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