err.no Git - linux-2.6/blob - arch/i386/kernel/vmi.c

   1 /*
   2  * VMI specific paravirt-ops implementation
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005, VMware, Inc.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  12  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  14  * NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for more
  15  * details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20  *
  21  * Send feedback to zach@vmware.com
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/cpu.h>
  27 #include <linux/bootmem.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/highmem.h>
  30 #include <asm/vmi.h>
  31 #include <asm/io.h>
  32 #include <asm/fixmap.h>
  33 #include <asm/apicdef.h>
  34 #include <asm/apic.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/timer.h>
  37 #include <asm/vmi_time.h>
  38 #include <asm/kmap_types.h>
  39
  40 /* Convenient for calling VMI functions indirectly in the ROM */
  41 typedef u32 __attribute__((regparm(1))) (VROMFUNC)(void);
  42 typedef u64 __attribute__((regparm(2))) (VROMLONGFUNC)(int);
  43
  44 #define call_vrom_func(rom,func) \
  45    (((VROMFUNC *)(rom->func))())
  46
  47 #define call_vrom_long_func(rom,func,arg) \
  48    (((VROMLONGFUNC *)(rom->func)) (arg))
  49
  50 static struct vrom_header *vmi_rom;
  51 static int disable_pge;
  52 static int disable_pse;
  53 static int disable_sep;
  54 static int disable_tsc;
  55 static int disable_mtrr;
  56 static int disable_noidle;
  57 static int disable_vmi_timer;
  58
  59 /* Cached VMI operations */
  60 static struct {
  61         void (*cpuid)(void /* non-c */);
  62         void (*_set_ldt)(u32 selector);
  63         void (*set_tr)(u32 selector);
  64         void (*set_kernel_stack)(u32 selector, u32 esp0);
  65         void (*allocate_page)(u32, u32, u32, u32, u32);
  66         void (*release_page)(u32, u32);
  67         void (*set_pte)(pte_t, pte_t *, unsigned);
  68         void (*update_pte)(pte_t *, unsigned);
  69         void (*set_linear_mapping)(int, void *, u32, u32);
  70         void (*_flush_tlb)(int);
  71         void (*set_initial_ap_state)(int, int);
  72         void (*halt)(void);
  73         void (*set_lazy_mode)(int mode);
  74 } vmi_ops;
  75
  76 /* XXX move this to alternative.h */
  77 extern struct paravirt_patch __start_parainstructions[],
  78         __stop_parainstructions[];
  79
  80 /*
  81  * VMI patching routines.
  82  */
  83 #define MNEM_CALL 0xe8
  84 #define MNEM_JMP  0xe9
  85 #define MNEM_RET  0xc3
  86
  87 #define IRQ_PATCH_INT_MASK 0
  88 #define IRQ_PATCH_DISABLE  5
  89
  90 static inline void patch_offset(unsigned char *eip, unsigned char *dest)
  91 {
  92         *(unsigned long *)(eip+1) = dest-eip-5;
  93 }
  94
  95 static unsigned patch_internal(int call, unsigned len, void *insns)
  96 {
  97         u64 reloc;
  98         struct vmi_relocation_info *const rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
  99         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, call);
 100         switch(rel->type) {
 101                 case VMI_RELOCATION_CALL_REL:
 102                         BUG_ON(len < 5);
 103                         *(char *)insns = MNEM_CALL;
 104                         patch_offset(insns, rel->eip);
 105                         return 5;
 106
 107                 case VMI_RELOCATION_JUMP_REL:
 108                         BUG_ON(len < 5);
 109                         *(char *)insns = MNEM_JMP;
 110                         patch_offset(insns, rel->eip);
 111                         return 5;
 112
 113                 case VMI_RELOCATION_NOP:
 114                         /* obliterate the whole thing */
 115                         return 0;
 116
 117                 case VMI_RELOCATION_NONE:
 118                         /* leave native code in place */
 119                         break;
 120
 121                 default:
 122                         BUG();
 123         }
 124         return len;
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Apply patch if appropriate, return length of new instruction
 129  * sequence.  The callee does nop padding for us.
 130  */
 131 static unsigned vmi_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insns, unsigned len)
 132 {
 133         switch (type) {
 134                 case PARAVIRT_PATCH(irq_disable):
 135                         return patch_internal(VMI_CALL_DisableInterrupts, len, insns);
 136                 case PARAVIRT_PATCH(irq_enable):
 137                         return patch_internal(VMI_CALL_EnableInterrupts, len, insns);
 138                 case PARAVIRT_PATCH(restore_fl):
 139                         return patch_internal(VMI_CALL_SetInterruptMask, len, insns);
 140                 case PARAVIRT_PATCH(save_fl):
 141                         return patch_internal(VMI_CALL_GetInterruptMask, len, insns);
 142                 case PARAVIRT_PATCH(iret):
 143                         return patch_internal(VMI_CALL_IRET, len, insns);
 144                 case PARAVIRT_PATCH(irq_enable_sysexit):
 145                         return patch_internal(VMI_CALL_SYSEXIT, len, insns);
 146                 default:
 147                         break;
 148         }
 149         return len;
 150 }
 151
 152 /* CPUID has non-C semantics, and paravirt-ops API doesn't match hardware ISA */
 153 static void vmi_cpuid(unsigned int *eax, unsigned int *ebx,
 154                                unsigned int *ecx, unsigned int *edx)
 155 {
 156         int override = 0;
 157         if (*eax == 1)
 158                 override = 1;
 159         asm volatile ("call *%6"
 160                       : "=a" (*eax),
 161                         "=b" (*ebx),
 162                         "=c" (*ecx),
 163                         "=d" (*edx)
 164                       : "0" (*eax), "2" (*ecx), "r" (vmi_ops.cpuid));
 165         if (override) {
 166                 if (disable_pse)
 167                         *edx &= ~X86_FEATURE_PSE;
 168                 if (disable_pge)
 169                         *edx &= ~X86_FEATURE_PGE;
 170                 if (disable_sep)
 171                         *edx &= ~X86_FEATURE_SEP;
 172                 if (disable_tsc)
 173                         *edx &= ~X86_FEATURE_TSC;
 174                 if (disable_mtrr)
 175                         *edx &= ~X86_FEATURE_MTRR;
 176         }
 177 }
 178
 179 static inline void vmi_maybe_load_tls(struct desc_struct *gdt, int nr, struct desc_struct *new)
 180 {
 181         if (gdt[nr].a != new->a || gdt[nr].b != new->b)
 182                 write_gdt_entry(gdt, nr, new->a, new->b);
 183 }
 184
 185 static void vmi_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 186 {
 187         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
 188         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 0, &t->tls_array[0]);
 189         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1, &t->tls_array[1]);
 190         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 2, &t->tls_array[2]);
 191 }
 192
 193 static void vmi_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 194 {
 195         unsigned cpu = smp_processor_id();
 196         u32 low, high;
 197
 198         pack_descriptor(&low, &high, (unsigned long)addr,
 199                         entries * sizeof(struct desc_struct) - 1,
 200                         DESCTYPE_LDT, 0);
 201         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT, low, high);
 202         vmi_ops._set_ldt(entries ? GDT_ENTRY_LDT*sizeof(struct desc_struct) : 0);
 203 }
 204
 205 static void vmi_set_tr(void)
 206 {
 207         vmi_ops.set_tr(GDT_ENTRY_TSS*sizeof(struct desc_struct));
 208 }
 209
 210 static void vmi_load_esp0(struct tss_struct *tss,
 211                                    struct thread_struct *thread)
 212 {
 213         tss->x86_tss.esp0 = thread->esp0;
 214
 215         /* This can only happen when SEP is enabled, no need to test "SEP"arately */
 216         if (unlikely(tss->x86_tss.ss1 != thread->sysenter_cs)) {
 217                 tss->x86_tss.ss1 = thread->sysenter_cs;
 218                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, thread->sysenter_cs, 0);
 219         }
 220         vmi_ops.set_kernel_stack(__KERNEL_DS, tss->x86_tss.esp0);
 221 }
 222
 223 static void vmi_flush_tlb_user(void)
 224 {
 225         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB);
 226 }
 227
 228 static void vmi_flush_tlb_kernel(void)
 229 {
 230         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB | VMI_FLUSH_GLOBAL);
 231 }
 232
 233 /* Stub to do nothing at all; used for delays and unimplemented calls */
 234 static void vmi_nop(void)
 235 {
 236 }
 237
 238 /* For NO_IDLE_HZ, we stop the clock when halting the kernel */
 239 static fastcall void vmi_safe_halt(void)
 240 {
 241         int idle = vmi_stop_hz_timer();
 242         vmi_ops.halt();
 243         if (idle) {
 244                 local_irq_disable();
 245                 vmi_account_time_restart_hz_timer();
 246                 local_irq_enable();
 247         }
 248 }
 249
 250 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGE_TYPE
 251
 252 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 253 #define MAX_BOOT_PTS (2048+4+1)
 254 #else
 255 #define MAX_BOOT_PTS (1024+1)
 256 #endif
 257
 258 /*
 259  * During boot, mem_map is not yet available in paging_init, so stash
 260  * all the boot page allocations here.
 261  */
 262 static struct {
 263         u32 pfn;
 264         int type;
 265 } boot_page_allocations[MAX_BOOT_PTS];
 266 static int num_boot_page_allocations;
 267 static int boot_allocations_applied;
 268
 269 void vmi_apply_boot_page_allocations(void)
 270 {
 271         int i;
 272         BUG_ON(!mem_map);
 273         for (i = 0; i < num_boot_page_allocations; i++) {
 274                 struct page *page = pfn_to_page(boot_page_allocations[i].pfn);
 275                 page->type = boot_page_allocations[i].type;
 276                 page->type = boot_page_allocations[i].type &
 277                                 ~(VMI_PAGE_ZEROED | VMI_PAGE_CLONE);
 278         }
 279         boot_allocations_applied = 1;
 280 }
 281
 282 static void record_page_type(u32 pfn, int type)
 283 {
 284         BUG_ON(num_boot_page_allocations >= MAX_BOOT_PTS);
 285         boot_page_allocations[num_boot_page_allocations].pfn = pfn;
 286         boot_page_allocations[num_boot_page_allocations].type = type;
 287         num_boot_page_allocations++;
 288 }
 289
 290 static void check_zeroed_page(u32 pfn, int type, struct page *page)
 291 {
 292         u32 *ptr;
 293         int i;
 294         int limit = PAGE_SIZE / sizeof(int);
 295
 296         if (page_address(page))
 297                 ptr = (u32 *)page_address(page);
 298         else
 299                 ptr = (u32 *)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
 300         /*
 301          * When cloning the root in non-PAE mode, only the userspace
 302          * pdes need to be zeroed.
 303          */
 304         if (type & VMI_PAGE_CLONE)
 305                 limit = USER_PTRS_PER_PGD;
 306         for (i = 0; i < limit; i++)
 307                 BUG_ON(ptr[i]);
 308 }
 309
 310 /*
 311  * We stash the page type into struct page so we can verify the page
 312  * types are used properly.
 313  */
 314 static void vmi_set_page_type(u32 pfn, int type)
 315 {
 316         /* PAE can have multiple roots per page - don't track */
 317         if (PTRS_PER_PMD > 1 && (type & VMI_PAGE_PDP))
 318                 return;
 319
 320         if (boot_allocations_applied) {
 321                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 322                 if (type != VMI_PAGE_NORMAL)
 323                         BUG_ON(page->type);
 324                 else
 325                         BUG_ON(page->type == VMI_PAGE_NORMAL);
 326                 page->type = type & ~(VMI_PAGE_ZEROED | VMI_PAGE_CLONE);
 327                 if (type & VMI_PAGE_ZEROED)
 328                         check_zeroed_page(pfn, type, page);
 329         } else {
 330                 record_page_type(pfn, type);
 331         }
 332 }
 333
 334 static void vmi_check_page_type(u32 pfn, int type)
 335 {
 336         /* PAE can have multiple roots per page - skip checks */
 337         if (PTRS_PER_PMD > 1 && (type & VMI_PAGE_PDP))
 338                 return;
 339
 340         type &= ~(VMI_PAGE_ZEROED | VMI_PAGE_CLONE);
 341         if (boot_allocations_applied) {
 342                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 343                 BUG_ON((page->type ^ type) & VMI_PAGE_PAE);
 344                 BUG_ON(type == VMI_PAGE_NORMAL && page->type);
 345                 BUG_ON((type & page->type) == 0);
 346         }
 347 }
 348 #else
 349 #define vmi_set_page_type(p,t) do { } while (0)
 350 #define vmi_check_page_type(p,t) do { } while (0)
 351 #endif
 352
 353 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
 354 static void *vmi_kmap_atomic_pte(struct page *page, enum km_type type)
 355 {
 356         void *va = kmap_atomic(page, type);
 357
 358         /*
 359          * Internally, the VMI ROM must map virtual addresses to physical
 360          * addresses for processing MMU updates.  By the time MMU updates
 361          * are issued, this information is typically already lost.
 362          * Fortunately, the VMI provides a cache of mapping slots for active
 363          * page tables.
 364          *
 365          * We use slot zero for the linear mapping of physical memory, and
 366          * in HIGHPTE kernels, slot 1 and 2 for KM_PTE0 and KM_PTE1.
 367          *
 368          *  args:                 SLOT                 VA    COUNT PFN
 369          */
 370         BUG_ON(type != KM_PTE0 && type != KM_PTE1);
 371         vmi_ops.set_linear_mapping((type - KM_PTE0)+1, va, 1, page_to_pfn(page));
 372
 373         return va;
 374 }
 375 #endif
 376
 377 static void vmi_allocate_pt(u32 pfn)
 378 {
 379         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_L1);
 380         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L1, 0, 0, 0);
 381 }
 382
 383 static void vmi_allocate_pd(u32 pfn)
 384 {
 385         /*
 386          * This call comes in very early, before mem_map is setup.
 387          * It is called only for swapper_pg_dir, which already has
 388          * data on it.
 389          */
 390         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_L2);
 391         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2, 0, 0, 0);
 392 }
 393
 394 static void vmi_allocate_pd_clone(u32 pfn, u32 clonepfn, u32 start, u32 count)
 395 {
 396         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE);
 397         vmi_check_page_type(clonepfn, VMI_PAGE_L2);
 398         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE, clonepfn, start, count);
 399 }
 400
 401 static void vmi_release_pt(u32 pfn)
 402 {
 403         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L1);
 404         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_NORMAL);
 405 }
 406
 407 static void vmi_release_pd(u32 pfn)
 408 {
 409         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
 410         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_NORMAL);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Helper macros for MMU update flags.  We can defer updates until a flush
 415  * or page invalidation only if the update is to the current address space
 416  * (otherwise, there is no flush).  We must check against init_mm, since
 417  * this could be a kernel update, which usually passes init_mm, although
 418  * sometimes this check can be skipped if we know the particular function
 419  * is only called on user mode PTEs.  We could change the kernel to pass
 420  * current->active_mm here, but in particular, I was unsure if changing
 421  * mm/highmem.c to do this would still be correct on other architectures.
 422  */
 423 #define is_current_as(mm, mustbeuser) ((mm) == current->active_mm ||    \
 424                                        (!mustbeuser && (mm) == &init_mm))
 425 #define vmi_flags_addr(mm, addr, level, user)                           \
 426         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
 427                 (VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
 428 #define vmi_flags_addr_defer(mm, addr, level, user)                     \
 429         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
 430                 (VMI_PAGE_DEFER | VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
 431
 432 static void vmi_update_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 433 {
 434         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
 435         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 436 }
 437
 438 static void vmi_update_pte_defer(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 439 {
 440         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
 441         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 442 }
 443
 444 static void vmi_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 445 {
 446         /* XXX because of set_pmd_pte, this can be called on PT or PD layers */
 447         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE | VMI_PAGE_PD);
 448         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, VMI_PAGE_PT);
 449 }
 450
 451 static void vmi_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
 452 {
 453         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
 454         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 455 }
 456
 457 static void vmi_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmdval)
 458 {
 459 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 460         const pte_t pte = { pmdval.pmd, pmdval.pmd >> 32 };
 461         vmi_check_page_type(__pa(pmdp) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PMD);
 462 #else
 463         const pte_t pte = { pmdval.pud.pgd.pgd };
 464         vmi_check_page_type(__pa(pmdp) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PGD);
 465 #endif
 466         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmdp, VMI_PAGE_PD);
 467 }
 468
 469 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 470
 471 static void vmi_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 472 {
 473         /*
 474          * XXX This is called from set_pmd_pte, but at both PT
 475          * and PD layers so the VMI_PAGE_PT flag is wrong.  But
 476          * it is only called for large page mapping changes,
 477          * the Xen backend, doesn't support large pages, and the
 478          * ESX backend doesn't depend on the flag.
 479          */
 480         set_64bit((unsigned long long *)ptep,pte_val(pteval));
 481         vmi_ops.update_pte(ptep, VMI_PAGE_PT);
 482 }
 483
 484 static void vmi_set_pte_present(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
 485 {
 486         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
 487         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 1));
 488 }
 489
 490 static void vmi_set_pud(pud_t *pudp, pud_t pudval)
 491 {
 492         /* Um, eww */
 493         const pte_t pte = { pudval.pgd.pgd, pudval.pgd.pgd >> 32 };
 494         vmi_check_page_type(__pa(pudp) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PGD);
 495         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pudp, VMI_PAGE_PDP);
 496 }
 497
 498 static void vmi_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 499 {
 500         const pte_t pte = { 0 };
 501         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
 502         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 503 }
 504
 505 static void vmi_pmd_clear(pmd_t *pmd)
 506 {
 507         const pte_t pte = { 0 };
 508         vmi_check_page_type(__pa(pmd) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PMD);
 509         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmd, VMI_PAGE_PD);
 510 }
 511 #endif
 512
 513 #ifdef CONFIG_SMP
 514 static void __devinit
 515 vmi_startup_ipi_hook(int phys_apicid, unsigned long start_eip,
 516                      unsigned long start_esp)
 517 {
 518         struct vmi_ap_state ap;
 519
 520         /* Default everything to zero.  This is fine for most GPRs. */
 521         memset(&ap, 0, sizeof(struct vmi_ap_state));
 522
 523         ap.gdtr_limit = GDT_SIZE - 1;
 524         ap.gdtr_base = (unsigned long) get_cpu_gdt_table(phys_apicid);
 525
 526         ap.idtr_limit = IDT_ENTRIES * 8 - 1;
 527         ap.idtr_base = (unsigned long) idt_table;
 528
 529         ap.ldtr = 0;
 530
 531         ap.cs = __KERNEL_CS;
 532         ap.eip = (unsigned long) start_eip;
 533         ap.ss = __KERNEL_DS;
 534         ap.esp = (unsigned long) start_esp;
 535
 536         ap.ds = __USER_DS;
 537         ap.es = __USER_DS;
 538         ap.fs = __KERNEL_PERCPU;
 539         ap.gs = 0;
 540
 541         ap.eflags = 0;
 542
 543 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 544         /* efer should match BSP efer. */
 545         if (cpu_has_nx) {
 546                 unsigned l, h;
 547                 rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 548                 ap.efer = (unsigned long long) h << 32 | l;
 549         }
 550 #endif
 551
 552         ap.cr3 = __pa(swapper_pg_dir);
 553         /* Protected mode, paging, AM, WP, NE, MP. */
 554         ap.cr0 = 0x80050023;
 555         ap.cr4 = mmu_cr4_features;
 556         vmi_ops.set_initial_ap_state((u32)&ap, phys_apicid);
 557 }
 558 #endif
 559
 560 static void vmi_set_lazy_mode(int mode)
 561 {
 562         static DEFINE_PER_CPU(int, lazy_mode);
 563
 564         if (!vmi_ops.set_lazy_mode)
 565                 return;
 566
 567         /* Modes should never nest or overlap */
 568         BUG_ON(__get_cpu_var(lazy_mode) && !(mode == PARAVIRT_LAZY_NONE ||
 569                                              mode == PARAVIRT_LAZY_FLUSH));
 570
 571         if (mode == PARAVIRT_LAZY_FLUSH) {
 572                 vmi_ops.set_lazy_mode(0);
 573                 vmi_ops.set_lazy_mode(__get_cpu_var(lazy_mode));
 574         } else {
 575                 vmi_ops.set_lazy_mode(mode);
 576                 __get_cpu_var(lazy_mode) = mode;
 577         }
 578 }
 579
 580 static inline int __init check_vmi_rom(struct vrom_header *rom)
 581 {
 582         struct pci_header *pci;
 583         struct pnp_header *pnp;
 584         const char *manufacturer = "UNKNOWN";
 585         const char *product = "UNKNOWN";
 586         const char *license = "unspecified";
 587
 588         if (rom->rom_signature != 0xaa55)
 589                 return 0;
 590         if (rom->vrom_signature != VMI_SIGNATURE)
 591                 return 0;
 592         if (rom->api_version_maj != VMI_API_REV_MAJOR ||
 593             rom->api_version_min+1 < VMI_API_REV_MINOR+1) {
 594                 printk(KERN_WARNING "VMI: Found mismatched rom version %d.%d\n",
 595                                 rom->api_version_maj,
 596                                 rom->api_version_min);
 597                 return 0;
 598         }
 599
 600         /*
 601          * Relying on the VMI_SIGNATURE field is not 100% safe, so check
 602          * the PCI header and device type to make sure this is really a
 603          * VMI device.
 604          */
 605         if (!rom->pci_header_offs) {
 606                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM does not contain PCI header.\n");
 607                 return 0;
 608         }
 609
 610         pci = (struct pci_header *)((char *)rom+rom->pci_header_offs);
 611         if (pci->vendorID != PCI_VENDOR_ID_VMWARE ||
 612             pci->deviceID != PCI_DEVICE_ID_VMWARE_VMI) {
 613                 /* Allow it to run... anyways, but warn */
 614                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM from unknown manufacturer\n");
 615         }
 616
 617         if (rom->pnp_header_offs) {
 618                 pnp = (struct pnp_header *)((char *)rom+rom->pnp_header_offs);
 619                 if (pnp->manufacturer_offset)
 620                         manufacturer = (const char *)rom+pnp->manufacturer_offset;
 621                 if (pnp->product_offset)
 622                         product = (const char *)rom+pnp->product_offset;
 623         }
 624
 625         if (rom->license_offs)
 626                 license = (char *)rom+rom->license_offs;
 627
 628         printk(KERN_INFO "VMI: Found %s %s, API version %d.%d, ROM version %d.%d\n",
 629                 manufacturer, product,
 630                 rom->api_version_maj, rom->api_version_min,
 631                 pci->rom_version_maj, pci->rom_version_min);
 632
 633         /* Don't allow BSD/MIT here for now because we don't want to end up
 634            with any binary only shim layers */
 635         if (strcmp(license, "GPL") && strcmp(license, "GPL v2")) {
 636                 printk(KERN_WARNING "VMI: Non GPL license `%s' found for ROM. Not used.\n",
 637                         license);
 638                 return 0;
 639         }
 640
 641         return 1;
 642 }
 643
 644 /*
 645  * Probe for the VMI option ROM
 646  */
 647 static inline int __init probe_vmi_rom(void)
 648 {
 649         unsigned long base;
 650
 651         /* VMI ROM is in option ROM area, check signature */
 652         for (base = 0xC0000; base < 0xE0000; base += 2048) {
 653                 struct vrom_header *romstart;
 654                 romstart = (struct vrom_header *)isa_bus_to_virt(base);
 655                 if (check_vmi_rom(romstart)) {
 656                         vmi_rom = romstart;
 657                         return 1;
 658                 }
 659         }
 660         return 0;
 661 }
 662
 663 /*
 664  * VMI setup common to all processors
 665  */
 666 void vmi_bringup(void)
 667 {
 668         /* We must establish the lowmem mapping for MMU ops to work */
 669         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
 670                 vmi_ops.set_linear_mapping(0, (void *)__PAGE_OFFSET, max_low_pfn, 0);
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Return a pointer to a VMI function or NULL if unimplemented
 675  */
 676 static void *vmi_get_function(int vmicall)
 677 {
 678         u64 reloc;
 679         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
 680         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, vmicall);
 681         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);
 682         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)
 683                 return (void *)rel->eip;
 684         else
 685                 return NULL;
 686 }
 687
 688 /*
 689  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
 690  * For unimplemented operations, fall back to default, unless nop
 691  * is returned by the ROM.
 692  */
 693 #define para_fill(opname, vmicall)                              \
 694 do {                                                            \
 695         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
 696                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
 697         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)               \
 698                 paravirt_ops.opname = (void *)rel->eip;         \
 699         else if (rel->type == VMI_RELOCATION_NOP)               \
 700                 paravirt_ops.opname = (void *)vmi_nop;          \
 701         else if (rel->type != VMI_RELOCATION_NONE)              \
 702                 printk(KERN_WARNING "VMI: Unknown relocation "  \
 703                                     "type %d for " #vmicall"\n",\
 704                                         rel->type);             \
 705 } while (0)
 706
 707 /*
 708  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
 709  * For cached operations which do not match the VMI ROM ABI and must
 710  * go through a tranlation stub.  Ignore NOPs, since it is not clear
 711  * a NOP * VMI function corresponds to a NOP paravirt-op when the
 712  * functions are not in 1-1 correspondence.
 713  */
 714 #define para_wrap(opname, wrapper, cache, vmicall)              \
 715 do {                                                            \
 716         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
 717                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
 718         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);           \
 719         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL) {             \
 720                 paravirt_ops.opname = wrapper;                  \
 721                 vmi_ops.cache = (void *)rel->eip;               \
 722         }                                                       \
 723 } while (0)
 724
 725
 726 /*
 727  * Activate the VMI interface and switch into paravirtualized mode
 728  */
 729 static inline int __init activate_vmi(void)
 730 {
 731         short kernel_cs;
 732         u64 reloc;
 733         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
 734
 735         if (call_vrom_func(vmi_rom, vmi_init) != 0) {
 736                 printk(KERN_ERR "VMI ROM failed to initialize!");
 737                 return 0;
 738         }
 739         savesegment(cs, kernel_cs);
 740
 741         paravirt_ops.paravirt_enabled = 1;
 742         paravirt_ops.kernel_rpl = kernel_cs & SEGMENT_RPL_MASK;
 743
 744         paravirt_ops.patch = vmi_patch;
 745         paravirt_ops.name = "vmi";
 746
 747         /*
 748          * Many of these operations are ABI compatible with VMI.
 749          * This means we can fill in the paravirt-ops with direct
 750          * pointers into the VMI ROM.  If the calling convention for
 751          * these operations changes, this code needs to be updated.
 752          *
 753          * Exceptions
 754          *  CPUID paravirt-op uses pointers, not the native ISA
 755          *  halt has no VMI equivalent; all VMI halts are "safe"
 756          *  no MSR support yet - just trap and emulate.  VMI uses the
 757          *    same ABI as the native ISA, but Linux wants exceptions
 758          *    from bogus MSR read / write handled
 759          *  rdpmc is not yet used in Linux
 760          */
 761
 762         /* CPUID is special, so very special it gets wrapped like a present */
 763         para_wrap(cpuid, vmi_cpuid, cpuid, CPUID);
 764
 765         para_fill(clts, CLTS);
 766         para_fill(get_debugreg, GetDR);
 767         para_fill(set_debugreg, SetDR);
 768         para_fill(read_cr0, GetCR0);
 769         para_fill(read_cr2, GetCR2);
 770         para_fill(read_cr3, GetCR3);
 771         para_fill(read_cr4, GetCR4);
 772         para_fill(write_cr0, SetCR0);
 773         para_fill(write_cr2, SetCR2);
 774         para_fill(write_cr3, SetCR3);
 775         para_fill(write_cr4, SetCR4);
 776         para_fill(save_fl, GetInterruptMask);
 777         para_fill(restore_fl, SetInterruptMask);
 778         para_fill(irq_disable, DisableInterrupts);
 779         para_fill(irq_enable, EnableInterrupts);
 780
 781         para_fill(wbinvd, WBINVD);
 782         para_fill(read_tsc, RDTSC);
 783
 784         /* The following we emulate with trap and emulate for now */
 785         /* paravirt_ops.read_msr = vmi_rdmsr */
 786         /* paravirt_ops.write_msr = vmi_wrmsr */
 787         /* paravirt_ops.rdpmc = vmi_rdpmc */
 788
 789         /* TR interface doesn't pass TR value, wrap */
 790         para_wrap(load_tr_desc, vmi_set_tr, set_tr, SetTR);
 791
 792         /* LDT is special, too */
 793         para_wrap(set_ldt, vmi_set_ldt, _set_ldt, SetLDT);
 794
 795         para_fill(load_gdt, SetGDT);
 796         para_fill(load_idt, SetIDT);
 797         para_fill(store_gdt, GetGDT);
 798         para_fill(store_idt, GetIDT);
 799         para_fill(store_tr, GetTR);
 800         paravirt_ops.load_tls = vmi_load_tls;
 801         para_fill(write_ldt_entry, WriteLDTEntry);
 802         para_fill(write_gdt_entry, WriteGDTEntry);
 803         para_fill(write_idt_entry, WriteIDTEntry);
 804         para_wrap(load_esp0, vmi_load_esp0, set_kernel_stack, UpdateKernelStack);
 805         para_fill(set_iopl_mask, SetIOPLMask);
 806         para_fill(io_delay, IODelay);
 807         para_wrap(set_lazy_mode, vmi_set_lazy_mode, set_lazy_mode, SetLazyMode);
 808
 809         /* user and kernel flush are just handled with different flags to FlushTLB */
 810         para_wrap(flush_tlb_user, vmi_flush_tlb_user, _flush_tlb, FlushTLB);
 811         para_wrap(flush_tlb_kernel, vmi_flush_tlb_kernel, _flush_tlb, FlushTLB);
 812         para_fill(flush_tlb_single, InvalPage);
 813
 814         /*
 815          * Until a standard flag format can be agreed on, we need to
 816          * implement these as wrappers in Linux.  Get the VMI ROM
 817          * function pointers for the two backend calls.
 818          */
 819 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 820         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxELong);
 821         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxELong);
 822 #else
 823         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxE);
 824         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxE);
 825 #endif
 826
 827         if (vmi_ops.set_pte) {
 828                 paravirt_ops.set_pte = vmi_set_pte;
 829                 paravirt_ops.set_pte_at = vmi_set_pte_at;
 830                 paravirt_ops.set_pmd = vmi_set_pmd;
 831 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 832                 paravirt_ops.set_pte_atomic = vmi_set_pte_atomic;
 833                 paravirt_ops.set_pte_present = vmi_set_pte_present;
 834                 paravirt_ops.set_pud = vmi_set_pud;
 835                 paravirt_ops.pte_clear = vmi_pte_clear;
 836                 paravirt_ops.pmd_clear = vmi_pmd_clear;
 837 #endif
 838         }
 839
 840         if (vmi_ops.update_pte) {
 841                 paravirt_ops.pte_update = vmi_update_pte;
 842                 paravirt_ops.pte_update_defer = vmi_update_pte_defer;
 843         }
 844
 845         vmi_ops.allocate_page = vmi_get_function(VMI_CALL_AllocatePage);
 846         if (vmi_ops.allocate_page) {
 847                 paravirt_ops.alloc_pt = vmi_allocate_pt;
 848                 paravirt_ops.alloc_pd = vmi_allocate_pd;
 849                 paravirt_ops.alloc_pd_clone = vmi_allocate_pd_clone;
 850         }
 851
 852         vmi_ops.release_page = vmi_get_function(VMI_CALL_ReleasePage);
 853         if (vmi_ops.release_page) {
 854                 paravirt_ops.release_pt = vmi_release_pt;
 855                 paravirt_ops.release_pd = vmi_release_pd;
 856         }
 857
 858         /* Set linear is needed in all cases */
 859         vmi_ops.set_linear_mapping = vmi_get_function(VMI_CALL_SetLinearMapping);
 860 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
 861         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
 862                 paravirt_ops.kmap_atomic_pte = vmi_kmap_atomic_pte;
 863 #endif
 864
 865         /*
 866          * These MUST always be patched.  Don't support indirect jumps
 867          * through these operations, as the VMI interface may use either
 868          * a jump or a call to get to these operations, depending on
 869          * the backend.  They are performance critical anyway, so requiring
 870          * a patch is not a big problem.
 871          */
 872         paravirt_ops.irq_enable_sysexit = (void *)0xfeedbab0;
 873         paravirt_ops.iret = (void *)0xbadbab0;
 874
 875 #ifdef CONFIG_SMP
 876         para_wrap(startup_ipi_hook, vmi_startup_ipi_hook, set_initial_ap_state, SetInitialAPState);
 877 #endif
 878
 879 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 880         para_fill(apic_read, APICRead);
 881         para_fill(apic_write, APICWrite);
 882         para_fill(apic_write_atomic, APICWrite);
 883 #endif
 884
 885         /*
 886          * Check for VMI timer functionality by probing for a cycle frequency method
 887          */
 888         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, VMI_CALL_GetCycleFrequency);
 889         if (!disable_vmi_timer && rel->type != VMI_RELOCATION_NONE) {
 890                 vmi_timer_ops.get_cycle_frequency = (void *)rel->eip;
 891                 vmi_timer_ops.get_cycle_counter =
 892                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetCycleCounter);
 893                 vmi_timer_ops.get_wallclock =
 894                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetWallclockTime);
 895                 vmi_timer_ops.wallclock_updated =
 896                         vmi_get_function(VMI_CALL_WallclockUpdated);
 897                 vmi_timer_ops.set_alarm = vmi_get_function(VMI_CALL_SetAlarm);
 898                 vmi_timer_ops.cancel_alarm =
 899                          vmi_get_function(VMI_CALL_CancelAlarm);
 900                 paravirt_ops.time_init = vmi_time_init;
 901                 paravirt_ops.get_wallclock = vmi_get_wallclock;
 902                 paravirt_ops.set_wallclock = vmi_set_wallclock;
 903 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 904                 paravirt_ops.setup_boot_clock = vmi_timer_setup_boot_alarm;
 905                 paravirt_ops.setup_secondary_clock = vmi_timer_setup_secondary_alarm;
 906 #endif
 907                 paravirt_ops.get_scheduled_cycles = vmi_get_sched_cycles;
 908                 paravirt_ops.get_cpu_khz = vmi_cpu_khz;
 909
 910                 /* We have true wallclock functions; disable CMOS clock sync */
 911                 no_sync_cmos_clock = 1;
 912         } else {
 913                 disable_noidle = 1;
 914                 disable_vmi_timer = 1;
 915         }
 916
 917         /* No idle HZ mode only works if VMI timer and no idle is enabled */
 918         if (disable_noidle || disable_vmi_timer)
 919                 para_fill(safe_halt, Halt);
 920         else
 921                 para_wrap(safe_halt, vmi_safe_halt, halt, Halt);
 922
 923         /*
 924          * Alternative instruction rewriting doesn't happen soon enough
 925          * to convert VMI_IRET to a call instead of a jump; so we have
 926          * to do this before IRQs get reenabled.  Fortunately, it is
 927          * idempotent.
 928          */
 929         apply_paravirt(__start_parainstructions, __stop_parainstructions);
 930
 931         vmi_bringup();
 932
 933         return 1;
 934 }
 935
 936 #undef para_fill
 937
 938 void __init vmi_init(void)
 939 {
 940         unsigned long flags;
 941
 942         if (!vmi_rom)
 943                 probe_vmi_rom();
 944         else
 945                 check_vmi_rom(vmi_rom);
 946
 947         /* In case probing for or validating the ROM failed, basil */
 948         if (!vmi_rom)
 949                 return;
 950
 951         reserve_top_address(-vmi_rom->virtual_top);
 952
 953         local_irq_save(flags);
 954         activate_vmi();
 955
 956 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 957         /* This is virtual hardware; timer routing is wired correctly */
 958         no_timer_check = 1;
 959 #endif
 960         local_irq_restore(flags & X86_EFLAGS_IF);
 961 }
 962
 963 static int __init parse_vmi(char *arg)
 964 {
 965         if (!arg)
 966                 return -EINVAL;
 967
 968         if (!strcmp(arg, "disable_pge")) {
 969                 clear_bit(X86_FEATURE_PGE, boot_cpu_data.x86_capability);
 970                 disable_pge = 1;
 971         } else if (!strcmp(arg, "disable_pse")) {
 972                 clear_bit(X86_FEATURE_PSE, boot_cpu_data.x86_capability);
 973                 disable_pse = 1;
 974         } else if (!strcmp(arg, "disable_sep")) {
 975                 clear_bit(X86_FEATURE_SEP, boot_cpu_data.x86_capability);
 976                 disable_sep = 1;
 977         } else if (!strcmp(arg, "disable_tsc")) {
 978                 clear_bit(X86_FEATURE_TSC, boot_cpu_data.x86_capability);
 979                 disable_tsc = 1;
 980         } else if (!strcmp(arg, "disable_mtrr")) {
 981                 clear_bit(X86_FEATURE_MTRR, boot_cpu_data.x86_capability);
 982                 disable_mtrr = 1;
 983         } else if (!strcmp(arg, "disable_timer")) {
 984                 disable_vmi_timer = 1;
 985                 disable_noidle = 1;
 986         } else if (!strcmp(arg, "disable_noidle"))
 987                 disable_noidle = 1;
 988         return 0;
 989 }
 990
 991 early_param("vmi", parse_vmi);