]> err.no Git - linux-2.6/blobdiff - drivers/lguest/core.c
Remove fixed limit on number of guests, and lguests array.
[linux-2.6] / drivers / lguest / core.c
index ce909ec57499729a69694b558eb0320774941105..ca581ef591e89970669b26f0ff50045354f8aab5 100644 (file)
@@ -1,5 +1,8 @@
-/* World's simplest hypervisor, to test paravirt_ops and show
- * unbelievers that virtualization is the future.  Plus, it's fun! */
+/*P:400 This contains run_guest() which actually calls into the Host<->Guest
+ * Switcher and analyzes the return, such as determining if the Guest wants the
+ * Host to do something.  This file also contains useful helper routines, and a
+ * couple of non-obvious setup and teardown pieces which were implemented after
+ * days of debugging pain. :*/
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/stringify.h>
 #include <linux/stddef.h>
@@ -44,10 +47,6 @@ static struct {
 DEFINE_MUTEX(lguest_lock);
 static DEFINE_PER_CPU(struct lguest *, last_guest);
 
-/* FIXME: Make dynamic. */
-#define MAX_LGUEST_GUESTS 16
-struct lguest lguests[MAX_LGUEST_GUESTS];
-
 /* Offset from where switcher.S was compiled to where we've copied it */
 static unsigned long switcher_offset(void)
 {
@@ -61,11 +60,33 @@ static struct lguest_pages *lguest_pages(unsigned int cpu)
                  (SWITCHER_ADDR + SHARED_SWITCHER_PAGES*PAGE_SIZE))[cpu]);
 }
 
+/*H:010 We need to set up the Switcher at a high virtual address.  Remember the
+ * Switcher is a few hundred bytes of assembler code which actually changes the
+ * CPU to run the Guest, and then changes back to the Host when a trap or
+ * interrupt happens.
+ *
+ * The Switcher code must be at the same virtual address in the Guest as the
+ * Host since it will be running as the switchover occurs.
+ *
+ * Trying to map memory at a particular address is an unusual thing to do, so
+ * it's not a simple one-liner.  We also set up the per-cpu parts of the
+ * Switcher here.
+ */
 static __init int map_switcher(void)
 {
        int i, err;
        struct page **pagep;
 
+       /*
+        * Map the Switcher in to high memory.
+        *
+        * It turns out that if we choose the address 0xFFC00000 (4MB under the
+        * top virtual address), it makes setting up the page tables really
+        * easy.
+        */
+
+       /* We allocate an array of "struct page"s.  map_vm_area() wants the
+        * pages in this form, rather than just an array of pointers. */
        switcher_page = kmalloc(sizeof(switcher_page[0])*TOTAL_SWITCHER_PAGES,
                                GFP_KERNEL);
        if (!switcher_page) {
@@ -73,6 +94,8 @@ static __init int map_switcher(void)
                goto out;
        }
 
+       /* Now we actually allocate the pages.  The Guest will see these pages,
+        * so we make sure they're zeroed. */
        for (i = 0; i < TOTAL_SWITCHER_PAGES; i++) {
                unsigned long addr = get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
                if (!addr) {
@@ -82,6 +105,9 @@ static __init int map_switcher(void)
                switcher_page[i] = virt_to_page(addr);
        }
 
+       /* Now we reserve the "virtual memory area" we want: 0xFFC00000
+        * (SWITCHER_ADDR).  We might not get it in theory, but in practice
+        * it's worked so far. */
        switcher_vma = __get_vm_area(TOTAL_SWITCHER_PAGES * PAGE_SIZE,
                                       VM_ALLOC, SWITCHER_ADDR, VMALLOC_END);
        if (!switcher_vma) {
@@ -90,49 +116,105 @@ static __init int map_switcher(void)
                goto free_pages;
        }
 
+       /* This code actually sets up the pages we've allocated to appear at
+        * SWITCHER_ADDR.  map_vm_area() takes the vma we allocated above, the
+        * kind of pages we're mapping (kernel pages), and a pointer to our
+        * array of struct pages.  It increments that pointer, but we don't
+        * care. */
        pagep = switcher_page;
        err = map_vm_area(switcher_vma, PAGE_KERNEL, &pagep);
        if (err) {
                printk("lguest: map_vm_area failed: %i\n", err);
                goto free_vma;
        }
+
+       /* Now the switcher is mapped at the right address, we can't fail!
+        * Copy in the compiled-in Switcher code (from switcher.S). */
        memcpy(switcher_vma->addr, start_switcher_text,
               end_switcher_text - start_switcher_text);
 
-       /* Fix up IDT entries to point into copied text. */
+       /* Most of the switcher.S doesn't care that it's been moved; on Intel,
+        * jumps are relative, and it doesn't access any references to external
+        * code or data.
+        *
+        * The only exception is the interrupt handlers in switcher.S: their
+        * addresses are placed in a table (default_idt_entries), so we need to
+        * update the table with the new addresses.  switcher_offset() is a
+        * convenience function which returns the distance between the builtin
+        * switcher code and the high-mapped copy we just made. */
        for (i = 0; i < IDT_ENTRIES; i++)
                default_idt_entries[i] += switcher_offset();
 
+       /*
+        * Set up the Switcher's per-cpu areas.
+        *
+        * Each CPU gets two pages of its own within the high-mapped region
+        * (aka. "struct lguest_pages").  Much of this can be initialized now,
+        * but some depends on what Guest we are running (which is set up in
+        * copy_in_guest_info()).
+        */
        for_each_possible_cpu(i) {
+               /* lguest_pages() returns this CPU's two pages. */
                struct lguest_pages *pages = lguest_pages(i);
+               /* This is a convenience pointer to make the code fit one
+                * statement to a line. */
                struct lguest_ro_state *state = &pages->state;
 
-               /* These fields are static: rest done in copy_in_guest_info */
+               /* The Global Descriptor Table: the Host has a different one
+                * for each CPU.  We keep a descriptor for the GDT which says
+                * where it is and how big it is (the size is actually the last
+                * byte, not the size, hence the "-1"). */
                state->host_gdt_desc.size = GDT_SIZE-1;
                state->host_gdt_desc.address = (long)get_cpu_gdt_table(i);
+
+               /* All CPUs on the Host use the same Interrupt Descriptor
+                * Table, so we just use store_idt(), which gets this CPU's IDT
+                * descriptor. */
                store_idt(&state->host_idt_desc);
+
+               /* The descriptors for the Guest's GDT and IDT can be filled
+                * out now, too.  We copy the GDT & IDT into ->guest_gdt and
+                * ->guest_idt before actually running the Guest. */
                state->guest_idt_desc.size = sizeof(state->guest_idt)-1;
                state->guest_idt_desc.address = (long)&state->guest_idt;
                state->guest_gdt_desc.size = sizeof(state->guest_gdt)-1;
                state->guest_gdt_desc.address = (long)&state->guest_gdt;
+
+               /* We know where we want the stack to be when the Guest enters
+                * the switcher: in pages->regs.  The stack grows upwards, so
+                * we start it at the end of that structure. */
                state->guest_tss.esp0 = (long)(&pages->regs + 1);
+               /* And this is the GDT entry to use for the stack: we keep a
+                * couple of special LGUEST entries. */
                state->guest_tss.ss0 = LGUEST_DS;
-               /* No I/O for you! */
+
+               /* x86 can have a finegrained bitmap which indicates what I/O
+                * ports the process can use.  We set it to the end of our
+                * structure, meaning "none". */
                state->guest_tss.io_bitmap_base = sizeof(state->guest_tss);
+
+               /* Some GDT entries are the same across all Guests, so we can
+                * set them up now. */
                setup_default_gdt_entries(state);
+               /* Most IDT entries are the same for all Guests, too.*/
                setup_default_idt_entries(state, default_idt_entries);
 
-               /* Setup LGUEST segments on all cpus */
+               /* The Host needs to be able to use the LGUEST segments on this
+                * CPU, too, so put them in the Host GDT. */
                get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
                get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_DS] = FULL_SEGMENT;
        }
 
-       /* Initialize entry point into switcher. */
+       /* In the Switcher, we want the %cs segment register to use the
+        * LGUEST_CS GDT entry: we've put that in the Host and Guest GDTs, so
+        * it will be undisturbed when we switch.  To change %cs and jump we
+        * need this structure to feed to Intel's "lcall" instruction. */
        lguest_entry.offset = (long)switch_to_guest + switcher_offset();
        lguest_entry.segment = LGUEST_CS;
 
        printk(KERN_INFO "lguest: mapped switcher at %p\n",
               switcher_vma->addr);
+       /* And we succeeded... */
        return 0;
 
 free_vma:
@@ -146,35 +228,58 @@ free_some_pages:
 out:
        return err;
 }
+/*:*/
 
+/* Cleaning up the mapping when the module is unloaded is almost...
+ * too easy. */
 static void unmap_switcher(void)
 {
        unsigned int i;
 
+       /* vunmap() undoes *both* map_vm_area() and __get_vm_area(). */
        vunmap(switcher_vma->addr);
+       /* Now we just need to free the pages we copied the switcher into */
        for (i = 0; i < TOTAL_SWITCHER_PAGES; i++)
                __free_pages(switcher_page[i], 0);
 }
 
-/* IN/OUT insns: enough to get us past boot-time probing. */
+/*H:130 Our Guest is usually so well behaved; it never tries to do things it
+ * isn't allowed to.  Unfortunately, Linux's paravirtual infrastructure isn't
+ * quite complete, because it doesn't contain replacements for the Intel I/O
+ * instructions.  As a result, the Guest sometimes fumbles across one during
+ * the boot process as it probes for various things which are usually attached
+ * to a PC.
+ *
+ * When the Guest uses one of these instructions, we get trap #13 (General
+ * Protection Fault) and come here.  We see if it's one of those troublesome
+ * instructions and skip over it.  We return true if we did. */
 static int emulate_insn(struct lguest *lg)
 {
        u8 insn;
        unsigned int insnlen = 0, in = 0, shift = 0;
+       /* The eip contains the *virtual* address of the Guest's instruction:
+        * guest_pa just subtracts the Guest's page_offset. */
        unsigned long physaddr = guest_pa(lg, lg->regs->eip);
 
-       /* This only works for addresses in linear mapping... */
+       /* The guest_pa() function only works for Guest kernel addresses, but
+        * that's all we're trying to do anyway. */
        if (lg->regs->eip < lg->page_offset)
                return 0;
+
+       /* Decoding x86 instructions is icky. */
        lgread(lg, &insn, physaddr, 1);
 
-       /* Operand size prefix means it's actually for ax. */
+       /* 0x66 is an "operand prefix".  It means it's using the upper 16 bits
+          of the eax register. */
        if (insn == 0x66) {
                shift = 16;
+               /* The instruction is 1 byte so far, read the next byte. */
                insnlen = 1;
                lgread(lg, &insn, physaddr + insnlen, 1);
        }
 
+       /* We can ignore the lower bit for the moment and decode the 4 opcodes
+        * we need to emulate. */
        switch (insn & 0xFE) {
        case 0xE4: /* in     <next byte>,%al */
                insnlen += 2;
@@ -191,9 +296,13 @@ static int emulate_insn(struct lguest *lg)
                insnlen += 1;
                break;
        default:
+               /* OK, we don't know what this is, can't emulate. */
                return 0;
        }
 
+       /* If it was an "IN" instruction, they expect the result to be read
+        * into %eax, so we change %eax.  We always return all-ones, which
+        * traditionally means "there's nothing there". */
        if (in) {
                /* Lower bit tells is whether it's a 16 or 32 bit access */
                if (insn & 0x1)
@@ -201,52 +310,75 @@ static int emulate_insn(struct lguest *lg)
                else
                        lg->regs->eax |= (0xFFFF << shift);
        }
+       /* Finally, we've "done" the instruction, so move past it. */
        lg->regs->eip += insnlen;
+       /* Success! */
        return 1;
 }
-
+/*:*/
+
+/*L:305
+ * Dealing With Guest Memory.
+ *
+ * When the Guest gives us (what it thinks is) a physical address, we can use
+ * the normal copy_from_user() & copy_to_user() on the corresponding place in
+ * the memory region allocated by the Launcher.
+ *
+ * But we can't trust the Guest: it might be trying to access the Launcher
+ * code.  We have to check that the range is below the pfn_limit the Launcher
+ * gave us.  We have to make sure that addr + len doesn't give us a false
+ * positive by overflowing, too. */
 int lguest_address_ok(const struct lguest *lg,
                      unsigned long addr, unsigned long len)
 {
        return (addr+len) / PAGE_SIZE < lg->pfn_limit && (addr+len >= addr);
 }
 
-/* Just like get_user, but don't let guest access lguest binary. */
+/* This is a convenient routine to get a 32-bit value from the Guest (a very
+ * common operation).  Here we can see how useful the kill_lguest() routine we
+ * met in the Launcher can be: we return a random value (0) instead of needing
+ * to return an error. */
 u32 lgread_u32(struct lguest *lg, unsigned long addr)
 {
        u32 val = 0;
 
-       /* Don't let them access lguest binary */
+       /* Don't let them access lguest binary. */
        if (!lguest_address_ok(lg, addr, sizeof(val))
-           || get_user(val, (u32 __user *)addr) != 0)
-               kill_guest(lg, "bad read address %#lx", addr);
+           || get_user(val, (u32 *)(lg->mem_base + addr)) != 0)
+               kill_guest(lg, "bad read address %#lx: pfn_limit=%u membase=%p", addr, lg->pfn_limit, lg->mem_base);
        return val;
 }
 
+/* Same thing for writing a value. */
 void lgwrite_u32(struct lguest *lg, unsigned long addr, u32 val)
 {
        if (!lguest_address_ok(lg, addr, sizeof(val))
-           || put_user(val, (u32 __user *)addr) != 0)
+           || put_user(val, (u32 *)(lg->mem_base + addr)) != 0)
                kill_guest(lg, "bad write address %#lx", addr);
 }
 
+/* This routine is more generic, and copies a range of Guest bytes into a
+ * buffer.  If the copy_from_user() fails, we fill the buffer with zeroes, so
+ * the caller doesn't end up using uninitialized kernel memory. */
 void lgread(struct lguest *lg, void *b, unsigned long addr, unsigned bytes)
 {
        if (!lguest_address_ok(lg, addr, bytes)
-           || copy_from_user(b, (void __user *)addr, bytes) != 0) {
+           || copy_from_user(b, lg->mem_base + addr, bytes) != 0) {
                /* copy_from_user should do this, but as we rely on it... */
                memset(b, 0, bytes);
                kill_guest(lg, "bad read address %#lx len %u", addr, bytes);
        }
 }
 
+/* Similarly, our generic routine to copy into a range of Guest bytes. */
 void lgwrite(struct lguest *lg, unsigned long addr, const void *b,
             unsigned bytes)
 {
        if (!lguest_address_ok(lg, addr, bytes)
-           || copy_to_user((void __user *)addr, b, bytes) != 0)
+           || copy_to_user(lg->mem_base + addr, b, bytes) != 0)
                kill_guest(lg, "bad write address %#lx len %u", addr, bytes);
 }
+/* (end of memory access helper routines) :*/
 
 static void set_ts(void)
 {
@@ -257,54 +389,113 @@ static void set_ts(void)
                write_cr0(cr0|8);
 }
 
+/*S:010
+ * We are getting close to the Switcher.
+ *
+ * Remember that each CPU has two pages which are visible to the Guest when it
+ * runs on that CPU.  This has to contain the state for that Guest: we copy the
+ * state in just before we run the Guest.
+ *
+ * Each Guest has "changed" flags which indicate what has changed in the Guest
+ * since it last ran.  We saw this set in interrupts_and_traps.c and
+ * segments.c.
+ */
 static void copy_in_guest_info(struct lguest *lg, struct lguest_pages *pages)
 {
+       /* Copying all this data can be quite expensive.  We usually run the
+        * same Guest we ran last time (and that Guest hasn't run anywhere else
+        * meanwhile).  If that's not the case, we pretend everything in the
+        * Guest has changed. */
        if (__get_cpu_var(last_guest) != lg || lg->last_pages != pages) {
                __get_cpu_var(last_guest) = lg;
                lg->last_pages = pages;
                lg->changed = CHANGED_ALL;
        }
 
-       /* These are pretty cheap, so we do them unconditionally. */
+       /* These copies are pretty cheap, so we do them unconditionally: */
+       /* Save the current Host top-level page directory. */
        pages->state.host_cr3 = __pa(current->mm->pgd);
+       /* Set up the Guest's page tables to see this CPU's pages (and no
+        * other CPU's pages). */
        map_switcher_in_guest(lg, pages);
+       /* Set up the two "TSS" members which tell the CPU what stack to use
+        * for traps which do directly into the Guest (ie. traps at privilege
+        * level 1). */
        pages->state.guest_tss.esp1 = lg->esp1;
        pages->state.guest_tss.ss1 = lg->ss1;
 
-       /* Copy direct trap entries. */
+       /* Copy direct-to-Guest trap entries. */
        if (lg->changed & CHANGED_IDT)
                copy_traps(lg, pages->state.guest_idt, default_idt_entries);
 
-       /* Copy all GDT entries but the TSS. */
+       /* Copy all GDT entries which the Guest can change. */
        if (lg->changed & CHANGED_GDT)
                copy_gdt(lg, pages->state.guest_gdt);
        /* If only the TLS entries have changed, copy them. */
        else if (lg->changed & CHANGED_GDT_TLS)
                copy_gdt_tls(lg, pages->state.guest_gdt);
 
+       /* Mark the Guest as unchanged for next time. */
        lg->changed = 0;
 }
 
+/* Finally: the code to actually call into the Switcher to run the Guest. */
 static void run_guest_once(struct lguest *lg, struct lguest_pages *pages)
 {
+       /* This is a dummy value we need for GCC's sake. */
        unsigned int clobber;
 
+       /* Copy the guest-specific information into this CPU's "struct
+        * lguest_pages". */
        copy_in_guest_info(lg, pages);
 
-       /* Put eflags on stack, lcall does rest: suitable for iret return. */
+       /* Set the trap number to 256 (impossible value).  If we fault while
+        * switching to the Guest (bad segment registers or bug), this will
+        * cause us to abort the Guest. */
+       lg->regs->trapnum = 256;
+
+       /* Now: we push the "eflags" register on the stack, then do an "lcall".
+        * This is how we change from using the kernel code segment to using
+        * the dedicated lguest code segment, as well as jumping into the
+        * Switcher.
+        *
+        * The lcall also pushes the old code segment (KERNEL_CS) onto the
+        * stack, then the address of this call.  This stack layout happens to
+        * exactly match the stack of an interrupt... */
        asm volatile("pushf; lcall *lguest_entry"
+                    /* This is how we tell GCC that %eax ("a") and %ebx ("b")
+                     * are changed by this routine.  The "=" means output. */
                     : "=a"(clobber), "=b"(clobber)
+                    /* %eax contains the pages pointer.  ("0" refers to the
+                     * 0-th argument above, ie "a").  %ebx contains the
+                     * physical address of the Guest's top-level page
+                     * directory. */
                     : "0"(pages), "1"(__pa(lg->pgdirs[lg->pgdidx].pgdir))
+                    /* We tell gcc that all these registers could change,
+                     * which means we don't have to save and restore them in
+                     * the Switcher. */
                     : "memory", "%edx", "%ecx", "%edi", "%esi");
 }
+/*:*/
 
+/*H:030 Let's jump straight to the the main loop which runs the Guest.
+ * Remember, this is called by the Launcher reading /dev/lguest, and we keep
+ * going around and around until something interesting happens. */
 int run_guest(struct lguest *lg, unsigned long __user *user)
 {
+       /* We stop running once the Guest is dead. */
        while (!lg->dead) {
+               /* We need to initialize this, otherwise gcc complains.  It's
+                * not (yet) clever enough to see that it's initialized when we
+                * need it. */
                unsigned int cr2 = 0; /* Damn gcc */
 
-               /* Hypercalls first: we might have been out to userspace */
+               /* First we run any hypercalls the Guest wants done: either in
+                * the hypercall ring in "struct lguest_data", or directly by
+                * using int 31 (LGUEST_TRAP_ENTRY). */
                do_hypercalls(lg);
+               /* It's possible the Guest did a SEND_DMA hypercall to the
+                * Launcher, in which case we return from the read() now. */
                if (lg->dma_is_pending) {
                        if (put_user(lg->pending_dma, user) ||
                            put_user(lg->pending_key, user+1))
@@ -312,6 +503,7 @@ int run_guest(struct lguest *lg, unsigned long __user *user)
                        return sizeof(unsigned long)*2;
                }
 
+               /* Check for signals */
                if (signal_pending(current))
                        return -ERESTARTSYS;
 
@@ -319,86 +511,151 @@ int run_guest(struct lguest *lg, unsigned long __user *user)
                if (lg->break_out)
                        return -EAGAIN;
 
+               /* Check if there are any interrupts which can be delivered
+                * now: if so, this sets up the hander to be executed when we
+                * next run the Guest. */
                maybe_do_interrupt(lg);
 
+               /* All long-lived kernel loops need to check with this horrible
+                * thing called the freezer.  If the Host is trying to suspend,
+                * it stops us. */
                try_to_freeze();
 
+               /* Just make absolutely sure the Guest is still alive.  One of
+                * those hypercalls could have been fatal, for example. */
                if (lg->dead)
                        break;
 
+               /* If the Guest asked to be stopped, we sleep.  The Guest's
+                * clock timer or LHCALL_BREAK from the Waker will wake us. */
                if (lg->halted) {
                        set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
                        schedule();
                        continue;
                }
 
+               /* OK, now we're ready to jump into the Guest.  First we put up
+                * the "Do Not Disturb" sign: */
                local_irq_disable();
 
-               /* Even if *we* don't want FPU trap, guest might... */
+               /* Remember the awfully-named TS bit?  If the Guest has asked
+                * to set it we set it now, so we can trap and pass that trap
+                * to the Guest if it uses the FPU. */
                if (lg->ts)
                        set_ts();
 
-               /* Don't let Guest do SYSENTER: we can't handle it. */
+               /* SYSENTER is an optimized way of doing system calls.  We
+                * can't allow it because it always jumps to privilege level 0.
+                * A normal Guest won't try it because we don't advertise it in
+                * CPUID, but a malicious Guest (or malicious Guest userspace
+                * program) could, so we tell the CPU to disable it before
+                * running the Guest. */
                if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
                        wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, 0, 0);
 
+               /* Now we actually run the Guest.  It will pop back out when
+                * something interesting happens, and we can examine its
+                * registers to see what it was doing. */
                run_guest_once(lg, lguest_pages(raw_smp_processor_id()));
 
-               /* Save cr2 now if we page-faulted. */
+               /* The "regs" pointer contains two extra entries which are not
+                * really registers: a trap number which says what interrupt or
+                * trap made the switcher code come back, and an error code
+                * which some traps set.  */
+
+               /* If the Guest page faulted, then the cr2 register will tell
+                * us the bad virtual address.  We have to grab this now,
+                * because once we re-enable interrupts an interrupt could
+                * fault and thus overwrite cr2, or we could even move off to a
+                * different CPU. */
                if (lg->regs->trapnum == 14)
                        cr2 = read_cr2();
+               /* Similarly, if we took a trap because the Guest used the FPU,
+                * we have to restore the FPU it expects to see. */
                else if (lg->regs->trapnum == 7)
                        math_state_restore();
 
+               /* Restore SYSENTER if it's supposed to be on. */
                if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
                        wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, __KERNEL_CS, 0);
+
+               /* Now we're ready to be interrupted or moved to other CPUs */
                local_irq_enable();
 
+               /* OK, so what happened? */
                switch (lg->regs->trapnum) {
                case 13: /* We've intercepted a GPF. */
+                       /* Check if this was one of those annoying IN or OUT
+                        * instructions which we need to emulate.  If so, we
+                        * just go back into the Guest after we've done it. */
                        if (lg->regs->errcode == 0) {
                                if (emulate_insn(lg))
                                        continue;
                        }
                        break;
                case 14: /* We've intercepted a page fault. */
+                       /* The Guest accessed a virtual address that wasn't
+                        * mapped.  This happens a lot: we don't actually set
+                        * up most of the page tables for the Guest at all when
+                        * we start: as it runs it asks for more and more, and
+                        * we set them up as required. In this case, we don't
+                        * even tell the Guest that the fault happened.
+                        *
+                        * The errcode tells whether this was a read or a
+                        * write, and whether kernel or userspace code. */
                        if (demand_page(lg, cr2, lg->regs->errcode))
                                continue;
 
-                       /* If lguest_data is NULL, this won't hurt. */
-                       if (put_user(cr2, &lg->lguest_data->cr2))
+                       /* OK, it's really not there (or not OK): the Guest
+                        * needs to know.  We write out the cr2 value so it
+                        * knows where the fault occurred.
+                        *
+                        * Note that if the Guest were really messed up, this
+                        * could happen before it's done the INITIALIZE
+                        * hypercall, so lg->lguest_data will be NULL */
+                       if (lg->lguest_data
+                           && put_user(cr2, &lg->lguest_data->cr2))
                                kill_guest(lg, "Writing cr2");
                        break;
                case 7: /* We've intercepted a Device Not Available fault. */
-                       /* If they don't want to know, just absorb it. */
+                       /* If the Guest doesn't want to know, we already
+                        * restored the Floating Point Unit, so we just
+                        * continue without telling it. */
                        if (!lg->ts)
                                continue;
                        break;
-               case 32 ... 255: /* Real interrupt, fall thru */
+               case 32 ... 255:
+                       /* These values mean a real interrupt occurred, in
+                        * which case the Host handler has already been run.
+                        * We just do a friendly check if another process
+                        * should now be run, then fall through to loop
+                        * around: */
                        cond_resched();
                case LGUEST_TRAP_ENTRY: /* Handled at top of loop */
                        continue;
                }
 
+               /* If we get here, it's a trap the Guest wants to know
+                * about. */
                if (deliver_trap(lg, lg->regs->trapnum))
                        continue;
 
+               /* If the Guest doesn't have a handler (either it hasn't
+                * registered any yet, or it's one of the faults we don't let
+                * it handle), it dies with a cryptic error message. */
                kill_guest(lg, "unhandled trap %li at %#lx (%#lx)",
                           lg->regs->trapnum, lg->regs->eip,
                           lg->regs->trapnum == 14 ? cr2 : lg->regs->errcode);
        }
+       /* The Guest is dead => "No such file or directory" */
        return -ENOENT;
 }
 
-int find_free_guest(void)
-{
-       unsigned int i;
-       for (i = 0; i < MAX_LGUEST_GUESTS; i++)
-               if (!lguests[i].tsk)
-                       return i;
-       return -1;
-}
-
+/* Now we can look at each of the routines this calls, in increasing order of
+ * complexity: do_hypercalls(), emulate_insn(), maybe_do_interrupt(),
+ * deliver_trap() and demand_page().  After all those, we'll be ready to
+ * examine the Switcher, and our philosophical understanding of the Host/Guest
+ * duality will be complete. :*/
 static void adjust_pge(void *on)
 {
        if (on)
@@ -407,55 +664,96 @@ static void adjust_pge(void *on)
                write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_PGE);
 }
 
+/*H:000
+ * Welcome to the Host!
+ *
+ * By this point your brain has been tickled by the Guest code and numbed by
+ * the Launcher code; prepare for it to be stretched by the Host code.  This is
+ * the heart.  Let's begin at the initialization routine for the Host's lg
+ * module.
+ */
 static int __init init(void)
 {
        int err;
 
+       /* Lguest can't run under Xen, VMI or itself.  It does Tricky Stuff. */
        if (paravirt_enabled()) {
-               printk("lguest is afraid of %s\n", paravirt_ops.name);
+               printk("lguest is afraid of %s\n", pv_info.name);
                return -EPERM;
        }
 
+       /* First we put the Switcher up in very high virtual memory. */
        err = map_switcher();
        if (err)
                return err;
 
+       /* Now we set up the pagetable implementation for the Guests. */
        err = init_pagetables(switcher_page, SHARED_SWITCHER_PAGES);
        if (err) {
                unmap_switcher();
                return err;
        }
+
+       /* The I/O subsystem needs some things initialized. */
        lguest_io_init();
 
+       /* /dev/lguest needs to be registered. */
        err = lguest_device_init();
        if (err) {
                free_pagetables();
                unmap_switcher();
                return err;
        }
+
+       /* Finally, we need to turn off "Page Global Enable".  PGE is an
+        * optimization where page table entries are specially marked to show
+        * they never change.  The Host kernel marks all the kernel pages this
+        * way because it's always present, even when userspace is running.
+        *
+        * Lguest breaks this: unbeknownst to the rest of the Host kernel, we
+        * switch to the Guest kernel.  If you don't disable this on all CPUs,
+        * you'll get really weird bugs that you'll chase for two days.
+        *
+        * I used to turn PGE off every time we switched to the Guest and back
+        * on when we return, but that slowed the Switcher down noticibly. */
+
+       /* We don't need the complexity of CPUs coming and going while we're
+        * doing this. */
        lock_cpu_hotplug();
        if (cpu_has_pge) { /* We have a broader idea of "global". */
+               /* Remember that this was originally set (for cleanup). */
                cpu_had_pge = 1;
+               /* adjust_pge is a helper function which sets or unsets the PGE
+                * bit on its CPU, depending on the argument (0 == unset). */
                on_each_cpu(adjust_pge, (void *)0, 0, 1);
+               /* Turn off the feature in the global feature set. */
                clear_bit(X86_FEATURE_PGE, boot_cpu_data.x86_capability);
        }
        unlock_cpu_hotplug();
+
+       /* All good! */
        return 0;
 }
 
+/* Cleaning up is just the same code, backwards.  With a little French. */
 static void __exit fini(void)
 {
        lguest_device_remove();
        free_pagetables();
        unmap_switcher();
+
+       /* If we had PGE before we started, turn it back on now. */
        lock_cpu_hotplug();
        if (cpu_had_pge) {
                set_bit(X86_FEATURE_PGE, boot_cpu_data.x86_capability);
+               /* adjust_pge's argument "1" means set PGE. */
                on_each_cpu(adjust_pge, (void *)1, 0, 1);
        }
        unlock_cpu_hotplug();
 }
 
+/* The Host side of lguest can be a module.  This is a nice way for people to
+ * play with it.  */
 module_init(init);
 module_exit(fini);
 MODULE_LICENSE("GPL");