err.no Git - linux-2.6/blob - arch/x86/kernel/setup64.c

   1 /*
   2  * X86-64 specific CPU setup.
   3  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  * Copyright 2001, 2002, 2003 SuSE Labs / Andi Kleen.
   5  * See setup.c for older changelog.
   6  */
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/bootmem.h>
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <asm/pda.h>
  15 #include <asm/pgtable.h>
  16 #include <asm/processor.h>
  17 #include <asm/desc.h>
  18 #include <asm/atomic.h>
  19 #include <asm/mmu_context.h>
  20 #include <asm/smp.h>
  21 #include <asm/i387.h>
  22 #include <asm/percpu.h>
  23 #include <asm/proto.h>
  24 #include <asm/sections.h>
  25 #include <asm/setup.h>
  26
  27 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
  28 struct boot_params __initdata boot_params;
  29 #else
  30 struct boot_params boot_params;
  31 #endif
  32
  33 cpumask_t cpu_initialized __cpuinitdata = CPU_MASK_NONE;
  34
  35 struct x8664_pda *_cpu_pda[NR_CPUS] __read_mostly;
  36 EXPORT_SYMBOL(_cpu_pda);
  37 struct x8664_pda boot_cpu_pda[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  38
  39 struct desc_ptr idt_descr = { 256 * 16 - 1, (unsigned long) idt_table };
  40
  41 char boot_cpu_stack[IRQSTACKSIZE] __attribute__((section(".bss.page_aligned")));
  42
  43 unsigned long __supported_pte_mask __read_mostly = ~0UL;
  44 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
  45
  46 static int do_not_nx __cpuinitdata = 0;
  47
  48 /* noexec=on|off
  49 Control non executable mappings for 64bit processes.
  50
  51 on      Enable(default)
  52 off     Disable
  53 */
  54 static int __init nonx_setup(char *str)
  55 {
  56         if (!str)
  57                 return -EINVAL;
  58         if (!strncmp(str, "on", 2)) {
  59                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX;
  60                 do_not_nx = 0;
  61         } else if (!strncmp(str, "off", 3)) {
  62                 do_not_nx = 1;
  63                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
  64         }
  65         return 0;
  66 }
  67 early_param("noexec", nonx_setup);
  68
  69 int force_personality32 = 0;
  70
  71 /* noexec32=on|off
  72 Control non executable heap for 32bit processes.
  73 To control the stack too use noexec=off
  74
  75 on      PROT_READ does not imply PROT_EXEC for 32bit processes
  76 off     PROT_READ implies PROT_EXEC (default)
  77 */
  78 static int __init nonx32_setup(char *str)
  79 {
  80         if (!strcmp(str, "on"))
  81                 force_personality32 &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
  82         else if (!strcmp(str, "off"))
  83                 force_personality32 |= READ_IMPLIES_EXEC;
  84         return 1;
  85 }
  86 __setup("noexec32=", nonx32_setup);
  87
  88 void pda_init(int cpu)
  89 {
  90         struct x8664_pda *pda = cpu_pda(cpu);
  91
  92         /* Setup up data that may be needed in __get_free_pages early */
  93         asm volatile("movl %0,%%fs ; movl %0,%%gs" :: "r" (0));
  94         /* Memory clobbers used to order PDA accessed */
  95         mb();
  96         wrmsrl(MSR_GS_BASE, pda);
  97         mb();
  98
  99         pda->cpunumber = cpu;
 100         pda->irqcount = -1;
 101         pda->kernelstack =
 102                 (unsigned long)stack_thread_info() - PDA_STACKOFFSET + THREAD_SIZE;
 103         pda->active_mm = &init_mm;
 104         pda->mmu_state = 0;
 105
 106         if (cpu == 0) {
 107                 /* others are initialized in smpboot.c */
 108                 pda->pcurrent = &init_task;
 109                 pda->irqstackptr = boot_cpu_stack;
 110         } else {
 111                 pda->irqstackptr = (char *)
 112                         __get_free_pages(GFP_ATOMIC, IRQSTACK_ORDER);
 113                 if (!pda->irqstackptr)
 114                         panic("cannot allocate irqstack for cpu %d", cpu);
 115         }
 116
 117
 118         pda->irqstackptr += IRQSTACKSIZE-64;
 119 }
 120
 121 char boot_exception_stacks[(N_EXCEPTION_STACKS - 1) * EXCEPTION_STKSZ + DEBUG_STKSZ]
 122 __attribute__((section(".bss.page_aligned")));
 123
 124 extern asmlinkage void ignore_sysret(void);
 125
 126 /* May not be marked __init: used by software suspend */
 127 void syscall_init(void)
 128 {
 129         /*
 130          * LSTAR and STAR live in a bit strange symbiosis.
 131          * They both write to the same internal register. STAR allows to set CS/DS
 132          * but only a 32bit target. LSTAR sets the 64bit rip.
 133          */
 134         wrmsrl(MSR_STAR,  ((u64)__USER32_CS)<<48  | ((u64)__KERNEL_CS)<<32);
 135         wrmsrl(MSR_LSTAR, system_call);
 136         wrmsrl(MSR_CSTAR, ignore_sysret);
 137
 138 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 139         syscall32_cpu_init ();
 140 #endif
 141
 142         /* Flags to clear on syscall */
 143         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
 144                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|X86_EFLAGS_IOPL);
 145 }
 146
 147 void __cpuinit check_efer(void)
 148 {
 149         unsigned long efer;
 150
 151         rdmsrl(MSR_EFER, efer);
 152         if (!(efer & EFER_NX) || do_not_nx) {
 153                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
 154         }
 155 }
 156
 157 unsigned long kernel_eflags;
 158
 159 /*
 160  * Copies of the original ist values from the tss are only accessed during
 161  * debugging, no special alignment required.
 162  */
 163 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
 164
 165 /*
 166  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
 167  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
 168  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
 169  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
 170  * A lot of state is already set up in PDA init.
 171  */
 172 void __cpuinit cpu_init (void)
 173 {
 174         int cpu = stack_smp_processor_id();
 175         struct tss_struct *t = &per_cpu(init_tss, cpu);
 176         struct orig_ist *orig_ist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
 177         unsigned long v;
 178         char *estacks = NULL;
 179         struct task_struct *me;
 180         int i;
 181
 182         /* CPU 0 is initialised in head64.c */
 183         if (cpu != 0) {
 184                 pda_init(cpu);
 185         } else
 186                 estacks = boot_exception_stacks;
 187
 188         me = current;
 189
 190         if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized))
 191                 panic("CPU#%d already initialized!\n", cpu);
 192
 193         printk("Initializing CPU#%d\n", cpu);
 194
 195         clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
 196
 197         /*
 198          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
 199          * and set up the GDT descriptor:
 200          */
 201         if (cpu)
 202                 memcpy(get_cpu_gdt_table(cpu), cpu_gdt_table, GDT_SIZE);
 203
 204         cpu_gdt_descr[cpu].size = GDT_SIZE;
 205         load_gdt((const struct desc_ptr *)&cpu_gdt_descr[cpu]);
 206         load_idt((const struct desc_ptr *)&idt_descr);
 207
 208         memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
 209         syscall_init();
 210
 211         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
 212         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
 213         barrier();
 214
 215         check_efer();
 216
 217         /*
 218          * set up and load the per-CPU TSS
 219          */
 220         for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
 221                 static const unsigned int order[N_EXCEPTION_STACKS] = {
 222                         [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1] = EXCEPTION_STACK_ORDER,
 223                         [DEBUG_STACK - 1] = DEBUG_STACK_ORDER
 224                 };
 225                 if (cpu) {
 226                         estacks = (char *)__get_free_pages(GFP_ATOMIC, order[v]);
 227                         if (!estacks)
 228                                 panic("Cannot allocate exception stack %ld %d\n",
 229                                       v, cpu);
 230                 }
 231                 estacks += PAGE_SIZE << order[v];
 232                 orig_ist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] = (unsigned long)estacks;
 233         }
 234
 235         t->x86_tss.io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
 236         /*
 237          * <= is required because the CPU will access up to
 238          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
 239          */
 240         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
 241                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
 242
 243         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
 244         me->active_mm = &init_mm;
 245         if (me->mm)
 246                 BUG();
 247         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
 248
 249         set_tss_desc(cpu, t);
 250         load_TR_desc();
 251         load_LDT(&init_mm.context);
 252
 253         /*
 254          * Clear all 6 debug registers:
 255          */
 256
 257         set_debugreg(0UL, 0);
 258         set_debugreg(0UL, 1);
 259         set_debugreg(0UL, 2);
 260         set_debugreg(0UL, 3);
 261         set_debugreg(0UL, 6);
 262         set_debugreg(0UL, 7);
 263
 264         fpu_init();
 265
 266         raw_local_save_flags(kernel_eflags);
 267 }