
696
697         /*
698          * The boot idle thread must execute schedule()
699          * at least once to get things moving:
700          */
701         schedule_preempt_disabled();
702         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
703         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
704 }
705
706 /* Check for early params. */
707 static int __init do_early_param(char *param, char *val,
708                                  const char *unused, void *arg)
709 {
710         const struct obs_kernel_param *p;
711
712         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
713                 if ((p->early && parameq(param, p->str)) ||
714                     (strcmp(param, "console") == 0 &&
715                      strcmp(p->str, "earlycon") == 0)
716                 ) {
717                         if (p->setup_func(val) != 0)
718                                 pr_warn("Malformed early option '%s'\n", param);
719                 }
720         }
721         /* We accept everything at this stage. */
722         return 0;
723 }
724
725 void __init parse_early_options(char *cmdline)
726 {
727         parse_args("early options", cmdline, NULL, 0, 0, 0, NULL,
728                    do_early_param);
729 }
730
731 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
732 void __init parse_early_param(void)
733 {
734         static int done __initdata;
735         static char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata;
736
737         if (done)
738                 return;
739
740         /* All fall through to do_early_param. */
741         strlcpy(tmp_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
742         parse_early_options(tmp_cmdline);
743         done = 1;
744 }
745
746 void __init __weak arch_post_acpi_subsys_init(void) { }
747
748 void __init __weak smp_setup_processor_id(void)
749 {
750 }
751
752 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE
753 void __init __weak thread_stack_cache_init(void)
754 {
755 }
756 #endif
757
758 void __init __weak mem_encrypt_init(void) { }
759
760 void __init __weak poking_init(void) { }
761
762 void __init __weak pgtable_cache_init(void) { }
763
764 bool initcall_debug;
765 core_param(initcall_debug, initcall_debug, bool, 0644);
766
767 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
768 static void __init initcall_debug_enable(void);
769 #else
770 static inline void initcall_debug_enable(void)
771 {
772 }
773 #endif
774
775 /* Report memory auto-initialization states for this boot. */
776 static void __init report_meminit(void)
777 {
778         const char *stack;
779
780         if (IS_ENABLED(CONFIG_INIT_STACK_ALL))
781                 stack = "all";
782         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL))
783                 stack = "byref_all";
784         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF))
785                 stack = "byref";
786         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_USER))
787                 stack = "__user";
788         else
789                 stack = "off";
790
791         pr_info("mem auto-init: stack:%s, heap alloc:%s, heap free:%s\n",
792                 stack, want_init_on_alloc(GFP_KERNEL) ? "on" : "off",
793                 want_init_on_free() ? "on" : "off");
794         if (want_init_on_free())
795                 pr_info("mem auto-init: clearing system memory may take some time...\n");
796 }
797
798 /*
799  * Set up kernel memory allocators
800  */
801 static void __init mm_init(void)
802 {
803         /*
804          * page_ext requires contiguous pages,
805          * bigger than MAX_ORDER unless SPARSEMEM.
806          */
807         page_ext_init_flatmem();
808         init_debug_pagealloc();
809         report_meminit();
810         mem_init();
811         kmem_cache_init();
812         kmemleak_init();
813         pgtable_init();
814         debug_objects_mem_init();
815         vmalloc_init();
816         ioremap_huge_init();
817         /* Should be run before the first non-init thread is created */
818         init_espfix_bsp();
819         /* Should be run after espfix64 is set up. */
820         pti_init();
821 }
822
823 void __init __weak arch_call_rest_init(void)
824 {
825         rest_init();
826 }
827
828 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
829 {
830         char *command_line;
831         char *after_dashes;
832
833         set_task_stack_end_magic(&init_task);
834         smp_setup_processor_id();
835         debug_objects_early_init();
836
837         cgroup_init_early();
838
839         local_irq_disable();
840         early_boot_irqs_disabled = true;
841
842         /*
843          * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
844          * enable them.
845          */
846         boot_cpu_init();
847         page_address_init();
848         pr_notice("%s", linux_banner);
849         early_security_init();
850         setup_arch(&command_line);
851         setup_boot_config(command_line);
852         setup_command_line(command_line);
853         setup_nr_cpu_ids();
854         setup_per_cpu_areas();
855         smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
856         boot_cpu_hotplug_init();
857
858         build_all_zonelists(NULL);
859         page_alloc_init();
860
861         pr_notice("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
862         /* parameters may set static keys */
863         jump_label_init();
864         parse_early_param();
865         after_dashes = parse_args("Booting kernel",
866                                   static_command_line, __start___param,
867                                   __stop___param - __start___param,
868                                   -1, -1, NULL, &unknown_bootoption);
869         if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
870                 parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
871                            NULL, set_init_arg);
872         if (extra_init_args)
873                 parse_args("Setting extra init args", extra_init_args,
874                            NULL, 0, -1, -1, NULL, set_init_arg);
875
876         /*
877          * These use large bootmem allocations and must precede
878          * kmem_cache_init()
879          */
880         setup_log_buf(0);
881         vfs_caches_init_early();
882         sort_main_extable();
883         trap_init();
884         mm_init();
885
886         ftrace_init();
887
888         /* trace_printk can be enabled here */
889         early_trace_init();
890
891         /*
892          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
893          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
894          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
895          */
896         sched_init();
897         /*
898          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
899          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
900          */
901         preempt_disable();
902         if (WARN(!irqs_disabled(),
903                  "Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n"))
904                 local_irq_disable();
905         radix_tree_init();
906
907         /*
908          * Set up housekeeping before setting up workqueues to allow the unbound
909          * workqueue to take non-housekeeping into account.
910          */
911         housekeeping_init();
912
913         /*
914          * Allow workqueue creation and work item queueing/cancelling
915          * early.  Work item execution depends on kthreads and starts after
916          * workqueue_init().
917          */
918         workqueue_init_early();
919
920         rcu_init();
921
922         /* Trace events are available after this */
923         trace_init();
924
925         if (initcall_debug)
926                 initcall_debug_enable();
927
928         context_tracking_init();
929         /* init some links before init_ISA_irqs() */
930         early_irq_init();
931         init_IRQ();
932         tick_init();
933         rcu_init_nohz();
934         init_timers();
935         hrtimers_init();
936         softirq_init();
937         timekeeping_init();
938
939         /*
940          * For best initial stack canary entropy, prepare it after:
941          * - setup_arch() for any UEFI RNG entropy and boot cmdline access
942          * - timekeeping_init() for ktime entropy used in rand_initialize()
943          * - rand_initialize() to get any arch-specific entropy like RDRAND
944          * - add_latent_entropy() to get any latent entropy
945          * - adding command line entropy
946          */
947         rand_initialize();
948         add_latent_entropy();
949         add_device_randomness(command_line, strlen(command_line));
950         boot_init_stack_canary();
951
952         time_init();
953         perf_event_init();
954         profile_init();
955         call_function_init();
956         WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled early\n");
957
958         early_boot_irqs_disabled = false;
959         local_irq_enable();
960
961         kmem_cache_init_late();
962
963         /*
964          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
965          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
966          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
967          */
968         console_init();
969         if (panic_later)
970                 panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later,
971                       panic_param);
972
973         lockdep_init();
974
975         /*
976          * Need to run this when irqs are enabled, because it wants
977          * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
978          * too:
979          */
980         locking_selftest();
981
982         /*
983          * This needs to be called before any devices perform DMA
984          * operations that might use the SWIOTLB bounce buffers. It will
985          * mark the bounce buffers as decrypted so that their usage will
986          * not cause "plain-text" data to be decrypted when accessed.
987          */
988         mem_encrypt_init();
989
990 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
991         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
992             page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
993                 pr_crit("initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - disabling it.\n",
994                     page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)),
995                     min_low_pfn);
996                 initrd_start = 0;
997         }
998 #endif
999         setup_per_cpu_pageset();
1000         numa_policy_init();
1001         acpi_early_init();
1002         if (late_time_init)
1003                 late_time_init();
1004         sched_clock_init();
1005         calibrate_delay();
1006         pid_idr_init();
1007         anon_vma_init();
1008 #ifdef CONFIG_X86
1009         if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
1010                 efi_enter_virtual_mode();
1011 #endif
1012         thread_stack_cache_init();
1013         cred_init();
1014         fork_init();
1015         proc_caches_init();
1016         uts_ns_init();
1017         buffer_init();
1018         key_init();
1019         security_init();
1020         dbg_late_init();
1021         vfs_caches_init();
1022         pagecache_init();
1023         signals_init();
1024         seq_file_init();
1025         proc_root_init();
1026         nsfs_init();
1027         cpuset_init();
1028         cgroup_init();
1029         taskstats_init_early();
1030         delayacct_init();
1031
1032         poking_init();
1033         check_bugs();
1034
1035         acpi_subsystem_init();
1036         arch_post_acpi_subsys_init();
1037         sfi_init_late();
1038
1039         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
1040         arch_call_rest_init();
1041 }
1042
1043 /* Call all constructor functions linked into the kernel. */
1044 static void __init do_ctors(void)
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_CONSTRUCTORS
1047         ctor_fn_t *fn = (ctor_fn_t *) __ctors_start;
1048
1049         for (; fn < (ctor_fn_t *) __ctors_end; fn++)
1050                 (*fn)();
1051 #endif
1052 }
1053
1054 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
1055 struct blacklist_entry {
1056         struct list_head next;
1057         char *buf;
1058 };
1059
1060 static __initdata_or_module LIST_HEAD(blacklisted_initcalls);
1061
1062 static int __init initcall_blacklist(char *str)
1063 {
1064         char *str_entry;
1065         struct blacklist_entry *entry;
1066
1067         /* str argument is a comma-separated list of functions */
1068         do {
1069                 str_entry = strsep(&str, ",");
1070                 if (str_entry) {
1071                         pr_debug("blacklisting initcall %s\n", str_entry);
1072                         entry = memblock_alloc(sizeof(*entry),
1073                                                SMP_CACHE_BYTES);
1074                         if (!entry)
1075                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
1076                                       __func__, sizeof(*entry));
1077                         entry->buf = memblock_alloc(strlen(str_entry) + 1,
1078                                                     SMP_CACHE_BYTES);
1079                         if (!entry->buf)
1080                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
1081                                       __func__, strlen(str_entry) + 1);
1082                         strcpy(entry->buf, str_entry);
1083                         list_add(&entry->next, &blacklisted_initcalls);
1084                 }
1085         } while (str_entry);
1086
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
1091 {
1092         struct blacklist_entry *entry;
1093         char fn_name[KSYM_SYMBOL_LEN];
1094         unsigned long addr;
1095
1096         if (list_empty(&blacklisted_initcalls))
1097                 return false;
1098
1099         addr = (unsigned long) dereference_function_descriptor(fn);
1100         sprint_symbol_no_offset(fn_name, addr);
1101
1102         /*
1103          * fn will be "function_name [module_name]" where [module_name] is not
1104          * displayed for built-in init functions.  Strip off the [module_name].
1105          */
1106         strreplace(fn_name, ' ', '\0');
1107
1108         list_for_each_entry(entry, &blacklisted_initcalls, next) {
1109                 if (!strcmp(fn_name, entry->buf)) {
1110                         pr_debug("initcall %s blacklisted\n", fn_name);
1111                         return true;
1112                 }
1113         }
1114
1115         return false;
1116 }
1117 #else
1118 static int __init initcall_blacklist(char *str)
1119 {
1120         pr_warn("initcall_blacklist requires CONFIG_KALLSYMS\n");
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
1125 {
1126         return false;
1127 }
1128 #endif
1129 __setup("initcall_blacklist=", initcall_blacklist);
1130
1131 static __init_or_module void
1132 trace_initcall_start_cb(void *data, initcall_t fn)
1133 {
1134         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
1135
1136         printk(KERN_DEBUG "calling  %pS @ %i\n", fn, task_pid_nr(current));
1137         *calltime = ktime_get();
1138 }
1139
1140 static __init_or_module void
1141 trace_initcall_finish_cb(void *data, initcall_t fn, int ret)
1142 {
1143         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
1144         ktime_t delta, rettime;
1145         unsigned long long duration;
1146
1147         rettime = ktime_get();
1148         delta = ktime_sub(rettime, *calltime);
1149         duration = (unsigned long long) ktime_to_ns(delta) >> 10;
1150         printk(KERN_DEBUG "initcall %pS returned %d after %lld usecs\n",
1151                  fn, ret, duration);
1152 }
1153
1154 static ktime_t initcall_calltime;
1155
1156 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
1157 static void __init initcall_debug_enable(void)
1158 {
1159         int ret;
1160
1161         ret = register_trace_initcall_start(trace_initcall_start_cb,
1162                                             &initcall_calltime);
1163         ret |= register_trace_initcall_finish(trace_initcall_finish_cb,
1164                                               &initcall_calltime);
1165         WARN(ret, "Failed to register initcall tracepoints\n");
1166 }
1167 # define do_trace_initcall_start        trace_initcall_start
1168 # define do_trace_initcall_finish       trace_initcall_finish
1169 #else
1170 static inline void do_trace_initcall_start(initcall_t fn)
1171 {
1172         if (!initcall_debug)
1173                 return;
1174         trace_initcall_start_cb(&initcall_calltime, fn);
1175 }
1176 static inline void do_trace_initcall_finish(initcall_t fn, int ret)
1177 {
1178         if (!initcall_debug)
1179                 return;
1180         trace_initcall_finish_cb(&initcall_calltime, fn, ret);
1181 }
1182 #endif /* !TRACEPOINTS_ENABLED */
1183
1184 int __init_or_module do_one_initcall(initcall_t fn)
1185 {
1186         int count = preempt_count();
1187         char msgbuf[64];
1188         int ret;
1189
1190         if (initcall_blacklisted(fn))
1191                 return -EPERM;
1192
1193         do_trace_initcall_start(fn);
1194         ret = fn();
1195         do_trace_initcall_finish(fn, ret);
1196
1197         msgbuf[0] = 0;
1198
1199         if (preempt_count() != count) {
1200                 sprintf(msgbuf, "preemption imbalance ");
1201                 preempt_count_set(count);
1202         }
1203         if (irqs_disabled()) {
1204                 strlcat(msgbuf, "disabled interrupts ", sizeof(msgbuf));
1205                 local_irq_enable();
1206         }
1207         WARN(msgbuf[0], "initcall %pS returned with %s\n", fn, msgbuf);
1208
1209         add_latent_entropy();
1210         return ret;
1211 }
1212
1213
1214 extern initcall_entry_t __initcall_start[];
1215 extern initcall_entry_t __initcall0_start[];
1216 extern initcall_entry_t __initcall1_start[];
1217 extern initcall_entry_t __initcall2_start[];
1218 extern initcall_entry_t __initcall3_start[];
1219 extern initcall_entry_t __initcall4_start[];
1220 extern initcall_entry_t __initcall5_start[];
1221 extern initcall_entry_t __initcall6_start[];
1222 extern initcall_entry_t __initcall7_start[];
1223 extern initcall_entry_t __initcall_end[];
1224
1225 static initcall_entry_t *initcall_levels[] __initdata = {
1226         __initcall0_start,
1227         __initcall1_start,
1228         __initcall2_start,
1229         __initcall3_start,
1230         __initcall4_start,
1231         __initcall5_start,
1232         __initcall6_start,
1233         __initcall7_start,
1234         __initcall_end,
1235 };
1236
1237 /* Keep these in sync with initcalls in include/linux/init.h */
1238 static const char *initcall_level_names[] __initdata = {
1239         "pure",
1240         "core",
1241         "postcore",
1242         "arch",
1243         "subsys",
1244         "fs",
1245         "device",
1246         "late",
1247 };
1248
1249 static int __init ignore_unknown_bootoption(char *param, char *val,
1250                                const char *unused, void *arg)
1251 {
1252         return 0;
1253 }
1254
1255 static void __init do_initcall_level(int level, char *command_line)
1256 {
1257         initcall_entry_t *fn;
1258
1259         parse_args(initcall_level_names[level],
1260                    command_line, __start___param,
1261                    __stop___param - __start___param,
1262                    level, level,
1263                    NULL, ignore_unknown_bootoption);
1264
1265         trace_initcall_level(initcall_level_names[level]);
1266         for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
1267                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1268 }
1269
1270 static void __init do_initcalls(void)
1271 {
1272         int level;
1273         size_t len = strlen(saved_command_line) + 1;
1274         char *command_line;
1275
1276         command_line = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
1277         if (!command_line)
1278                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
1279
1280         for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++) {
1281                 /* Parser modifies command_line, restore it each time */
1282                 strcpy(command_line, saved_command_line);
1283                 do_initcall_level(level, command_line);
1284         }
1285
1286         kfree(command_line);
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
1291  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
1292  * running, and memory and process management works.
1293  *
1294  * Now we can finally start doing some real work..
1295  */
1296 static void __init do_basic_setup(void)
1297 {
1298         cpuset_init_smp();
1299         driver_init();
1300         init_irq_proc();
1301         do_ctors();
1302         usermodehelper_enable();
1303         do_initcalls();
1304 }
1305
1306 static void __init do_pre_smp_initcalls(void)
1307 {
1308         initcall_entry_t *fn;
1309
1310         trace_initcall_level("early");
1311         for (fn = __initcall_start; fn < __initcall0_start; fn++)
1312                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1313 }
1314
1315 static int run_init_process(const char *init_filename)
1316 {
1317         const char *const *p;
1318
1319         argv_init[0] = init_filename;
1320         pr_info("Run %s as init process\n", init_filename);
1321         pr_debug("  with arguments:\n");
1322         for (p = argv_init; *p; p++)
1323                 pr_debug("    %s\n", *p);
1324         pr_debug("  with environment:\n");
1325         for (p = envp_init; *p; p++)
1326                 pr_debug("    %s\n", *p);
1327         return do_execve(getname_kernel(init_filename),
1328                 (const char __user *const __user *)argv_init,
1329                 (const char __user *const __user *)envp_init);
1330 }
1331
1332 static int try_to_run_init_process(const char *init_filename)
1333 {
1334         int ret;
1335
1336         ret = run_init_process(init_filename);
1337
1338         if (ret && ret != -ENOENT) {
1339                 pr_err("Starting init: %s exists but couldn't execute it (error %d)\n",
1340                        init_filename, ret);
1341         }
1342
1343         return ret;
1344 }
1345
1346 static noinline void __init kernel_init_freeable(void);
1347
1348 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) || defined(CONFIG_STRICT_MODULE_RWX)
1349 bool rodata_enabled __ro_after_init = true;
1350 static int __init set_debug_rodata(char *str)
1351 {
1352         return strtobool(str, &rodata_enabled);
1353 }
1354 __setup("rodata=", set_debug_rodata);
1355 #endif
1356
1357 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
1358 static void mark_readonly(void)
1359 {
1360         if (rodata_enabled) {
1361                 /*
1362                  * load_module() results in W+X mappings, which are cleaned
1363                  * up with call_rcu().  Let's make sure that queued work is
1364                  * flushed so that we don't hit false positives looking for
1365                  * insecure pages which are W+X.
1366                  */
1367                 rcu_barrier();
1368                 mark_rodata_ro();
1369                 rodata_test();
1370         } else
1371                 pr_info("Kernel memory protection disabled.\n");
1372 }
1373 #elif defined(CONFIG_ARCH_HAS_STRICT_KERNEL_RWX)
1374 static inline void mark_readonly(void)
1375 {
1376         pr_warn("Kernel memory protection not selected by kernel config.\n");
1377 }
1378 #else
1379 static inline void mark_readonly(void)
1380 {
1381         pr_warn("This architecture does not have kernel memory protection.\n");
1382 }
1383 #endif
1384
1385 void __weak free_initmem(void)
1386 {
1387         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
1388 }
1389
1390 static int __ref kernel_init(void *unused)
1391 {
1392         int ret;
1393
1394         kernel_init_freeable();
1395         /* need to finish all async __init code before freeing the memory */
1396         async_synchronize_full();
1397         ftrace_free_init_mem();
1398         free_initmem();
1399         mark_readonly();
1400
1401         /*
1402          * Kernel mappings are now finalized - update the userspace page-table
1403          * to finalize PTI.
1404          */
1405         pti_finalize();
1406
1407         system_state = SYSTEM_RUNNING;
1408         numa_default_policy();
1409
1410         rcu_end_inkernel_boot();
1411
1412         if (ramdisk_execute_command) {
1413                 ret = run_init_process(ramdisk_execute_command);
1414                 if (!ret)
1415                         return 0;
1416                 pr_err("Failed to execute %s (error %d)\n",
1417                        ramdisk_execute_command, ret);
1418         }
1419
1420         /*
1421          * We try each of these until one succeeds.
1422          *
1423          * The Bourne shell can be used instead of init if we are
1424          * trying to recover a really broken machine.
1425          */
1426         if (execute_command) {
1427                 ret = run_init_process(execute_command);
1428                 if (!ret)
1429                         return 0;
1430                 panic("Requested init %s failed (error %d).",
1431                       execute_command, ret);
1432         }
1433         if (!try_to_run_init_process("/sbin/init") ||
1434             !try_to_run_init_process("/etc/init") ||
1435             !try_to_run_init_process("/bin/init") ||
1436             !try_to_run_init_process("/bin/sh"))
1437                 return 0;
1438
1439         panic("No working init found.  Try passing init= option to kernel. "
1440               "See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance.");
1441 }
1442
1443 void console_on_rootfs(void)
1444 {
1445         /* Open the /dev/console as stdin, this should never fail */
1446         if (ksys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
1447                 pr_err("Warning: unable to open an initial console.\n");
1448
1449         /* create stdout/stderr */
1450         (void) ksys_dup(0);
1451         (void) ksys_dup(0);
1452 }
1453
1454 static noinline void __init kernel_init_freeable(void)
1455 {
1456         /*
1457          * Wait until kthreadd is all set-up.
1458          */
1459         wait_for_completion(&kthreadd_done);
1460
1461         /* Now the scheduler is fully set up and can do blocking allocations */
1462         gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;
1463
1464         /*
1465          * init can allocate pages on any node
1466          */
1467         set_mems_allowed(node_states[N_MEMORY]);
1468
1469         cad_pid = task_pid(current);
1470
1471         smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);
1472
1473         workqueue_init();
1474
1475         init_mm_internals();
1476
1477         do_pre_smp_initcalls();
1478         lockup_detector_init();
1479
1480         smp_init();
1481         sched_init_smp();
1482
1483         page_alloc_init_late();
1484         /* Initialize page ext after all struct pages are initialized. */
1485         page_ext_init();
1486
1487         do_basic_setup();
1488
1489         console_on_rootfs();
1490
1491         /*
1492          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
1493          * the work
1494          */
1495
1496         if (!ramdisk_execute_command)
1497                 ramdisk_execute_command = "/init";
1498
1499         if (ksys_access((const char __user *)
1500                         ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
1501                 ramdisk_execute_command = NULL;
1502                 prepare_namespace();
1503         }
1504
1505         /*
1506          * Ok, we have completed the initial bootup, and
1507          * we're essentially up and running. Get rid of the
1508          * initmem segments and start the user-mode stuff..
1509          *
1510          * rootfs is available now, try loading the public keys
1511          * and default modules
1512          */
1513
1514         integrity_load_keys();
1515 }