OSDN Git Service

net: Fix Tx hash bound checking
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / init / main.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/init/main.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  GK 2/5/95  -  Changed to support mounting root fs via NFS
8  *  Added initrd & change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
9  *  Moan early if gcc is old, avoiding bogus kernels - Paul Gortmaker, May '96
10  *  Simplified starting of init:  Michael A. Griffith <grif@acm.org>
11  */
12
13 #define DEBUG           /* Enable initcall_debug */
14
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/extable.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/binfmts.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/syscalls.h>
22 #include <linux/stackprotector.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/ioport.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/initrd.h>
29 #include <linux/memblock.h>
30 #include <linux/acpi.h>
31 #include <linux/bootconfig.h>
32 #include <linux/console.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/percpu.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37 #include <linux/kernel_stat.h>
38 #include <linux/start_kernel.h>
39 #include <linux/security.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/profile.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/kallsyms.h>
45 #include <linux/writeback.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/cpuset.h>
48 #include <linux/cgroup.h>
49 #include <linux/efi.h>
50 #include <linux/tick.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/interrupt.h>
53 #include <linux/taskstats_kern.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <linux/unistd.h>
56 #include <linux/utsname.h>
57 #include <linux/rmap.h>
58 #include <linux/mempolicy.h>
59 #include <linux/key.h>
60 #include <linux/buffer_head.h>
61 #include <linux/page_ext.h>
62 #include <linux/debug_locks.h>
63 #include <linux/debugobjects.h>
64 #include <linux/lockdep.h>
65 #include <linux/kmemleak.h>
66 #include <linux/pid_namespace.h>
67 #include <linux/device/driver.h>
68 #include <linux/kthread.h>
69 #include <linux/sched.h>
70 #include <linux/sched/init.h>
71 #include <linux/signal.h>
72 #include <linux/idr.h>
73 #include <linux/kgdb.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <linux/async.h>
76 #include <linux/sfi.h>
77 #include <linux/shmem_fs.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/perf_event.h>
80 #include <linux/ptrace.h>
81 #include <linux/pti.h>
82 #include <linux/blkdev.h>
83 #include <linux/elevator.h>
84 #include <linux/sched/clock.h>
85 #include <linux/sched/task.h>
86 #include <linux/sched/task_stack.h>
87 #include <linux/context_tracking.h>
88 #include <linux/random.h>
89 #include <linux/list.h>
90 #include <linux/integrity.h>
91 #include <linux/proc_ns.h>
92 #include <linux/io.h>
93 #include <linux/cache.h>
94 #include <linux/rodata_test.h>
95 #include <linux/jump_label.h>
96 #include <linux/mem_encrypt.h>
97
98 #include <asm/io.h>
99 #include <asm/bugs.h>
100 #include <asm/setup.h>
101 #include <asm/sections.h>
102 #include <asm/cacheflush.h>
103
104 #define CREATE_TRACE_POINTS
105 #include <trace/events/initcall.h>
106
107 static int kernel_init(void *);
108
109 extern void init_IRQ(void);
110 extern void radix_tree_init(void);
111
112 /*
113  * Debug helper: via this flag we know that we are in 'early bootup code'
114  * where only the boot processor is running with IRQ disabled.  This means
115  * two things - IRQ must not be enabled before the flag is cleared and some
116  * operations which are not allowed with IRQ disabled are allowed while the
117  * flag is set.
118  */
119 bool early_boot_irqs_disabled __read_mostly;
120
121 enum system_states system_state __read_mostly;
122 EXPORT_SYMBOL(system_state);
123
124 /*
125  * Boot command-line arguments
126  */
127 #define MAX_INIT_ARGS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
128 #define MAX_INIT_ENVS CONFIG_INIT_ENV_ARG_LIMIT
129
130 extern void time_init(void);
131 /* Default late time init is NULL. archs can override this later. */
132 void (*__initdata late_time_init)(void);
133
134 /* Untouched command line saved by arch-specific code. */
135 char __initdata boot_command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
136 /* Untouched saved command line (eg. for /proc) */
137 char *saved_command_line;
138 /* Command line for parameter parsing */
139 static char *static_command_line;
140 /* Untouched extra command line */
141 static char *extra_command_line;
142 /* Extra init arguments */
143 static char *extra_init_args;
144
145 #ifdef CONFIG_BOOT_CONFIG
146 /* Is bootconfig on command line? */
147 static bool bootconfig_found;
148 static bool initargs_found;
149 #else
150 # define bootconfig_found false
151 # define initargs_found false
152 #endif
153
154 static char *execute_command;
155 static char *ramdisk_execute_command;
156
157 /*
158  * Used to generate warnings if static_key manipulation functions are used
159  * before jump_label_init is called.
160  */
161 bool static_key_initialized __read_mostly;
162 EXPORT_SYMBOL_GPL(static_key_initialized);
163
164 /*
165  * If set, this is an indication to the drivers that reset the underlying
166  * device before going ahead with the initialization otherwise driver might
167  * rely on the BIOS and skip the reset operation.
168  *
169  * This is useful if kernel is booting in an unreliable environment.
170  * For ex. kdump situation where previous kernel has crashed, BIOS has been
171  * skipped and devices will be in unknown state.
172  */
173 unsigned int reset_devices;
174 EXPORT_SYMBOL(reset_devices);
175
176 static int __init set_reset_devices(char *str)
177 {
178         reset_devices = 1;
179         return 1;
180 }
181
182 __setup("reset_devices", set_reset_devices);
183
184 static const char *argv_init[MAX_INIT_ARGS+2] = { "init", NULL, };
185 const char *envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", NULL, };
186 static const char *panic_later, *panic_param;
187
188 extern const struct obs_kernel_param __setup_start[], __setup_end[];
189
190 static bool __init obsolete_checksetup(char *line)
191 {
192         const struct obs_kernel_param *p;
193         bool had_early_param = false;
194
195         p = __setup_start;
196         do {
197                 int n = strlen(p->str);
198                 if (parameqn(line, p->str, n)) {
199                         if (p->early) {
200                                 /* Already done in parse_early_param?
201                                  * (Needs exact match on param part).
202                                  * Keep iterating, as we can have early
203                                  * params and __setups of same names 8( */
204                                 if (line[n] == '\0' || line[n] == '=')
205                                         had_early_param = true;
206                         } else if (!p->setup_func) {
207                                 pr_warn("Parameter %s is obsolete, ignored\n",
208                                         p->str);
209                                 return true;
210                         } else if (p->setup_func(line + n))
211                                 return true;
212                 }
213                 p++;
214         } while (p < __setup_end);
215
216         return had_early_param;
217 }
218
219 /*
220  * This should be approx 2 Bo*oMips to start (note initial shift), and will
221  * still work even if initially too large, it will just take slightly longer
222  */
223 unsigned long loops_per_jiffy = (1<<12);
224 EXPORT_SYMBOL(loops_per_jiffy);
225
226 static int __init debug_kernel(char *str)
227 {
228         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_DEBUG;
229         return 0;
230 }
231
232 static int __init quiet_kernel(char *str)
233 {
234         console_loglevel = CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET;
235         return 0;
236 }
237
238 early_param("debug", debug_kernel);
239 early_param("quiet", quiet_kernel);
240
241 static int __init loglevel(char *str)
242 {
243         int newlevel;
244
245         /*
246          * Only update loglevel value when a correct setting was passed,
247          * to prevent blind crashes (when loglevel being set to 0) that
248          * are quite hard to debug
249          */
250         if (get_option(&str, &newlevel)) {
251                 console_loglevel = newlevel;
252                 return 0;
253         }
254
255         return -EINVAL;
256 }
257
258 early_param("loglevel", loglevel);
259
260 #ifdef CONFIG_BOOT_CONFIG
261
262 char xbc_namebuf[XBC_KEYLEN_MAX] __initdata;
263
264 #define rest(dst, end) ((end) > (dst) ? (end) - (dst) : 0)
265
266 static int __init xbc_snprint_cmdline(char *buf, size_t size,
267                                       struct xbc_node *root)
268 {
269         struct xbc_node *knode, *vnode;
270         char *end = buf + size;
271         char c = '\"';
272         const char *val;
273         int ret;
274
275         xbc_node_for_each_key_value(root, knode, val) {
276                 ret = xbc_node_compose_key_after(root, knode,
277                                         xbc_namebuf, XBC_KEYLEN_MAX);
278                 if (ret < 0)
279                         return ret;
280
281                 vnode = xbc_node_get_child(knode);
282                 ret = snprintf(buf, rest(buf, end), "%s%c", xbc_namebuf,
283                                 vnode ? '=' : ' ');
284                 if (ret < 0)
285                         return ret;
286                 buf += ret;
287                 if (!vnode)
288                         continue;
289
290                 c = '\"';
291                 xbc_array_for_each_value(vnode, val) {
292                         ret = snprintf(buf, rest(buf, end), "%c%s", c, val);
293                         if (ret < 0)
294                                 return ret;
295                         buf += ret;
296                         c = ',';
297                 }
298                 if (rest(buf, end) > 2)
299                         strcpy(buf, "\" ");
300                 buf += 2;
301         }
302
303         return buf - (end - size);
304 }
305 #undef rest
306
307 /* Make an extra command line under given key word */
308 static char * __init xbc_make_cmdline(const char *key)
309 {
310         struct xbc_node *root;
311         char *new_cmdline;
312         int ret, len = 0;
313
314         root = xbc_find_node(key);
315         if (!root)
316                 return NULL;
317
318         /* Count required buffer size */
319         len = xbc_snprint_cmdline(NULL, 0, root);
320         if (len <= 0)
321                 return NULL;
322
323         new_cmdline = memblock_alloc(len + 1, SMP_CACHE_BYTES);
324         if (!new_cmdline) {
325                 pr_err("Failed to allocate memory for extra kernel cmdline.\n");
326                 return NULL;
327         }
328
329         ret = xbc_snprint_cmdline(new_cmdline, len + 1, root);
330         if (ret < 0 || ret > len) {
331                 pr_err("Failed to print extra kernel cmdline.\n");
332                 return NULL;
333         }
334
335         return new_cmdline;
336 }
337
338 u32 boot_config_checksum(unsigned char *p, u32 size)
339 {
340         u32 ret = 0;
341
342         while (size--)
343                 ret += *p++;
344
345         return ret;
346 }
347
348 static int __init bootconfig_params(char *param, char *val,
349                                     const char *unused, void *arg)
350 {
351         if (strcmp(param, "bootconfig") == 0) {
352                 bootconfig_found = true;
353         } else if (strcmp(param, "--") == 0) {
354                 initargs_found = true;
355         }
356         return 0;
357 }
358
359 static void __init setup_boot_config(const char *cmdline)
360 {
361         static char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata;
362         u32 size, csum;
363         char *data, *copy;
364         u32 *hdr;
365         int ret;
366
367         strlcpy(tmp_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
368         parse_args("bootconfig", tmp_cmdline, NULL, 0, 0, 0, NULL,
369                    bootconfig_params);
370
371         if (!bootconfig_found)
372                 return;
373
374         if (!initrd_end)
375                 goto not_found;
376
377         hdr = (u32 *)(initrd_end - 8);
378         size = hdr[0];
379         csum = hdr[1];
380
381         if (size >= XBC_DATA_MAX) {
382                 pr_err("bootconfig size %d greater than max size %d\n",
383                         size, XBC_DATA_MAX);
384                 return;
385         }
386
387         data = ((void *)hdr) - size;
388         if ((unsigned long)data < initrd_start)
389                 goto not_found;
390
391         if (boot_config_checksum((unsigned char *)data, size) != csum) {
392                 pr_err("bootconfig checksum failed\n");
393                 return;
394         }
395
396         copy = memblock_alloc(size + 1, SMP_CACHE_BYTES);
397         if (!copy) {
398                 pr_err("Failed to allocate memory for bootconfig\n");
399                 return;
400         }
401
402         memcpy(copy, data, size);
403         copy[size] = '\0';
404
405         ret = xbc_init(copy);
406         if (ret < 0)
407                 pr_err("Failed to parse bootconfig\n");
408         else {
409                 pr_info("Load bootconfig: %d bytes %d nodes\n", size, ret);
410                 /* keys starting with "kernel." are passed via cmdline */
411                 extra_command_line = xbc_make_cmdline("kernel");
412                 /* Also, "init." keys are init arguments */
413                 extra_init_args = xbc_make_cmdline("init");
414         }
415         return;
416 not_found:
417         pr_err("'bootconfig' found on command line, but no bootconfig found\n");
418 }
419 #else
420 #define setup_boot_config(cmdline)      do { } while (0)
421 #endif
422
423 /* Change NUL term back to "=", to make "param" the whole string. */
424 static void __init repair_env_string(char *param, char *val)
425 {
426         if (val) {
427                 /* param=val or param="val"? */
428                 if (val == param+strlen(param)+1)
429                         val[-1] = '=';
430                 else if (val == param+strlen(param)+2) {
431                         val[-2] = '=';
432                         memmove(val-1, val, strlen(val)+1);
433                 } else
434                         BUG();
435         }
436 }
437
438 /* Anything after -- gets handed straight to init. */
439 static int __init set_init_arg(char *param, char *val,
440                                const char *unused, void *arg)
441 {
442         unsigned int i;
443
444         if (panic_later)
445                 return 0;
446
447         repair_env_string(param, val);
448
449         for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
450                 if (i == MAX_INIT_ARGS) {
451                         panic_later = "init";
452                         panic_param = param;
453                         return 0;
454                 }
455         }
456         argv_init[i] = param;
457         return 0;
458 }
459
460 /*
461  * Unknown boot options get handed to init, unless they look like
462  * unused parameters (modprobe will find them in /proc/cmdline).
463  */
464 static int __init unknown_bootoption(char *param, char *val,
465                                      const char *unused, void *arg)
466 {
467         size_t len = strlen(param);
468
469         repair_env_string(param, val);
470
471         /* Handle obsolete-style parameters */
472         if (obsolete_checksetup(param))
473                 return 0;
474
475         /* Unused module parameter. */
476         if (strnchr(param, len, '.'))
477                 return 0;
478
479         if (panic_later)
480                 return 0;
481
482         if (val) {
483                 /* Environment option */
484                 unsigned int i;
485                 for (i = 0; envp_init[i]; i++) {
486                         if (i == MAX_INIT_ENVS) {
487                                 panic_later = "env";
488                                 panic_param = param;
489                         }
490                         if (!strncmp(param, envp_init[i], len+1))
491                                 break;
492                 }
493                 envp_init[i] = param;
494         } else {
495                 /* Command line option */
496                 unsigned int i;
497                 for (i = 0; argv_init[i]; i++) {
498                         if (i == MAX_INIT_ARGS) {
499                                 panic_later = "init";
500                                 panic_param = param;
501                         }
502                 }
503                 argv_init[i] = param;
504         }
505         return 0;
506 }
507
508 static int __init init_setup(char *str)
509 {
510         unsigned int i;
511
512         execute_command = str;
513         /*
514          * In case LILO is going to boot us with default command line,
515          * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes
516          * the shell think it should execute a script with such name.
517          * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]
518          */
519         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
520                 argv_init[i] = NULL;
521         return 1;
522 }
523 __setup("init=", init_setup);
524
525 static int __init rdinit_setup(char *str)
526 {
527         unsigned int i;
528
529         ramdisk_execute_command = str;
530         /* See "auto" comment in init_setup */
531         for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)
532                 argv_init[i] = NULL;
533         return 1;
534 }
535 __setup("rdinit=", rdinit_setup);
536
537 #ifndef CONFIG_SMP
538 static const unsigned int setup_max_cpus = NR_CPUS;
539 static inline void setup_nr_cpu_ids(void) { }
540 static inline void smp_prepare_cpus(unsigned int maxcpus) { }
541 #endif
542
543 /*
544  * We need to store the untouched command line for future reference.
545  * We also need to store the touched command line since the parameter
546  * parsing is performed in place, and we should allow a component to
547  * store reference of name/value for future reference.
548  */
549 static void __init setup_command_line(char *command_line)
550 {
551         size_t len, xlen = 0, ilen = 0;
552
553         if (extra_command_line)
554                 xlen = strlen(extra_command_line);
555         if (extra_init_args)
556                 ilen = strlen(extra_init_args) + 4; /* for " -- " */
557
558         len = xlen + strlen(boot_command_line) + 1;
559
560         saved_command_line = memblock_alloc(len + ilen, SMP_CACHE_BYTES);
561         if (!saved_command_line)
562                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len + ilen);
563
564         static_command_line = memblock_alloc(len, SMP_CACHE_BYTES);
565         if (!static_command_line)
566                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
567
568         if (xlen) {
569                 /*
570                  * We have to put extra_command_line before boot command
571                  * lines because there could be dashes (separator of init
572                  * command line) in the command lines.
573                  */
574                 strcpy(saved_command_line, extra_command_line);
575                 strcpy(static_command_line, extra_command_line);
576         }
577         strcpy(saved_command_line + xlen, boot_command_line);
578         strcpy(static_command_line + xlen, command_line);
579
580         if (ilen) {
581                 /*
582                  * Append supplemental init boot args to saved_command_line
583                  * so that user can check what command line options passed
584                  * to init.
585                  */
586                 len = strlen(saved_command_line);
587                 if (initargs_found) {
588                         saved_command_line[len++] = ' ';
589                 } else {
590                         strcpy(saved_command_line + len, " -- ");
591                         len += 4;
592                 }
593
594                 strcpy(saved_command_line + len, extra_init_args);
595         }
596 }
597
598 /*
599  * We need to finalize in a non-__init function or else race conditions
600  * between the root thread and the init thread may cause start_kernel to
601  * be reaped by free_initmem before the root thread has proceeded to
602  * cpu_idle.
603  *
604  * gcc-3.4 accidentally inlines this function, so use noinline.
605  */
606
607 static __initdata DECLARE_COMPLETION(kthreadd_done);
608
609 noinline void __ref rest_init(void)
610 {
611         struct task_struct *tsk;
612         int pid;
613
614         rcu_scheduler_starting();
615         /*
616          * We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however
617          * the init task will end up wanting to create kthreads, which, if
618          * we schedule it before we create kthreadd, will OOPS.
619          */
620         pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
621         /*
622          * Pin init on the boot CPU. Task migration is not properly working
623          * until sched_init_smp() has been run. It will set the allowed
624          * CPUs for init to the non isolated CPUs.
625          */
626         rcu_read_lock();
627         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
628         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask_of(smp_processor_id()));
629         rcu_read_unlock();
630
631         numa_default_policy();
632         pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
633         rcu_read_lock();
634         kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
635         rcu_read_unlock();
636
637         /*
638          * Enable might_sleep() and smp_processor_id() checks.
639          * They cannot be enabled earlier because with CONFIG_PREEMPTION=y
640          * kernel_thread() would trigger might_sleep() splats. With
641          * CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY=y the init task might have scheduled
642          * already, but it's stuck on the kthreadd_done completion.
643          */
644         system_state = SYSTEM_SCHEDULING;
645
646         complete(&kthreadd_done);
647
648         /*
649          * The boot idle thread must execute schedule()
650          * at least once to get things moving:
651          */
652         schedule_preempt_disabled();
653         /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
654         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
655 }
656
657 /* Check for early params. */
658 static int __init do_early_param(char *param, char *val,
659                                  const char *unused, void *arg)
660 {
661         const struct obs_kernel_param *p;
662
663         for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {
664                 if ((p->early && parameq(param, p->str)) ||
665                     (strcmp(param, "console") == 0 &&
666                      strcmp(p->str, "earlycon") == 0)
667                 ) {
668                         if (p->setup_func(val) != 0)
669                                 pr_warn("Malformed early option '%s'\n", param);
670                 }
671         }
672         /* We accept everything at this stage. */
673         return 0;
674 }
675
676 void __init parse_early_options(char *cmdline)
677 {
678         parse_args("early options", cmdline, NULL, 0, 0, 0, NULL,
679                    do_early_param);
680 }
681
682 /* Arch code calls this early on, or if not, just before other parsing. */
683 void __init parse_early_param(void)
684 {
685         static int done __initdata;
686         static char tmp_cmdline[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata;
687
688         if (done)
689                 return;
690
691         /* All fall through to do_early_param. */
692         strlcpy(tmp_cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
693         parse_early_options(tmp_cmdline);
694         done = 1;
695 }
696
697 void __init __weak arch_post_acpi_subsys_init(void) { }
698
699 void __init __weak smp_setup_processor_id(void)
700 {
701 }
702
703 # if THREAD_SIZE >= PAGE_SIZE
704 void __init __weak thread_stack_cache_init(void)
705 {
706 }
707 #endif
708
709 void __init __weak mem_encrypt_init(void) { }
710
711 void __init __weak poking_init(void) { }
712
713 void __init __weak pgtable_cache_init(void) { }
714
715 bool initcall_debug;
716 core_param(initcall_debug, initcall_debug, bool, 0644);
717
718 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
719 static void __init initcall_debug_enable(void);
720 #else
721 static inline void initcall_debug_enable(void)
722 {
723 }
724 #endif
725
726 /* Report memory auto-initialization states for this boot. */
727 static void __init report_meminit(void)
728 {
729         const char *stack;
730
731         if (IS_ENABLED(CONFIG_INIT_STACK_ALL))
732                 stack = "all";
733         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL))
734                 stack = "byref_all";
735         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF))
736                 stack = "byref";
737         else if (IS_ENABLED(CONFIG_GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_USER))
738                 stack = "__user";
739         else
740                 stack = "off";
741
742         pr_info("mem auto-init: stack:%s, heap alloc:%s, heap free:%s\n",
743                 stack, want_init_on_alloc(GFP_KERNEL) ? "on" : "off",
744                 want_init_on_free() ? "on" : "off");
745         if (want_init_on_free())
746                 pr_info("mem auto-init: clearing system memory may take some time...\n");
747 }
748
749 /*
750  * Set up kernel memory allocators
751  */
752 static void __init mm_init(void)
753 {
754         /*
755          * page_ext requires contiguous pages,
756          * bigger than MAX_ORDER unless SPARSEMEM.
757          */
758         page_ext_init_flatmem();
759         init_debug_pagealloc();
760         report_meminit();
761         mem_init();
762         kmem_cache_init();
763         kmemleak_init();
764         pgtable_init();
765         debug_objects_mem_init();
766         vmalloc_init();
767         ioremap_huge_init();
768         /* Should be run before the first non-init thread is created */
769         init_espfix_bsp();
770         /* Should be run after espfix64 is set up. */
771         pti_init();
772 }
773
774 void __init __weak arch_call_rest_init(void)
775 {
776         rest_init();
777 }
778
779 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
780 {
781         char *command_line;
782         char *after_dashes;
783
784         set_task_stack_end_magic(&init_task);
785         smp_setup_processor_id();
786         debug_objects_early_init();
787
788         cgroup_init_early();
789
790         local_irq_disable();
791         early_boot_irqs_disabled = true;
792
793         /*
794          * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
795          * enable them.
796          */
797         boot_cpu_init();
798         page_address_init();
799         pr_notice("%s", linux_banner);
800         early_security_init();
801         setup_arch(&command_line);
802         setup_boot_config(command_line);
803         setup_command_line(command_line);
804         setup_nr_cpu_ids();
805         setup_per_cpu_areas();
806         smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
807         boot_cpu_hotplug_init();
808
809         build_all_zonelists(NULL);
810         page_alloc_init();
811
812         pr_notice("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
813         /* parameters may set static keys */
814         jump_label_init();
815         parse_early_param();
816         after_dashes = parse_args("Booting kernel",
817                                   static_command_line, __start___param,
818                                   __stop___param - __start___param,
819                                   -1, -1, NULL, &unknown_bootoption);
820         if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
821                 parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
822                            NULL, set_init_arg);
823         if (extra_init_args)
824                 parse_args("Setting extra init args", extra_init_args,
825                            NULL, 0, -1, -1, NULL, set_init_arg);
826
827         /*
828          * These use large bootmem allocations and must precede
829          * kmem_cache_init()
830          */
831         setup_log_buf(0);
832         vfs_caches_init_early();
833         sort_main_extable();
834         trap_init();
835         mm_init();
836
837         ftrace_init();
838
839         /* trace_printk can be enabled here */
840         early_trace_init();
841
842         /*
843          * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
844          * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
845          * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
846          */
847         sched_init();
848         /*
849          * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
850          * fragile until we cpu_idle() for the first time.
851          */
852         preempt_disable();
853         if (WARN(!irqs_disabled(),
854                  "Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n"))
855                 local_irq_disable();
856         radix_tree_init();
857
858         /*
859          * Set up housekeeping before setting up workqueues to allow the unbound
860          * workqueue to take non-housekeeping into account.
861          */
862         housekeeping_init();
863
864         /*
865          * Allow workqueue creation and work item queueing/cancelling
866          * early.  Work item execution depends on kthreads and starts after
867          * workqueue_init().
868          */
869         workqueue_init_early();
870
871         rcu_init();
872
873         /* Trace events are available after this */
874         trace_init();
875
876         if (initcall_debug)
877                 initcall_debug_enable();
878
879         context_tracking_init();
880         /* init some links before init_ISA_irqs() */
881         early_irq_init();
882         init_IRQ();
883         tick_init();
884         rcu_init_nohz();
885         init_timers();
886         hrtimers_init();
887         softirq_init();
888         timekeeping_init();
889
890         /*
891          * For best initial stack canary entropy, prepare it after:
892          * - setup_arch() for any UEFI RNG entropy and boot cmdline access
893          * - timekeeping_init() for ktime entropy used in rand_initialize()
894          * - rand_initialize() to get any arch-specific entropy like RDRAND
895          * - add_latent_entropy() to get any latent entropy
896          * - adding command line entropy
897          */
898         rand_initialize();
899         add_latent_entropy();
900         add_device_randomness(command_line, strlen(command_line));
901         boot_init_stack_canary();
902
903         time_init();
904         printk_safe_init();
905         perf_event_init();
906         profile_init();
907         call_function_init();
908         WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled early\n");
909
910         early_boot_irqs_disabled = false;
911         local_irq_enable();
912
913         kmem_cache_init_late();
914
915         /*
916          * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
917          * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
918          * this. But we do want output early, in case something goes wrong.
919          */
920         console_init();
921         if (panic_later)
922                 panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later,
923                       panic_param);
924
925         lockdep_init();
926
927         /*
928          * Need to run this when irqs are enabled, because it wants
929          * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
930          * too:
931          */
932         locking_selftest();
933
934         /*
935          * This needs to be called before any devices perform DMA
936          * operations that might use the SWIOTLB bounce buffers. It will
937          * mark the bounce buffers as decrypted so that their usage will
938          * not cause "plain-text" data to be decrypted when accessed.
939          */
940         mem_encrypt_init();
941
942 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
943         if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
944             page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
945                 pr_crit("initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - disabling it.\n",
946                     page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)),
947                     min_low_pfn);
948                 initrd_start = 0;
949         }
950 #endif
951         setup_per_cpu_pageset();
952         numa_policy_init();
953         acpi_early_init();
954         if (late_time_init)
955                 late_time_init();
956         sched_clock_init();
957         calibrate_delay();
958         pid_idr_init();
959         anon_vma_init();
960 #ifdef CONFIG_X86
961         if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
962                 efi_enter_virtual_mode();
963 #endif
964         thread_stack_cache_init();
965         cred_init();
966         fork_init();
967         proc_caches_init();
968         uts_ns_init();
969         buffer_init();
970         key_init();
971         security_init();
972         dbg_late_init();
973         vfs_caches_init();
974         pagecache_init();
975         signals_init();
976         seq_file_init();
977         proc_root_init();
978         nsfs_init();
979         cpuset_init();
980         cgroup_init();
981         taskstats_init_early();
982         delayacct_init();
983
984         poking_init();
985         check_bugs();
986
987         acpi_subsystem_init();
988         arch_post_acpi_subsys_init();
989         sfi_init_late();
990
991         /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
992         arch_call_rest_init();
993 }
994
995 /* Call all constructor functions linked into the kernel. */
996 static void __init do_ctors(void)
997 {
998 #ifdef CONFIG_CONSTRUCTORS
999         ctor_fn_t *fn = (ctor_fn_t *) __ctors_start;
1000
1001         for (; fn < (ctor_fn_t *) __ctors_end; fn++)
1002                 (*fn)();
1003 #endif
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
1007 struct blacklist_entry {
1008         struct list_head next;
1009         char *buf;
1010 };
1011
1012 static __initdata_or_module LIST_HEAD(blacklisted_initcalls);
1013
1014 static int __init initcall_blacklist(char *str)
1015 {
1016         char *str_entry;
1017         struct blacklist_entry *entry;
1018
1019         /* str argument is a comma-separated list of functions */
1020         do {
1021                 str_entry = strsep(&str, ",");
1022                 if (str_entry) {
1023                         pr_debug("blacklisting initcall %s\n", str_entry);
1024                         entry = memblock_alloc(sizeof(*entry),
1025                                                SMP_CACHE_BYTES);
1026                         if (!entry)
1027                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
1028                                       __func__, sizeof(*entry));
1029                         entry->buf = memblock_alloc(strlen(str_entry) + 1,
1030                                                     SMP_CACHE_BYTES);
1031                         if (!entry->buf)
1032                                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n",
1033                                       __func__, strlen(str_entry) + 1);
1034                         strcpy(entry->buf, str_entry);
1035                         list_add(&entry->next, &blacklisted_initcalls);
1036                 }
1037         } while (str_entry);
1038
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
1043 {
1044         struct blacklist_entry *entry;
1045         char fn_name[KSYM_SYMBOL_LEN];
1046         unsigned long addr;
1047
1048         if (list_empty(&blacklisted_initcalls))
1049                 return false;
1050
1051         addr = (unsigned long) dereference_function_descriptor(fn);
1052         sprint_symbol_no_offset(fn_name, addr);
1053
1054         /*
1055          * fn will be "function_name [module_name]" where [module_name] is not
1056          * displayed for built-in init functions.  Strip off the [module_name].
1057          */
1058         strreplace(fn_name, ' ', '\0');
1059
1060         list_for_each_entry(entry, &blacklisted_initcalls, next) {
1061                 if (!strcmp(fn_name, entry->buf)) {
1062                         pr_debug("initcall %s blacklisted\n", fn_name);
1063                         return true;
1064                 }
1065         }
1066
1067         return false;
1068 }
1069 #else
1070 static int __init initcall_blacklist(char *str)
1071 {
1072         pr_warn("initcall_blacklist requires CONFIG_KALLSYMS\n");
1073         return 0;
1074 }
1075
1076 static bool __init_or_module initcall_blacklisted(initcall_t fn)
1077 {
1078         return false;
1079 }
1080 #endif
1081 __setup("initcall_blacklist=", initcall_blacklist);
1082
1083 static __init_or_module void
1084 trace_initcall_start_cb(void *data, initcall_t fn)
1085 {
1086         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
1087
1088         printk(KERN_DEBUG "calling  %pS @ %i\n", fn, task_pid_nr(current));
1089         *calltime = ktime_get();
1090 }
1091
1092 static __init_or_module void
1093 trace_initcall_finish_cb(void *data, initcall_t fn, int ret)
1094 {
1095         ktime_t *calltime = (ktime_t *)data;
1096         ktime_t delta, rettime;
1097         unsigned long long duration;
1098
1099         rettime = ktime_get();
1100         delta = ktime_sub(rettime, *calltime);
1101         duration = (unsigned long long) ktime_to_ns(delta) >> 10;
1102         printk(KERN_DEBUG "initcall %pS returned %d after %lld usecs\n",
1103                  fn, ret, duration);
1104 }
1105
1106 static ktime_t initcall_calltime;
1107
1108 #ifdef TRACEPOINTS_ENABLED
1109 static void __init initcall_debug_enable(void)
1110 {
1111         int ret;
1112
1113         ret = register_trace_initcall_start(trace_initcall_start_cb,
1114                                             &initcall_calltime);
1115         ret |= register_trace_initcall_finish(trace_initcall_finish_cb,
1116                                               &initcall_calltime);
1117         WARN(ret, "Failed to register initcall tracepoints\n");
1118 }
1119 # define do_trace_initcall_start        trace_initcall_start
1120 # define do_trace_initcall_finish       trace_initcall_finish
1121 #else
1122 static inline void do_trace_initcall_start(initcall_t fn)
1123 {
1124         if (!initcall_debug)
1125                 return;
1126         trace_initcall_start_cb(&initcall_calltime, fn);
1127 }
1128 static inline void do_trace_initcall_finish(initcall_t fn, int ret)
1129 {
1130         if (!initcall_debug)
1131                 return;
1132         trace_initcall_finish_cb(&initcall_calltime, fn, ret);
1133 }
1134 #endif /* !TRACEPOINTS_ENABLED */
1135
1136 int __init_or_module do_one_initcall(initcall_t fn)
1137 {
1138         int count = preempt_count();
1139         char msgbuf[64];
1140         int ret;
1141
1142         if (initcall_blacklisted(fn))
1143                 return -EPERM;
1144
1145         do_trace_initcall_start(fn);
1146         ret = fn();
1147         do_trace_initcall_finish(fn, ret);
1148
1149         msgbuf[0] = 0;
1150
1151         if (preempt_count() != count) {
1152                 sprintf(msgbuf, "preemption imbalance ");
1153                 preempt_count_set(count);
1154         }
1155         if (irqs_disabled()) {
1156                 strlcat(msgbuf, "disabled interrupts ", sizeof(msgbuf));
1157                 local_irq_enable();
1158         }
1159         WARN(msgbuf[0], "initcall %pS returned with %s\n", fn, msgbuf);
1160
1161         add_latent_entropy();
1162         return ret;
1163 }
1164
1165
1166 extern initcall_entry_t __initcall_start[];
1167 extern initcall_entry_t __initcall0_start[];
1168 extern initcall_entry_t __initcall1_start[];
1169 extern initcall_entry_t __initcall2_start[];
1170 extern initcall_entry_t __initcall3_start[];
1171 extern initcall_entry_t __initcall4_start[];
1172 extern initcall_entry_t __initcall5_start[];
1173 extern initcall_entry_t __initcall6_start[];
1174 extern initcall_entry_t __initcall7_start[];
1175 extern initcall_entry_t __initcall_end[];
1176
1177 static initcall_entry_t *initcall_levels[] __initdata = {
1178         __initcall0_start,
1179         __initcall1_start,
1180         __initcall2_start,
1181         __initcall3_start,
1182         __initcall4_start,
1183         __initcall5_start,
1184         __initcall6_start,
1185         __initcall7_start,
1186         __initcall_end,
1187 };
1188
1189 /* Keep these in sync with initcalls in include/linux/init.h */
1190 static const char *initcall_level_names[] __initdata = {
1191         "pure",
1192         "core",
1193         "postcore",
1194         "arch",
1195         "subsys",
1196         "fs",
1197         "device",
1198         "late",
1199 };
1200
1201 static int __init ignore_unknown_bootoption(char *param, char *val,
1202                                const char *unused, void *arg)
1203 {
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 static void __init do_initcall_level(int level, char *command_line)
1208 {
1209         initcall_entry_t *fn;
1210
1211         parse_args(initcall_level_names[level],
1212                    command_line, __start___param,
1213                    __stop___param - __start___param,
1214                    level, level,
1215                    NULL, ignore_unknown_bootoption);
1216
1217         trace_initcall_level(initcall_level_names[level]);
1218         for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
1219                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1220 }
1221
1222 static void __init do_initcalls(void)
1223 {
1224         int level;
1225         size_t len = strlen(saved_command_line) + 1;
1226         char *command_line;
1227
1228         command_line = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
1229         if (!command_line)
1230                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len);
1231
1232         for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++) {
1233                 /* Parser modifies command_line, restore it each time */
1234                 strcpy(command_line, saved_command_line);
1235                 do_initcall_level(level, command_line);
1236         }
1237
1238         kfree(command_line);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
1243  * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
1244  * running, and memory and process management works.
1245  *
1246  * Now we can finally start doing some real work..
1247  */
1248 static void __init do_basic_setup(void)
1249 {
1250         cpuset_init_smp();
1251         driver_init();
1252         init_irq_proc();
1253         do_ctors();
1254         usermodehelper_enable();
1255         do_initcalls();
1256 }
1257
1258 static void __init do_pre_smp_initcalls(void)
1259 {
1260         initcall_entry_t *fn;
1261
1262         trace_initcall_level("early");
1263         for (fn = __initcall_start; fn < __initcall0_start; fn++)
1264                 do_one_initcall(initcall_from_entry(fn));
1265 }
1266
1267 static int run_init_process(const char *init_filename)
1268 {
1269         const char *const *p;
1270
1271         argv_init[0] = init_filename;
1272         pr_info("Run %s as init process\n", init_filename);
1273         pr_debug("  with arguments:\n");
1274         for (p = argv_init; *p; p++)
1275                 pr_debug("    %s\n", *p);
1276         pr_debug("  with environment:\n");
1277         for (p = envp_init; *p; p++)
1278                 pr_debug("    %s\n", *p);
1279         return do_execve(getname_kernel(init_filename),
1280                 (const char __user *const __user *)argv_init,
1281                 (const char __user *const __user *)envp_init);
1282 }
1283
1284 static int try_to_run_init_process(const char *init_filename)
1285 {
1286         int ret;
1287
1288         ret = run_init_process(init_filename);
1289
1290         if (ret && ret != -ENOENT) {
1291                 pr_err("Starting init: %s exists but couldn't execute it (error %d)\n",
1292                        init_filename, ret);
1293         }
1294
1295         return ret;
1296 }
1297
1298 static noinline void __init kernel_init_freeable(void);
1299
1300 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) || defined(CONFIG_STRICT_MODULE_RWX)
1301 bool rodata_enabled __ro_after_init = true;
1302 static int __init set_debug_rodata(char *str)
1303 {
1304         return strtobool(str, &rodata_enabled);
1305 }
1306 __setup("rodata=", set_debug_rodata);
1307 #endif
1308
1309 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
1310 static void mark_readonly(void)
1311 {
1312         if (rodata_enabled) {
1313                 /*
1314                  * load_module() results in W+X mappings, which are cleaned
1315                  * up with call_rcu().  Let's make sure that queued work is
1316                  * flushed so that we don't hit false positives looking for
1317                  * insecure pages which are W+X.
1318                  */
1319                 rcu_barrier();
1320                 mark_rodata_ro();
1321                 rodata_test();
1322         } else
1323                 pr_info("Kernel memory protection disabled.\n");
1324 }
1325 #elif defined(CONFIG_ARCH_HAS_STRICT_KERNEL_RWX)
1326 static inline void mark_readonly(void)
1327 {
1328         pr_warn("Kernel memory protection not selected by kernel config.\n");
1329 }
1330 #else
1331 static inline void mark_readonly(void)
1332 {
1333         pr_warn("This architecture does not have kernel memory protection.\n");
1334 }
1335 #endif
1336
1337 void __weak free_initmem(void)
1338 {
1339         free_initmem_default(POISON_FREE_INITMEM);
1340 }
1341
1342 static int __ref kernel_init(void *unused)
1343 {
1344         int ret;
1345
1346         kernel_init_freeable();
1347         /* need to finish all async __init code before freeing the memory */
1348         async_synchronize_full();
1349         ftrace_free_init_mem();
1350         free_initmem();
1351         mark_readonly();
1352
1353         /*
1354          * Kernel mappings are now finalized - update the userspace page-table
1355          * to finalize PTI.
1356          */
1357         pti_finalize();
1358
1359         system_state = SYSTEM_RUNNING;
1360         numa_default_policy();
1361
1362         rcu_end_inkernel_boot();
1363
1364         if (ramdisk_execute_command) {
1365                 ret = run_init_process(ramdisk_execute_command);
1366                 if (!ret)
1367                         return 0;
1368                 pr_err("Failed to execute %s (error %d)\n",
1369                        ramdisk_execute_command, ret);
1370         }
1371
1372         /*
1373          * We try each of these until one succeeds.
1374          *
1375          * The Bourne shell can be used instead of init if we are
1376          * trying to recover a really broken machine.
1377          */
1378         if (execute_command) {
1379                 ret = run_init_process(execute_command);
1380                 if (!ret)
1381                         return 0;
1382                 panic("Requested init %s failed (error %d).",
1383                       execute_command, ret);
1384         }
1385         if (!try_to_run_init_process("/sbin/init") ||
1386             !try_to_run_init_process("/etc/init") ||
1387             !try_to_run_init_process("/bin/init") ||
1388             !try_to_run_init_process("/bin/sh"))
1389                 return 0;
1390
1391         panic("No working init found.  Try passing init= option to kernel. "
1392               "See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance.");
1393 }
1394
1395 void console_on_rootfs(void)
1396 {
1397         /* Open the /dev/console as stdin, this should never fail */
1398         if (ksys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
1399                 pr_err("Warning: unable to open an initial console.\n");
1400
1401         /* create stdout/stderr */
1402         (void) ksys_dup(0);
1403         (void) ksys_dup(0);
1404 }
1405
1406 static noinline void __init kernel_init_freeable(void)
1407 {
1408         /*
1409          * Wait until kthreadd is all set-up.
1410          */
1411         wait_for_completion(&kthreadd_done);
1412
1413         /* Now the scheduler is fully set up and can do blocking allocations */
1414         gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;
1415
1416         /*
1417          * init can allocate pages on any node
1418          */
1419         set_mems_allowed(node_states[N_MEMORY]);
1420
1421         cad_pid = task_pid(current);
1422
1423         smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);
1424
1425         workqueue_init();
1426
1427         init_mm_internals();
1428
1429         do_pre_smp_initcalls();
1430         lockup_detector_init();
1431
1432         smp_init();
1433         sched_init_smp();
1434
1435         page_alloc_init_late();
1436         /* Initialize page ext after all struct pages are initialized. */
1437         page_ext_init();
1438
1439         do_basic_setup();
1440
1441         console_on_rootfs();
1442
1443         /*
1444          * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
1445          * the work
1446          */
1447
1448         if (!ramdisk_execute_command)
1449                 ramdisk_execute_command = "/init";
1450
1451         if (ksys_access((const char __user *)
1452                         ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
1453                 ramdisk_execute_command = NULL;
1454                 prepare_namespace();
1455         }
1456
1457         /*
1458          * Ok, we have completed the initial bootup, and
1459          * we're essentially up and running. Get rid of the
1460          * initmem segments and start the user-mode stuff..
1461          *
1462          * rootfs is available now, try loading the public keys
1463          * and default modules
1464          */
1465
1466         integrity_load_keys();
1467 }