[PATCH] i386: vmi_pmd_clear() static
[linux-2.6] / 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 <asm/vmi.h>
30 #include <asm/io.h>
31 #include <asm/fixmap.h>
32 #include <asm/apicdef.h>
33 #include <asm/apic.h>
34 #include <asm/processor.h>
35 #include <asm/timer.h>
36 #include <asm/vmi_time.h>
37 #include <asm/kmap_types.h>
38
39 /* Convenient for calling VMI functions indirectly in the ROM */
40 typedef u32 __attribute__((regparm(1))) (VROMFUNC)(void);
41 typedef u64 __attribute__((regparm(2))) (VROMLONGFUNC)(int);
42
43 #define call_vrom_func(rom,func) \
44    (((VROMFUNC *)(rom->func))())
45
46 #define call_vrom_long_func(rom,func,arg) \
47    (((VROMLONGFUNC *)(rom->func)) (arg))
48
49 static struct vrom_header *vmi_rom;
50 static int disable_pge;
51 static int disable_pse;
52 static int disable_sep;
53 static int disable_tsc;
54 static int disable_mtrr;
55 static int disable_noidle;
56 static int disable_vmi_timer;
57
58 /* Cached VMI operations */
59 static struct {
60         void (*cpuid)(void /* non-c */);
61         void (*_set_ldt)(u32 selector);
62         void (*set_tr)(u32 selector);
63         void (*set_kernel_stack)(u32 selector, u32 esp0);
64         void (*allocate_page)(u32, u32, u32, u32, u32);
65         void (*release_page)(u32, u32);
66         void (*set_pte)(pte_t, pte_t *, unsigned);
67         void (*update_pte)(pte_t *, unsigned);
68         void (*set_linear_mapping)(int, u32, u32, u32);
69         void (*flush_tlb)(int);
70         void (*set_initial_ap_state)(int, int);
71         void (*halt)(void);
72         void (*set_lazy_mode)(int mode);
73 } vmi_ops;
74
75 /* XXX move this to alternative.h */
76 extern struct paravirt_patch __start_parainstructions[],
77         __stop_parainstructions[];
78
79 /*
80  * VMI patching routines.
81  */
82 #define MNEM_CALL 0xe8
83 #define MNEM_JMP  0xe9
84 #define MNEM_RET  0xc3
85
86 static char irq_save_disable_callout[] = {
87         MNEM_CALL, 0, 0, 0, 0,
88         MNEM_CALL, 0, 0, 0, 0,
89         MNEM_RET
90 };
91 #define IRQ_PATCH_INT_MASK 0
92 #define IRQ_PATCH_DISABLE  5
93
94 static inline void patch_offset(unsigned char *eip, unsigned char *dest)
95 {
96         *(unsigned long *)(eip+1) = dest-eip-5;
97 }
98
99 static unsigned patch_internal(int call, unsigned len, void *insns)
100 {
101         u64 reloc;
102         struct vmi_relocation_info *const rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
103         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, call);
104         switch(rel->type) {
105                 case VMI_RELOCATION_CALL_REL:
106                         BUG_ON(len < 5);
107                         *(char *)insns = MNEM_CALL;
108                         patch_offset(insns, rel->eip);
109                         return 5;
110
111                 case VMI_RELOCATION_JUMP_REL:
112                         BUG_ON(len < 5);
113                         *(char *)insns = MNEM_JMP;
114                         patch_offset(insns, rel->eip);
115                         return 5;
116
117                 case VMI_RELOCATION_NOP:
118                         /* obliterate the whole thing */
119                         return 0;
120
121                 case VMI_RELOCATION_NONE:
122                         /* leave native code in place */
123                         break;
124
125                 default:
126                         BUG();
127         }
128         return len;
129 }
130
131 /*
132  * Apply patch if appropriate, return length of new instruction
133  * sequence.  The callee does nop padding for us.
134  */
135 static unsigned vmi_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insns, unsigned len)
136 {
137         switch (type) {
138                 case PARAVIRT_IRQ_DISABLE:
139                         return patch_internal(VMI_CALL_DisableInterrupts, len, insns);
140                 case PARAVIRT_IRQ_ENABLE:
141                         return patch_internal(VMI_CALL_EnableInterrupts, len, insns);
142                 case PARAVIRT_RESTORE_FLAGS:
143                         return patch_internal(VMI_CALL_SetInterruptMask, len, insns);
144                 case PARAVIRT_SAVE_FLAGS:
145                         return patch_internal(VMI_CALL_GetInterruptMask, len, insns);
146                 case PARAVIRT_SAVE_FLAGS_IRQ_DISABLE:
147                         if (len >= 10) {
148                                 patch_internal(VMI_CALL_GetInterruptMask, len, insns);
149                                 patch_internal(VMI_CALL_DisableInterrupts, len-5, insns+5);
150                                 return 10;
151                         } else {
152                                 /*
153                                  * You bastards didn't leave enough room to
154                                  * patch save_flags_irq_disable inline.  Patch
155                                  * to a helper
156                                  */
157                                 BUG_ON(len < 5);
158                                 *(char *)insns = MNEM_CALL;
159                                 patch_offset(insns, irq_save_disable_callout);
160                                 return 5;
161                         }
162                 case PARAVIRT_INTERRUPT_RETURN:
163                         return patch_internal(VMI_CALL_IRET, len, insns);
164                 case PARAVIRT_STI_SYSEXIT:
165                         return patch_internal(VMI_CALL_SYSEXIT, len, insns);
166                 default:
167                         break;
168         }
169         return len;
170 }
171
172 /* CPUID has non-C semantics, and paravirt-ops API doesn't match hardware ISA */
173 static void vmi_cpuid(unsigned int *eax, unsigned int *ebx,
174                                unsigned int *ecx, unsigned int *edx)
175 {
176         int override = 0;
177         if (*eax == 1)
178                 override = 1;
179         asm volatile ("call *%6"
180                       : "=a" (*eax),
181                         "=b" (*ebx),
182                         "=c" (*ecx),
183                         "=d" (*edx)
184                       : "0" (*eax), "2" (*ecx), "r" (vmi_ops.cpuid));
185         if (override) {
186                 if (disable_pse)
187                         *edx &= ~X86_FEATURE_PSE;
188                 if (disable_pge)
189                         *edx &= ~X86_FEATURE_PGE;
190                 if (disable_sep)
191                         *edx &= ~X86_FEATURE_SEP;
192                 if (disable_tsc)
193                         *edx &= ~X86_FEATURE_TSC;
194                 if (disable_mtrr)
195                         *edx &= ~X86_FEATURE_MTRR;
196         }
197 }
198
199 static inline void vmi_maybe_load_tls(struct desc_struct *gdt, int nr, struct desc_struct *new)
200 {
201         if (gdt[nr].a != new->a || gdt[nr].b != new->b)
202                 write_gdt_entry(gdt, nr, new->a, new->b);
203 }
204
205 static void vmi_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
206 {
207         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
208         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 0, &t->tls_array[0]);
209         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1, &t->tls_array[1]);
210         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 2, &t->tls_array[2]);
211 }
212
213 static void vmi_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
214 {
215         unsigned cpu = smp_processor_id();
216         u32 low, high;
217
218         pack_descriptor(&low, &high, (unsigned long)addr,
219                         entries * sizeof(struct desc_struct) - 1,
220                         DESCTYPE_LDT, 0);
221         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT, low, high);
222         vmi_ops._set_ldt(entries ? GDT_ENTRY_LDT*sizeof(struct desc_struct) : 0);
223 }
224
225 static void vmi_set_tr(void)
226 {
227         vmi_ops.set_tr(GDT_ENTRY_TSS*sizeof(struct desc_struct));
228 }
229
230 static void vmi_load_esp0(struct tss_struct *tss,
231                                    struct thread_struct *thread)
232 {
233         tss->esp0 = thread->esp0;
234
235         /* This can only happen when SEP is enabled, no need to test "SEP"arately */
236         if (unlikely(tss->ss1 != thread->sysenter_cs)) {
237                 tss->ss1 = thread->sysenter_cs;
238                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, thread->sysenter_cs, 0);
239         }
240         vmi_ops.set_kernel_stack(__KERNEL_DS, tss->esp0);
241 }
242
243 static void vmi_flush_tlb_user(void)
244 {
245         vmi_ops.flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB);
246 }
247
248 static void vmi_flush_tlb_kernel(void)
249 {
250         vmi_ops.flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB | VMI_FLUSH_GLOBAL);
251 }
252
253 /* Stub to do nothing at all; used for delays and unimplemented calls */
254 static void vmi_nop(void)
255 {
256 }
257
258 /* For NO_IDLE_HZ, we stop the clock when halting the kernel */
259 static fastcall void vmi_safe_halt(void)
260 {
261         int idle = vmi_stop_hz_timer();
262         vmi_ops.halt();
263         if (idle) {
264                 local_irq_disable();
265                 vmi_account_time_restart_hz_timer();
266                 local_irq_enable();
267         }
268 }
269
270 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGE_TYPE
271
272 #ifdef CONFIG_X86_PAE
273 #define MAX_BOOT_PTS (2048+4+1)
274 #else
275 #define MAX_BOOT_PTS (1024+1)
276 #endif
277
278 /*
279  * During boot, mem_map is not yet available in paging_init, so stash
280  * all the boot page allocations here.
281  */
282 static struct {
283         u32 pfn;
284         int type;
285 } boot_page_allocations[MAX_BOOT_PTS];
286 static int num_boot_page_allocations;
287 static int boot_allocations_applied;
288
289 void vmi_apply_boot_page_allocations(void)
290 {
291         int i;
292         BUG_ON(!mem_map);
293         for (i = 0; i < num_boot_page_allocations; i++) {
294                 struct page *page = pfn_to_page(boot_page_allocations[i].pfn);
295                 page->type = boot_page_allocations[i].type;
296                 page->type = boot_page_allocations[i].type &
297                                 ~(VMI_PAGE_ZEROED | VMI_PAGE_CLONE);
298         }
299         boot_allocations_applied = 1;
300 }
301
302 static void record_page_type(u32 pfn, int type)
303 {
304         BUG_ON(num_boot_page_allocations >= MAX_BOOT_PTS);
305         boot_page_allocations[num_boot_page_allocations].pfn = pfn;
306         boot_page_allocations[num_boot_page_allocations].type = type;
307         num_boot_page_allocations++;
308 }
309
310 static void check_zeroed_page(u32 pfn, int type, struct page *page)
311 {
312         u32 *ptr;
313         int i;
314         int limit = PAGE_SIZE / sizeof(int);
315
316         if (page_address(page))
317                 ptr = (u32 *)page_address(page);
318         else
319                 ptr = (u32 *)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
320         /*
321          * When cloning the root in non-PAE mode, only the userspace
322          * pdes need to be zeroed.
323          */
324         if (type & VMI_PAGE_CLONE)
325                 limit = USER_PTRS_PER_PGD;
326         for (i = 0; i < limit; i++)
327                 BUG_ON(ptr[i]);
328 }
329
330 /*
331  * We stash the page type into struct page so we can verify the page
332  * types are used properly.
333  */
334 static void vmi_set_page_type(u32 pfn, int type)
335 {
336         /* PAE can have multiple roots per page - don't track */
337         if (PTRS_PER_PMD > 1 && (type & VMI_PAGE_PDP))
338                 return;
339
340         if (boot_allocations_applied) {
341                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
342                 if (type != VMI_PAGE_NORMAL)
343                         BUG_ON(page->type);
344                 else
345                         BUG_ON(page->type == VMI_PAGE_NORMAL);
346                 page->type = type & ~(VMI_PAGE_ZEROED | VMI_PAGE_CLONE);
347                 if (type & VMI_PAGE_ZEROED)
348                         check_zeroed_page(pfn, type, page);
349         } else {
350                 record_page_type(pfn, type);
351         }
352 }
353
354 static void vmi_check_page_type(u32 pfn, int type)
355 {
356         /* PAE can have multiple roots per page - skip checks */
357         if (PTRS_PER_PMD > 1 && (type & VMI_PAGE_PDP))
358                 return;
359
360         type &= ~(VMI_PAGE_ZEROED | VMI_PAGE_CLONE);
361         if (boot_allocations_applied) {
362                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
363                 BUG_ON((page->type ^ type) & VMI_PAGE_PAE);
364                 BUG_ON(type == VMI_PAGE_NORMAL && page->type);
365                 BUG_ON((type & page->type) == 0);
366         }
367 }
368 #else
369 #define vmi_set_page_type(p,t) do { } while (0)
370 #define vmi_check_page_type(p,t) do { } while (0)
371 #endif
372
373 static void vmi_map_pt_hook(int type, pte_t *va, u32 pfn)
374 {
375         /*
376          * Internally, the VMI ROM must map virtual addresses to physical
377          * addresses for processing MMU updates.  By the time MMU updates
378          * are issued, this information is typically already lost.
379          * Fortunately, the VMI provides a cache of mapping slots for active
380          * page tables.
381          *
382          * We use slot zero for the linear mapping of physical memory, and
383          * in HIGHPTE kernels, slot 1 and 2 for KM_PTE0 and KM_PTE1.
384          *
385          *  args:                 SLOT                 VA    COUNT PFN
386          */
387         BUG_ON(type != KM_PTE0 && type != KM_PTE1);
388         vmi_ops.set_linear_mapping((type - KM_PTE0)+1, (u32)va, 1, pfn);
389 }
390
391 static void vmi_allocate_pt(u32 pfn)
392 {
393         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_L1);
394         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L1, 0, 0, 0);
395 }
396
397 static void vmi_allocate_pd(u32 pfn)
398 {
399         /*
400          * This call comes in very early, before mem_map is setup.
401          * It is called only for swapper_pg_dir, which already has
402          * data on it.
403          */
404         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_L2);
405         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2, 0, 0, 0);
406 }
407
408 static void vmi_allocate_pd_clone(u32 pfn, u32 clonepfn, u32 start, u32 count)
409 {
410         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE);
411         vmi_check_page_type(clonepfn, VMI_PAGE_L2);
412         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE, clonepfn, start, count);
413 }
414
415 static void vmi_release_pt(u32 pfn)
416 {
417         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L1);
418         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_NORMAL);
419 }
420
421 static void vmi_release_pd(u32 pfn)
422 {
423         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
424         vmi_set_page_type(pfn, VMI_PAGE_NORMAL);
425 }
426
427 /*
428  * Helper macros for MMU update flags.  We can defer updates until a flush
429  * or page invalidation only if the update is to the current address space
430  * (otherwise, there is no flush).  We must check against init_mm, since
431  * this could be a kernel update, which usually passes init_mm, although
432  * sometimes this check can be skipped if we know the particular function
433  * is only called on user mode PTEs.  We could change the kernel to pass
434  * current->active_mm here, but in particular, I was unsure if changing
435  * mm/highmem.c to do this would still be correct on other architectures.
436  */
437 #define is_current_as(mm, mustbeuser) ((mm) == current->active_mm ||    \
438                                        (!mustbeuser && (mm) == &init_mm))
439 #define vmi_flags_addr(mm, addr, level, user)                           \
440         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
441                 (VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
442 #define vmi_flags_addr_defer(mm, addr, level, user)                     \
443         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
444                 (VMI_PAGE_DEFER | VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
445
446 static void vmi_update_pte(struct mm_struct *mm, u32 addr, pte_t *ptep)
447 {
448         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
449         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
450 }
451
452 static void vmi_update_pte_defer(struct mm_struct *mm, u32 addr, pte_t *ptep)
453 {
454         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
455         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
456 }
457
458 static void vmi_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
459 {
460         /* XXX because of set_pmd_pte, this can be called on PT or PD layers */
461         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE | VMI_PAGE_PD);
462         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, VMI_PAGE_PT);
463 }
464
465 static void vmi_set_pte_at(struct mm_struct *mm, u32 addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
466 {
467         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
468         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
469 }
470
471 static void vmi_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmdval)
472 {
473 #ifdef CONFIG_X86_PAE
474         const pte_t pte = { pmdval.pmd, pmdval.pmd >> 32 };
475         vmi_check_page_type(__pa(pmdp) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PMD);
476 #else
477         const pte_t pte = { pmdval.pud.pgd.pgd };
478         vmi_check_page_type(__pa(pmdp) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PGD);
479 #endif
480         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmdp, VMI_PAGE_PD);
481 }
482
483 #ifdef CONFIG_X86_PAE
484
485 static void vmi_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pteval)
486 {
487         /*
488          * XXX This is called from set_pmd_pte, but at both PT
489          * and PD layers so the VMI_PAGE_PT flag is wrong.  But
490          * it is only called for large page mapping changes,
491          * the Xen backend, doesn't support large pages, and the
492          * ESX backend doesn't depend on the flag.
493          */
494         set_64bit((unsigned long long *)ptep,pte_val(pteval));
495         vmi_ops.update_pte(ptep, VMI_PAGE_PT);
496 }
497
498 static void vmi_set_pte_present(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
499 {
500         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
501         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 1));
502 }
503
504 static void vmi_set_pud(pud_t *pudp, pud_t pudval)
505 {
506         /* Um, eww */
507         const pte_t pte = { pudval.pgd.pgd, pudval.pgd.pgd >> 32 };
508         vmi_check_page_type(__pa(pudp) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PGD);
509         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pudp, VMI_PAGE_PDP);
510 }
511
512 static void vmi_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
513 {
514         const pte_t pte = { 0 };
515         vmi_check_page_type(__pa(ptep) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PTE);
516         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
517 }
518
519 static void vmi_pmd_clear(pmd_t *pmd)
520 {
521         const pte_t pte = { 0 };
522         vmi_check_page_type(__pa(pmd) >> PAGE_SHIFT, VMI_PAGE_PMD);
523         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmd, VMI_PAGE_PD);
524 }
525 #endif
526
527 #ifdef CONFIG_SMP
528 extern void setup_pda(void);
529
530 static void __devinit
531 vmi_startup_ipi_hook(int phys_apicid, unsigned long start_eip,
532                      unsigned long start_esp)
533 {
534         struct vmi_ap_state ap;
535
536         /* Default everything to zero.  This is fine for most GPRs. */
537         memset(&ap, 0, sizeof(struct vmi_ap_state));
538
539         ap.gdtr_limit = GDT_SIZE - 1;
540         ap.gdtr_base = (unsigned long) get_cpu_gdt_table(phys_apicid);
541
542         ap.idtr_limit = IDT_ENTRIES * 8 - 1;
543         ap.idtr_base = (unsigned long) idt_table;
544
545         ap.ldtr = 0;
546
547         ap.cs = __KERNEL_CS;
548         ap.eip = (unsigned long) start_eip;
549         ap.ss = __KERNEL_DS;
550         ap.esp = (unsigned long) start_esp;
551
552         ap.ds = __USER_DS;
553         ap.es = __USER_DS;
554         ap.fs = __KERNEL_PDA;
555         ap.gs = 0;
556
557         ap.eflags = 0;
558
559         setup_pda();
560
561 #ifdef CONFIG_X86_PAE
562         /* efer should match BSP efer. */
563         if (cpu_has_nx) {
564                 unsigned l, h;
565                 rdmsr(MSR_EFER, l, h);
566                 ap.efer = (unsigned long long) h << 32 | l;
567         }
568 #endif
569
570         ap.cr3 = __pa(swapper_pg_dir);
571         /* Protected mode, paging, AM, WP, NE, MP. */
572         ap.cr0 = 0x80050023;
573         ap.cr4 = mmu_cr4_features;
574         vmi_ops.set_initial_ap_state((u32)&ap, phys_apicid);
575 }
576 #endif
577
578 static void vmi_set_lazy_mode(int mode)
579 {
580         static DEFINE_PER_CPU(int, lazy_mode);
581
582         if (!vmi_ops.set_lazy_mode)
583                 return;
584
585         /* Modes should never nest or overlap */
586         BUG_ON(__get_cpu_var(lazy_mode) && !(mode == PARAVIRT_LAZY_NONE ||
587                                              mode == PARAVIRT_LAZY_FLUSH));
588
589         if (mode == PARAVIRT_LAZY_FLUSH) {
590                 vmi_ops.set_lazy_mode(0);
591                 vmi_ops.set_lazy_mode(__get_cpu_var(lazy_mode));
592         } else {
593                 vmi_ops.set_lazy_mode(mode);
594                 __get_cpu_var(lazy_mode) = mode;
595         }
596 }
597
598 static inline int __init check_vmi_rom(struct vrom_header *rom)
599 {
600         struct pci_header *pci;
601         struct pnp_header *pnp;
602         const char *manufacturer = "UNKNOWN";
603         const char *product = "UNKNOWN";
604         const char *license = "unspecified";
605
606         if (rom->rom_signature != 0xaa55)
607                 return 0;
608         if (rom->vrom_signature != VMI_SIGNATURE)
609                 return 0;
610         if (rom->api_version_maj != VMI_API_REV_MAJOR ||
611             rom->api_version_min+1 < VMI_API_REV_MINOR+1) {
612                 printk(KERN_WARNING "VMI: Found mismatched rom version %d.%d\n",
613                                 rom->api_version_maj,
614                                 rom->api_version_min);
615                 return 0;
616         }
617
618         /*
619          * Relying on the VMI_SIGNATURE field is not 100% safe, so check
620          * the PCI header and device type to make sure this is really a
621          * VMI device.
622          */
623         if (!rom->pci_header_offs) {
624                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM does not contain PCI header.\n");
625                 return 0;
626         }
627
628         pci = (struct pci_header *)((char *)rom+rom->pci_header_offs);
629         if (pci->vendorID != PCI_VENDOR_ID_VMWARE ||
630             pci->deviceID != PCI_DEVICE_ID_VMWARE_VMI) {
631                 /* Allow it to run... anyways, but warn */
632                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM from unknown manufacturer\n");
633         }
634
635         if (rom->pnp_header_offs) {
636                 pnp = (struct pnp_header *)((char *)rom+rom->pnp_header_offs);
637                 if (pnp->manufacturer_offset)
638                         manufacturer = (const char *)rom+pnp->manufacturer_offset;
639                 if (pnp->product_offset)
640                         product = (const char *)rom+pnp->product_offset;
641         }
642
643         if (rom->license_offs)
644                 license = (char *)rom+rom->license_offs;
645
646         printk(KERN_INFO "VMI: Found %s %s, API version %d.%d, ROM version %d.%d\n",
647                 manufacturer, product,
648                 rom->api_version_maj, rom->api_version_min,
649                 pci->rom_version_maj, pci->rom_version_min);
650
651         /* Don't allow BSD/MIT here for now because we don't want to end up
652            with any binary only shim layers */
653         if (strcmp(license, "GPL") && strcmp(license, "GPL v2")) {
654                 printk(KERN_WARNING "VMI: Non GPL license `%s' found for ROM. Not used.\n",
655                         license);
656                 return 0;
657         }
658
659         return 1;
660 }
661
662 /*
663  * Probe for the VMI option ROM
664  */
665 static inline int __init probe_vmi_rom(void)
666 {
667         unsigned long base;
668
669         /* VMI ROM is in option ROM area, check signature */
670         for (base = 0xC0000; base < 0xE0000; base += 2048) {
671                 struct vrom_header *romstart;
672                 romstart = (struct vrom_header *)isa_bus_to_virt(base);
673                 if (check_vmi_rom(romstart)) {
674                         vmi_rom = romstart;
675                         return 1;
676                 }
677         }
678         return 0;
679 }
680
681 /*
682  * VMI setup common to all processors
683  */
684 void vmi_bringup(void)
685 {
686         /* We must establish the lowmem mapping for MMU ops to work */
687         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
688                 vmi_ops.set_linear_mapping(0, __PAGE_OFFSET, max_low_pfn, 0);
689 }
690
691 /*
692  * Return a pointer to a VMI function or NULL if unimplemented
693  */
694 static void *vmi_get_function(int vmicall)
695 {
696         u64 reloc;
697         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
698         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, vmicall);
699         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);
700         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)
701                 return (void *)rel->eip;
702         else
703                 return NULL;
704 }
705
706 /*
707  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
708  * For unimplemented operations, fall back to default, unless nop
709  * is returned by the ROM.
710  */
711 #define para_fill(opname, vmicall)                              \
712 do {                                                            \
713         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
714                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
715         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)               \
716                 paravirt_ops.opname = (void *)rel->eip;         \
717         else if (rel->type == VMI_RELOCATION_NOP)               \
718                 paravirt_ops.opname = (void *)vmi_nop;          \
719         else if (rel->type != VMI_RELOCATION_NONE)              \
720                 printk(KERN_WARNING "VMI: Unknown relocation "  \
721                                     "type %d for " #vmicall"\n",\
722                                         rel->type);             \
723 } while (0)
724
725 /*
726  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
727  * For cached operations which do not match the VMI ROM ABI and must
728  * go through a tranlation stub.  Ignore NOPs, since it is not clear
729  * a NOP * VMI function corresponds to a NOP paravirt-op when the
730  * functions are not in 1-1 correspondence.
731  */
732 #define para_wrap(opname, wrapper, cache, vmicall)              \
733 do {                                                            \
734         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
735                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
736         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);           \
737         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL) {             \
738                 paravirt_ops.opname = wrapper;                  \
739                 vmi_ops.cache = (void *)rel->eip;               \
740         }                                                       \
741 } while (0)
742
743
744 /*
745  * Activate the VMI interface and switch into paravirtualized mode
746  */
747 static inline int __init activate_vmi(void)
748 {
749         short kernel_cs;
750         u64 reloc;
751         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
752
753         if (call_vrom_func(vmi_rom, vmi_init) != 0) {
754                 printk(KERN_ERR "VMI ROM failed to initialize!");
755                 return 0;
756         }
757         savesegment(cs, kernel_cs);
758
759         paravirt_ops.paravirt_enabled = 1;
760         paravirt_ops.kernel_rpl = kernel_cs & SEGMENT_RPL_MASK;
761
762         paravirt_ops.patch = vmi_patch;
763         paravirt_ops.name = "vmi";
764
765         /*
766          * Many of these operations are ABI compatible with VMI.
767          * This means we can fill in the paravirt-ops with direct
768          * pointers into the VMI ROM.  If the calling convention for
769          * these operations changes, this code needs to be updated.
770          *
771          * Exceptions
772          *  CPUID paravirt-op uses pointers, not the native ISA
773          *  halt has no VMI equivalent; all VMI halts are "safe"
774          *  no MSR support yet - just trap and emulate.  VMI uses the
775          *    same ABI as the native ISA, but Linux wants exceptions
776          *    from bogus MSR read / write handled
777          *  rdpmc is not yet used in Linux
778          */
779
780         /* CPUID is special, so very special it gets wrapped like a present */
781         para_wrap(cpuid, vmi_cpuid, cpuid, CPUID);
782
783         para_fill(clts, CLTS);
784         para_fill(get_debugreg, GetDR);
785         para_fill(set_debugreg, SetDR);
786         para_fill(read_cr0, GetCR0);
787         para_fill(read_cr2, GetCR2);
788         para_fill(read_cr3, GetCR3);
789         para_fill(read_cr4, GetCR4);
790         para_fill(write_cr0, SetCR0);
791         para_fill(write_cr2, SetCR2);
792         para_fill(write_cr3, SetCR3);
793         para_fill(write_cr4, SetCR4);
794         para_fill(save_fl, GetInterruptMask);
795         para_fill(restore_fl, SetInterruptMask);
796         para_fill(irq_disable, DisableInterrupts);
797         para_fill(irq_enable, EnableInterrupts);
798
799         /* irq_save_disable !!! sheer pain */
800         patch_offset(&irq_save_disable_callout[IRQ_PATCH_INT_MASK],
801                      (char *)paravirt_ops.save_fl);
802         patch_offset(&irq_save_disable_callout[IRQ_PATCH_DISABLE],
803                      (char *)paravirt_ops.irq_disable);
804
805         para_fill(wbinvd, WBINVD);
806         para_fill(read_tsc, RDTSC);
807
808         /* The following we emulate with trap and emulate for now */
809         /* paravirt_ops.read_msr = vmi_rdmsr */
810         /* paravirt_ops.write_msr = vmi_wrmsr */
811         /* paravirt_ops.rdpmc = vmi_rdpmc */
812
813         /* TR interface doesn't pass TR value, wrap */
814         para_wrap(load_tr_desc, vmi_set_tr, set_tr, SetTR);
815
816         /* LDT is special, too */
817         para_wrap(set_ldt, vmi_set_ldt, _set_ldt, SetLDT);
818
819         para_fill(load_gdt, SetGDT);
820         para_fill(load_idt, SetIDT);
821         para_fill(store_gdt, GetGDT);
822         para_fill(store_idt, GetIDT);
823         para_fill(store_tr, GetTR);
824         paravirt_ops.load_tls = vmi_load_tls;
825         para_fill(write_ldt_entry, WriteLDTEntry);
826         para_fill(write_gdt_entry, WriteGDTEntry);
827         para_fill(write_idt_entry, WriteIDTEntry);
828         para_wrap(load_esp0, vmi_load_esp0, set_kernel_stack, UpdateKernelStack);
829         para_fill(set_iopl_mask, SetIOPLMask);
830         para_fill(io_delay, IODelay);
831         para_wrap(set_lazy_mode, vmi_set_lazy_mode, set_lazy_mode, SetLazyMode);
832
833         /* user and kernel flush are just handled with different flags to FlushTLB */
834         para_wrap(flush_tlb_user, vmi_flush_tlb_user, flush_tlb, FlushTLB);
835         para_wrap(flush_tlb_kernel, vmi_flush_tlb_kernel, flush_tlb, FlushTLB);
836         para_fill(flush_tlb_single, InvalPage);
837
838         /*
839          * Until a standard flag format can be agreed on, we need to
840          * implement these as wrappers in Linux.  Get the VMI ROM
841          * function pointers for the two backend calls.
842          */
843 #ifdef CONFIG_X86_PAE
844         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxELong);
845         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxELong);
846 #else
847         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxE);
848         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxE);
849 #endif
850
851         if (vmi_ops.set_pte) {
852                 paravirt_ops.set_pte = vmi_set_pte;
853                 paravirt_ops.set_pte_at = vmi_set_pte_at;
854                 paravirt_ops.set_pmd = vmi_set_pmd;
855 #ifdef CONFIG_X86_PAE
856                 paravirt_ops.set_pte_atomic = vmi_set_pte_atomic;
857                 paravirt_ops.set_pte_present = vmi_set_pte_present;
858                 paravirt_ops.set_pud = vmi_set_pud;
859                 paravirt_ops.pte_clear = vmi_pte_clear;
860                 paravirt_ops.pmd_clear = vmi_pmd_clear;
861 #endif
862         }
863
864         if (vmi_ops.update_pte) {
865                 paravirt_ops.pte_update = vmi_update_pte;
866                 paravirt_ops.pte_update_defer = vmi_update_pte_defer;
867         }
868
869         vmi_ops.allocate_page = vmi_get_function(VMI_CALL_AllocatePage);
870         if (vmi_ops.allocate_page) {
871                 paravirt_ops.alloc_pt = vmi_allocate_pt;
872                 paravirt_ops.alloc_pd = vmi_allocate_pd;
873                 paravirt_ops.alloc_pd_clone = vmi_allocate_pd_clone;
874         }
875
876         vmi_ops.release_page = vmi_get_function(VMI_CALL_ReleasePage);
877         if (vmi_ops.release_page) {
878                 paravirt_ops.release_pt = vmi_release_pt;
879                 paravirt_ops.release_pd = vmi_release_pd;
880         }
881         para_wrap(map_pt_hook, vmi_map_pt_hook, set_linear_mapping,
882                   SetLinearMapping);
883
884         /*
885          * These MUST always be patched.  Don't support indirect jumps
886          * through these operations, as the VMI interface may use either
887          * a jump or a call to get to these operations, depending on
888          * the backend.  They are performance critical anyway, so requiring
889          * a patch is not a big problem.
890          */
891         paravirt_ops.irq_enable_sysexit = (void *)0xfeedbab0;
892         paravirt_ops.iret = (void *)0xbadbab0;
893
894 #ifdef CONFIG_SMP
895         para_wrap(startup_ipi_hook, vmi_startup_ipi_hook, set_initial_ap_state, SetInitialAPState);
896 #endif
897
898 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
899         para_fill(apic_read, APICRead);
900         para_fill(apic_write, APICWrite);
901         para_fill(apic_write_atomic, APICWrite);
902 #endif
903
904         /*
905          * Check for VMI timer functionality by probing for a cycle frequency method
906          */
907         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, VMI_CALL_GetCycleFrequency);
908         if (!disable_vmi_timer && rel->type != VMI_RELOCATION_NONE) {
909                 vmi_timer_ops.get_cycle_frequency = (void *)rel->eip;
910                 vmi_timer_ops.get_cycle_counter =
911                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetCycleCounter);
912                 vmi_timer_ops.get_wallclock =
913                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetWallclockTime);
914                 vmi_timer_ops.wallclock_updated =
915                         vmi_get_function(VMI_CALL_WallclockUpdated);
916                 vmi_timer_ops.set_alarm = vmi_get_function(VMI_CALL_SetAlarm);
917                 vmi_timer_ops.cancel_alarm =
918                          vmi_get_function(VMI_CALL_CancelAlarm);
919                 paravirt_ops.time_init = vmi_time_init;
920                 paravirt_ops.get_wallclock = vmi_get_wallclock;
921                 paravirt_ops.set_wallclock = vmi_set_wallclock;
922 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
923                 paravirt_ops.setup_boot_clock = vmi_timer_setup_boot_alarm;
924                 paravirt_ops.setup_secondary_clock = vmi_timer_setup_secondary_alarm;
925 #endif
926                 paravirt_ops.get_scheduled_cycles = vmi_get_sched_cycles;
927                 paravirt_ops.get_cpu_khz = vmi_cpu_khz;
928
929                 /* We have true wallclock functions; disable CMOS clock sync */
930                 no_sync_cmos_clock = 1;
931         } else {
932                 disable_noidle = 1;
933                 disable_vmi_timer = 1;
934         }
935
936         /* No idle HZ mode only works if VMI timer and no idle is enabled */
937         if (disable_noidle || disable_vmi_timer)
938                 para_fill(safe_halt, Halt);
939         else
940                 para_wrap(safe_halt, vmi_safe_halt, halt, Halt);
941
942         /*
943          * Alternative instruction rewriting doesn't happen soon enough
944          * to convert VMI_IRET to a call instead of a jump; so we have
945          * to do this before IRQs get reenabled.  Fortunately, it is
946          * idempotent.
947          */
948         apply_paravirt(__start_parainstructions, __stop_parainstructions);
949
950         vmi_bringup();
951
952         return 1;
953 }
954
955 #undef para_fill
956
957 void __init vmi_init(void)
958 {
959         unsigned long flags;
960
961         if (!vmi_rom)
962                 probe_vmi_rom();
963         else
964                 check_vmi_rom(vmi_rom);
965
966         /* In case probing for or validating the ROM failed, basil */
967         if (!vmi_rom)
968                 return;
969
970         reserve_top_address(-vmi_rom->virtual_top);
971
972         local_irq_save(flags);
973         activate_vmi();
974
975 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
976         /* This is virtual hardware; timer routing is wired correctly */
977         no_timer_check = 1;
978 #endif
979         local_irq_restore(flags & X86_EFLAGS_IF);
980 }
981
982 static int __init parse_vmi(char *arg)
983 {
984         if (!arg)
985                 return -EINVAL;
986
987         if (!strcmp(arg, "disable_pge")) {
988                 clear_bit(X86_FEATURE_PGE, boot_cpu_data.x86_capability);
989                 disable_pge = 1;
990         } else if (!strcmp(arg, "disable_pse")) {
991                 clear_bit(X86_FEATURE_PSE, boot_cpu_data.x86_capability);
992                 disable_pse = 1;
993         } else if (!strcmp(arg, "disable_sep")) {
994                 clear_bit(X86_FEATURE_SEP, boot_cpu_data.x86_capability);
995                 disable_sep = 1;
996         } else if (!strcmp(arg, "disable_tsc")) {
997                 clear_bit(X86_FEATURE_TSC, boot_cpu_data.x86_capability);
998                 disable_tsc = 1;
999         } else if (!strcmp(arg, "disable_mtrr")) {
1000                 clear_bit(X86_FEATURE_MTRR, boot_cpu_data.x86_capability);
1001                 disable_mtrr = 1;
1002         } else if (!strcmp(arg, "disable_timer")) {
1003                 disable_vmi_timer = 1;
1004                 disable_noidle = 1;
1005         } else if (!strcmp(arg, "disable_noidle"))
1006                 disable_noidle = 1;
1007         return 0;
1008 }
1009
1010 early_param("vmi", parse_vmi);