sys/src/9/kw/main.c

   1 #include "u.h"
   2 #include "../port/lib.h"
   3 #include "mem.h"
   4 #include "dat.h"
   5 #include "fns.h"
   6
   7 #include "init.h"
   8 #include "arm.h"
   9 #include <pool.h>
  10
  11 #include "reboot.h"
  12
  13 /*
  14  * Where configuration info is left for the loaded programme.
  15  * This will turn into a structure as more is done by the boot loader
  16  * (e.g. why parse the .ini file twice?).
  17  * There are 3584 bytes available at CONFADDR.
  18  */
  19 #define BOOTARGS        ((char*)CONFADDR)
  20 #define BOOTARGSLEN     (16*KiB)                /* limit in devenv.c */
  21 #define MAXCONF         64
  22 #define MAXCONFLINE     160
  23
  24 #define isascii(c) ((uchar)(c) > 0 && (uchar)(c) < 0177)
  25
  26 uintptr kseg0 = KZERO;
  27 Mach* machaddr[MAXMACH];
  28
  29 /*
  30  * Option arguments from the command line.
  31  * oargv[0] is the boot file.
  32  * Optionsinit() is called from multiboot()
  33  * or some other machine-dependent place
  34  * to set it all up.
  35  */
  36 static int oargc;
  37 static char* oargv[20];
  38 static char oargb[128];
  39 static int oargblen;
  40 static char oenv[4096];
  41
  42 static uintptr sp;              /* XXX - must go - user stack of init proc */
  43
  44 int vflag;
  45 char debug[256];
  46
  47 /* store plan9.ini contents here at least until we stash them in #ec */
  48 static char confname[MAXCONF][KNAMELEN];
  49 static char confval[MAXCONF][MAXCONFLINE];
  50 static int nconf;
  51
  52 #ifdef CRYPTOSANDBOX
  53 uchar sandbox[64*1024+BY2PG];
  54 #endif
  55
  56 static int
  57 findconf(char *name)
  58 {
  59         int i;
  60
  61         for(i = 0; i < nconf; i++)
  62                 if(cistrcmp(confname[i], name) == 0)
  63                         return i;
  64         return -1;
  65 }
  66
  67 char*
  68 getconf(char *name)
  69 {
  70         int i;
  71
  72         i = findconf(name);
  73         if(i >= 0)
  74                 return confval[i];
  75         return nil;
  76 }
  77
  78 void
  79 addconf(char *name, char *val)
  80 {
  81         int i;
  82
  83         i = findconf(name);
  84         if(i < 0){
  85                 if(val == nil || nconf >= MAXCONF)
  86                         return;
  87                 i = nconf++;
  88                 strecpy(confname[i], confname[i]+sizeof(confname[i]), name);
  89         }
  90 //      confval[i] = val;
  91         strecpy(confval[i], confval[i]+sizeof(confval[i]), val);
  92 }
  93
  94 static void
  95 writeconf(void)
  96 {
  97         char *p, *q;
  98         int n;
  99
 100         p = getconfenv();
 101
 102         if(waserror()) {
 103                 free(p);
 104                 nexterror();
 105         }
 106
 107         /* convert to name=value\n format */
 108         for(q=p; *q; q++) {
 109                 q += strlen(q);
 110                 *q = '=';
 111                 q += strlen(q);
 112                 *q = '\n';
 113         }
 114         n = q - p + 1;
 115         if(n >= BOOTARGSLEN)
 116                 error("kernel configuration too large");
 117         memmove(BOOTARGS, p, n);
 118         poperror();
 119         free(p);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * assumes that we have loaded our /cfg/pxe/mac file at 0x1000 with
 124  * tftp in u-boot.  no longer uses malloc, so can be called early.
 125  */
 126 static void
 127 plan9iniinit(void)
 128 {
 129         char *k, *v, *next;
 130
 131         k = (char *)CONFADDR;
 132         if(!isascii(*k))
 133                 return;
 134
 135         for(; k && *k != '\0'; k = next) {
 136                 if (!isascii(*k))               /* sanity check */
 137                         break;
 138                 next = strchr(k, '\n');
 139                 if (next)
 140                         *next++ = '\0';
 141
 142                 if (*k == '\0' || *k == '\n' || *k == '#')
 143                         continue;
 144                 v = strchr(k, '=');
 145                 if(v == nil)
 146                         continue;               /* mal-formed line */
 147                 *v++ = '\0';
 148
 149                 addconf(k, v);
 150         }
 151 }
 152
 153 static void
 154 optionsinit(char* s)
 155 {
 156         char *o;
 157
 158         o = strecpy(oargb, oargb+sizeof(oargb), s)+1;
 159         if(getenv("bootargs", o, o - oargb) != nil)
 160                 *(o-1) = ' ';
 161
 162         oargblen = strlen(oargb);
 163         oargc = tokenize(oargb, oargv, nelem(oargv)-1);
 164         oargv[oargc] = nil;
 165 }
 166
 167 char*
 168 getenv(char* name, char* buf, int n)
 169 {
 170         char *e, *p, *q;
 171
 172         p = oenv;
 173         while(*p != 0){
 174                 if((e = strchr(p, '=')) == nil)
 175                         break;
 176                 for(q = name; p < e; p++){
 177                         if(*p != *q)
 178                                 break;
 179                         q++;
 180                 }
 181                 if(p == e && *q == 0){
 182                         strecpy(buf, buf+n, e+1);
 183                         return buf;
 184                 }
 185                 p += strlen(p)+1;
 186         }
 187
 188         return nil;
 189 }
 190
 191 #include "io.h"
 192
 193 typedef struct Spiregs Spiregs;
 194 struct Spiregs {
 195         ulong   ictl;           /* interface ctl */
 196         ulong   icfg;           /* interface config */
 197         ulong   out;            /* data out */
 198         ulong   in;             /* data in */
 199         ulong   ic;             /* interrupt cause */
 200         ulong   im;             /* interrupt mask */
 201         ulong   _pad[2];
 202         ulong   dwrcfg;         /* direct write config */
 203         ulong   dwrhdr;         /* direct write header */
 204 };
 205
 206 enum {
 207         /* ictl bits */
 208         Csnact  = 1<<0,         /* serial memory activated */
 209
 210         /* icfg bits */
 211         Bytelen = 1<<5,         /* 2^(this_bit) bytes per transfer */
 212         Dirrdcmd= 1<<10,        /* flag: fast read */
 213 };
 214
 215 static void
 216 dumpbytes(uchar *bp, long max)
 217 {
 218         iprint("%#p: ", bp);
 219         for (; max > 0; max--)
 220                 iprint("%02.2ux ", *bp++);
 221         iprint("...\n");
 222 }
 223
 224 static void
 225 spiprobe(void)
 226 {
 227         Spiregs *rp = (Spiregs *)soc.spi;
 228
 229         rp->ictl |= Csnact;
 230         coherence();
 231         rp->icfg |= Dirrdcmd | 3<<8;    /* fast reads, 4-byte addresses */
 232         rp->icfg &= ~Bytelen;           /* one-byte reads */
 233         coherence();
 234
 235 //      print("spi flash at %#ux: memory reads enabled\n", PHYSSPIFLASH);
 236 }
 237
 238 void    archconsole(void);
 239
 240 /*
 241  * entered from l.s with mmu enabled.
 242  *
 243  * we may have to realign the data segment; apparently 5l -H0 -R4096
 244  * does not pad the text segment.  on the other hand, we may have been
 245  * loaded by another kernel.
 246  *
 247  * be careful not to touch the data segment until we know it's aligned.
 248  */
 249 void
 250 main(Mach* mach)
 251 {
 252         extern char bdata[], edata[], end[], etext[];
 253         static ulong vfy = 0xcafebabe;
 254
 255         m = mach;
 256         if (vfy != 0xcafebabe)
 257                 memmove(bdata, etext, edata - bdata);
 258         if (vfy != 0xcafebabe) {
 259                 wave('?');
 260                 panic("misaligned data segment");
 261         }
 262         memset(edata, 0, end - edata);          /* zero bss */
 263         vfy = 0;
 264
 265 wave('9');
 266         machinit();
 267         archreset();
 268         mmuinit();
 269
 270         optionsinit("/boot/boot boot");
 271         quotefmtinstall();
 272         archconsole();
 273 wave(' ');
 274
 275         /* want plan9.ini to be able to affect memory sizing in confinit */
 276         plan9iniinit();         /* before we step on plan9.ini in low memory */
 277
 278         confinit();
 279         /* xinit would print if it could */
 280         xinit();
 281
 282         /*
 283          * Printinit will cause the first malloc call.
 284          * (printinit->qopen->malloc) unless any of the
 285          * above (like clockintr) do an irqenable, which
 286          * will call malloc.
 287          * If the system dies here it's probably due
 288          * to malloc(->xalloc) not being initialised
 289          * correctly, or the data segment is misaligned
 290          * (it's amazing how far you can get with
 291          * things like that completely broken).
 292          *
 293          * (Should be) boilerplate from here on.
 294          */
 295         trapinit();
 296         clockinit();
 297
 298         printinit();
 299         uartkirkwoodconsole();
 300         /* only now can we print */
 301         print("from Bell Labs\n\n");
 302
 303 #ifdef CRYPTOSANDBOX
 304         print("sandbox: 64K at physical %#lux, mapped to 0xf10b0000\n",
 305                 PADDR((uintptr)sandbox & ~(BY2PG-1)));
 306 #endif
 307
 308         archconfinit();
 309         cpuidprint();
 310         timersinit();
 311
 312         procinit0();
 313         initseg();
 314         links();
 315         chandevreset();                 /* most devices are discovered here */
 316
 317         pageinit();
 318         swapinit();
 319         userinit();
 320         schedinit();
 321         panic("schedinit returned");
 322 }
 323
 324 void
 325 cpuidprint(void)
 326 {
 327         char name[64];
 328
 329         cputype2name(name, sizeof name);
 330         print("cpu%d: %lldMHz ARM %s\n", m->machno, m->cpuhz/1000000, name);
 331 }
 332
 333 void
 334 machinit(void)
 335 {
 336         memset(m, 0, sizeof(Mach));
 337         m->machno = 0;
 338         machaddr[m->machno] = m;
 339
 340         m->ticks = 1;
 341         m->perf.period = 1;
 342
 343         conf.nmach = 1;
 344
 345         active.machs = 1;
 346         active.exiting = 0;
 347
 348         up = nil;
 349 }
 350
 351 static void
 352 shutdown(int ispanic)
 353 {
 354         int ms, once;
 355
 356         lock(&active);
 357         if(ispanic)
 358                 active.ispanic = ispanic;
 359         else if(m->machno == 0 && (active.machs & (1<<m->machno)) == 0)
 360                 active.ispanic = 0;
 361         once = active.machs & (1<<m->machno);
 362         active.machs &= ~(1<<m->machno);
 363         active.exiting = 1;
 364         unlock(&active);
 365
 366         if(once)
 367                 iprint("cpu%d: exiting\n", m->machno);
 368         spllo();
 369         for(ms = 5*1000; ms > 0; ms -= TK2MS(2)){
 370                 delay(TK2MS(2));
 371                 if(active.machs == 0 && consactive() == 0)
 372                         break;
 373         }
 374         delay(1000);
 375 }
 376
 377 /*
 378  *  exit kernel either on a panic or user request
 379  */
 380 void
 381 exit(int code)
 382 {
 383         shutdown(code);
 384         splhi();
 385         archreboot();
 386 }
 387
 388 /*
 389  * the new kernel is already loaded at address `code'
 390  * of size `size' and entry point `entry'.
 391  */
 392 void
 393 reboot(void *entry, void *code, ulong size)
 394 {
 395         void (*f)(ulong, ulong, ulong);
 396
 397         iprint("starting reboot...");
 398         writeconf();
 399
 400         shutdown(0);
 401
 402         /*
 403          * should be the only processor running now
 404          */
 405
 406         print("shutting down...\n");
 407         delay(200);
 408
 409         /* turn off buffered serial console */
 410         serialoq = nil;
 411
 412         /* shutdown devices */
 413         chandevshutdown();
 414
 415         /* call off the dog */
 416         clockshutdown();
 417
 418         splhi();
 419
 420         /* setup reboot trampoline function */
 421         f = (void*)REBOOTADDR;
 422         memmove(f, rebootcode, sizeof(rebootcode));
 423         cacheuwbinv();
 424         l2cacheuwb();
 425
 426         print("rebooting...");
 427         iprint("entry %#lux code %#lux size %ld\n",
 428                 PADDR(entry), PADDR(code), size);
 429         delay(100);             /* wait for uart to quiesce */
 430
 431         /* off we go - never to return */
 432         cacheuwbinv();
 433         l2cacheuwb();
 434         (*f)(PADDR(entry), PADDR(code), size);
 435
 436         iprint("loaded kernel returned!\n");
 437         delay(1000);
 438         archreboot();
 439 }
 440
 441 /*
 442  *  starting place for first process
 443  */
 444 void
 445 init0(void)
 446 {
 447         int i;
 448         char buf[2*KNAMELEN];
 449
 450         assert(up != nil);
 451         up->nerrlab = 0;
 452         coherence();
 453         spllo();
 454
 455         /*
 456          * These are o.k. because rootinit is null.
 457          * Then early kproc's will have a root and dot.
 458          */
 459         up->slash = namec("#/", Atodir, 0, 0);
 460         pathclose(up->slash->path);
 461         up->slash->path = newpath("/");
 462         up->dot = cclone(up->slash);
 463
 464         chandevinit();
 465
 466         if(!waserror()){
 467                 snprint(buf, sizeof(buf), "%s %s", "ARM", conffile);
 468                 ksetenv("terminal", buf, 0);
 469                 ksetenv("cputype", "arm", 0);
 470                 if(cpuserver)
 471                         ksetenv("service", "cpu", 0);
 472                 else
 473                         ksetenv("service", "terminal", 0);
 474
 475                 /* convert plan9.ini variables to #e and #ec */
 476                 for(i = 0; i < nconf; i++) {
 477                         ksetenv(confname[i], confval[i], 0);
 478                         ksetenv(confname[i], confval[i], 1);
 479                 }
 480                 poperror();
 481         }
 482         kproc("alarm", alarmkproc, 0);
 483
 484         touser(sp);
 485 }
 486
 487 static void
 488 bootargs(uintptr base)
 489 {
 490         int i;
 491         ulong ssize;
 492         char **av, *p;
 493
 494         /*
 495          * Push the boot args onto the stack.
 496          * The initial value of the user stack must be such
 497          * that the total used is larger than the maximum size
 498          * of the argument list checked in syscall.
 499          */
 500         i = oargblen+1;
 501         p = UINT2PTR(STACKALIGN(base + BY2PG - sizeof(up->s.args) - i));
 502         memmove(p, oargb, i);
 503
 504         /*
 505          * Now push argc and the argv pointers.
 506          * This isn't strictly correct as the code jumped to by
 507          * touser in init9.s calls startboot (port/initcode.c) which
 508          * expects arguments
 509          *      startboot(char *argv0, char **argv)
 510          * not the usual (int argc, char* argv[]), but argv0 is
 511          * unused so it doesn't matter (at the moment...).
 512          */
 513         av = (char**)(p - (oargc+2)*sizeof(char*));
 514         ssize = base + BY2PG - PTR2UINT(av);
 515         *av++ = (char*)oargc;
 516         for(i = 0; i < oargc; i++)
 517                 *av++ = (oargv[i] - oargb) + (p - base) + (USTKTOP - BY2PG);
 518         *av = nil;
 519
 520         /*
 521          * Leave space for the return PC of the
 522          * caller of initcode.
 523          */
 524         sp = USTKTOP - ssize - sizeof(void*);
 525 }
 526
 527 /*
 528  *  create the first process
 529  */
 530 void
 531 userinit(void)
 532 {
 533         Proc *p;
 534         Segment *s;
 535         KMap *k;
 536         Page *pg;
 537
 538         /* no processes yet */
 539         up = nil;
 540
 541         p = newproc();
 542         p->pgrp = newpgrp();
 543         p->egrp = smalloc(sizeof(Egrp));
 544         p->egrp->ref = 1;
 545         p->fgrp = dupfgrp(nil);
 546         p->rgrp = newrgrp();
 547         p->procmode = 0640;
 548
 549         kstrdup(&eve, "");
 550         kstrdup(&p->text, "*init*");
 551         kstrdup(&p->user, eve);
 552
 553         /*
 554          * Kernel Stack
 555          */
 556         p->sched.pc = PTR2UINT(init0);
 557         p->sched.sp = PTR2UINT(p->kstack+KSTACK-sizeof(up->s.args)-sizeof(uintptr));
 558         p->sched.sp = STACKALIGN(p->sched.sp);
 559
 560         /*
 561          * User Stack
 562          *
 563          * Technically, newpage can't be called here because it
 564          * should only be called when in a user context as it may
 565          * try to sleep if there are no pages available, but that
 566          * shouldn't be the case here.
 567          */
 568         s = newseg(SG_STACK, USTKTOP-USTKSIZE, USTKSIZE/BY2PG);
 569         p->seg[SSEG] = s;
 570         pg = newpage(1, 0, USTKTOP-BY2PG);
 571         segpage(s, pg);
 572         k = kmap(pg);
 573         bootargs(VA(k));
 574         kunmap(k);
 575
 576         /*
 577          * Text
 578          */
 579         s = newseg(SG_TEXT, UTZERO, 1);
 580         s->flushme++;
 581         p->seg[TSEG] = s;
 582         pg = newpage(1, 0, UTZERO);
 583         memset(pg->cachectl, PG_TXTFLUSH, sizeof(pg->cachectl));
 584         segpage(s, pg);
 585         k = kmap(s->map[0]->pages[0]);
 586         memmove(UINT2PTR(VA(k)), initcode, sizeof initcode);
 587         kunmap(k);
 588
 589         ready(p);
 590 }
 591
 592 Conf conf;                      /* XXX - must go - gag */
 593
 594 Confmem sheevamem[] = {
 595         /*
 596          * Memory available to Plan 9:
 597          * the 8K is reserved for ethernet dma access violations to scribble on.
 598          */
 599         { .base = 0, .limit = 512*MB - 8*1024, },
 600 };
 601
 602 void
 603 confinit(void)
 604 {
 605         int i;
 606         ulong kpages;
 607         uintptr pa;
 608
 609         /*
 610          * Copy the physical memory configuration to Conf.mem.
 611          */
 612         if(nelem(sheevamem) > nelem(conf.mem)){
 613                 iprint("memory configuration botch\n");
 614                 exit(1);
 615         }
 616         memmove(conf.mem, sheevamem, sizeof(sheevamem));
 617
 618         conf.npage = 0;
 619         pa = PADDR(PGROUND(PTR2UINT(end)));
 620
 621         /*
 622          *  we assume that the kernel is at the beginning of one of the
 623          *  contiguous chunks of memory and fits therein.
 624          */
 625         for(i=0; i<nelem(conf.mem); i++){
 626                 /* take kernel out of allocatable space */
 627                 if(pa > conf.mem[i].base && pa < conf.mem[i].limit)
 628                         conf.mem[i].base = pa;
 629
 630                 conf.mem[i].npage = (conf.mem[i].limit - conf.mem[i].base)/BY2PG;
 631                 conf.npage += conf.mem[i].npage;
 632         }
 633
 634         conf.upages = (conf.npage*90)/100;
 635         conf.ialloc = ((conf.npage-conf.upages)/2)*BY2PG;
 636
 637         /* only one processor */
 638         conf.nmach = 1;
 639
 640         /* set up other configuration parameters */
 641         conf.nproc = 100 + ((conf.npage*BY2PG)/MB)*5;
 642         if(cpuserver)
 643                 conf.nproc *= 3;
 644         if(conf.nproc > 2000)
 645                 conf.nproc = 2000;
 646         conf.nswap = conf.npage*3;
 647         conf.nswppo = 4096;
 648         conf.nimage = 200;
 649
 650         conf.copymode = 0;              /* copy on write */
 651
 652         /*
 653          * Guess how much is taken by the large permanent
 654          * datastructures. Mntcache and Mntrpc are not accounted for
 655          * (probably ~300KB).
 656          */
 657         kpages = conf.npage - conf.upages;
 658         kpages *= BY2PG;
 659         kpages -= conf.upages*sizeof(Page)
 660                 + conf.nproc*sizeof(Proc)
 661                 + conf.nimage*sizeof(Image)
 662                 + conf.nswap
 663                 + conf.nswppo*sizeof(Page);
 664         mainmem->maxsize = kpages;
 665         if(!cpuserver)
 666                 /*
 667                  * give terminals lots of image memory, too; the dynamic
 668                  * allocation will balance the load properly, hopefully.
 669                  * be careful with 32-bit overflow.
 670                  */
 671                 imagmem->maxsize = kpages;
 672 }
 673
 674 int
 675 cmpswap(long *addr, long old, long new)
 676 {
 677         return cas32(addr, old, new);
 678 }