Merge tag 'block-5.14-2021-08-07' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / arm / kernel / setup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/arch/arm/kernel/setup.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1995-2001 Russell King
6  */
7 #include <linux/efi.h>
8 #include <linux/export.h>
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/stddef.h>
11 #include <linux/ioport.h>
12 #include <linux/delay.h>
13 #include <linux/utsname.h>
14 #include <linux/initrd.h>
15 #include <linux/console.h>
16 #include <linux/seq_file.h>
17 #include <linux/screen_info.h>
18 #include <linux/of_platform.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/kexec.h>
21 #include <linux/libfdt.h>
22 #include <linux/of_fdt.h>
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/smp.h>
26 #include <linux/proc_fs.h>
27 #include <linux/memblock.h>
28 #include <linux/bug.h>
29 #include <linux/compiler.h>
30 #include <linux/sort.h>
31 #include <linux/psci.h>
32
33 #include <asm/unified.h>
34 #include <asm/cp15.h>
35 #include <asm/cpu.h>
36 #include <asm/cputype.h>
37 #include <asm/efi.h>
38 #include <asm/elf.h>
39 #include <asm/early_ioremap.h>
40 #include <asm/fixmap.h>
41 #include <asm/procinfo.h>
42 #include <asm/psci.h>
43 #include <asm/sections.h>
44 #include <asm/setup.h>
45 #include <asm/smp_plat.h>
46 #include <asm/mach-types.h>
47 #include <asm/cacheflush.h>
48 #include <asm/cachetype.h>
49 #include <asm/tlbflush.h>
50 #include <asm/xen/hypervisor.h>
51
52 #include <asm/prom.h>
53 #include <asm/mach/arch.h>
54 #include <asm/mach/irq.h>
55 #include <asm/mach/time.h>
56 #include <asm/system_info.h>
57 #include <asm/system_misc.h>
58 #include <asm/traps.h>
59 #include <asm/unwind.h>
60 #include <asm/memblock.h>
61 #include <asm/virt.h>
62 #include <asm/kasan.h>
63
64 #include "atags.h"
65
66
67 #if defined(CONFIG_FPE_NWFPE) || defined(CONFIG_FPE_FASTFPE)
68 char fpe_type[8];
69
70 static int __init fpe_setup(char *line)
71 {
72         memcpy(fpe_type, line, 8);
73         return 1;
74 }
75
76 __setup("fpe=", fpe_setup);
77 #endif
78
79 extern void init_default_cache_policy(unsigned long);
80 extern void paging_init(const struct machine_desc *desc);
81 extern void early_mm_init(const struct machine_desc *);
82 extern void adjust_lowmem_bounds(void);
83 extern enum reboot_mode reboot_mode;
84 extern void setup_dma_zone(const struct machine_desc *desc);
85
86 unsigned int processor_id;
87 EXPORT_SYMBOL(processor_id);
88 unsigned int __machine_arch_type __read_mostly;
89 EXPORT_SYMBOL(__machine_arch_type);
90 unsigned int cacheid __read_mostly;
91 EXPORT_SYMBOL(cacheid);
92
93 unsigned int __atags_pointer __initdata;
94
95 unsigned int system_rev;
96 EXPORT_SYMBOL(system_rev);
97
98 const char *system_serial;
99 EXPORT_SYMBOL(system_serial);
100
101 unsigned int system_serial_low;
102 EXPORT_SYMBOL(system_serial_low);
103
104 unsigned int system_serial_high;
105 EXPORT_SYMBOL(system_serial_high);
106
107 unsigned int elf_hwcap __read_mostly;
108 EXPORT_SYMBOL(elf_hwcap);
109
110 unsigned int elf_hwcap2 __read_mostly;
111 EXPORT_SYMBOL(elf_hwcap2);
112
113
114 #ifdef MULTI_CPU
115 struct processor processor __ro_after_init;
116 #if defined(CONFIG_BIG_LITTLE) && defined(CONFIG_HARDEN_BRANCH_PREDICTOR)
117 struct processor *cpu_vtable[NR_CPUS] = {
118         [0] = &processor,
119 };
120 #endif
121 #endif
122 #ifdef MULTI_TLB
123 struct cpu_tlb_fns cpu_tlb __ro_after_init;
124 #endif
125 #ifdef MULTI_USER
126 struct cpu_user_fns cpu_user __ro_after_init;
127 #endif
128 #ifdef MULTI_CACHE
129 struct cpu_cache_fns cpu_cache __ro_after_init;
130 #endif
131 #ifdef CONFIG_OUTER_CACHE
132 struct outer_cache_fns outer_cache __ro_after_init;
133 EXPORT_SYMBOL(outer_cache);
134 #endif
135
136 /*
137  * Cached cpu_architecture() result for use by assembler code.
138  * C code should use the cpu_architecture() function instead of accessing this
139  * variable directly.
140  */
141 int __cpu_architecture __read_mostly = CPU_ARCH_UNKNOWN;
142
143 struct stack {
144         u32 irq[3];
145         u32 abt[3];
146         u32 und[3];
147         u32 fiq[3];
148 } ____cacheline_aligned;
149
150 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
151 static struct stack stacks[NR_CPUS];
152 #endif
153
154 char elf_platform[ELF_PLATFORM_SIZE];
155 EXPORT_SYMBOL(elf_platform);
156
157 static const char *cpu_name;
158 static const char *machine_name;
159 static char __initdata cmd_line[COMMAND_LINE_SIZE];
160 const struct machine_desc *machine_desc __initdata;
161
162 static union { char c[4]; unsigned long l; } endian_test __initdata = { { 'l', '?', '?', 'b' } };
163 #define ENDIANNESS ((char)endian_test.l)
164
165 DEFINE_PER_CPU(struct cpuinfo_arm, cpu_data);
166
167 /*
168  * Standard memory resources
169  */
170 static struct resource mem_res[] = {
171         {
172                 .name = "Video RAM",
173                 .start = 0,
174                 .end = 0,
175                 .flags = IORESOURCE_MEM
176         },
177         {
178                 .name = "Kernel code",
179                 .start = 0,
180                 .end = 0,
181                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
182         },
183         {
184                 .name = "Kernel data",
185                 .start = 0,
186                 .end = 0,
187                 .flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM
188         }
189 };
190
191 #define video_ram   mem_res[0]
192 #define kernel_code mem_res[1]
193 #define kernel_data mem_res[2]
194
195 static struct resource io_res[] = {
196         {
197                 .name = "reserved",
198                 .start = 0x3bc,
199                 .end = 0x3be,
200                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
201         },
202         {
203                 .name = "reserved",
204                 .start = 0x378,
205                 .end = 0x37f,
206                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
207         },
208         {
209                 .name = "reserved",
210                 .start = 0x278,
211                 .end = 0x27f,
212                 .flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_BUSY
213         }
214 };
215
216 #define lp0 io_res[0]
217 #define lp1 io_res[1]
218 #define lp2 io_res[2]
219
220 static const char *proc_arch[] = {
221         "undefined/unknown",
222         "3",
223         "4",
224         "4T",
225         "5",
226         "5T",
227         "5TE",
228         "5TEJ",
229         "6TEJ",
230         "7",
231         "7M",
232         "?(12)",
233         "?(13)",
234         "?(14)",
235         "?(15)",
236         "?(16)",
237         "?(17)",
238 };
239
240 #ifdef CONFIG_CPU_V7M
241 static int __get_cpu_architecture(void)
242 {
243         return CPU_ARCH_ARMv7M;
244 }
245 #else
246 static int __get_cpu_architecture(void)
247 {
248         int cpu_arch;
249
250         if ((read_cpuid_id() & 0x0008f000) == 0) {
251                 cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
252         } else if ((read_cpuid_id() & 0x0008f000) == 0x00007000) {
253                 cpu_arch = (read_cpuid_id() & (1 << 23)) ? CPU_ARCH_ARMv4T : CPU_ARCH_ARMv3;
254         } else if ((read_cpuid_id() & 0x00080000) == 0x00000000) {
255                 cpu_arch = (read_cpuid_id() >> 16) & 7;
256                 if (cpu_arch)
257                         cpu_arch += CPU_ARCH_ARMv3;
258         } else if ((read_cpuid_id() & 0x000f0000) == 0x000f0000) {
259                 /* Revised CPUID format. Read the Memory Model Feature
260                  * Register 0 and check for VMSAv7 or PMSAv7 */
261                 unsigned int mmfr0 = read_cpuid_ext(CPUID_EXT_MMFR0);
262                 if ((mmfr0 & 0x0000000f) >= 0x00000003 ||
263                     (mmfr0 & 0x000000f0) >= 0x00000030)
264                         cpu_arch = CPU_ARCH_ARMv7;
265                 else if ((mmfr0 & 0x0000000f) == 0x00000002 ||
266                          (mmfr0 & 0x000000f0) == 0x00000020)
267                         cpu_arch = CPU_ARCH_ARMv6;
268                 else
269                         cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
270         } else
271                 cpu_arch = CPU_ARCH_UNKNOWN;
272
273         return cpu_arch;
274 }
275 #endif
276
277 int __pure cpu_architecture(void)
278 {
279         BUG_ON(__cpu_architecture == CPU_ARCH_UNKNOWN);
280
281         return __cpu_architecture;
282 }
283
284 static int cpu_has_aliasing_icache(unsigned int arch)
285 {
286         int aliasing_icache;
287         unsigned int id_reg, num_sets, line_size;
288
289         /* PIPT caches never alias. */
290         if (icache_is_pipt())
291                 return 0;
292
293         /* arch specifies the register format */
294         switch (arch) {
295         case CPU_ARCH_ARMv7:
296                 set_csselr(CSSELR_ICACHE | CSSELR_L1);
297                 isb();
298                 id_reg = read_ccsidr();
299                 line_size = 4 << ((id_reg & 0x7) + 2);
300                 num_sets = ((id_reg >> 13) & 0x7fff) + 1;
301                 aliasing_icache = (line_size * num_sets) > PAGE_SIZE;
302                 break;
303         case CPU_ARCH_ARMv6:
304                 aliasing_icache = read_cpuid_cachetype() & (1 << 11);
305                 break;
306         default:
307                 /* I-cache aliases will be handled by D-cache aliasing code */
308                 aliasing_icache = 0;
309         }
310
311         return aliasing_icache;
312 }
313
314 static void __init cacheid_init(void)
315 {
316         unsigned int arch = cpu_architecture();
317
318         if (arch >= CPU_ARCH_ARMv6) {
319                 unsigned int cachetype = read_cpuid_cachetype();
320
321                 if ((arch == CPU_ARCH_ARMv7M) && !(cachetype & 0xf000f)) {
322                         cacheid = 0;
323                 } else if ((cachetype & (7 << 29)) == 4 << 29) {
324                         /* ARMv7 register format */
325                         arch = CPU_ARCH_ARMv7;
326                         cacheid = CACHEID_VIPT_NONALIASING;
327                         switch (cachetype & (3 << 14)) {
328                         case (1 << 14):
329                                 cacheid |= CACHEID_ASID_TAGGED;
330                                 break;
331                         case (3 << 14):
332                                 cacheid |= CACHEID_PIPT;
333                                 break;
334                         }
335                 } else {
336                         arch = CPU_ARCH_ARMv6;
337                         if (cachetype & (1 << 23))
338                                 cacheid = CACHEID_VIPT_ALIASING;
339                         else
340                                 cacheid = CACHEID_VIPT_NONALIASING;
341                 }
342                 if (cpu_has_aliasing_icache(arch))
343                         cacheid |= CACHEID_VIPT_I_ALIASING;
344         } else {
345                 cacheid = CACHEID_VIVT;
346         }
347
348         pr_info("CPU: %s data cache, %s instruction cache\n",
349                 cache_is_vivt() ? "VIVT" :
350                 cache_is_vipt_aliasing() ? "VIPT aliasing" :
351                 cache_is_vipt_nonaliasing() ? "PIPT / VIPT nonaliasing" : "unknown",
352                 cache_is_vivt() ? "VIVT" :
353                 icache_is_vivt_asid_tagged() ? "VIVT ASID tagged" :
354                 icache_is_vipt_aliasing() ? "VIPT aliasing" :
355                 icache_is_pipt() ? "PIPT" :
356                 cache_is_vipt_nonaliasing() ? "VIPT nonaliasing" : "unknown");
357 }
358
359 /*
360  * These functions re-use the assembly code in head.S, which
361  * already provide the required functionality.
362  */
363 extern struct proc_info_list *lookup_processor_type(unsigned int);
364
365 void __init early_print(const char *str, ...)
366 {
367         extern void printascii(const char *);
368         char buf[256];
369         va_list ap;
370
371         va_start(ap, str);
372         vsnprintf(buf, sizeof(buf), str, ap);
373         va_end(ap);
374
375 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
376         printascii(buf);
377 #endif
378         printk("%s", buf);
379 }
380
381 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_IDIV
382
383 static inline u32 __attribute_const__ sdiv_instruction(void)
384 {
385         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
386                 /* "sdiv r0, r0, r1" */
387                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0xfb90, 0xf0f1);
388                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
389         }
390
391         /* "sdiv r0, r0, r1" */
392         return __opcode_to_mem_arm(0xe710f110);
393 }
394
395 static inline u32 __attribute_const__ udiv_instruction(void)
396 {
397         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
398                 /* "udiv r0, r0, r1" */
399                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0xfbb0, 0xf0f1);
400                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
401         }
402
403         /* "udiv r0, r0, r1" */
404         return __opcode_to_mem_arm(0xe730f110);
405 }
406
407 static inline u32 __attribute_const__ bx_lr_instruction(void)
408 {
409         if (IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL)) {
410                 /* "bx lr; nop" */
411                 u32 insn = __opcode_thumb32_compose(0x4770, 0x46c0);
412                 return __opcode_to_mem_thumb32(insn);
413         }
414
415         /* "bx lr" */
416         return __opcode_to_mem_arm(0xe12fff1e);
417 }
418
419 static void __init patch_aeabi_idiv(void)
420 {
421         extern void __aeabi_uidiv(void);
422         extern void __aeabi_idiv(void);
423         uintptr_t fn_addr;
424         unsigned int mask;
425
426         mask = IS_ENABLED(CONFIG_THUMB2_KERNEL) ? HWCAP_IDIVT : HWCAP_IDIVA;
427         if (!(elf_hwcap & mask))
428                 return;
429
430         pr_info("CPU: div instructions available: patching division code\n");
431
432         fn_addr = ((uintptr_t)&__aeabi_uidiv) & ~1;
433         asm ("" : "+g" (fn_addr));
434         ((u32 *)fn_addr)[0] = udiv_instruction();
435         ((u32 *)fn_addr)[1] = bx_lr_instruction();
436         flush_icache_range(fn_addr, fn_addr + 8);
437
438         fn_addr = ((uintptr_t)&__aeabi_idiv) & ~1;
439         asm ("" : "+g" (fn_addr));
440         ((u32 *)fn_addr)[0] = sdiv_instruction();
441         ((u32 *)fn_addr)[1] = bx_lr_instruction();
442         flush_icache_range(fn_addr, fn_addr + 8);
443 }
444
445 #else
446 static inline void patch_aeabi_idiv(void) { }
447 #endif
448
449 static void __init cpuid_init_hwcaps(void)
450 {
451         int block;
452         u32 isar5;
453
454         if (cpu_architecture() < CPU_ARCH_ARMv7)
455                 return;
456
457         block = cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR0, 24);
458         if (block >= 2)
459                 elf_hwcap |= HWCAP_IDIVA;
460         if (block >= 1)
461                 elf_hwcap |= HWCAP_IDIVT;
462
463         /* LPAE implies atomic ldrd/strd instructions */
464         block = cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_MMFR0, 0);
465         if (block >= 5)
466                 elf_hwcap |= HWCAP_LPAE;
467
468         /* check for supported v8 Crypto instructions */
469         isar5 = read_cpuid_ext(CPUID_EXT_ISAR5);
470
471         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 4);
472         if (block >= 2)
473                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_PMULL;
474         if (block >= 1)
475                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_AES;
476
477         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 8);
478         if (block >= 1)
479                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_SHA1;
480
481         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 12);
482         if (block >= 1)
483                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_SHA2;
484
485         block = cpuid_feature_extract_field(isar5, 16);
486         if (block >= 1)
487                 elf_hwcap2 |= HWCAP2_CRC32;
488 }
489
490 static void __init elf_hwcap_fixup(void)
491 {
492         unsigned id = read_cpuid_id();
493
494         /*
495          * HWCAP_TLS is available only on 1136 r1p0 and later,
496          * see also kuser_get_tls_init.
497          */
498         if (read_cpuid_part() == ARM_CPU_PART_ARM1136 &&
499             ((id >> 20) & 3) == 0) {
500                 elf_hwcap &= ~HWCAP_TLS;
501                 return;
502         }
503
504         /* Verify if CPUID scheme is implemented */
505         if ((id & 0x000f0000) != 0x000f0000)
506                 return;
507
508         /*
509          * If the CPU supports LDREX/STREX and LDREXB/STREXB,
510          * avoid advertising SWP; it may not be atomic with
511          * multiprocessing cores.
512          */
513         if (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) > 1 ||
514             (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) == 1 &&
515              cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR4, 20) >= 3))
516                 elf_hwcap &= ~HWCAP_SWP;
517 }
518
519 /*
520  * cpu_init - initialise one CPU.
521  *
522  * cpu_init sets up the per-CPU stacks.
523  */
524 void notrace cpu_init(void)
525 {
526 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
527         unsigned int cpu = smp_processor_id();
528         struct stack *stk = &stacks[cpu];
529
530         if (cpu >= NR_CPUS) {
531                 pr_crit("CPU%u: bad primary CPU number\n", cpu);
532                 BUG();
533         }
534
535         /*
536          * This only works on resume and secondary cores. For booting on the
537          * boot cpu, smp_prepare_boot_cpu is called after percpu area setup.
538          */
539         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(cpu));
540
541         cpu_proc_init();
542
543         /*
544          * Define the placement constraint for the inline asm directive below.
545          * In Thumb-2, msr with an immediate value is not allowed.
546          */
547 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
548 #define PLC_l   "l"
549 #define PLC_r   "r"
550 #else
551 #define PLC_l   "I"
552 #define PLC_r   "I"
553 #endif
554
555         /*
556          * setup stacks for re-entrant exception handlers
557          */
558         __asm__ (
559         "msr    cpsr_c, %1\n\t"
560         "add    r14, %0, %2\n\t"
561         "mov    sp, r14\n\t"
562         "msr    cpsr_c, %3\n\t"
563         "add    r14, %0, %4\n\t"
564         "mov    sp, r14\n\t"
565         "msr    cpsr_c, %5\n\t"
566         "add    r14, %0, %6\n\t"
567         "mov    sp, r14\n\t"
568         "msr    cpsr_c, %7\n\t"
569         "add    r14, %0, %8\n\t"
570         "mov    sp, r14\n\t"
571         "msr    cpsr_c, %9"
572             :
573             : "r" (stk),
574               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | IRQ_MODE),
575               "I" (offsetof(struct stack, irq[0])),
576               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | ABT_MODE),
577               "I" (offsetof(struct stack, abt[0])),
578               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | UND_MODE),
579               "I" (offsetof(struct stack, und[0])),
580               PLC_r (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | FIQ_MODE),
581               "I" (offsetof(struct stack, fiq[0])),
582               PLC_l (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE)
583             : "r14");
584 #endif
585 }
586
587 u32 __cpu_logical_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = MPIDR_INVALID };
588
589 void __init smp_setup_processor_id(void)
590 {
591         int i;
592         u32 mpidr = is_smp() ? read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK : 0;
593         u32 cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 0);
594
595         cpu_logical_map(0) = cpu;
596         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; ++i)
597                 cpu_logical_map(i) = i == cpu ? 0 : i;
598
599         /*
600          * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by
601          * using percpu variable early, for example, lockdep will
602          * access percpu variable inside lock_release
603          */
604         set_my_cpu_offset(0);
605
606         pr_info("Booting Linux on physical CPU 0x%x\n", mpidr);
607 }
608
609 struct mpidr_hash mpidr_hash;
610 #ifdef CONFIG_SMP
611 /**
612  * smp_build_mpidr_hash - Pre-compute shifts required at each affinity
613  *                        level in order to build a linear index from an
614  *                        MPIDR value. Resulting algorithm is a collision
615  *                        free hash carried out through shifting and ORing
616  */
617 static void __init smp_build_mpidr_hash(void)
618 {
619         u32 i, affinity;
620         u32 fs[3], bits[3], ls, mask = 0;
621         /*
622          * Pre-scan the list of MPIDRS and filter out bits that do
623          * not contribute to affinity levels, ie they never toggle.
624          */
625         for_each_possible_cpu(i)
626                 mask |= (cpu_logical_map(i) ^ cpu_logical_map(0));
627         pr_debug("mask of set bits 0x%x\n", mask);
628         /*
629          * Find and stash the last and first bit set at all affinity levels to
630          * check how many bits are required to represent them.
631          */
632         for (i = 0; i < 3; i++) {
633                 affinity = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mask, i);
634                 /*
635                  * Find the MSB bit and LSB bits position
636                  * to determine how many bits are required
637                  * to express the affinity level.
638                  */
639                 ls = fls(affinity);
640                 fs[i] = affinity ? ffs(affinity) - 1 : 0;
641                 bits[i] = ls - fs[i];
642         }
643         /*
644          * An index can be created from the MPIDR by isolating the
645          * significant bits at each affinity level and by shifting
646          * them in order to compress the 24 bits values space to a
647          * compressed set of values. This is equivalent to hashing
648          * the MPIDR through shifting and ORing. It is a collision free
649          * hash though not minimal since some levels might contain a number
650          * of CPUs that is not an exact power of 2 and their bit
651          * representation might contain holes, eg MPIDR[7:0] = {0x2, 0x80}.
652          */
653         mpidr_hash.shift_aff[0] = fs[0];
654         mpidr_hash.shift_aff[1] = MPIDR_LEVEL_BITS + fs[1] - bits[0];
655         mpidr_hash.shift_aff[2] = 2*MPIDR_LEVEL_BITS + fs[2] -
656                                                 (bits[1] + bits[0]);
657         mpidr_hash.mask = mask;
658         mpidr_hash.bits = bits[2] + bits[1] + bits[0];
659         pr_debug("MPIDR hash: aff0[%u] aff1[%u] aff2[%u] mask[0x%x] bits[%u]\n",
660                                 mpidr_hash.shift_aff[0],
661                                 mpidr_hash.shift_aff[1],
662                                 mpidr_hash.shift_aff[2],
663                                 mpidr_hash.mask,
664                                 mpidr_hash.bits);
665         /*
666          * 4x is an arbitrary value used to warn on a hash table much bigger
667          * than expected on most systems.
668          */
669         if (mpidr_hash_size() > 4 * num_possible_cpus())
670                 pr_warn("Large number of MPIDR hash buckets detected\n");
671         sync_cache_w(&mpidr_hash);
672 }
673 #endif
674
675 /*
676  * locate processor in the list of supported processor types.  The linker
677  * builds this table for us from the entries in arch/arm/mm/proc-*.S
678  */
679 struct proc_info_list *lookup_processor(u32 midr)
680 {
681         struct proc_info_list *list = lookup_processor_type(midr);
682
683         if (!list) {
684                 pr_err("CPU%u: configuration botched (ID %08x), CPU halted\n",
685                        smp_processor_id(), midr);
686                 while (1)
687                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
688         }
689
690         return list;
691 }
692
693 static void __init setup_processor(void)
694 {
695         unsigned int midr = read_cpuid_id();
696         struct proc_info_list *list = lookup_processor(midr);
697
698         cpu_name = list->cpu_name;
699         __cpu_architecture = __get_cpu_architecture();
700
701         init_proc_vtable(list->proc);
702 #ifdef MULTI_TLB
703         cpu_tlb = *list->tlb;
704 #endif
705 #ifdef MULTI_USER
706         cpu_user = *list->user;
707 #endif
708 #ifdef MULTI_CACHE
709         cpu_cache = *list->cache;
710 #endif
711
712         pr_info("CPU: %s [%08x] revision %d (ARMv%s), cr=%08lx\n",
713                 list->cpu_name, midr, midr & 15,
714                 proc_arch[cpu_architecture()], get_cr());
715
716         snprintf(init_utsname()->machine, __NEW_UTS_LEN + 1, "%s%c",
717                  list->arch_name, ENDIANNESS);
718         snprintf(elf_platform, ELF_PLATFORM_SIZE, "%s%c",
719                  list->elf_name, ENDIANNESS);
720         elf_hwcap = list->elf_hwcap;
721
722         cpuid_init_hwcaps();
723         patch_aeabi_idiv();
724
725 #ifndef CONFIG_ARM_THUMB
726         elf_hwcap &= ~(HWCAP_THUMB | HWCAP_IDIVT);
727 #endif
728 #ifdef CONFIG_MMU
729         init_default_cache_policy(list->__cpu_mm_mmu_flags);
730 #endif
731         erratum_a15_798181_init();
732
733         elf_hwcap_fixup();
734
735         cacheid_init();
736         cpu_init();
737 }
738
739 void __init dump_machine_table(void)
740 {
741         const struct machine_desc *p;
742
743         early_print("Available machine support:\n\nID (hex)\tNAME\n");
744         for_each_machine_desc(p)
745                 early_print("%08x\t%s\n", p->nr, p->name);
746
747         early_print("\nPlease check your kernel config and/or bootloader.\n");
748
749         while (true)
750                 /* can't use cpu_relax() here as it may require MMU setup */;
751 }
752
753 int __init arm_add_memory(u64 start, u64 size)
754 {
755         u64 aligned_start;
756
757         /*
758          * Ensure that start/size are aligned to a page boundary.
759          * Size is rounded down, start is rounded up.
760          */
761         aligned_start = PAGE_ALIGN(start);
762         if (aligned_start > start + size)
763                 size = 0;
764         else
765                 size -= aligned_start - start;
766
767 #ifndef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
768         if (aligned_start > ULONG_MAX) {
769                 pr_crit("Ignoring memory at 0x%08llx outside 32-bit physical address space\n",
770                         start);
771                 return -EINVAL;
772         }
773
774         if (aligned_start + size > ULONG_MAX) {
775                 pr_crit("Truncating memory at 0x%08llx to fit in 32-bit physical address space\n",
776                         (long long)start);
777                 /*
778                  * To ensure bank->start + bank->size is representable in
779                  * 32 bits, we use ULONG_MAX as the upper limit rather than 4GB.
780                  * This means we lose a page after masking.
781                  */
782                 size = ULONG_MAX - aligned_start;
783         }
784 #endif
785
786         if (aligned_start < PHYS_OFFSET) {
787                 if (aligned_start + size <= PHYS_OFFSET) {
788                         pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
789                                 aligned_start, aligned_start + size);
790                         return -EINVAL;
791                 }
792
793                 pr_info("Ignoring memory below PHYS_OFFSET: 0x%08llx-0x%08llx\n",
794                         aligned_start, (u64)PHYS_OFFSET);
795
796                 size -= PHYS_OFFSET - aligned_start;
797                 aligned_start = PHYS_OFFSET;
798         }
799
800         start = aligned_start;
801         size = size & ~(phys_addr_t)(PAGE_SIZE - 1);
802
803         /*
804          * Check whether this memory region has non-zero size or
805          * invalid node number.
806          */
807         if (size == 0)
808                 return -EINVAL;
809
810         memblock_add(start, size);
811         return 0;
812 }
813
814 /*
815  * Pick out the memory size.  We look for mem=size@start,
816  * where start and size are "size[KkMm]"
817  */
818
819 static int __init early_mem(char *p)
820 {
821         static int usermem __initdata = 0;
822         u64 size;
823         u64 start;
824         char *endp;
825
826         /*
827          * If the user specifies memory size, we
828          * blow away any automatically generated
829          * size.
830          */
831         if (usermem == 0) {
832                 usermem = 1;
833                 memblock_remove(memblock_start_of_DRAM(),
834                         memblock_end_of_DRAM() - memblock_start_of_DRAM());
835         }
836
837         start = PHYS_OFFSET;
838         size  = memparse(p, &endp);
839         if (*endp == '@')
840                 start = memparse(endp + 1, NULL);
841
842         arm_add_memory(start, size);
843
844         return 0;
845 }
846 early_param("mem", early_mem);
847
848 static void __init request_standard_resources(const struct machine_desc *mdesc)
849 {
850         phys_addr_t start, end, res_end;
851         struct resource *res;
852         u64 i;
853
854         kernel_code.start   = virt_to_phys(_text);
855         kernel_code.end     = virt_to_phys(__init_begin - 1);
856         kernel_data.start   = virt_to_phys(_sdata);
857         kernel_data.end     = virt_to_phys(_end - 1);
858
859         for_each_mem_range(i, &start, &end) {
860                 unsigned long boot_alias_start;
861
862                 /*
863                  * In memblock, end points to the first byte after the
864                  * range while in resourses, end points to the last byte in
865                  * the range.
866                  */
867                 res_end = end - 1;
868
869                 /*
870                  * Some systems have a special memory alias which is only
871                  * used for booting.  We need to advertise this region to
872                  * kexec-tools so they know where bootable RAM is located.
873                  */
874                 boot_alias_start = phys_to_idmap(start);
875                 if (arm_has_idmap_alias() && boot_alias_start != IDMAP_INVALID_ADDR) {
876                         res = memblock_alloc(sizeof(*res), SMP_CACHE_BYTES);
877                         if (!res)
878                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
879                                       __func__, sizeof(*res));
880                         res->name = "System RAM (boot alias)";
881                         res->start = boot_alias_start;
882                         res->end = phys_to_idmap(res_end);
883                         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
884                         request_resource(&iomem_resource, res);
885                 }
886
887                 res = memblock_alloc(sizeof(*res), SMP_CACHE_BYTES);
888                 if (!res)
889                         panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__,
890                               sizeof(*res));
891                 res->name  = "System RAM";
892                 res->start = start;
893                 res->end = res_end;
894                 res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
895
896                 request_resource(&iomem_resource, res);
897
898                 if (kernel_code.start >= res->start &&
899                     kernel_code.end <= res->end)
900                         request_resource(res, &kernel_code);
901                 if (kernel_data.start >= res->start &&
902                     kernel_data.end <= res->end)
903                         request_resource(res, &kernel_data);
904         }
905
906         if (mdesc->video_start) {
907                 video_ram.start = mdesc->video_start;
908                 video_ram.end   = mdesc->video_end;
909                 request_resource(&iomem_resource, &video_ram);
910         }
911
912         /*
913          * Some machines don't have the possibility of ever
914          * possessing lp0, lp1 or lp2
915          */
916         if (mdesc->reserve_lp0)
917                 request_resource(&ioport_resource, &lp0);
918         if (mdesc->reserve_lp1)
919                 request_resource(&ioport_resource, &lp1);
920         if (mdesc->reserve_lp2)
921                 request_resource(&ioport_resource, &lp2);
922 }
923
924 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE) || defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE) || \
925     defined(CONFIG_EFI)
926 struct screen_info screen_info = {
927  .orig_video_lines      = 30,
928  .orig_video_cols       = 80,
929  .orig_video_mode       = 0,
930  .orig_video_ega_bx     = 0,
931  .orig_video_isVGA      = 1,
932  .orig_video_points     = 8
933 };
934 #endif
935
936 static int __init customize_machine(void)
937 {
938         /*
939          * customizes platform devices, or adds new ones
940          * On DT based machines, we fall back to populating the
941          * machine from the device tree, if no callback is provided,
942          * otherwise we would always need an init_machine callback.
943          */
944         if (machine_desc->init_machine)
945                 machine_desc->init_machine();
946
947         return 0;
948 }
949 arch_initcall(customize_machine);
950
951 static int __init init_machine_late(void)
952 {
953         struct device_node *root;
954         int ret;
955
956         if (machine_desc->init_late)
957                 machine_desc->init_late();
958
959         root = of_find_node_by_path("/");
960         if (root) {
961                 ret = of_property_read_string(root, "serial-number",
962                                               &system_serial);
963                 if (ret)
964                         system_serial = NULL;
965         }
966
967         if (!system_serial)
968                 system_serial = kasprintf(GFP_KERNEL, "%08x%08x",
969                                           system_serial_high,
970                                           system_serial_low);
971
972         return 0;
973 }
974 late_initcall(init_machine_late);
975
976 #ifdef CONFIG_KEXEC
977 /*
978  * The crash region must be aligned to 128MB to avoid
979  * zImage relocating below the reserved region.
980  */
981 #define CRASH_ALIGN     (128 << 20)
982
983 static inline unsigned long long get_total_mem(void)
984 {
985         unsigned long total;
986
987         total = max_low_pfn - min_low_pfn;
988         return total << PAGE_SHIFT;
989 }
990
991 /**
992  * reserve_crashkernel() - reserves memory are for crash kernel
993  *
994  * This function reserves memory area given in "crashkernel=" kernel command
995  * line parameter. The memory reserved is used by a dump capture kernel when
996  * primary kernel is crashing.
997  */
998 static void __init reserve_crashkernel(void)
999 {
1000         unsigned long long crash_size, crash_base;
1001         unsigned long long total_mem;
1002         int ret;
1003
1004         total_mem = get_total_mem();
1005         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
1006                                 &crash_size, &crash_base);
1007         if (ret)
1008                 return;
1009
1010         if (crash_base <= 0) {
1011                 unsigned long long crash_max = idmap_to_phys((u32)~0);
1012                 unsigned long long lowmem_max = __pa(high_memory - 1) + 1;
1013                 if (crash_max > lowmem_max)
1014                         crash_max = lowmem_max;
1015                 crash_base = memblock_find_in_range(CRASH_ALIGN, crash_max,
1016                                                     crash_size, CRASH_ALIGN);
1017                 if (!crash_base) {
1018                         pr_err("crashkernel reservation failed - No suitable area found.\n");
1019                         return;
1020                 }
1021         } else {
1022                 unsigned long long start;
1023
1024                 start = memblock_find_in_range(crash_base,
1025                                                crash_base + crash_size,
1026                                                crash_size, SECTION_SIZE);
1027                 if (start != crash_base) {
1028                         pr_err("crashkernel reservation failed - memory is in use.\n");
1029                         return;
1030                 }
1031         }
1032
1033         ret = memblock_reserve(crash_base, crash_size);
1034         if (ret < 0) {
1035                 pr_warn("crashkernel reservation failed - memory is in use (0x%lx)\n",
1036                         (unsigned long)crash_base);
1037                 return;
1038         }
1039
1040         pr_info("Reserving %ldMB of memory at %ldMB for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
1041                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
1042                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
1043                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
1044
1045         /* The crashk resource must always be located in normal mem */
1046         crashk_res.start = crash_base;
1047         crashk_res.end = crash_base + crash_size - 1;
1048         insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1049
1050         if (arm_has_idmap_alias()) {
1051                 /*
1052                  * If we have a special RAM alias for use at boot, we
1053                  * need to advertise to kexec tools where the alias is.
1054                  */
1055                 static struct resource crashk_boot_res = {
1056                         .name = "Crash kernel (boot alias)",
1057                         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM,
1058                 };
1059
1060                 crashk_boot_res.start = phys_to_idmap(crash_base);
1061                 crashk_boot_res.end = crashk_boot_res.start + crash_size - 1;
1062                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_boot_res);
1063         }
1064 }
1065 #else
1066 static inline void reserve_crashkernel(void) {}
1067 #endif /* CONFIG_KEXEC */
1068
1069 void __init hyp_mode_check(void)
1070 {
1071 #ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT
1072         sync_boot_mode();
1073
1074         if (is_hyp_mode_available()) {
1075                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in HYP mode.\n");
1076                 pr_info("CPU: Virtualization extensions available.\n");
1077         } else if (is_hyp_mode_mismatched()) {
1078                 pr_warn("CPU: WARNING: CPU(s) started in wrong/inconsistent modes (primary CPU mode 0x%x)\n",
1079                         __boot_cpu_mode & MODE_MASK);
1080                 pr_warn("CPU: This may indicate a broken bootloader or firmware.\n");
1081         } else
1082                 pr_info("CPU: All CPU(s) started in SVC mode.\n");
1083 #endif
1084 }
1085
1086 static void (*__arm_pm_restart)(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd);
1087
1088 static int arm_restart(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
1089                        void *data)
1090 {
1091         __arm_pm_restart(action, data);
1092         return NOTIFY_DONE;
1093 }
1094
1095 static struct notifier_block arm_restart_nb = {
1096         .notifier_call = arm_restart,
1097         .priority = 128,
1098 };
1099
1100 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
1101 {
1102         const struct machine_desc *mdesc = NULL;
1103         void *atags_vaddr = NULL;
1104
1105         if (__atags_pointer)
1106                 atags_vaddr = FDT_VIRT_BASE(__atags_pointer);
1107
1108         setup_processor();
1109         if (atags_vaddr) {
1110                 mdesc = setup_machine_fdt(atags_vaddr);
1111                 if (mdesc)
1112                         memblock_reserve(__atags_pointer,
1113                                          fdt_totalsize(atags_vaddr));
1114         }
1115         if (!mdesc)
1116                 mdesc = setup_machine_tags(atags_vaddr, __machine_arch_type);
1117         if (!mdesc) {
1118                 early_print("\nError: invalid dtb and unrecognized/unsupported machine ID\n");
1119                 early_print("  r1=0x%08x, r2=0x%08x\n", __machine_arch_type,
1120                             __atags_pointer);
1121                 if (__atags_pointer)
1122                         early_print("  r2[]=%*ph\n", 16, atags_vaddr);
1123                 dump_machine_table();
1124         }
1125
1126         machine_desc = mdesc;
1127         machine_name = mdesc->name;
1128         dump_stack_set_arch_desc("%s", mdesc->name);
1129
1130         if (mdesc->reboot_mode != REBOOT_HARD)
1131                 reboot_mode = mdesc->reboot_mode;
1132
1133         setup_initial_init_mm(_text, _etext, _edata, _end);
1134
1135         /* populate cmd_line too for later use, preserving boot_command_line */
1136         strlcpy(cmd_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
1137         *cmdline_p = cmd_line;
1138
1139         early_fixmap_init();
1140         early_ioremap_init();
1141
1142         parse_early_param();
1143
1144 #ifdef CONFIG_MMU
1145         early_mm_init(mdesc);
1146 #endif
1147         setup_dma_zone(mdesc);
1148         xen_early_init();
1149         efi_init();
1150         /*
1151          * Make sure the calculation for lowmem/highmem is set appropriately
1152          * before reserving/allocating any memory
1153          */
1154         adjust_lowmem_bounds();
1155         arm_memblock_init(mdesc);
1156         /* Memory may have been removed so recalculate the bounds. */
1157         adjust_lowmem_bounds();
1158
1159         early_ioremap_reset();
1160
1161         paging_init(mdesc);
1162         kasan_init();
1163         request_standard_resources(mdesc);
1164
1165         if (mdesc->restart) {
1166                 __arm_pm_restart = mdesc->restart;
1167                 register_restart_handler(&arm_restart_nb);
1168         }
1169
1170         unflatten_device_tree();
1171
1172         arm_dt_init_cpu_maps();
1173         psci_dt_init();
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175         if (is_smp()) {
1176                 if (!mdesc->smp_init || !mdesc->smp_init()) {
1177                         if (psci_smp_available())
1178                                 smp_set_ops(&psci_smp_ops);
1179                         else if (mdesc->smp)
1180                                 smp_set_ops(mdesc->smp);
1181                 }
1182                 smp_init_cpus();
1183                 smp_build_mpidr_hash();
1184         }
1185 #endif
1186
1187         if (!is_smp())
1188                 hyp_mode_check();
1189
1190         reserve_crashkernel();
1191
1192 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_MULTI_HANDLER
1193         handle_arch_irq = mdesc->handle_irq;
1194 #endif
1195
1196 #ifdef CONFIG_VT
1197 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
1198         conswitchp = &vga_con;
1199 #endif
1200 #endif
1201
1202         if (mdesc->init_early)
1203                 mdesc->init_early();
1204 }
1205
1206
1207 static int __init topology_init(void)
1208 {
1209         int cpu;
1210
1211         for_each_possible_cpu(cpu) {
1212                 struct cpuinfo_arm *cpuinfo = &per_cpu(cpu_data, cpu);
1213                 cpuinfo->cpu.hotpluggable = platform_can_hotplug_cpu(cpu);
1214                 register_cpu(&cpuinfo->cpu, cpu);
1215         }
1216
1217         return 0;
1218 }
1219 subsys_initcall(topology_init);
1220
1221 #ifdef CONFIG_HAVE_PROC_CPU
1222 static int __init proc_cpu_init(void)
1223 {
1224         struct proc_dir_entry *res;
1225
1226         res = proc_mkdir("cpu", NULL);
1227         if (!res)
1228                 return -ENOMEM;
1229         return 0;
1230 }
1231 fs_initcall(proc_cpu_init);
1232 #endif
1233
1234 static const char *hwcap_str[] = {
1235         "swp",
1236         "half",
1237         "thumb",
1238         "26bit",
1239         "fastmult",
1240         "fpa",
1241         "vfp",
1242         "edsp",
1243         "java",
1244         "iwmmxt",
1245         "crunch",
1246         "thumbee",
1247         "neon",
1248         "vfpv3",
1249         "vfpv3d16",
1250         "tls",
1251         "vfpv4",
1252         "idiva",
1253         "idivt",
1254         "vfpd32",
1255         "lpae",
1256         "evtstrm",
1257         NULL
1258 };
1259
1260 static const char *hwcap2_str[] = {
1261         "aes",
1262         "pmull",
1263         "sha1",
1264         "sha2",
1265         "crc32",
1266         NULL
1267 };
1268
1269 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
1270 {
1271         int i, j;
1272         u32 cpuid;
1273
1274         for_each_online_cpu(i) {
1275                 /*
1276                  * glibc reads /proc/cpuinfo to determine the number of
1277                  * online processors, looking for lines beginning with
1278                  * "processor".  Give glibc what it expects.
1279                  */
1280                 seq_printf(m, "processor\t: %d\n", i);
1281                 cpuid = is_smp() ? per_cpu(cpu_data, i).cpuid : read_cpuid_id();
1282                 seq_printf(m, "model name\t: %s rev %d (%s)\n",
1283                            cpu_name, cpuid & 15, elf_platform);
1284
1285 #if defined(CONFIG_SMP)
1286                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1287                            per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (500000UL/HZ),
1288                            (per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy / (5000UL/HZ)) % 100);
1289 #else
1290                 seq_printf(m, "BogoMIPS\t: %lu.%02lu\n",
1291                            loops_per_jiffy / (500000/HZ),
1292                            (loops_per_jiffy / (5000/HZ)) % 100);
1293 #endif
1294                 /* dump out the processor features */
1295                 seq_puts(m, "Features\t: ");
1296
1297                 for (j = 0; hwcap_str[j]; j++)
1298                         if (elf_hwcap & (1 << j))
1299                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap_str[j]);
1300
1301                 for (j = 0; hwcap2_str[j]; j++)
1302                         if (elf_hwcap2 & (1 << j))
1303                                 seq_printf(m, "%s ", hwcap2_str[j]);
1304
1305                 seq_printf(m, "\nCPU implementer\t: 0x%02x\n", cpuid >> 24);
1306                 seq_printf(m, "CPU architecture: %s\n",
1307                            proc_arch[cpu_architecture()]);
1308
1309                 if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00000000) {
1310                         /* pre-ARM7 */
1311                         seq_printf(m, "CPU part\t: %07x\n", cpuid >> 4);
1312                 } else {
1313                         if ((cpuid & 0x0008f000) == 0x00007000) {
1314                                 /* ARM7 */
1315                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%02x\n",
1316                                            (cpuid >> 16) & 127);
1317                         } else {
1318                                 /* post-ARM7 */
1319                                 seq_printf(m, "CPU variant\t: 0x%x\n",
1320                                            (cpuid >> 20) & 15);
1321                         }
1322                         seq_printf(m, "CPU part\t: 0x%03x\n",
1323                                    (cpuid >> 4) & 0xfff);
1324                 }
1325                 seq_printf(m, "CPU revision\t: %d\n\n", cpuid & 15);
1326         }
1327
1328         seq_printf(m, "Hardware\t: %s\n", machine_name);
1329         seq_printf(m, "Revision\t: %04x\n", system_rev);
1330         seq_printf(m, "Serial\t\t: %s\n", system_serial);
1331
1332         return 0;
1333 }
1334
1335 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1336 {
1337         return *pos < 1 ? (void *)1 : NULL;
1338 }
1339
1340 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
1341 {
1342         ++*pos;
1343         return NULL;
1344 }
1345
1346 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
1347 {
1348 }
1349
1350 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
1351         .start  = c_start,
1352         .next   = c_next,
1353         .stop   = c_stop,
1354         .show   = c_show
1355 };