[PATCH] x86_64: Move int 3 handler to debug stack and allow to increase it.
[linux-2.6] / arch / x86_64 / kernel / setup64.c
1 /* 
2  * X86-64 specific CPU setup.
3  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  * Copyright 2001, 2002, 2003 SuSE Labs / Andi Kleen.
5  * See setup.c for older changelog.
6  * $Id: setup64.c,v 1.12 2002/03/21 10:09:17 ak Exp $
7  */ 
8 #include <linux/config.h>
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/string.h>
13 #include <linux/bootmem.h>
14 #include <linux/bitops.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <asm/bootsetup.h>
17 #include <asm/pda.h>
18 #include <asm/pgtable.h>
19 #include <asm/processor.h>
20 #include <asm/desc.h>
21 #include <asm/atomic.h>
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/smp.h>
24 #include <asm/i387.h>
25 #include <asm/percpu.h>
26 #include <asm/proto.h>
27 #include <asm/sections.h>
28
29 char x86_boot_params[BOOT_PARAM_SIZE] __initdata = {0,};
30
31 cpumask_t cpu_initialized __cpuinitdata = CPU_MASK_NONE;
32
33 struct x8664_pda cpu_pda[NR_CPUS] __cacheline_aligned; 
34
35 struct desc_ptr idt_descr = { 256 * 16, (unsigned long) idt_table }; 
36
37 char boot_cpu_stack[IRQSTACKSIZE] __attribute__((section(".bss.page_aligned")));
38
39 unsigned long __supported_pte_mask __read_mostly = ~0UL;
40 static int do_not_nx __initdata = 0;
41
42 /* noexec=on|off
43 Control non executable mappings for 64bit processes.
44
45 on      Enable(default)
46 off     Disable
47 */ 
48 int __init nonx_setup(char *str)
49 {
50         if (!strncmp(str, "on", 2)) {
51                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX; 
52                 do_not_nx = 0; 
53         } else if (!strncmp(str, "off", 3)) {
54                 do_not_nx = 1;
55                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
56         }
57         return 0;
58
59 __setup("noexec=", nonx_setup); /* parsed early actually */
60
61 int force_personality32 = READ_IMPLIES_EXEC;
62
63 /* noexec32=on|off
64 Control non executable heap for 32bit processes.
65 To control the stack too use noexec=off
66
67 on      PROT_READ does not imply PROT_EXEC for 32bit processes
68 off     PROT_READ implies PROT_EXEC (default)
69 */
70 static int __init nonx32_setup(char *str)
71 {
72         if (!strcmp(str, "on"))
73                 force_personality32 &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
74         else if (!strcmp(str, "off"))
75                 force_personality32 |= READ_IMPLIES_EXEC;
76         return 0;
77 }
78 __setup("noexec32=", nonx32_setup);
79
80 /*
81  * Great future plan:
82  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
83  * Always point %gs to its beginning
84  */
85 void __init setup_per_cpu_areas(void)
86
87         int i;
88         unsigned long size;
89
90 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
91         prefill_possible_map();
92 #endif
93
94         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
95         size = ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES);
96 #ifdef CONFIG_MODULES
97         if (size < PERCPU_ENOUGH_ROOM)
98                 size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
99 #endif
100
101         for_each_cpu_mask (i, cpu_possible_map) {
102                 char *ptr;
103
104                 if (!NODE_DATA(cpu_to_node(i))) {
105                         printk("cpu with no node %d, num_online_nodes %d\n",
106                                i, num_online_nodes());
107                         ptr = alloc_bootmem(size);
108                 } else { 
109                         ptr = alloc_bootmem_node(NODE_DATA(cpu_to_node(i)), size);
110                 }
111                 if (!ptr)
112                         panic("Cannot allocate cpu data for CPU %d\n", i);
113                 cpu_pda[i].data_offset = ptr - __per_cpu_start;
114                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
115         }
116
117
118 void pda_init(int cpu)
119
120         struct x8664_pda *pda = &cpu_pda[cpu];
121
122         /* Setup up data that may be needed in __get_free_pages early */
123         asm volatile("movl %0,%%fs ; movl %0,%%gs" :: "r" (0)); 
124         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_pda + cpu);
125
126         pda->cpunumber = cpu; 
127         pda->irqcount = -1;
128         pda->kernelstack = 
129                 (unsigned long)stack_thread_info() - PDA_STACKOFFSET + THREAD_SIZE; 
130         pda->active_mm = &init_mm;
131         pda->mmu_state = 0;
132
133         if (cpu == 0) {
134                 /* others are initialized in smpboot.c */
135                 pda->pcurrent = &init_task;
136                 pda->irqstackptr = boot_cpu_stack; 
137         } else {
138                 pda->irqstackptr = (char *)
139                         __get_free_pages(GFP_ATOMIC, IRQSTACK_ORDER);
140                 if (!pda->irqstackptr)
141                         panic("cannot allocate irqstack for cpu %d", cpu); 
142         }
143
144
145         pda->irqstackptr += IRQSTACKSIZE-64;
146
147
148 char boot_exception_stacks[(N_EXCEPTION_STACKS - 2) * EXCEPTION_STKSZ + DEBUG_STKSZ]
149 __attribute__((section(".bss.page_aligned")));
150
151 /* May not be marked __init: used by software suspend */
152 void syscall_init(void)
153 {
154         /* 
155          * LSTAR and STAR live in a bit strange symbiosis.
156          * They both write to the same internal register. STAR allows to set CS/DS
157          * but only a 32bit target. LSTAR sets the 64bit rip.    
158          */ 
159         wrmsrl(MSR_STAR,  ((u64)__USER32_CS)<<48  | ((u64)__KERNEL_CS)<<32); 
160         wrmsrl(MSR_LSTAR, system_call); 
161
162 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION            
163         syscall32_cpu_init ();
164 #endif
165
166         /* Flags to clear on syscall */
167         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK, EF_TF|EF_DF|EF_IE|0x3000); 
168 }
169
170 void __cpuinit check_efer(void)
171 {
172         unsigned long efer;
173
174         rdmsrl(MSR_EFER, efer); 
175         if (!(efer & EFER_NX) || do_not_nx) { 
176                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX; 
177         }       
178 }
179
180 /*
181  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
182  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
183  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
184  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
185  * A lot of state is already set up in PDA init.
186  */
187 void __cpuinit cpu_init (void)
188 {
189         int cpu = stack_smp_processor_id();
190         struct tss_struct *t = &per_cpu(init_tss, cpu);
191         unsigned long v; 
192         char *estacks = NULL; 
193         struct task_struct *me;
194         int i;
195
196         /* CPU 0 is initialised in head64.c */
197         if (cpu != 0) {
198                 pda_init(cpu);
199                 zap_low_mappings(cpu);
200         } else 
201                 estacks = boot_exception_stacks; 
202
203         me = current;
204
205         if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized))
206                 panic("CPU#%d already initialized!\n", cpu);
207
208         printk("Initializing CPU#%d\n", cpu);
209
210         clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
211
212         /*
213          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
214          * and set up the GDT descriptor:
215          */
216         if (cpu) {
217                 memcpy(cpu_gdt_table[cpu], cpu_gdt_table[0], GDT_SIZE);
218         }       
219
220         cpu_gdt_descr[cpu].size = GDT_SIZE;
221         cpu_gdt_descr[cpu].address = (unsigned long)cpu_gdt_table[cpu];
222         asm volatile("lgdt %0" :: "m" (cpu_gdt_descr[cpu]));
223         asm volatile("lidt %0" :: "m" (idt_descr));
224
225         memcpy(me->thread.tls_array, cpu_gdt_table[cpu], GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
226         syscall_init();
227
228         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
229         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
230         barrier(); 
231
232         check_efer();
233
234         /*
235          * set up and load the per-CPU TSS
236          */
237         for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
238                 if (cpu) {
239                         static const unsigned int order[N_EXCEPTION_STACKS] = {
240                                 [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1] = EXCEPTION_STACK_ORDER,
241                                 [DEBUG_STACK - 1] = DEBUG_STACK_ORDER
242                         };
243
244                         estacks = (char *)__get_free_pages(GFP_ATOMIC, order[v]);
245                         if (!estacks)
246                                 panic("Cannot allocate exception stack %ld %d\n",
247                                       v, cpu); 
248                 }
249                 switch (v + 1) {
250 #if DEBUG_STKSZ > EXCEPTION_STKSZ
251                 case DEBUG_STACK:
252                         cpu_pda[cpu].debugstack = (unsigned long)estacks;
253                         estacks += DEBUG_STKSZ;
254                         break;
255 #endif
256                 default:
257                         estacks += EXCEPTION_STKSZ;
258                         break;
259                 }
260                 t->ist[v] = (unsigned long)estacks;
261         }
262
263         t->io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
264         /*
265          * <= is required because the CPU will access up to
266          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
267          */
268         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
269                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
270
271         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
272         me->active_mm = &init_mm;
273         if (me->mm)
274                 BUG();
275         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
276
277         set_tss_desc(cpu, t);
278         load_TR_desc();
279         load_LDT(&init_mm.context);
280
281         /*
282          * Clear all 6 debug registers:
283          */
284
285         set_debug(0UL, 0);
286         set_debug(0UL, 1);
287         set_debug(0UL, 2);
288         set_debug(0UL, 3);
289         set_debug(0UL, 6);
290         set_debug(0UL, 7);
291
292         fpu_init(); 
293 }