Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6.git] / 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/pgalloc.h>
37 #include <asm/processor.h>
38 #include <asm/timer.h>
39 #include <asm/vmi_time.h>
40 #include <asm/kmap_types.h>
41 #include <asm/setup.h>
42
43 /* Convenient for calling VMI functions indirectly in the ROM */
44 typedef u32 __attribute__((regparm(1))) (VROMFUNC)(void);
45 typedef u64 __attribute__((regparm(2))) (VROMLONGFUNC)(int);
46
47 #define call_vrom_func(rom,func) \
48    (((VROMFUNC *)(rom->func))())
49
50 #define call_vrom_long_func(rom,func,arg) \
51    (((VROMLONGFUNC *)(rom->func)) (arg))
52
53 static struct vrom_header *vmi_rom;
54 static int disable_pge;
55 static int disable_pse;
56 static int disable_sep;
57 static int disable_tsc;
58 static int disable_mtrr;
59 static int disable_noidle;
60 static int disable_vmi_timer;
61
62 /* Cached VMI operations */
63 static struct {
64         void (*cpuid)(void /* non-c */);
65         void (*_set_ldt)(u32 selector);
66         void (*set_tr)(u32 selector);
67         void (*write_idt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
68         void (*write_gdt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
69         void (*write_ldt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
70         void (*set_kernel_stack)(u32 selector, u32 sp0);
71         void (*allocate_page)(u32, u32, u32, u32, u32);
72         void (*release_page)(u32, u32);
73         void (*set_pte)(pte_t, pte_t *, unsigned);
74         void (*update_pte)(pte_t *, unsigned);
75         void (*set_linear_mapping)(int, void *, u32, u32);
76         void (*_flush_tlb)(int);
77         void (*set_initial_ap_state)(int, int);
78         void (*halt)(void);
79         void (*set_lazy_mode)(int mode);
80 } vmi_ops;
81
82 /* Cached VMI operations */
83 struct vmi_timer_ops vmi_timer_ops;
84
85 /*
86  * VMI patching routines.
87  */
88 #define MNEM_CALL 0xe8
89 #define MNEM_JMP  0xe9
90 #define MNEM_RET  0xc3
91
92 #define IRQ_PATCH_INT_MASK 0
93 #define IRQ_PATCH_DISABLE  5
94
95 static inline void patch_offset(void *insnbuf,
96                                 unsigned long ip, unsigned long dest)
97 {
98         *(unsigned long *)(insnbuf+1) = dest-ip-5;
99 }
100
101 static unsigned patch_internal(int call, unsigned len, void *insnbuf,
102                                unsigned long ip)
103 {
104         u64 reloc;
105         struct vmi_relocation_info *const rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
106         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, call);
107         switch(rel->type) {
108                 case VMI_RELOCATION_CALL_REL:
109                         BUG_ON(len < 5);
110                         *(char *)insnbuf = MNEM_CALL;
111                         patch_offset(insnbuf, ip, (unsigned long)rel->eip);
112                         return 5;
113
114                 case VMI_RELOCATION_JUMP_REL:
115                         BUG_ON(len < 5);
116                         *(char *)insnbuf = MNEM_JMP;
117                         patch_offset(insnbuf, ip, (unsigned long)rel->eip);
118                         return 5;
119
120                 case VMI_RELOCATION_NOP:
121                         /* obliterate the whole thing */
122                         return 0;
123
124                 case VMI_RELOCATION_NONE:
125                         /* leave native code in place */
126                         break;
127
128                 default:
129                         BUG();
130         }
131         return len;
132 }
133
134 /*
135  * Apply patch if appropriate, return length of new instruction
136  * sequence.  The callee does nop padding for us.
137  */
138 static unsigned vmi_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insns,
139                           unsigned long ip, unsigned len)
140 {
141         switch (type) {
142                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_disable):
143                         return patch_internal(VMI_CALL_DisableInterrupts, len,
144                                               insns, ip);
145                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_enable):
146                         return patch_internal(VMI_CALL_EnableInterrupts, len,
147                                               insns, ip);
148                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.restore_fl):
149                         return patch_internal(VMI_CALL_SetInterruptMask, len,
150                                               insns, ip);
151                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.save_fl):
152                         return patch_internal(VMI_CALL_GetInterruptMask, len,
153                                               insns, ip);
154                 case PARAVIRT_PATCH(pv_cpu_ops.iret):
155                         return patch_internal(VMI_CALL_IRET, len, insns, ip);
156                 case PARAVIRT_PATCH(pv_cpu_ops.irq_enable_sysexit):
157                         return patch_internal(VMI_CALL_SYSEXIT, len, insns, ip);
158                 default:
159                         break;
160         }
161         return len;
162 }
163
164 /* CPUID has non-C semantics, and paravirt-ops API doesn't match hardware ISA */
165 static void vmi_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
166                                unsigned int *cx, unsigned int *dx)
167 {
168         int override = 0;
169         if (*ax == 1)
170                 override = 1;
171         asm volatile ("call *%6"
172                       : "=a" (*ax),
173                         "=b" (*bx),
174                         "=c" (*cx),
175                         "=d" (*dx)
176                       : "0" (*ax), "2" (*cx), "r" (vmi_ops.cpuid));
177         if (override) {
178                 if (disable_pse)
179                         *dx &= ~X86_FEATURE_PSE;
180                 if (disable_pge)
181                         *dx &= ~X86_FEATURE_PGE;
182                 if (disable_sep)
183                         *dx &= ~X86_FEATURE_SEP;
184                 if (disable_tsc)
185                         *dx &= ~X86_FEATURE_TSC;
186                 if (disable_mtrr)
187                         *dx &= ~X86_FEATURE_MTRR;
188         }
189 }
190
191 static inline void vmi_maybe_load_tls(struct desc_struct *gdt, int nr, struct desc_struct *new)
192 {
193         if (gdt[nr].a != new->a || gdt[nr].b != new->b)
194                 write_gdt_entry(gdt, nr, new, 0);
195 }
196
197 static void vmi_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
198 {
199         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
200         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 0, &t->tls_array[0]);
201         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1, &t->tls_array[1]);
202         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 2, &t->tls_array[2]);
203 }
204
205 static void vmi_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
206 {
207         unsigned cpu = smp_processor_id();
208         struct desc_struct desc;
209
210         pack_descriptor(&desc, (unsigned long)addr,
211                         entries * sizeof(struct desc_struct) - 1,
212                         DESC_LDT, 0);
213         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT, &desc, DESC_LDT);
214         vmi_ops._set_ldt(entries ? GDT_ENTRY_LDT*sizeof(struct desc_struct) : 0);
215 }
216
217 static void vmi_set_tr(void)
218 {
219         vmi_ops.set_tr(GDT_ENTRY_TSS*sizeof(struct desc_struct));
220 }
221
222 static void vmi_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entry, const gate_desc *g)
223 {
224         u32 *idt_entry = (u32 *)g;
225         vmi_ops.write_idt_entry(dt, entry, idt_entry[0], idt_entry[1]);
226 }
227
228 static void vmi_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
229                                 const void *desc, int type)
230 {
231         u32 *gdt_entry = (u32 *)desc;
232         vmi_ops.write_gdt_entry(dt, entry, gdt_entry[0], gdt_entry[1]);
233 }
234
235 static void vmi_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
236                                 const void *desc)
237 {
238         u32 *ldt_entry = (u32 *)desc;
239         vmi_ops.write_ldt_entry(dt, entry, ldt_entry[0], ldt_entry[1]);
240 }
241
242 static void vmi_load_sp0(struct tss_struct *tss,
243                                    struct thread_struct *thread)
244 {
245         tss->x86_tss.sp0 = thread->sp0;
246
247         /* This can only happen when SEP is enabled, no need to test "SEP"arately */
248         if (unlikely(tss->x86_tss.ss1 != thread->sysenter_cs)) {
249                 tss->x86_tss.ss1 = thread->sysenter_cs;
250                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, thread->sysenter_cs, 0);
251         }
252         vmi_ops.set_kernel_stack(__KERNEL_DS, tss->x86_tss.sp0);
253 }
254
255 static void vmi_flush_tlb_user(void)
256 {
257         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB);
258 }
259
260 static void vmi_flush_tlb_kernel(void)
261 {
262         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB | VMI_FLUSH_GLOBAL);
263 }
264
265 /* Stub to do nothing at all; used for delays and unimplemented calls */
266 static void vmi_nop(void)
267 {
268 }
269
270 static void vmi_allocate_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
271 {
272         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L1, 0, 0, 0);
273 }
274
275 static void vmi_allocate_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
276 {
277         /*
278          * This call comes in very early, before mem_map is setup.
279          * It is called only for swapper_pg_dir, which already has
280          * data on it.
281          */
282         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2, 0, 0, 0);
283 }
284
285 static void vmi_allocate_pmd_clone(unsigned long pfn, unsigned long clonepfn, unsigned long start, unsigned long count)
286 {
287         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE, clonepfn, start, count);
288 }
289
290 static void vmi_release_pte(unsigned long pfn)
291 {
292         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L1);
293 }
294
295 static void vmi_release_pmd(unsigned long pfn)
296 {
297         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
298 }
299
300 /*
301  * We use the pgd_free hook for releasing the pgd page:
302  */
303 static void vmi_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
304 {
305         unsigned long pfn = __pa(pgd) >> PAGE_SHIFT;
306
307         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
308 }
309
310 /*
311  * Helper macros for MMU update flags.  We can defer updates until a flush
312  * or page invalidation only if the update is to the current address space
313  * (otherwise, there is no flush).  We must check against init_mm, since
314  * this could be a kernel update, which usually passes init_mm, although
315  * sometimes this check can be skipped if we know the particular function
316  * is only called on user mode PTEs.  We could change the kernel to pass
317  * current->active_mm here, but in particular, I was unsure if changing
318  * mm/highmem.c to do this would still be correct on other architectures.
319  */
320 #define is_current_as(mm, mustbeuser) ((mm) == current->active_mm ||    \
321                                        (!mustbeuser && (mm) == &init_mm))
322 #define vmi_flags_addr(mm, addr, level, user)                           \
323         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
324                 (VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
325 #define vmi_flags_addr_defer(mm, addr, level, user)                     \
326         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
327                 (VMI_PAGE_DEFER | VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
328
329 static void vmi_update_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
330 {
331         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
332 }
333
334 static void vmi_update_pte_defer(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
335 {
336         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
337 }
338
339 static void vmi_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
340 {
341         /* XXX because of set_pmd_pte, this can be called on PT or PD layers */
342         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, VMI_PAGE_PT);
343 }
344
345 static void vmi_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
346 {
347         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
348 }
349
350 static void vmi_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmdval)
351 {
352 #ifdef CONFIG_X86_PAE
353         const pte_t pte = { .pte = pmdval.pmd };
354 #else
355         const pte_t pte = { pmdval.pud.pgd.pgd };
356 #endif
357         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmdp, VMI_PAGE_PD);
358 }
359
360 #ifdef CONFIG_X86_PAE
361
362 static void vmi_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pteval)
363 {
364         /*
365          * XXX This is called from set_pmd_pte, but at both PT
366          * and PD layers so the VMI_PAGE_PT flag is wrong.  But
367          * it is only called for large page mapping changes,
368          * the Xen backend, doesn't support large pages, and the
369          * ESX backend doesn't depend on the flag.
370          */
371         set_64bit((unsigned long long *)ptep,pte_val(pteval));
372         vmi_ops.update_pte(ptep, VMI_PAGE_PT);
373 }
374
375 static void vmi_set_pud(pud_t *pudp, pud_t pudval)
376 {
377         /* Um, eww */
378         const pte_t pte = { .pte = pudval.pgd.pgd };
379         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pudp, VMI_PAGE_PDP);
380 }
381
382 static void vmi_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
383 {
384         const pte_t pte = { .pte = 0 };
385         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
386 }
387
388 static void vmi_pmd_clear(pmd_t *pmd)
389 {
390         const pte_t pte = { .pte = 0 };
391         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmd, VMI_PAGE_PD);
392 }
393 #endif
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 static void __devinit
397 vmi_startup_ipi_hook(int phys_apicid, unsigned long start_eip,
398                      unsigned long start_esp)
399 {
400         struct vmi_ap_state ap;
401
402         /* Default everything to zero.  This is fine for most GPRs. */
403         memset(&ap, 0, sizeof(struct vmi_ap_state));
404
405         ap.gdtr_limit = GDT_SIZE - 1;
406         ap.gdtr_base = (unsigned long) get_cpu_gdt_table(phys_apicid);
407
408         ap.idtr_limit = IDT_ENTRIES * 8 - 1;
409         ap.idtr_base = (unsigned long) idt_table;
410
411         ap.ldtr = 0;
412
413         ap.cs = __KERNEL_CS;
414         ap.eip = (unsigned long) start_eip;
415         ap.ss = __KERNEL_DS;
416         ap.esp = (unsigned long) start_esp;
417
418         ap.ds = __USER_DS;
419         ap.es = __USER_DS;
420         ap.fs = __KERNEL_PERCPU;
421         ap.gs = __KERNEL_STACK_CANARY;
422
423         ap.eflags = 0;
424
425 #ifdef CONFIG_X86_PAE
426         /* efer should match BSP efer. */
427         if (cpu_has_nx) {
428                 unsigned l, h;
429                 rdmsr(MSR_EFER, l, h);
430                 ap.efer = (unsigned long long) h << 32 | l;
431         }
432 #endif
433
434         ap.cr3 = __pa(swapper_pg_dir);
435         /* Protected mode, paging, AM, WP, NE, MP. */
436         ap.cr0 = 0x80050023;
437         ap.cr4 = mmu_cr4_features;
438         vmi_ops.set_initial_ap_state((u32)&ap, phys_apicid);
439 }
440 #endif
441
442 static void vmi_start_context_switch(struct task_struct *prev)
443 {
444         paravirt_start_context_switch(prev);
445         vmi_ops.set_lazy_mode(2);
446 }
447
448 static void vmi_end_context_switch(struct task_struct *next)
449 {
450         vmi_ops.set_lazy_mode(0);
451         paravirt_end_context_switch(next);
452 }
453
454 static void vmi_enter_lazy_mmu(void)
455 {
456         paravirt_enter_lazy_mmu();
457         vmi_ops.set_lazy_mode(1);
458 }
459
460 static void vmi_leave_lazy_mmu(void)
461 {
462         vmi_ops.set_lazy_mode(0);
463         paravirt_leave_lazy_mmu();
464 }
465
466 static inline int __init check_vmi_rom(struct vrom_header *rom)
467 {
468         struct pci_header *pci;
469         struct pnp_header *pnp;
470         const char *manufacturer = "UNKNOWN";
471         const char *product = "UNKNOWN";
472         const char *license = "unspecified";
473
474         if (rom->rom_signature != 0xaa55)
475                 return 0;
476         if (rom->vrom_signature != VMI_SIGNATURE)
477                 return 0;
478         if (rom->api_version_maj != VMI_API_REV_MAJOR ||
479             rom->api_version_min+1 < VMI_API_REV_MINOR+1) {
480                 printk(KERN_WARNING "VMI: Found mismatched rom version %d.%d\n",
481                                 rom->api_version_maj,
482                                 rom->api_version_min);
483                 return 0;
484         }
485
486         /*
487          * Relying on the VMI_SIGNATURE field is not 100% safe, so check
488          * the PCI header and device type to make sure this is really a
489          * VMI device.
490          */
491         if (!rom->pci_header_offs) {
492                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM does not contain PCI header.\n");
493                 return 0;
494         }
495
496         pci = (struct pci_header *)((char *)rom+rom->pci_header_offs);
497         if (pci->vendorID != PCI_VENDOR_ID_VMWARE ||
498             pci->deviceID != PCI_DEVICE_ID_VMWARE_VMI) {
499                 /* Allow it to run... anyways, but warn */
500                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM from unknown manufacturer\n");
501         }
502
503         if (rom->pnp_header_offs) {
504                 pnp = (struct pnp_header *)((char *)rom+rom->pnp_header_offs);
505                 if (pnp->manufacturer_offset)
506                         manufacturer = (const char *)rom+pnp->manufacturer_offset;
507                 if (pnp->product_offset)
508                         product = (const char *)rom+pnp->product_offset;
509         }
510
511         if (rom->license_offs)
512                 license = (char *)rom+rom->license_offs;
513
514         printk(KERN_INFO "VMI: Found %s %s, API version %d.%d, ROM version %d.%d\n",
515                 manufacturer, product,
516                 rom->api_version_maj, rom->api_version_min,
517                 pci->rom_version_maj, pci->rom_version_min);
518
519         /* Don't allow BSD/MIT here for now because we don't want to end up
520            with any binary only shim layers */
521         if (strcmp(license, "GPL") && strcmp(license, "GPL v2")) {
522                 printk(KERN_WARNING "VMI: Non GPL license `%s' found for ROM. Not used.\n",
523                         license);
524                 return 0;
525         }
526
527         return 1;
528 }
529
530 /*
531  * Probe for the VMI option ROM
532  */
533 static inline int __init probe_vmi_rom(void)
534 {
535         unsigned long base;
536
537         /* VMI ROM is in option ROM area, check signature */
538         for (base = 0xC0000; base < 0xE0000; base += 2048) {
539                 struct vrom_header *romstart;
540                 romstart = (struct vrom_header *)isa_bus_to_virt(base);
541                 if (check_vmi_rom(romstart)) {
542                         vmi_rom = romstart;
543                         return 1;
544                 }
545         }
546         return 0;
547 }
548
549 /*
550  * VMI setup common to all processors
551  */
552 void vmi_bringup(void)
553 {
554         /* We must establish the lowmem mapping for MMU ops to work */
555         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
556                 vmi_ops.set_linear_mapping(0, (void *)__PAGE_OFFSET, MAXMEM_PFN, 0);
557 }
558
559 /*
560  * Return a pointer to a VMI function or NULL if unimplemented
561  */
562 static void *vmi_get_function(int vmicall)
563 {
564         u64 reloc;
565         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
566         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, vmicall);
567         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);
568         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)
569                 return (void *)rel->eip;
570         else
571                 return NULL;
572 }
573
574 /*
575  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
576  * For unimplemented operations, fall back to default, unless nop
577  * is returned by the ROM.
578  */
579 #define para_fill(opname, vmicall)                              \
580 do {                                                            \
581         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
582                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
583         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)               \
584                 opname = (void *)rel->eip;                      \
585         else if (rel->type == VMI_RELOCATION_NOP)               \
586                 opname = (void *)vmi_nop;                       \
587         else if (rel->type != VMI_RELOCATION_NONE)              \
588                 printk(KERN_WARNING "VMI: Unknown relocation "  \
589                                     "type %d for " #vmicall"\n",\
590                                         rel->type);             \
591 } while (0)
592
593 /*
594  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
595  * For cached operations which do not match the VMI ROM ABI and must
596  * go through a tranlation stub.  Ignore NOPs, since it is not clear
597  * a NOP * VMI function corresponds to a NOP paravirt-op when the
598  * functions are not in 1-1 correspondence.
599  */
600 #define para_wrap(opname, wrapper, cache, vmicall)              \
601 do {                                                            \
602         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
603                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
604         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);           \
605         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL) {             \
606                 opname = wrapper;                               \
607                 vmi_ops.cache = (void *)rel->eip;               \
608         }                                                       \
609 } while (0)
610
611 /*
612  * Activate the VMI interface and switch into paravirtualized mode
613  */
614 static inline int __init activate_vmi(void)
615 {
616         short kernel_cs;
617         u64 reloc;
618         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
619
620         /*
621          * Prevent page tables from being allocated in highmem, even if
622          * CONFIG_HIGHPTE is enabled.
623          */
624         __userpte_alloc_gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
625
626         if (call_vrom_func(vmi_rom, vmi_init) != 0) {
627                 printk(KERN_ERR "VMI ROM failed to initialize!");
628                 return 0;
629         }
630         savesegment(cs, kernel_cs);
631
632         pv_info.paravirt_enabled = 1;
633         pv_info.kernel_rpl = kernel_cs & SEGMENT_RPL_MASK;
634         pv_info.name = "vmi [deprecated]";
635
636         pv_init_ops.patch = vmi_patch;
637
638         /*
639          * Many of these operations are ABI compatible with VMI.
640          * This means we can fill in the paravirt-ops with direct
641          * pointers into the VMI ROM.  If the calling convention for
642          * these operations changes, this code needs to be updated.
643          *
644          * Exceptions
645          *  CPUID paravirt-op uses pointers, not the native ISA
646          *  halt has no VMI equivalent; all VMI halts are "safe"
647          *  no MSR support yet - just trap and emulate.  VMI uses the
648          *    same ABI as the native ISA, but Linux wants exceptions
649          *    from bogus MSR read / write handled
650          *  rdpmc is not yet used in Linux
651          */
652
653         /* CPUID is special, so very special it gets wrapped like a present */
654         para_wrap(pv_cpu_ops.cpuid, vmi_cpuid, cpuid, CPUID);
655
656         para_fill(pv_cpu_ops.clts, CLTS);
657         para_fill(pv_cpu_ops.get_debugreg, GetDR);
658         para_fill(pv_cpu_ops.set_debugreg, SetDR);
659         para_fill(pv_cpu_ops.read_cr0, GetCR0);
660         para_fill(pv_mmu_ops.read_cr2, GetCR2);
661         para_fill(pv_mmu_ops.read_cr3, GetCR3);
662         para_fill(pv_cpu_ops.read_cr4, GetCR4);
663         para_fill(pv_cpu_ops.write_cr0, SetCR0);
664         para_fill(pv_mmu_ops.write_cr2, SetCR2);
665         para_fill(pv_mmu_ops.write_cr3, SetCR3);
666         para_fill(pv_cpu_ops.write_cr4, SetCR4);
667
668         para_fill(pv_irq_ops.save_fl.func, GetInterruptMask);
669         para_fill(pv_irq_ops.restore_fl.func, SetInterruptMask);
670         para_fill(pv_irq_ops.irq_disable.func, DisableInterrupts);
671         para_fill(pv_irq_ops.irq_enable.func, EnableInterrupts);
672
673         para_fill(pv_cpu_ops.wbinvd, WBINVD);
674         para_fill(pv_cpu_ops.read_tsc, RDTSC);
675
676         /* The following we emulate with trap and emulate for now */
677         /* paravirt_ops.read_msr = vmi_rdmsr */
678         /* paravirt_ops.write_msr = vmi_wrmsr */
679         /* paravirt_ops.rdpmc = vmi_rdpmc */
680
681         /* TR interface doesn't pass TR value, wrap */
682         para_wrap(pv_cpu_ops.load_tr_desc, vmi_set_tr, set_tr, SetTR);
683
684         /* LDT is special, too */
685         para_wrap(pv_cpu_ops.set_ldt, vmi_set_ldt, _set_ldt, SetLDT);
686
687         para_fill(pv_cpu_ops.load_gdt, SetGDT);
688         para_fill(pv_cpu_ops.load_idt, SetIDT);
689         para_fill(pv_cpu_ops.store_gdt, GetGDT);
690         para_fill(pv_cpu_ops.store_idt, GetIDT);
691         para_fill(pv_cpu_ops.store_tr, GetTR);
692         pv_cpu_ops.load_tls = vmi_load_tls;
693         para_wrap(pv_cpu_ops.write_ldt_entry, vmi_write_ldt_entry,
694                   write_ldt_entry, WriteLDTEntry);
695         para_wrap(pv_cpu_ops.write_gdt_entry, vmi_write_gdt_entry,
696                   write_gdt_entry, WriteGDTEntry);
697         para_wrap(pv_cpu_ops.write_idt_entry, vmi_write_idt_entry,
698                   write_idt_entry, WriteIDTEntry);
699         para_wrap(pv_cpu_ops.load_sp0, vmi_load_sp0, set_kernel_stack, UpdateKernelStack);
700         para_fill(pv_cpu_ops.set_iopl_mask, SetIOPLMask);
701         para_fill(pv_cpu_ops.io_delay, IODelay);
702
703         para_wrap(pv_cpu_ops.start_context_switch, vmi_start_context_switch,
704                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
705         para_wrap(pv_cpu_ops.end_context_switch, vmi_end_context_switch,
706                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
707
708         para_wrap(pv_mmu_ops.lazy_mode.enter, vmi_enter_lazy_mmu,
709                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
710         para_wrap(pv_mmu_ops.lazy_mode.leave, vmi_leave_lazy_mmu,
711                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
712
713         /* user and kernel flush are just handled with different flags to FlushTLB */
714         para_wrap(pv_mmu_ops.flush_tlb_user, vmi_flush_tlb_user, _flush_tlb, FlushTLB);
715         para_wrap(pv_mmu_ops.flush_tlb_kernel, vmi_flush_tlb_kernel, _flush_tlb, FlushTLB);
716         para_fill(pv_mmu_ops.flush_tlb_single, InvalPage);
717
718         /*
719          * Until a standard flag format can be agreed on, we need to
720          * implement these as wrappers in Linux.  Get the VMI ROM
721          * function pointers for the two backend calls.
722          */
723 #ifdef CONFIG_X86_PAE
724         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxELong);
725         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxELong);
726 #else
727         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxE);
728         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxE);
729 #endif
730
731         if (vmi_ops.set_pte) {
732                 pv_mmu_ops.set_pte = vmi_set_pte;
733                 pv_mmu_ops.set_pte_at = vmi_set_pte_at;
734                 pv_mmu_ops.set_pmd = vmi_set_pmd;
735 #ifdef CONFIG_X86_PAE
736                 pv_mmu_ops.set_pte_atomic = vmi_set_pte_atomic;
737                 pv_mmu_ops.set_pud = vmi_set_pud;
738                 pv_mmu_ops.pte_clear = vmi_pte_clear;
739                 pv_mmu_ops.pmd_clear = vmi_pmd_clear;
740 #endif
741         }
742
743         if (vmi_ops.update_pte) {
744                 pv_mmu_ops.pte_update = vmi_update_pte;
745                 pv_mmu_ops.pte_update_defer = vmi_update_pte_defer;
746         }
747
748         vmi_ops.allocate_page = vmi_get_function(VMI_CALL_AllocatePage);
749         if (vmi_ops.allocate_page) {
750                 pv_mmu_ops.alloc_pte = vmi_allocate_pte;
751                 pv_mmu_ops.alloc_pmd = vmi_allocate_pmd;
752                 pv_mmu_ops.alloc_pmd_clone = vmi_allocate_pmd_clone;
753         }
754
755         vmi_ops.release_page = vmi_get_function(VMI_CALL_ReleasePage);
756         if (vmi_ops.release_page) {
757                 pv_mmu_ops.release_pte = vmi_release_pte;
758                 pv_mmu_ops.release_pmd = vmi_release_pmd;
759                 pv_mmu_ops.pgd_free = vmi_pgd_free;
760         }
761
762         /* Set linear is needed in all cases */
763         vmi_ops.set_linear_mapping = vmi_get_function(VMI_CALL_SetLinearMapping);
764
765         /*
766          * These MUST always be patched.  Don't support indirect jumps
767          * through these operations, as the VMI interface may use either
768          * a jump or a call to get to these operations, depending on
769          * the backend.  They are performance critical anyway, so requiring
770          * a patch is not a big problem.
771          */
772         pv_cpu_ops.irq_enable_sysexit = (void *)0xfeedbab0;
773         pv_cpu_ops.iret = (void *)0xbadbab0;
774
775 #ifdef CONFIG_SMP
776         para_wrap(pv_apic_ops.startup_ipi_hook, vmi_startup_ipi_hook, set_initial_ap_state, SetInitialAPState);
777 #endif
778
779 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
780        para_fill(apic->read, APICRead);
781        para_fill(apic->write, APICWrite);
782 #endif
783
784         /*
785          * Check for VMI timer functionality by probing for a cycle frequency method
786          */
787         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, VMI_CALL_GetCycleFrequency);
788         if (!disable_vmi_timer && rel->type != VMI_RELOCATION_NONE) {
789                 vmi_timer_ops.get_cycle_frequency = (void *)rel->eip;
790                 vmi_timer_ops.get_cycle_counter =
791                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetCycleCounter);
792                 vmi_timer_ops.get_wallclock =
793                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetWallclockTime);
794                 vmi_timer_ops.wallclock_updated =
795                         vmi_get_function(VMI_CALL_WallclockUpdated);
796                 vmi_timer_ops.set_alarm = vmi_get_function(VMI_CALL_SetAlarm);
797                 vmi_timer_ops.cancel_alarm =
798                          vmi_get_function(VMI_CALL_CancelAlarm);
799                 x86_init.timers.timer_init = vmi_time_init;
800 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
801                 x86_init.timers.setup_percpu_clockev = vmi_time_bsp_init;
802                 x86_cpuinit.setup_percpu_clockev = vmi_time_ap_init;
803 #endif
804                 pv_time_ops.sched_clock = vmi_sched_clock;
805                 x86_platform.calibrate_tsc = vmi_tsc_khz;
806                 x86_platform.get_wallclock = vmi_get_wallclock;
807                 x86_platform.set_wallclock = vmi_set_wallclock;
808
809                 /* We have true wallclock functions; disable CMOS clock sync */
810                 no_sync_cmos_clock = 1;
811         } else {
812                 disable_noidle = 1;
813                 disable_vmi_timer = 1;
814         }
815
816         para_fill(pv_irq_ops.safe_halt, Halt);
817
818         /*
819          * Alternative instruction rewriting doesn't happen soon enough
820          * to convert VMI_IRET to a call instead of a jump; so we have
821          * to do this before IRQs get reenabled.  Fortunately, it is
822          * idempotent.
823          */
824         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
825
826         vmi_bringup();
827
828         return 1;
829 }
830
831 #undef para_fill
832
833 void __init vmi_init(void)
834 {
835         if (!vmi_rom)
836                 probe_vmi_rom();
837         else
838                 check_vmi_rom(vmi_rom);
839
840         /* In case probing for or validating the ROM failed, basil */
841         if (!vmi_rom)
842                 return;
843
844         reserve_top_address(-vmi_rom->virtual_top);
845
846 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
847         /* This is virtual hardware; timer routing is wired correctly */
848         no_timer_check = 1;
849 #endif
850 }
851
852 void __init vmi_activate(void)
853 {
854         unsigned long flags;
855
856         if (!vmi_rom)
857                 return;
858
859         local_irq_save(flags);
860         activate_vmi();
861         local_irq_restore(flags & X86_EFLAGS_IF);
862 }
863
864 static int __init parse_vmi(char *arg)
865 {
866         if (!arg)
867                 return -EINVAL;
868
869         if (!strcmp(arg, "disable_pge")) {
870                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
871                 disable_pge = 1;
872         } else if (!strcmp(arg, "disable_pse")) {
873                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PSE);
874                 disable_pse = 1;
875         } else if (!strcmp(arg, "disable_sep")) {
876                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_SEP);
877                 disable_sep = 1;
878         } else if (!strcmp(arg, "disable_tsc")) {
879                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_TSC);
880                 disable_tsc = 1;
881         } else if (!strcmp(arg, "disable_mtrr")) {
882                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_MTRR);
883                 disable_mtrr = 1;
884         } else if (!strcmp(arg, "disable_timer")) {
885                 disable_vmi_timer = 1;
886                 disable_noidle = 1;
887         } else if (!strcmp(arg, "disable_noidle"))
888                 disable_noidle = 1;
889         return 0;
890 }
891
892 early_param("vmi", parse_vmi);