arch/powerpc/boot/main.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Paul Mackerras 1997.
   3  *
   4  * Updates for PPC64 by Todd Inglett, Dave Engebretsen & Peter Bergner.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11 #include <stdarg.h>
  12 #include <stddef.h>
  13 #include "elf.h"
  14 #include "page.h"
  15 #include "string.h"
  16 #include "stdio.h"
  17 #include "ops.h"
  18 #include "gunzip_util.h"
  19 #include "flatdevtree.h"
  20
  21 extern void flush_cache(void *, unsigned long);
  22
  23 extern char _start[];
  24 extern char __bss_start[];
  25 extern char _end[];
  26 extern char _vmlinux_start[];
  27 extern char _vmlinux_end[];
  28 extern char _initrd_start[];
  29 extern char _initrd_end[];
  30 extern char _dtb_start[];
  31 extern char _dtb_end[];
  32
  33 static struct gunzip_state gzstate;
  34
  35 struct addr_range {
  36         void *addr;
  37         unsigned long size;
  38 };
  39
  40 struct elf_info {
  41         unsigned long loadsize;
  42         unsigned long memsize;
  43         unsigned long elfoffset;
  44 };
  45
  46 typedef void (*kernel_entry_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
  47
  48 #undef DEBUG
  49
  50 static int parse_elf64(void *hdr, struct elf_info *info)
  51 {
  52         Elf64_Ehdr *elf64 = hdr;
  53         Elf64_Phdr *elf64ph;
  54         unsigned int i;
  55
  56         if (!(elf64->e_ident[EI_MAG0]  == ELFMAG0       &&
  57               elf64->e_ident[EI_MAG1]  == ELFMAG1       &&
  58               elf64->e_ident[EI_MAG2]  == ELFMAG2       &&
  59               elf64->e_ident[EI_MAG3]  == ELFMAG3       &&
  60               elf64->e_ident[EI_CLASS] == ELFCLASS64    &&
  61               elf64->e_ident[EI_DATA]  == ELFDATA2MSB   &&
  62               elf64->e_type            == ET_EXEC       &&
  63               elf64->e_machine         == EM_PPC64))
  64                 return 0;
  65
  66         elf64ph = (Elf64_Phdr *)((unsigned long)elf64 +
  67                                  (unsigned long)elf64->e_phoff);
  68         for (i = 0; i < (unsigned int)elf64->e_phnum; i++, elf64ph++)
  69                 if (elf64ph->p_type == PT_LOAD)
  70                         break;
  71         if (i >= (unsigned int)elf64->e_phnum)
  72                 return 0;
  73
  74         info->loadsize = (unsigned long)elf64ph->p_filesz;
  75         info->memsize = (unsigned long)elf64ph->p_memsz;
  76         info->elfoffset = (unsigned long)elf64ph->p_offset;
  77
  78         return 1;
  79 }
  80
  81 static int parse_elf32(void *hdr, struct elf_info *info)
  82 {
  83         Elf32_Ehdr *elf32 = hdr;
  84         Elf32_Phdr *elf32ph;
  85         unsigned int i;
  86
  87         if (!(elf32->e_ident[EI_MAG0]  == ELFMAG0       &&
  88               elf32->e_ident[EI_MAG1]  == ELFMAG1       &&
  89               elf32->e_ident[EI_MAG2]  == ELFMAG2       &&
  90               elf32->e_ident[EI_MAG3]  == ELFMAG3       &&
  91               elf32->e_ident[EI_CLASS] == ELFCLASS32    &&
  92               elf32->e_ident[EI_DATA]  == ELFDATA2MSB   &&
  93               elf32->e_type            == ET_EXEC       &&
  94               elf32->e_machine         == EM_PPC))
  95                 return 0;
  96
  97         elf32ph = (Elf32_Phdr *) ((unsigned long)elf32 + elf32->e_phoff);
  98         for (i = 0; i < elf32->e_phnum; i++, elf32ph++)
  99                 if (elf32ph->p_type == PT_LOAD)
 100                         break;
 101         if (i >= elf32->e_phnum)
 102                 return 0;
 103
 104         info->loadsize = elf32ph->p_filesz;
 105         info->memsize = elf32ph->p_memsz;
 106         info->elfoffset = elf32ph->p_offset;
 107         return 1;
 108 }
 109
 110 static struct addr_range prep_kernel(void)
 111 {
 112         char elfheader[256];
 113         void *vmlinuz_addr = _vmlinux_start;
 114         unsigned long vmlinuz_size = _vmlinux_end - _vmlinux_start;
 115         void *addr = 0;
 116         struct elf_info ei;
 117         int len;
 118
 119         /* gunzip the ELF header of the kernel */
 120         gunzip_start(&gzstate, vmlinuz_addr, vmlinuz_size);
 121         gunzip_exactly(&gzstate, elfheader, sizeof(elfheader));
 122
 123         if (!parse_elf64(elfheader, &ei) && !parse_elf32(elfheader, &ei)) {
 124                 printf("Error: not a valid PPC32 or PPC64 ELF file!\n\r");
 125                 exit();
 126         }
 127         if (platform_ops.image_hdr)
 128                 platform_ops.image_hdr(elfheader);
 129
 130         /* We need to alloc the memsize: gzip will expand the kernel
 131          * text/data, then possible rubbish we don't care about. But
 132          * the kernel bss must be claimed (it will be zero'd by the
 133          * kernel itself)
 134          */
 135         printf("Allocating 0x%lx bytes for kernel ...\n\r", ei.memsize);
 136
 137         if (platform_ops.vmlinux_alloc) {
 138                 addr = platform_ops.vmlinux_alloc(ei.memsize);
 139         } else {
 140                 if ((unsigned long)_start < ei.memsize) {
 141                         printf("Insufficient memory for kernel at address 0!"
 142                                " (_start=%lx)\n\r", _start);
 143                         exit();
 144                 }
 145         }
 146
 147         /* Finally, gunzip the kernel */
 148         printf("gunzipping (0x%p <- 0x%p:0x%p)...", addr,
 149                vmlinuz_addr, vmlinuz_addr+vmlinuz_size);
 150         /* discard up to the actual load data */
 151         gunzip_discard(&gzstate, ei.elfoffset - sizeof(elfheader));
 152         len = gunzip_finish(&gzstate, addr, ei.memsize);
 153         printf("done 0x%lx bytes\n\r", len);
 154
 155         flush_cache(addr, ei.loadsize);
 156
 157         return (struct addr_range){addr, ei.memsize};
 158 }
 159
 160 static struct addr_range prep_initrd(struct addr_range vmlinux,
 161                                      unsigned long initrd_addr,
 162                                      unsigned long initrd_size)
 163 {
 164         void *devp;
 165         u32 initrd_start, initrd_end;
 166
 167         /* If we have an image attached to us, it overrides anything
 168          * supplied by the loader. */
 169         if (_initrd_end > _initrd_start) {
 170                 printf("Attached initrd image at 0x%p-0x%p\n\r",
 171                        _initrd_start, _initrd_end);
 172                 initrd_addr = (unsigned long)_initrd_start;
 173                 initrd_size = _initrd_end - _initrd_start;
 174         } else if (initrd_size > 0) {
 175                 printf("Using loader supplied ramdisk at 0x%lx-0x%lx\n\r",
 176                        initrd_addr, initrd_addr + initrd_size);
 177         }
 178
 179         /* If there's no initrd at all, we're done */
 180         if (! initrd_size)
 181                 return (struct addr_range){0, 0};
 182
 183         /*
 184          * If the initrd is too low it will be clobbered when the
 185          * kernel relocates to its final location.  In this case,
 186          * allocate a safer place and move it.
 187          */
 188         if (initrd_addr < vmlinux.size) {
 189                 void *old_addr = (void *)initrd_addr;
 190
 191                 printf("Allocating 0x%lx bytes for initrd ...\n\r",
 192                        initrd_size);
 193                 initrd_addr = (unsigned long)malloc(initrd_size);
 194                 if (! initrd_addr) {
 195                         printf("Can't allocate memory for initial "
 196                                "ramdisk !\n\r");
 197                         exit();
 198                 }
 199                 printf("Relocating initrd 0x%p <- 0x%p (0x%lx bytes)\n\r",
 200                        initrd_addr, old_addr, initrd_size);
 201                 memmove((void *)initrd_addr, old_addr, initrd_size);
 202         }
 203
 204         printf("initrd head: 0x%lx\n\r", *((unsigned long *)initrd_addr));
 205
 206         /* Tell the kernel initrd address via device tree */
 207         devp = finddevice("/chosen");
 208         if (! devp) {
 209                 printf("Device tree has no chosen node!\n\r");
 210                 exit();
 211         }
 212
 213         initrd_start = (u32)initrd_addr;
 214         initrd_end = (u32)initrd_addr + initrd_size;
 215
 216         setprop(devp, "linux,initrd-start", &initrd_start,
 217                 sizeof(initrd_start));
 218         setprop(devp, "linux,initrd-end", &initrd_end, sizeof(initrd_end));
 219
 220         return (struct addr_range){(void *)initrd_addr, initrd_size};
 221 }
 222
 223 /* A buffer that may be edited by tools operating on a zImage binary so as to
 224  * edit the command line passed to vmlinux (by setting /chosen/bootargs).
 225  * The buffer is put in it's own section so that tools may locate it easier.
 226  */
 227 static char builtin_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE]
 228         __attribute__((__section__("__builtin_cmdline")));
 229
 230 static void get_cmdline(char *buf, int size)
 231 {
 232         void *devp;
 233         int len = strlen(builtin_cmdline);
 234
 235         buf[0] = '\0';
 236
 237         if (len > 0) { /* builtin_cmdline overrides dt's /chosen/bootargs */
 238                 len = min(len, size-1);
 239                 strncpy(buf, builtin_cmdline, len);
 240                 buf[len] = '\0';
 241         }
 242         else if ((devp = finddevice("/chosen")))
 243                 getprop(devp, "bootargs", buf, size);
 244 }
 245
 246 static void set_cmdline(char *buf)
 247 {
 248         void *devp;
 249
 250         if ((devp = finddevice("/chosen")))
 251                 setprop(devp, "bootargs", buf, strlen(buf) + 1);
 252 }
 253
 254 struct platform_ops platform_ops;
 255 struct dt_ops dt_ops;
 256 struct console_ops console_ops;
 257
 258 void start(unsigned long a1, unsigned long a2, void *promptr, void *sp)
 259 {
 260         struct addr_range vmlinux, initrd;
 261         kernel_entry_t kentry;
 262         char cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
 263         unsigned long ft_addr = 0;
 264
 265         memset(__bss_start, 0, _end - __bss_start);
 266         memset(&platform_ops, 0, sizeof(platform_ops));
 267         memset(&dt_ops, 0, sizeof(dt_ops));
 268         memset(&console_ops, 0, sizeof(console_ops));
 269
 270         if (platform_init(promptr, _dtb_start, _dtb_end))
 271                 exit();
 272         if (console_ops.open && (console_ops.open() < 0))
 273                 exit();
 274         if (platform_ops.fixups)
 275                 platform_ops.fixups();
 276
 277         printf("\n\rzImage starting: loaded at 0x%p (sp: 0x%p)\n\r",
 278                _start, sp);
 279
 280         vmlinux = prep_kernel();
 281         initrd = prep_initrd(vmlinux, a1, a2);
 282
 283         /* If cmdline came from zimage wrapper or if we can edit the one
 284          * in the dt, print it out and edit it, if possible.
 285          */
 286         if ((strlen(builtin_cmdline) > 0) || console_ops.edit_cmdline) {
 287                 get_cmdline(cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 288                 printf("\n\rLinux/PowerPC load: %s", cmdline);
 289                 if (console_ops.edit_cmdline)
 290                         console_ops.edit_cmdline(cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 291                 printf("\n\r");
 292                 set_cmdline(cmdline);
 293         }
 294
 295         printf("Finalizing device tree...");
 296         if (dt_ops.finalize)
 297                 ft_addr = dt_ops.finalize();
 298         if (ft_addr)
 299                 printf(" flat tree at 0x%lx\n\r", ft_addr);
 300         else
 301                 printf(" using OF tree (promptr=%p)\n\r", promptr);
 302
 303         if (console_ops.close)
 304                 console_ops.close();
 305
 306         kentry = (kernel_entry_t) vmlinux.addr;
 307         if (ft_addr)
 308                 kentry(ft_addr, 0, NULL);
 309         else
 310                 kentry((unsigned long)initrd.addr, initrd.size, promptr);
 311
 312         /* console closed so printf below may not work */
 313         printf("Error: Linux kernel returned to zImage boot wrapper!\n\r");
 314         exit();
 315 }