Merge rsync://rsync.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6
[linux-2.6] / arch / x86_64 / kernel / machine_kexec.c
1 /*
2  * machine_kexec.c - handle transition of Linux booting another kernel
3  * Copyright (C) 2002-2005 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
4  *
5  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
6  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
7  */
8
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/kexec.h>
11 #include <linux/string.h>
12 #include <linux/reboot.h>
13 #include <asm/pgtable.h>
14 #include <asm/tlbflush.h>
15 #include <asm/mmu_context.h>
16 #include <asm/io.h>
17
18 static void init_level2_page(pmd_t *level2p, unsigned long addr)
19 {
20         unsigned long end_addr;
21
22         addr &= PAGE_MASK;
23         end_addr = addr + PUD_SIZE;
24         while (addr < end_addr) {
25                 set_pmd(level2p++, __pmd(addr | __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC));
26                 addr += PMD_SIZE;
27         }
28 }
29
30 static int init_level3_page(struct kimage *image, pud_t *level3p,
31                                 unsigned long addr, unsigned long last_addr)
32 {
33         unsigned long end_addr;
34         int result;
35
36         result = 0;
37         addr &= PAGE_MASK;
38         end_addr = addr + PGDIR_SIZE;
39         while ((addr < last_addr) && (addr < end_addr)) {
40                 struct page *page;
41                 pmd_t *level2p;
42
43                 page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
44                 if (!page) {
45                         result = -ENOMEM;
46                         goto out;
47                 }
48                 level2p = (pmd_t *)page_address(page);
49                 init_level2_page(level2p, addr);
50                 set_pud(level3p++, __pud(__pa(level2p) | _KERNPG_TABLE));
51                 addr += PUD_SIZE;
52         }
53         /* clear the unused entries */
54         while (addr < end_addr) {
55                 pud_clear(level3p++);
56                 addr += PUD_SIZE;
57         }
58 out:
59         return result;
60 }
61
62
63 static int init_level4_page(struct kimage *image, pgd_t *level4p,
64                                 unsigned long addr, unsigned long last_addr)
65 {
66         unsigned long end_addr;
67         int result;
68
69         result = 0;
70         addr &= PAGE_MASK;
71         end_addr = addr + (PTRS_PER_PGD * PGDIR_SIZE);
72         while ((addr < last_addr) && (addr < end_addr)) {
73                 struct page *page;
74                 pud_t *level3p;
75
76                 page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
77                 if (!page) {
78                         result = -ENOMEM;
79                         goto out;
80                 }
81                 level3p = (pud_t *)page_address(page);
82                 result = init_level3_page(image, level3p, addr, last_addr);
83                 if (result) {
84                         goto out;
85                 }
86                 set_pgd(level4p++, __pgd(__pa(level3p) | _KERNPG_TABLE));
87                 addr += PGDIR_SIZE;
88         }
89         /* clear the unused entries */
90         while (addr < end_addr) {
91                 pgd_clear(level4p++);
92                 addr += PGDIR_SIZE;
93         }
94 out:
95         return result;
96 }
97
98
99 static int init_pgtable(struct kimage *image, unsigned long start_pgtable)
100 {
101         pgd_t *level4p;
102         level4p = (pgd_t *)__va(start_pgtable);
103         return init_level4_page(image, level4p, 0, end_pfn << PAGE_SHIFT);
104 }
105
106 static void set_idt(void *newidt, u16 limit)
107 {
108         struct desc_ptr curidt;
109
110         /* x86-64 supports unaliged loads & stores */
111         curidt.size    = limit;
112         curidt.address = (unsigned long)newidt;
113
114         __asm__ __volatile__ (
115                 "lidtq %0\n"
116                 : : "m" (curidt)
117                 );
118 };
119
120
121 static void set_gdt(void *newgdt, u16 limit)
122 {
123         struct desc_ptr curgdt;
124
125         /* x86-64 supports unaligned loads & stores */
126         curgdt.size    = limit;
127         curgdt.address = (unsigned long)newgdt;
128
129         __asm__ __volatile__ (
130                 "lgdtq %0\n"
131                 : : "m" (curgdt)
132                 );
133 };
134
135 static void load_segments(void)
136 {
137         __asm__ __volatile__ (
138                 "\tmovl %0,%%ds\n"
139                 "\tmovl %0,%%es\n"
140                 "\tmovl %0,%%ss\n"
141                 "\tmovl %0,%%fs\n"
142                 "\tmovl %0,%%gs\n"
143                 : : "a" (__KERNEL_DS) : "memory"
144                 );
145 }
146
147 typedef NORET_TYPE void (*relocate_new_kernel_t)(unsigned long indirection_page,
148                                         unsigned long control_code_buffer,
149                                         unsigned long start_address,
150                                         unsigned long pgtable) ATTRIB_NORET;
151
152 const extern unsigned char relocate_new_kernel[];
153 const extern unsigned long relocate_new_kernel_size;
154
155 int machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
156 {
157         unsigned long start_pgtable, control_code_buffer;
158         int result;
159
160         /* Calculate the offsets */
161         start_pgtable = page_to_pfn(image->control_code_page) << PAGE_SHIFT;
162         control_code_buffer = start_pgtable + PAGE_SIZE;
163
164         /* Setup the identity mapped 64bit page table */
165         result = init_pgtable(image, start_pgtable);
166         if (result)
167                 return result;
168
169         /* Place the code in the reboot code buffer */
170         memcpy(__va(control_code_buffer), relocate_new_kernel,
171                                                 relocate_new_kernel_size);
172
173         return 0;
174 }
175
176 void machine_kexec_cleanup(struct kimage *image)
177 {
178         return;
179 }
180
181 /*
182  * Do not allocate memory (or fail in any way) in machine_kexec().
183  * We are past the point of no return, committed to rebooting now.
184  */
185 NORET_TYPE void machine_kexec(struct kimage *image)
186 {
187         unsigned long page_list;
188         unsigned long control_code_buffer;
189         unsigned long start_pgtable;
190         relocate_new_kernel_t rnk;
191
192         /* Interrupts aren't acceptable while we reboot */
193         local_irq_disable();
194
195         /* Calculate the offsets */
196         page_list = image->head;
197         start_pgtable = page_to_pfn(image->control_code_page) << PAGE_SHIFT;
198         control_code_buffer = start_pgtable + PAGE_SIZE;
199
200         /* Set the low half of the page table to my identity mapped
201          * page table for kexec.  Leave the high half pointing at the
202          * kernel pages.   Don't bother to flush the global pages
203          * as that will happen when I fully switch to my identity mapped
204          * page table anyway.
205          */
206         memcpy(__va(read_cr3()), __va(start_pgtable), PAGE_SIZE/2);
207         __flush_tlb();
208
209
210         /* The segment registers are funny things, they are
211          * automatically loaded from a table, in memory wherever you
212          * set them to a specific selector, but this table is never
213          * accessed again unless you set the segment to a different selector.
214          *
215          * The more common model are caches where the behide
216          * the scenes work is done, but is also dropped at arbitrary
217          * times.
218          *
219          * I take advantage of this here by force loading the
220          * segments, before I zap the gdt with an invalid value.
221          */
222         load_segments();
223         /* The gdt & idt are now invalid.
224          * If you want to load them you must set up your own idt & gdt.
225          */
226         set_gdt(phys_to_virt(0),0);
227         set_idt(phys_to_virt(0),0);
228         /* now call it */
229         rnk = (relocate_new_kernel_t) control_code_buffer;
230         (*rnk)(page_list, control_code_buffer, image->start, start_pgtable);
231 }