arch/ppc64/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 "prom.h"
  18 #include "zlib.h"
  19
  20 extern void flush_cache(void *, unsigned long);
  21
  22
  23 /* Value picked to match that used by yaboot */
  24 #define PROG_START      0x01400000
  25 #define RAM_END         (512<<20) // Fixme: use OF */
  26 #define ONE_MB          0x100000
  27
  28 extern char _start[];
  29 extern char _end[];
  30 extern char _vmlinux_start[];
  31 extern char _vmlinux_end[];
  32 extern char _initrd_start[];
  33 extern char _initrd_end[];
  34
  35 struct addr_range {
  36         unsigned long addr;
  37         unsigned long size;
  38         unsigned long memsize;
  39 };
  40 static struct addr_range vmlinux = {0, 0, 0};
  41 static struct addr_range vmlinuz = {0, 0, 0};
  42 static struct addr_range initrd  = {0, 0, 0};
  43
  44 static char scratch[46912];     /* scratch space for gunzip, from zlib_inflate_workspacesize() */
  45 static char elfheader[256];
  46
  47
  48 typedef void (*kernel_entry_t)( unsigned long,
  49                                 unsigned long,
  50                                 void *,
  51                                 void *);
  52
  53
  54 #undef DEBUG
  55
  56 static unsigned long claim_base;
  57
  58 #define HEAD_CRC        2
  59 #define EXTRA_FIELD     4
  60 #define ORIG_NAME       8
  61 #define COMMENT         0x10
  62 #define RESERVED        0xe0
  63
  64 static void gunzip(void *dst, int dstlen, unsigned char *src, int *lenp)
  65 {
  66         z_stream s;
  67         int r, i, flags;
  68
  69         /* skip header */
  70         i = 10;
  71         flags = src[3];
  72         if (src[2] != Z_DEFLATED || (flags & RESERVED) != 0) {
  73                 printf("bad gzipped data\n\r");
  74                 exit();
  75         }
  76         if ((flags & EXTRA_FIELD) != 0)
  77                 i = 12 + src[10] + (src[11] << 8);
  78         if ((flags & ORIG_NAME) != 0)
  79                 while (src[i++] != 0)
  80                         ;
  81         if ((flags & COMMENT) != 0)
  82                 while (src[i++] != 0)
  83                         ;
  84         if ((flags & HEAD_CRC) != 0)
  85                 i += 2;
  86         if (i >= *lenp) {
  87                 printf("gunzip: ran out of data in header\n\r");
  88                 exit();
  89         }
  90
  91         if (zlib_inflate_workspacesize() > sizeof(scratch)) {
  92                 printf("gunzip needs more mem\n");
  93                 exit();
  94         }
  95         memset(&s, 0, sizeof(s));
  96         s.workspace = scratch;
  97         r = zlib_inflateInit2(&s, -MAX_WBITS);
  98         if (r != Z_OK) {
  99                 printf("inflateInit2 returned %d\n\r", r);
 100                 exit();
 101         }
 102         s.next_in = src + i;
 103         s.avail_in = *lenp - i;
 104         s.next_out = dst;
 105         s.avail_out = dstlen;
 106         r = zlib_inflate(&s, Z_FULL_FLUSH);
 107         if (r != Z_OK && r != Z_STREAM_END) {
 108                 printf("inflate returned %d msg: %s\n\r", r, s.msg);
 109                 exit();
 110         }
 111         *lenp = s.next_out - (unsigned char *) dst;
 112         zlib_inflateEnd(&s);
 113 }
 114
 115 static unsigned long try_claim(unsigned long size)
 116 {
 117         unsigned long addr = 0;
 118
 119         for(; claim_base < RAM_END; claim_base += ONE_MB) {
 120 #ifdef DEBUG
 121                 printf("    trying: 0x%08lx\n\r", claim_base);
 122 #endif
 123                 addr = (unsigned long)claim(claim_base, size, 0);
 124                 if ((void *)addr != (void *)-1)
 125                         break;
 126         }
 127         if (addr == 0)
 128                 return 0;
 129         claim_base = PAGE_ALIGN(claim_base + size);
 130         return addr;
 131 }
 132
 133 void start(unsigned long a1, unsigned long a2, void *promptr)
 134 {
 135         unsigned long i;
 136         int len;
 137         kernel_entry_t kernel_entry;
 138         Elf64_Ehdr *elf64;
 139         Elf64_Phdr *elf64ph;
 140
 141         prom = (int (*)(void *)) promptr;
 142         chosen_handle = finddevice("/chosen");
 143         if (chosen_handle == (void *) -1)
 144                 exit();
 145         if (getprop(chosen_handle, "stdout", &stdout, sizeof(stdout)) != 4)
 146                 exit();
 147         stderr = stdout;
 148         if (getprop(chosen_handle, "stdin", &stdin, sizeof(stdin)) != 4)
 149                 exit();
 150
 151         printf("\n\rzImage starting: loaded at 0x%lx\n\r", (unsigned long) _start);
 152
 153         /*
 154          * The first available claim_base must be above the end of the
 155          * the loaded kernel wrapper file (_start to _end includes the
 156          * initrd image if it is present) and rounded up to a nice
 157          * 1 MB boundary for good measure.
 158          */
 159
 160         claim_base = _ALIGN_UP((unsigned long)_end, ONE_MB);
 161
 162 #if defined(PROG_START)
 163         /*
 164          * Maintain a "magic" minimum address. This keeps some older
 165          * firmware platforms running.
 166          */
 167
 168         if (claim_base < PROG_START)
 169                 claim_base = PROG_START;
 170 #endif
 171
 172         vmlinuz.addr = (unsigned long)_vmlinux_start;
 173         vmlinuz.size = (unsigned long)(_vmlinux_end - _vmlinux_start);
 174
 175         /* gunzip the ELF header of the kernel */
 176         if (*(unsigned short *)vmlinuz.addr == 0x1f8b) {
 177                 len = vmlinuz.size;
 178                 gunzip(elfheader, sizeof(elfheader),
 179                                 (unsigned char *)vmlinuz.addr, &len);
 180         } else
 181                 memcpy(elfheader, (const void *)vmlinuz.addr, sizeof(elfheader));
 182
 183         elf64 = (Elf64_Ehdr *)elfheader;
 184         if ( elf64->e_ident[EI_MAG0]  != ELFMAG0        ||
 185              elf64->e_ident[EI_MAG1]  != ELFMAG1        ||
 186              elf64->e_ident[EI_MAG2]  != ELFMAG2        ||
 187              elf64->e_ident[EI_MAG3]  != ELFMAG3        ||
 188              elf64->e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS64     ||
 189              elf64->e_ident[EI_DATA]  != ELFDATA2MSB    ||
 190              elf64->e_type            != ET_EXEC        ||
 191              elf64->e_machine         != EM_PPC64 )
 192         {
 193                 printf("Error: not a valid PPC64 ELF file!\n\r");
 194                 exit();
 195         }
 196
 197         elf64ph = (Elf64_Phdr *)((unsigned long)elf64 +
 198                                 (unsigned long)elf64->e_phoff);
 199         for(i=0; i < (unsigned int)elf64->e_phnum ;i++,elf64ph++) {
 200                 if (elf64ph->p_type == PT_LOAD && elf64ph->p_offset != 0)
 201                         break;
 202         }
 203         vmlinux.size = (unsigned long)elf64ph->p_filesz;
 204         vmlinux.memsize = (unsigned long)elf64ph->p_memsz;
 205         printf("Allocating 0x%lx bytes for kernel ...\n\r", vmlinux.memsize);
 206         vmlinux.addr = try_claim(vmlinux.memsize);
 207         if (vmlinux.addr == 0) {
 208                 printf("Can't allocate memory for kernel image !\n\r");
 209                 exit();
 210         }
 211
 212         /*
 213          * Now we try to claim memory for the initrd (and copy it there)
 214          */
 215         initrd.size = (unsigned long)(_initrd_end - _initrd_start);
 216         initrd.memsize = initrd.size;
 217         if ( initrd.size > 0 ) {
 218                 printf("Allocating 0x%lx bytes for initrd ...\n\r", initrd.size);
 219                 initrd.addr = try_claim(initrd.size);
 220                 if (initrd.addr == 0) {
 221                         printf("Can't allocate memory for initial ramdisk !\n\r");
 222                         exit();
 223                 }
 224                 a1 = initrd.addr;
 225                 a2 = initrd.size;
 226                 printf("initial ramdisk moving 0x%lx <- 0x%lx (0x%lx bytes)\n\r",
 227                        initrd.addr, (unsigned long)_initrd_start, initrd.size);
 228                 memmove((void *)initrd.addr, (void *)_initrd_start, initrd.size);
 229                 printf("initrd head: 0x%lx\n\r", *((unsigned long *)initrd.addr));
 230         }
 231
 232         /* Eventually gunzip the kernel */
 233         if (*(unsigned short *)vmlinuz.addr == 0x1f8b) {
 234                 printf("gunzipping (0x%lx <- 0x%lx:0x%0lx)...",
 235                        vmlinux.addr, vmlinuz.addr, vmlinuz.addr+vmlinuz.size);
 236                 len = vmlinuz.size;
 237                 gunzip((void *)vmlinux.addr, vmlinux.memsize,
 238                         (unsigned char *)vmlinuz.addr, &len);
 239                 printf("done 0x%lx bytes\n\r", len);
 240         } else {
 241                 memmove((void *)vmlinux.addr,(void *)vmlinuz.addr,vmlinuz.size);
 242         }
 243
 244         /* Skip over the ELF header */
 245 #ifdef DEBUG
 246         printf("... skipping 0x%lx bytes of ELF header\n\r",
 247                         (unsigned long)elf64ph->p_offset);
 248 #endif
 249         vmlinux.addr += (unsigned long)elf64ph->p_offset;
 250
 251         flush_cache((void *)vmlinux.addr, vmlinux.size);
 252
 253         kernel_entry = (kernel_entry_t)vmlinux.addr;
 254 #ifdef DEBUG
 255         printf( "kernel:\n\r"
 256                 "        entry addr = 0x%lx\n\r"
 257                 "        a1         = 0x%lx,\n\r"
 258                 "        a2         = 0x%lx,\n\r"
 259                 "        prom       = 0x%lx,\n\r"
 260                 "        bi_recs    = 0x%lx,\n\r",
 261                 (unsigned long)kernel_entry, a1, a2,
 262                 (unsigned long)prom, NULL);
 263 #endif
 264
 265         kernel_entry( a1, a2, prom, NULL );
 266
 267         printf("Error: Linux kernel returned to zImage bootloader!\n\r");
 268
 269         exit();
 270 }
 271