git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/x86/kernel/vmi_32.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 <linux/sched.h>
  31 #include <asm/vmi.h>
  32 #include <asm/io.h>
  33 #include <asm/fixmap.h>
  34 #include <asm/apicdef.h>
  35 #include <asm/apic.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/timer.h>
  38 #include <asm/vmi_time.h>
  39 #include <asm/kmap_types.h>
  40 #include <asm/setup.h>
  41
  42 /* Convenient for calling VMI functions indirectly in the ROM */
  43 typedef u32 __attribute__((regparm(1))) (VROMFUNC)(void);
  44 typedef u64 __attribute__((regparm(2))) (VROMLONGFUNC)(int);
  45
  46 #define call_vrom_func(rom,func) \
  47    (((VROMFUNC *)(rom->func))())
  48
  49 #define call_vrom_long_func(rom,func,arg) \
  50    (((VROMLONGFUNC *)(rom->func)) (arg))
  51
  52 static struct vrom_header *vmi_rom;
  53 static int disable_pge;
  54 static int disable_pse;
  55 static int disable_sep;
  56 static int disable_tsc;
  57 static int disable_mtrr;
  58 static int disable_noidle;
  59 static int disable_vmi_timer;
  60
  61 /* Cached VMI operations */
  62 static struct {
  63         void (*cpuid)(void /* non-c */);
  64         void (*_set_ldt)(u32 selector);
  65         void (*set_tr)(u32 selector);
  66         void (*write_idt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
  67         void (*write_gdt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
  68         void (*write_ldt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
  69         void (*set_kernel_stack)(u32 selector, u32 sp0);
  70         void (*allocate_page)(u32, u32, u32, u32, u32);
  71         void (*release_page)(u32, u32);
  72         void (*set_pte)(pte_t, pte_t *, unsigned);
  73         void (*update_pte)(pte_t *, unsigned);
  74         void (*set_linear_mapping)(int, void *, u32, u32);
  75         void (*_flush_tlb)(int);
  76         void (*set_initial_ap_state)(int, int);
  77         void (*halt)(void);
  78         void (*set_lazy_mode)(int mode);
  79 } vmi_ops;
  80
  81 /* Cached VMI operations */
  82 struct vmi_timer_ops vmi_timer_ops;
  83
  84 /*
  85  * VMI patching routines.
  86  */
  87 #define MNEM_CALL 0xe8
  88 #define MNEM_JMP  0xe9
  89 #define MNEM_RET  0xc3
  90
  91 #define IRQ_PATCH_INT_MASK 0
  92 #define IRQ_PATCH_DISABLE  5
  93
  94 static inline void patch_offset(void *insnbuf,
  95                                 unsigned long ip, unsigned long dest)
  96 {
  97         *(unsigned long *)(insnbuf+1) = dest-ip-5;
  98 }
  99
 100 static unsigned patch_internal(int call, unsigned len, void *insnbuf,
 101                                unsigned long ip)
 102 {
 103         u64 reloc;
 104         struct vmi_relocation_info *const rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
 105         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, call);
 106         switch(rel->type) {
 107                 case VMI_RELOCATION_CALL_REL:
 108                         BUG_ON(len < 5);
 109                         *(char *)insnbuf = MNEM_CALL;
 110                         patch_offset(insnbuf, ip, (unsigned long)rel->eip);
 111                         return 5;
 112
 113                 case VMI_RELOCATION_JUMP_REL:
 114                         BUG_ON(len < 5);
 115                         *(char *)insnbuf = MNEM_JMP;
 116                         patch_offset(insnbuf, ip, (unsigned long)rel->eip);
 117                         return 5;
 118
 119                 case VMI_RELOCATION_NOP:
 120                         /* obliterate the whole thing */
 121                         return 0;
 122
 123                 case VMI_RELOCATION_NONE:
 124                         /* leave native code in place */
 125                         break;
 126
 127                 default:
 128                         BUG();
 129         }
 130         return len;
 131 }
 132
 133 /*
 134  * Apply patch if appropriate, return length of new instruction
 135  * sequence.  The callee does nop padding for us.
 136  */
 137 static unsigned vmi_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insns,
 138                           unsigned long ip, unsigned len)
 139 {
 140         switch (type) {
 141                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_disable):
 142                         return patch_internal(VMI_CALL_DisableInterrupts, len,
 143                                               insns, ip);
 144                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_enable):
 145                         return patch_internal(VMI_CALL_EnableInterrupts, len,
 146                                               insns, ip);
 147                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.restore_fl):
 148                         return patch_internal(VMI_CALL_SetInterruptMask, len,
 149                                               insns, ip);
 150                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.save_fl):
 151                         return patch_internal(VMI_CALL_GetInterruptMask, len,
 152                                               insns, ip);
 153                 case PARAVIRT_PATCH(pv_cpu_ops.iret):
 154                         return patch_internal(VMI_CALL_IRET, len, insns, ip);
 155                 case PARAVIRT_PATCH(pv_cpu_ops.irq_enable_sysexit):
 156                         return patch_internal(VMI_CALL_SYSEXIT, len, insns, ip);
 157                 default:
 158                         break;
 159         }
 160         return len;
 161 }
 162
 163 /* CPUID has non-C semantics, and paravirt-ops API doesn't match hardware ISA */
 164 static void vmi_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 165                                unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 166 {
 167         int override = 0;
 168         if (*ax == 1)
 169                 override = 1;
 170         asm volatile ("call *%6"
 171                       : "=a" (*ax),
 172                         "=b" (*bx),
 173                         "=c" (*cx),
 174                         "=d" (*dx)
 175                       : "0" (*ax), "2" (*cx), "r" (vmi_ops.cpuid));
 176         if (override) {
 177                 if (disable_pse)
 178                         *dx &= ~X86_FEATURE_PSE;
 179                 if (disable_pge)
 180                         *dx &= ~X86_FEATURE_PGE;
 181                 if (disable_sep)
 182                         *dx &= ~X86_FEATURE_SEP;
 183                 if (disable_tsc)
 184                         *dx &= ~X86_FEATURE_TSC;
 185                 if (disable_mtrr)
 186                         *dx &= ~X86_FEATURE_MTRR;
 187         }
 188 }
 189
 190 static inline void vmi_maybe_load_tls(struct desc_struct *gdt, int nr, struct desc_struct *new)
 191 {
 192         if (gdt[nr].a != new->a || gdt[nr].b != new->b)
 193                 write_gdt_entry(gdt, nr, new, 0);
 194 }
 195
 196 static void vmi_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 197 {
 198         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
 199         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 0, &t->tls_array[0]);
 200         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1, &t->tls_array[1]);
 201         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 2, &t->tls_array[2]);
 202 }
 203
 204 static void vmi_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 205 {
 206         unsigned cpu = smp_processor_id();
 207         struct desc_struct desc;
 208
 209         pack_descriptor(&desc, (unsigned long)addr,
 210                         entries * sizeof(struct desc_struct) - 1,
 211                         DESC_LDT, 0);
 212         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT, &desc, DESC_LDT);
 213         vmi_ops._set_ldt(entries ? GDT_ENTRY_LDT*sizeof(struct desc_struct) : 0);
 214 }
 215
 216 static void vmi_set_tr(void)
 217 {
 218         vmi_ops.set_tr(GDT_ENTRY_TSS*sizeof(struct desc_struct));
 219 }
 220
 221 static void vmi_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entry, const gate_desc *g)
 222 {
 223         u32 *idt_entry = (u32 *)g;
 224         vmi_ops.write_idt_entry(dt, entry, idt_entry[0], idt_entry[1]);
 225 }
 226
 227 static void vmi_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 228                                 const void *desc, int type)
 229 {
 230         u32 *gdt_entry = (u32 *)desc;
 231         vmi_ops.write_gdt_entry(dt, entry, gdt_entry[0], gdt_entry[1]);
 232 }
 233
 234 static void vmi_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 235                                 const void *desc)
 236 {
 237         u32 *ldt_entry = (u32 *)desc;
 238         vmi_ops.write_ldt_entry(dt, entry, ldt_entry[0], ldt_entry[1]);
 239 }
 240
 241 static void vmi_load_sp0(struct tss_struct *tss,
 242                                    struct thread_struct *thread)
 243 {
 244         tss->x86_tss.sp0 = thread->sp0;
 245
 246         /* This can only happen when SEP is enabled, no need to test "SEP"arately */
 247         if (unlikely(tss->x86_tss.ss1 != thread->sysenter_cs)) {
 248                 tss->x86_tss.ss1 = thread->sysenter_cs;
 249                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, thread->sysenter_cs, 0);
 250         }
 251         vmi_ops.set_kernel_stack(__KERNEL_DS, tss->x86_tss.sp0);
 252 }
 253
 254 static void vmi_flush_tlb_user(void)
 255 {
 256         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB);
 257 }
 258
 259 static void vmi_flush_tlb_kernel(void)
 260 {
 261         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB | VMI_FLUSH_GLOBAL);
 262 }
 263
 264 /* Stub to do nothing at all; used for delays and unimplemented calls */
 265 static void vmi_nop(void)
 266 {
 267 }
 268
 269 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
 270 static void *vmi_kmap_atomic_pte(struct page *page, enum km_type type)
 271 {
 272         void *va = kmap_atomic(page, type);
 273
 274         /*
 275          * Internally, the VMI ROM must map virtual addresses to physical
 276          * addresses for processing MMU updates.  By the time MMU updates
 277          * are issued, this information is typically already lost.
 278          * Fortunately, the VMI provides a cache of mapping slots for active
 279          * page tables.
 280          *
 281          * We use slot zero for the linear mapping of physical memory, and
 282          * in HIGHPTE kernels, slot 1 and 2 for KM_PTE0 and KM_PTE1.
 283          *
 284          *  args:                 SLOT                 VA    COUNT PFN
 285          */
 286         BUG_ON(type != KM_PTE0 && type != KM_PTE1);
 287         vmi_ops.set_linear_mapping((type - KM_PTE0)+1, va, 1, page_to_pfn(page));
 288
 289         return va;
 290 }
 291 #endif
 292
 293 static void vmi_allocate_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 294 {
 295         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L1, 0, 0, 0);
 296 }
 297
 298 static void vmi_allocate_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 299 {
 300         /*
 301          * This call comes in very early, before mem_map is setup.
 302          * It is called only for swapper_pg_dir, which already has
 303          * data on it.
 304          */
 305         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2, 0, 0, 0);
 306 }
 307
 308 static void vmi_allocate_pmd_clone(unsigned long pfn, unsigned long clonepfn, unsigned long start, unsigned long count)
 309 {
 310         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE, clonepfn, start, count);
 311 }
 312
 313 static void vmi_release_pte(unsigned long pfn)
 314 {
 315         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L1);
 316 }
 317
 318 static void vmi_release_pmd(unsigned long pfn)
 319 {
 320         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
 321 }
 322
 323 /*
 324  * Helper macros for MMU update flags.  We can defer updates until a flush
 325  * or page invalidation only if the update is to the current address space
 326  * (otherwise, there is no flush).  We must check against init_mm, since
 327  * this could be a kernel update, which usually passes init_mm, although
 328  * sometimes this check can be skipped if we know the particular function
 329  * is only called on user mode PTEs.  We could change the kernel to pass
 330  * current->active_mm here, but in particular, I was unsure if changing
 331  * mm/highmem.c to do this would still be correct on other architectures.
 332  */
 333 #define is_current_as(mm, mustbeuser) ((mm) == current->active_mm ||    \
 334                                        (!mustbeuser && (mm) == &init_mm))
 335 #define vmi_flags_addr(mm, addr, level, user)                           \
 336         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
 337                 (VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
 338 #define vmi_flags_addr_defer(mm, addr, level, user)                     \
 339         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
 340                 (VMI_PAGE_DEFER | VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
 341
 342 static void vmi_update_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 343 {
 344         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 345 }
 346
 347 static void vmi_update_pte_defer(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 348 {
 349         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 350 }
 351
 352 static void vmi_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 353 {
 354         /* XXX because of set_pmd_pte, this can be called on PT or PD layers */
 355         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, VMI_PAGE_PT);
 356 }
 357
 358 static void vmi_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
 359 {
 360         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 361 }
 362
 363 static void vmi_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmdval)
 364 {
 365 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 366         const pte_t pte = { .pte = pmdval.pmd };
 367 #else
 368         const pte_t pte = { pmdval.pud.pgd.pgd };
 369 #endif
 370         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmdp, VMI_PAGE_PD);
 371 }
 372
 373 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 374
 375 static void vmi_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 376 {
 377         /*
 378          * XXX This is called from set_pmd_pte, but at both PT
 379          * and PD layers so the VMI_PAGE_PT flag is wrong.  But
 380          * it is only called for large page mapping changes,
 381          * the Xen backend, doesn't support large pages, and the
 382          * ESX backend doesn't depend on the flag.
 383          */
 384         set_64bit((unsigned long long *)ptep,pte_val(pteval));
 385         vmi_ops.update_pte(ptep, VMI_PAGE_PT);
 386 }
 387
 388 static void vmi_set_pte_present(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
 389 {
 390         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 1));
 391 }
 392
 393 static void vmi_set_pud(pud_t *pudp, pud_t pudval)
 394 {
 395         /* Um, eww */
 396         const pte_t pte = { .pte = pudval.pgd.pgd };
 397         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pudp, VMI_PAGE_PDP);
 398 }
 399
 400 static void vmi_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 401 {
 402         const pte_t pte = { .pte = 0 };
 403         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
 404 }
 405
 406 static void vmi_pmd_clear(pmd_t *pmd)
 407 {
 408         const pte_t pte = { .pte = 0 };
 409         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmd, VMI_PAGE_PD);
 410 }
 411 #endif
 412
 413 #ifdef CONFIG_SMP
 414 static void __devinit
 415 vmi_startup_ipi_hook(int phys_apicid, unsigned long start_eip,
 416                      unsigned long start_esp)
 417 {
 418         struct vmi_ap_state ap;
 419
 420         /* Default everything to zero.  This is fine for most GPRs. */
 421         memset(&ap, 0, sizeof(struct vmi_ap_state));
 422
 423         ap.gdtr_limit = GDT_SIZE - 1;
 424         ap.gdtr_base = (unsigned long) get_cpu_gdt_table(phys_apicid);
 425
 426         ap.idtr_limit = IDT_ENTRIES * 8 - 1;
 427         ap.idtr_base = (unsigned long) idt_table;
 428
 429         ap.ldtr = 0;
 430
 431         ap.cs = __KERNEL_CS;
 432         ap.eip = (unsigned long) start_eip;
 433         ap.ss = __KERNEL_DS;
 434         ap.esp = (unsigned long) start_esp;
 435
 436         ap.ds = __USER_DS;
 437         ap.es = __USER_DS;
 438         ap.fs = __KERNEL_PERCPU;
 439         ap.gs = 0;
 440
 441         ap.eflags = 0;
 442
 443 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 444         /* efer should match BSP efer. */
 445         if (cpu_has_nx) {
 446                 unsigned l, h;
 447                 rdmsr(MSR_EFER, l, h);
 448                 ap.efer = (unsigned long long) h << 32 | l;
 449         }
 450 #endif
 451
 452         ap.cr3 = __pa(swapper_pg_dir);
 453         /* Protected mode, paging, AM, WP, NE, MP. */
 454         ap.cr0 = 0x80050023;
 455         ap.cr4 = mmu_cr4_features;
 456         vmi_ops.set_initial_ap_state((u32)&ap, phys_apicid);
 457 }
 458 #endif
 459
 460 static void vmi_enter_lazy_cpu(void)
 461 {
 462         paravirt_enter_lazy_cpu();
 463         vmi_ops.set_lazy_mode(2);
 464 }
 465
 466 static void vmi_enter_lazy_mmu(void)
 467 {
 468         paravirt_enter_lazy_mmu();
 469         vmi_ops.set_lazy_mode(1);
 470 }
 471
 472 static void vmi_leave_lazy(void)
 473 {
 474         paravirt_leave_lazy(paravirt_get_lazy_mode());
 475         vmi_ops.set_lazy_mode(0);
 476 }
 477
 478 static inline int __init check_vmi_rom(struct vrom_header *rom)
 479 {
 480         struct pci_header *pci;
 481         struct pnp_header *pnp;
 482         const char *manufacturer = "UNKNOWN";
 483         const char *product = "UNKNOWN";
 484         const char *license = "unspecified";
 485
 486         if (rom->rom_signature != 0xaa55)
 487                 return 0;
 488         if (rom->vrom_signature != VMI_SIGNATURE)
 489                 return 0;
 490         if (rom->api_version_maj != VMI_API_REV_MAJOR ||
 491             rom->api_version_min+1 < VMI_API_REV_MINOR+1) {
 492                 printk(KERN_WARNING "VMI: Found mismatched rom version %d.%d\n",
 493                                 rom->api_version_maj,
 494                                 rom->api_version_min);
 495                 return 0;
 496         }
 497
 498         /*
 499          * Relying on the VMI_SIGNATURE field is not 100% safe, so check
 500          * the PCI header and device type to make sure this is really a
 501          * VMI device.
 502          */
 503         if (!rom->pci_header_offs) {
 504                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM does not contain PCI header.\n");
 505                 return 0;
 506         }
 507
 508         pci = (struct pci_header *)((char *)rom+rom->pci_header_offs);
 509         if (pci->vendorID != PCI_VENDOR_ID_VMWARE ||
 510             pci->deviceID != PCI_DEVICE_ID_VMWARE_VMI) {
 511                 /* Allow it to run... anyways, but warn */
 512                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM from unknown manufacturer\n");
 513         }
 514
 515         if (rom->pnp_header_offs) {
 516                 pnp = (struct pnp_header *)((char *)rom+rom->pnp_header_offs);
 517                 if (pnp->manufacturer_offset)
 518                         manufacturer = (const char *)rom+pnp->manufacturer_offset;
 519                 if (pnp->product_offset)
 520                         product = (const char *)rom+pnp->product_offset;
 521         }
 522
 523         if (rom->license_offs)
 524                 license = (char *)rom+rom->license_offs;
 525
 526         printk(KERN_INFO "VMI: Found %s %s, API version %d.%d, ROM version %d.%d\n",
 527                 manufacturer, product,
 528                 rom->api_version_maj, rom->api_version_min,
 529                 pci->rom_version_maj, pci->rom_version_min);
 530
 531         /* Don't allow BSD/MIT here for now because we don't want to end up
 532            with any binary only shim layers */
 533         if (strcmp(license, "GPL") && strcmp(license, "GPL v2")) {
 534                 printk(KERN_WARNING "VMI: Non GPL license `%s' found for ROM. Not used.\n",
 535                         license);
 536                 return 0;
 537         }
 538
 539         return 1;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Probe for the VMI option ROM
 544  */
 545 static inline int __init probe_vmi_rom(void)
 546 {
 547         unsigned long base;
 548
 549         /* VMI ROM is in option ROM area, check signature */
 550         for (base = 0xC0000; base < 0xE0000; base += 2048) {
 551                 struct vrom_header *romstart;
 552                 romstart = (struct vrom_header *)isa_bus_to_virt(base);
 553                 if (check_vmi_rom(romstart)) {
 554                         vmi_rom = romstart;
 555                         return 1;
 556                 }
 557         }
 558         return 0;
 559 }
 560
 561 /*
 562  * VMI setup common to all processors
 563  */
 564 void vmi_bringup(void)
 565 {
 566         /* We must establish the lowmem mapping for MMU ops to work */
 567         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
 568                 vmi_ops.set_linear_mapping(0, (void *)__PAGE_OFFSET, MAXMEM_PFN, 0);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Return a pointer to a VMI function or NULL if unimplemented
 573  */
 574 static void *vmi_get_function(int vmicall)
 575 {
 576         u64 reloc;
 577         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
 578         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, vmicall);
 579         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);
 580         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)
 581                 return (void *)rel->eip;
 582         else
 583                 return NULL;
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
 588  * For unimplemented operations, fall back to default, unless nop
 589  * is returned by the ROM.
 590  */
 591 #define para_fill(opname, vmicall)                              \
 592 do {                                                            \
 593         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
 594                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
 595         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)               \
 596                 opname = (void *)rel->eip;                      \
 597         else if (rel->type == VMI_RELOCATION_NOP)               \
 598                 opname = (void *)vmi_nop;                       \
 599         else if (rel->type != VMI_RELOCATION_NONE)              \
 600                 printk(KERN_WARNING "VMI: Unknown relocation "  \
 601                                     "type %d for " #vmicall"\n",\
 602                                         rel->type);             \
 603 } while (0)
 604
 605 /*
 606  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
 607  * For cached operations which do not match the VMI ROM ABI and must
 608  * go through a tranlation stub.  Ignore NOPs, since it is not clear
 609  * a NOP * VMI function corresponds to a NOP paravirt-op when the
 610  * functions are not in 1-1 correspondence.
 611  */
 612 #define para_wrap(opname, wrapper, cache, vmicall)              \
 613 do {                                                            \
 614         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
 615                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
 616         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);           \
 617         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL) {             \
 618                 opname = wrapper;                               \
 619                 vmi_ops.cache = (void *)rel->eip;               \
 620         }                                                       \
 621 } while (0)
 622
 623 /*
 624  * Activate the VMI interface and switch into paravirtualized mode
 625  */
 626 static inline int __init activate_vmi(void)
 627 {
 628         short kernel_cs;
 629         u64 reloc;
 630         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
 631
 632         if (call_vrom_func(vmi_rom, vmi_init) != 0) {
 633                 printk(KERN_ERR "VMI ROM failed to initialize!");
 634                 return 0;
 635         }
 636         savesegment(cs, kernel_cs);
 637
 638         pv_info.paravirt_enabled = 1;
 639         pv_info.kernel_rpl = kernel_cs & SEGMENT_RPL_MASK;
 640         pv_info.name = "vmi";
 641
 642         pv_init_ops.patch = vmi_patch;
 643
 644         /*
 645          * Many of these operations are ABI compatible with VMI.
 646          * This means we can fill in the paravirt-ops with direct
 647          * pointers into the VMI ROM.  If the calling convention for
 648          * these operations changes, this code needs to be updated.
 649          *
 650          * Exceptions
 651          *  CPUID paravirt-op uses pointers, not the native ISA
 652          *  halt has no VMI equivalent; all VMI halts are "safe"
 653          *  no MSR support yet - just trap and emulate.  VMI uses the
 654          *    same ABI as the native ISA, but Linux wants exceptions
 655          *    from bogus MSR read / write handled
 656          *  rdpmc is not yet used in Linux
 657          */
 658
 659         /* CPUID is special, so very special it gets wrapped like a present */
 660         para_wrap(pv_cpu_ops.cpuid, vmi_cpuid, cpuid, CPUID);
 661
 662         para_fill(pv_cpu_ops.clts, CLTS);
 663         para_fill(pv_cpu_ops.get_debugreg, GetDR);
 664         para_fill(pv_cpu_ops.set_debugreg, SetDR);
 665         para_fill(pv_cpu_ops.read_cr0, GetCR0);
 666         para_fill(pv_mmu_ops.read_cr2, GetCR2);
 667         para_fill(pv_mmu_ops.read_cr3, GetCR3);
 668         para_fill(pv_cpu_ops.read_cr4, GetCR4);
 669         para_fill(pv_cpu_ops.write_cr0, SetCR0);
 670         para_fill(pv_mmu_ops.write_cr2, SetCR2);
 671         para_fill(pv_mmu_ops.write_cr3, SetCR3);
 672         para_fill(pv_cpu_ops.write_cr4, SetCR4);
 673         para_fill(pv_irq_ops.save_fl, GetInterruptMask);
 674         para_fill(pv_irq_ops.restore_fl, SetInterruptMask);
 675         para_fill(pv_irq_ops.irq_disable, DisableInterrupts);
 676         para_fill(pv_irq_ops.irq_enable, EnableInterrupts);
 677
 678         para_fill(pv_cpu_ops.wbinvd, WBINVD);
 679         para_fill(pv_cpu_ops.read_tsc, RDTSC);
 680
 681         /* The following we emulate with trap and emulate for now */
 682         /* paravirt_ops.read_msr = vmi_rdmsr */
 683         /* paravirt_ops.write_msr = vmi_wrmsr */
 684         /* paravirt_ops.rdpmc = vmi_rdpmc */
 685
 686         /* TR interface doesn't pass TR value, wrap */
 687         para_wrap(pv_cpu_ops.load_tr_desc, vmi_set_tr, set_tr, SetTR);
 688
 689         /* LDT is special, too */
 690         para_wrap(pv_cpu_ops.set_ldt, vmi_set_ldt, _set_ldt, SetLDT);
 691
 692         para_fill(pv_cpu_ops.load_gdt, SetGDT);
 693         para_fill(pv_cpu_ops.load_idt, SetIDT);
 694         para_fill(pv_cpu_ops.store_gdt, GetGDT);
 695         para_fill(pv_cpu_ops.store_idt, GetIDT);
 696         para_fill(pv_cpu_ops.store_tr, GetTR);
 697         pv_cpu_ops.load_tls = vmi_load_tls;
 698         para_wrap(pv_cpu_ops.write_ldt_entry, vmi_write_ldt_entry,
 699                   write_ldt_entry, WriteLDTEntry);
 700         para_wrap(pv_cpu_ops.write_gdt_entry, vmi_write_gdt_entry,
 701                   write_gdt_entry, WriteGDTEntry);
 702         para_wrap(pv_cpu_ops.write_idt_entry, vmi_write_idt_entry,
 703                   write_idt_entry, WriteIDTEntry);
 704         para_wrap(pv_cpu_ops.load_sp0, vmi_load_sp0, set_kernel_stack, UpdateKernelStack);
 705         para_fill(pv_cpu_ops.set_iopl_mask, SetIOPLMask);
 706         para_fill(pv_cpu_ops.io_delay, IODelay);
 707
 708         para_wrap(pv_cpu_ops.lazy_mode.enter, vmi_enter_lazy_cpu,
 709                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
 710         para_wrap(pv_cpu_ops.lazy_mode.leave, vmi_leave_lazy,
 711                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
 712
 713         para_wrap(pv_mmu_ops.lazy_mode.enter, vmi_enter_lazy_mmu,
 714                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
 715         para_wrap(pv_mmu_ops.lazy_mode.leave, vmi_leave_lazy,
 716                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
 717
 718         /* user and kernel flush are just handled with different flags to FlushTLB */
 719         para_wrap(pv_mmu_ops.flush_tlb_user, vmi_flush_tlb_user, _flush_tlb, FlushTLB);
 720         para_wrap(pv_mmu_ops.flush_tlb_kernel, vmi_flush_tlb_kernel, _flush_tlb, FlushTLB);
 721         para_fill(pv_mmu_ops.flush_tlb_single, InvalPage);
 722
 723         /*
 724          * Until a standard flag format can be agreed on, we need to
 725          * implement these as wrappers in Linux.  Get the VMI ROM
 726          * function pointers for the two backend calls.
 727          */
 728 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 729         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxELong);
 730         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxELong);
 731 #else
 732         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxE);
 733         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxE);
 734 #endif
 735
 736         if (vmi_ops.set_pte) {
 737                 pv_mmu_ops.set_pte = vmi_set_pte;
 738                 pv_mmu_ops.set_pte_at = vmi_set_pte_at;
 739                 pv_mmu_ops.set_pmd = vmi_set_pmd;
 740 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 741                 pv_mmu_ops.set_pte_atomic = vmi_set_pte_atomic;
 742                 pv_mmu_ops.set_pte_present = vmi_set_pte_present;
 743                 pv_mmu_ops.set_pud = vmi_set_pud;
 744                 pv_mmu_ops.pte_clear = vmi_pte_clear;
 745                 pv_mmu_ops.pmd_clear = vmi_pmd_clear;
 746 #endif
 747         }
 748
 749         if (vmi_ops.update_pte) {
 750                 pv_mmu_ops.pte_update = vmi_update_pte;
 751                 pv_mmu_ops.pte_update_defer = vmi_update_pte_defer;
 752         }
 753
 754         vmi_ops.allocate_page = vmi_get_function(VMI_CALL_AllocatePage);
 755         if (vmi_ops.allocate_page) {
 756                 pv_mmu_ops.alloc_pte = vmi_allocate_pte;
 757                 pv_mmu_ops.alloc_pmd = vmi_allocate_pmd;
 758                 pv_mmu_ops.alloc_pmd_clone = vmi_allocate_pmd_clone;
 759         }
 760
 761         vmi_ops.release_page = vmi_get_function(VMI_CALL_ReleasePage);
 762         if (vmi_ops.release_page) {
 763                 pv_mmu_ops.release_pte = vmi_release_pte;
 764                 pv_mmu_ops.release_pmd = vmi_release_pmd;
 765         }
 766
 767         /* Set linear is needed in all cases */
 768         vmi_ops.set_linear_mapping = vmi_get_function(VMI_CALL_SetLinearMapping);
 769 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
 770         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
 771                 pv_mmu_ops.kmap_atomic_pte = vmi_kmap_atomic_pte;
 772 #endif
 773
 774         /*
 775          * These MUST always be patched.  Don't support indirect jumps
 776          * through these operations, as the VMI interface may use either
 777          * a jump or a call to get to these operations, depending on
 778          * the backend.  They are performance critical anyway, so requiring
 779          * a patch is not a big problem.
 780          */
 781         pv_cpu_ops.irq_enable_sysexit = (void *)0xfeedbab0;
 782         pv_cpu_ops.iret = (void *)0xbadbab0;
 783
 784 #ifdef CONFIG_SMP
 785         para_wrap(pv_apic_ops.startup_ipi_hook, vmi_startup_ipi_hook, set_initial_ap_state, SetInitialAPState);
 786 #endif
 787
 788 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 789        para_fill(apic_ops->read, APICRead);
 790        para_fill(apic_ops->write, APICWrite);
 791 #endif
 792
 793         /*
 794          * Check for VMI timer functionality by probing for a cycle frequency method
 795          */
 796         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, VMI_CALL_GetCycleFrequency);
 797         if (!disable_vmi_timer && rel->type != VMI_RELOCATION_NONE) {
 798                 vmi_timer_ops.get_cycle_frequency = (void *)rel->eip;
 799                 vmi_timer_ops.get_cycle_counter =
 800                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetCycleCounter);
 801                 vmi_timer_ops.get_wallclock =
 802                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetWallclockTime);
 803                 vmi_timer_ops.wallclock_updated =
 804                         vmi_get_function(VMI_CALL_WallclockUpdated);
 805                 vmi_timer_ops.set_alarm = vmi_get_function(VMI_CALL_SetAlarm);
 806                 vmi_timer_ops.cancel_alarm =
 807                          vmi_get_function(VMI_CALL_CancelAlarm);
 808                 pv_time_ops.time_init = vmi_time_init;
 809                 pv_time_ops.get_wallclock = vmi_get_wallclock;
 810                 pv_time_ops.set_wallclock = vmi_set_wallclock;
 811 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 812                 pv_apic_ops.setup_boot_clock = vmi_time_bsp_init;
 813                 pv_apic_ops.setup_secondary_clock = vmi_time_ap_init;
 814 #endif
 815                 pv_time_ops.sched_clock = vmi_sched_clock;
 816                 pv_time_ops.get_tsc_khz = vmi_tsc_khz;
 817
 818                 /* We have true wallclock functions; disable CMOS clock sync */
 819                 no_sync_cmos_clock = 1;
 820         } else {
 821                 disable_noidle = 1;
 822                 disable_vmi_timer = 1;
 823         }
 824
 825         para_fill(pv_irq_ops.safe_halt, Halt);
 826
 827         /*
 828          * Alternative instruction rewriting doesn't happen soon enough
 829          * to convert VMI_IRET to a call instead of a jump; so we have
 830          * to do this before IRQs get reenabled.  Fortunately, it is
 831          * idempotent.
 832          */
 833         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 834
 835         vmi_bringup();
 836
 837         return 1;
 838 }
 839
 840 #undef para_fill
 841
 842 void __init vmi_init(void)
 843 {
 844         unsigned long flags;
 845
 846         if (!vmi_rom)
 847                 probe_vmi_rom();
 848         else
 849                 check_vmi_rom(vmi_rom);
 850
 851         /* In case probing for or validating the ROM failed, basil */
 852         if (!vmi_rom)
 853                 return;
 854
 855         reserve_top_address(-vmi_rom->virtual_top);
 856
 857         local_irq_save(flags);
 858         activate_vmi();
 859
 860 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 861         /* This is virtual hardware; timer routing is wired correctly */
 862         no_timer_check = 1;
 863 #endif
 864         local_irq_restore(flags & X86_EFLAGS_IF);
 865 }
 866
 867 static int __init parse_vmi(char *arg)
 868 {
 869         if (!arg)
 870                 return -EINVAL;
 871
 872         if (!strcmp(arg, "disable_pge")) {
 873                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
 874                 disable_pge = 1;
 875         } else if (!strcmp(arg, "disable_pse")) {
 876                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PSE);
 877                 disable_pse = 1;
 878         } else if (!strcmp(arg, "disable_sep")) {
 879                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_SEP);
 880                 disable_sep = 1;
 881         } else if (!strcmp(arg, "disable_tsc")) {
 882                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_TSC);
 883                 disable_tsc = 1;
 884         } else if (!strcmp(arg, "disable_mtrr")) {
 885                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_MTRR);
 886                 disable_mtrr = 1;
 887         } else if (!strcmp(arg, "disable_timer")) {
 888                 disable_vmi_timer = 1;
 889                 disable_noidle = 1;
 890         } else if (!strcmp(arg, "disable_noidle"))
 891                 disable_noidle = 1;
 892         return 0;
 893 }
 894
 895 early_param("vmi", parse_vmi);