Merge commit 'origin/master' into for-linus/xen/master
[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/processor.h>
37 #include <asm/timer.h>
38 #include <asm/vmi_time.h>
39 #include <asm/kmap_types.h>
40 #include <asm/setup.h>
41
42 /* Convenient for calling VMI functions indirectly in the ROM */
43 typedef u32 __attribute__((regparm(1))) (VROMFUNC)(void);
44 typedef u64 __attribute__((regparm(2))) (VROMLONGFUNC)(int);
45
46 #define call_vrom_func(rom,func) \
47    (((VROMFUNC *)(rom->func))())
48
49 #define call_vrom_long_func(rom,func,arg) \
50    (((VROMLONGFUNC *)(rom->func)) (arg))
51
52 static struct vrom_header *vmi_rom;
53 static int disable_pge;
54 static int disable_pse;
55 static int disable_sep;
56 static int disable_tsc;
57 static int disable_mtrr;
58 static int disable_noidle;
59 static int disable_vmi_timer;
60
61 /* Cached VMI operations */
62 static struct {
63         void (*cpuid)(void /* non-c */);
64         void (*_set_ldt)(u32 selector);
65         void (*set_tr)(u32 selector);
66         void (*write_idt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
67         void (*write_gdt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
68         void (*write_ldt_entry)(struct desc_struct *, int, u32, u32);
69         void (*set_kernel_stack)(u32 selector, u32 sp0);
70         void (*allocate_page)(u32, u32, u32, u32, u32);
71         void (*release_page)(u32, u32);
72         void (*set_pte)(pte_t, pte_t *, unsigned);
73         void (*update_pte)(pte_t *, unsigned);
74         void (*set_linear_mapping)(int, void *, u32, u32);
75         void (*_flush_tlb)(int);
76         void (*set_initial_ap_state)(int, int);
77         void (*halt)(void);
78         void (*set_lazy_mode)(int mode);
79 } vmi_ops;
80
81 /* Cached VMI operations */
82 struct vmi_timer_ops vmi_timer_ops;
83
84 /*
85  * VMI patching routines.
86  */
87 #define MNEM_CALL 0xe8
88 #define MNEM_JMP  0xe9
89 #define MNEM_RET  0xc3
90
91 #define IRQ_PATCH_INT_MASK 0
92 #define IRQ_PATCH_DISABLE  5
93
94 static inline void patch_offset(void *insnbuf,
95                                 unsigned long ip, unsigned long dest)
96 {
97         *(unsigned long *)(insnbuf+1) = dest-ip-5;
98 }
99
100 static unsigned patch_internal(int call, unsigned len, void *insnbuf,
101                                unsigned long ip)
102 {
103         u64 reloc;
104         struct vmi_relocation_info *const rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
105         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, call);
106         switch(rel->type) {
107                 case VMI_RELOCATION_CALL_REL:
108                         BUG_ON(len < 5);
109                         *(char *)insnbuf = MNEM_CALL;
110                         patch_offset(insnbuf, ip, (unsigned long)rel->eip);
111                         return 5;
112
113                 case VMI_RELOCATION_JUMP_REL:
114                         BUG_ON(len < 5);
115                         *(char *)insnbuf = MNEM_JMP;
116                         patch_offset(insnbuf, ip, (unsigned long)rel->eip);
117                         return 5;
118
119                 case VMI_RELOCATION_NOP:
120                         /* obliterate the whole thing */
121                         return 0;
122
123                 case VMI_RELOCATION_NONE:
124                         /* leave native code in place */
125                         break;
126
127                 default:
128                         BUG();
129         }
130         return len;
131 }
132
133 /*
134  * Apply patch if appropriate, return length of new instruction
135  * sequence.  The callee does nop padding for us.
136  */
137 static unsigned vmi_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insns,
138                           unsigned long ip, unsigned len)
139 {
140         switch (type) {
141                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_disable):
142                         return patch_internal(VMI_CALL_DisableInterrupts, len,
143                                               insns, ip);
144                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_enable):
145                         return patch_internal(VMI_CALL_EnableInterrupts, len,
146                                               insns, ip);
147                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.restore_fl):
148                         return patch_internal(VMI_CALL_SetInterruptMask, len,
149                                               insns, ip);
150                 case PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.save_fl):
151                         return patch_internal(VMI_CALL_GetInterruptMask, len,
152                                               insns, ip);
153                 case PARAVIRT_PATCH(pv_cpu_ops.iret):
154                         return patch_internal(VMI_CALL_IRET, len, insns, ip);
155                 case PARAVIRT_PATCH(pv_cpu_ops.irq_enable_sysexit):
156                         return patch_internal(VMI_CALL_SYSEXIT, len, insns, ip);
157                 default:
158                         break;
159         }
160         return len;
161 }
162
163 /* CPUID has non-C semantics, and paravirt-ops API doesn't match hardware ISA */
164 static void vmi_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
165                                unsigned int *cx, unsigned int *dx)
166 {
167         int override = 0;
168         if (*ax == 1)
169                 override = 1;
170         asm volatile ("call *%6"
171                       : "=a" (*ax),
172                         "=b" (*bx),
173                         "=c" (*cx),
174                         "=d" (*dx)
175                       : "0" (*ax), "2" (*cx), "r" (vmi_ops.cpuid));
176         if (override) {
177                 if (disable_pse)
178                         *dx &= ~X86_FEATURE_PSE;
179                 if (disable_pge)
180                         *dx &= ~X86_FEATURE_PGE;
181                 if (disable_sep)
182                         *dx &= ~X86_FEATURE_SEP;
183                 if (disable_tsc)
184                         *dx &= ~X86_FEATURE_TSC;
185                 if (disable_mtrr)
186                         *dx &= ~X86_FEATURE_MTRR;
187         }
188 }
189
190 static inline void vmi_maybe_load_tls(struct desc_struct *gdt, int nr, struct desc_struct *new)
191 {
192         if (gdt[nr].a != new->a || gdt[nr].b != new->b)
193                 write_gdt_entry(gdt, nr, new, 0);
194 }
195
196 static void vmi_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
197 {
198         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
199         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 0, &t->tls_array[0]);
200         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1, &t->tls_array[1]);
201         vmi_maybe_load_tls(gdt, GDT_ENTRY_TLS_MIN + 2, &t->tls_array[2]);
202 }
203
204 static void vmi_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
205 {
206         unsigned cpu = smp_processor_id();
207         struct desc_struct desc;
208
209         pack_descriptor(&desc, (unsigned long)addr,
210                         entries * sizeof(struct desc_struct) - 1,
211                         DESC_LDT, 0);
212         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT, &desc, DESC_LDT);
213         vmi_ops._set_ldt(entries ? GDT_ENTRY_LDT*sizeof(struct desc_struct) : 0);
214 }
215
216 static void vmi_set_tr(void)
217 {
218         vmi_ops.set_tr(GDT_ENTRY_TSS*sizeof(struct desc_struct));
219 }
220
221 static void vmi_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entry, const gate_desc *g)
222 {
223         u32 *idt_entry = (u32 *)g;
224         vmi_ops.write_idt_entry(dt, entry, idt_entry[0], idt_entry[1]);
225 }
226
227 static void vmi_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
228                                 const void *desc, int type)
229 {
230         u32 *gdt_entry = (u32 *)desc;
231         vmi_ops.write_gdt_entry(dt, entry, gdt_entry[0], gdt_entry[1]);
232 }
233
234 static void vmi_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
235                                 const void *desc)
236 {
237         u32 *ldt_entry = (u32 *)desc;
238         vmi_ops.write_ldt_entry(dt, entry, ldt_entry[0], ldt_entry[1]);
239 }
240
241 static void vmi_load_sp0(struct tss_struct *tss,
242                                    struct thread_struct *thread)
243 {
244         tss->x86_tss.sp0 = thread->sp0;
245
246         /* This can only happen when SEP is enabled, no need to test "SEP"arately */
247         if (unlikely(tss->x86_tss.ss1 != thread->sysenter_cs)) {
248                 tss->x86_tss.ss1 = thread->sysenter_cs;
249                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, thread->sysenter_cs, 0);
250         }
251         vmi_ops.set_kernel_stack(__KERNEL_DS, tss->x86_tss.sp0);
252 }
253
254 static void vmi_flush_tlb_user(void)
255 {
256         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB);
257 }
258
259 static void vmi_flush_tlb_kernel(void)
260 {
261         vmi_ops._flush_tlb(VMI_FLUSH_TLB | VMI_FLUSH_GLOBAL);
262 }
263
264 /* Stub to do nothing at all; used for delays and unimplemented calls */
265 static void vmi_nop(void)
266 {
267 }
268
269 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
270 static void *vmi_kmap_atomic_pte(struct page *page, enum km_type type)
271 {
272         void *va = kmap_atomic(page, type);
273
274         /*
275          * Internally, the VMI ROM must map virtual addresses to physical
276          * addresses for processing MMU updates.  By the time MMU updates
277          * are issued, this information is typically already lost.
278          * Fortunately, the VMI provides a cache of mapping slots for active
279          * page tables.
280          *
281          * We use slot zero for the linear mapping of physical memory, and
282          * in HIGHPTE kernels, slot 1 and 2 for KM_PTE0 and KM_PTE1.
283          *
284          *  args:                 SLOT                 VA    COUNT PFN
285          */
286         BUG_ON(type != KM_PTE0 && type != KM_PTE1);
287         vmi_ops.set_linear_mapping((type - KM_PTE0)+1, va, 1, page_to_pfn(page));
288
289         return va;
290 }
291 #endif
292
293 static void vmi_allocate_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
294 {
295         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L1, 0, 0, 0);
296 }
297
298 static void vmi_allocate_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
299 {
300         /*
301          * This call comes in very early, before mem_map is setup.
302          * It is called only for swapper_pg_dir, which already has
303          * data on it.
304          */
305         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2, 0, 0, 0);
306 }
307
308 static void vmi_allocate_pmd_clone(unsigned long pfn, unsigned long clonepfn, unsigned long start, unsigned long count)
309 {
310         vmi_ops.allocate_page(pfn, VMI_PAGE_L2 | VMI_PAGE_CLONE, clonepfn, start, count);
311 }
312
313 static void vmi_release_pte(unsigned long pfn)
314 {
315         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L1);
316 }
317
318 static void vmi_release_pmd(unsigned long pfn)
319 {
320         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
321 }
322
323 /*
324  * We use the pgd_free hook for releasing the pgd page:
325  */
326 static void vmi_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
327 {
328         unsigned long pfn = __pa(pgd) >> PAGE_SHIFT;
329
330         vmi_ops.release_page(pfn, VMI_PAGE_L2);
331 }
332
333 /*
334  * Helper macros for MMU update flags.  We can defer updates until a flush
335  * or page invalidation only if the update is to the current address space
336  * (otherwise, there is no flush).  We must check against init_mm, since
337  * this could be a kernel update, which usually passes init_mm, although
338  * sometimes this check can be skipped if we know the particular function
339  * is only called on user mode PTEs.  We could change the kernel to pass
340  * current->active_mm here, but in particular, I was unsure if changing
341  * mm/highmem.c to do this would still be correct on other architectures.
342  */
343 #define is_current_as(mm, mustbeuser) ((mm) == current->active_mm ||    \
344                                        (!mustbeuser && (mm) == &init_mm))
345 #define vmi_flags_addr(mm, addr, level, user)                           \
346         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
347                 (VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
348 #define vmi_flags_addr_defer(mm, addr, level, user)                     \
349         ((level) | (is_current_as(mm, user) ?                           \
350                 (VMI_PAGE_DEFER | VMI_PAGE_CURRENT_AS | ((addr) & VMI_PAGE_VA_MASK)) : 0))
351
352 static void vmi_update_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
353 {
354         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
355 }
356
357 static void vmi_update_pte_defer(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
358 {
359         vmi_ops.update_pte(ptep, vmi_flags_addr_defer(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
360 }
361
362 static void vmi_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
363 {
364         /* XXX because of set_pmd_pte, this can be called on PT or PD layers */
365         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, VMI_PAGE_PT);
366 }
367
368 static void vmi_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
369 {
370         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
371 }
372
373 static void vmi_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmdval)
374 {
375 #ifdef CONFIG_X86_PAE
376         const pte_t pte = { .pte = pmdval.pmd };
377 #else
378         const pte_t pte = { pmdval.pud.pgd.pgd };
379 #endif
380         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmdp, VMI_PAGE_PD);
381 }
382
383 #ifdef CONFIG_X86_PAE
384
385 static void vmi_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pteval)
386 {
387         /*
388          * XXX This is called from set_pmd_pte, but at both PT
389          * and PD layers so the VMI_PAGE_PT flag is wrong.  But
390          * it is only called for large page mapping changes,
391          * the Xen backend, doesn't support large pages, and the
392          * ESX backend doesn't depend on the flag.
393          */
394         set_64bit((unsigned long long *)ptep,pte_val(pteval));
395         vmi_ops.update_pte(ptep, VMI_PAGE_PT);
396 }
397
398 static void vmi_set_pud(pud_t *pudp, pud_t pudval)
399 {
400         /* Um, eww */
401         const pte_t pte = { .pte = pudval.pgd.pgd };
402         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pudp, VMI_PAGE_PDP);
403 }
404
405 static void vmi_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
406 {
407         const pte_t pte = { .pte = 0 };
408         vmi_ops.set_pte(pte, ptep, vmi_flags_addr(mm, addr, VMI_PAGE_PT, 0));
409 }
410
411 static void vmi_pmd_clear(pmd_t *pmd)
412 {
413         const pte_t pte = { .pte = 0 };
414         vmi_ops.set_pte(pte, (pte_t *)pmd, VMI_PAGE_PD);
415 }
416 #endif
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419 static void __devinit
420 vmi_startup_ipi_hook(int phys_apicid, unsigned long start_eip,
421                      unsigned long start_esp)
422 {
423         struct vmi_ap_state ap;
424
425         /* Default everything to zero.  This is fine for most GPRs. */
426         memset(&ap, 0, sizeof(struct vmi_ap_state));
427
428         ap.gdtr_limit = GDT_SIZE - 1;
429         ap.gdtr_base = (unsigned long) get_cpu_gdt_table(phys_apicid);
430
431         ap.idtr_limit = IDT_ENTRIES * 8 - 1;
432         ap.idtr_base = (unsigned long) idt_table;
433
434         ap.ldtr = 0;
435
436         ap.cs = __KERNEL_CS;
437         ap.eip = (unsigned long) start_eip;
438         ap.ss = __KERNEL_DS;
439         ap.esp = (unsigned long) start_esp;
440
441         ap.ds = __USER_DS;
442         ap.es = __USER_DS;
443         ap.fs = __KERNEL_PERCPU;
444         ap.gs = 0;
445
446         ap.eflags = 0;
447
448 #ifdef CONFIG_X86_PAE
449         /* efer should match BSP efer. */
450         if (cpu_has_nx) {
451                 unsigned l, h;
452                 rdmsr(MSR_EFER, l, h);
453                 ap.efer = (unsigned long long) h << 32 | l;
454         }
455 #endif
456
457         ap.cr3 = __pa(swapper_pg_dir);
458         /* Protected mode, paging, AM, WP, NE, MP. */
459         ap.cr0 = 0x80050023;
460         ap.cr4 = mmu_cr4_features;
461         vmi_ops.set_initial_ap_state((u32)&ap, phys_apicid);
462 }
463 #endif
464
465 static void vmi_start_context_switch(struct task_struct *prev)
466 {
467         paravirt_start_context_switch(prev);
468         vmi_ops.set_lazy_mode(2);
469 }
470
471 static void vmi_end_context_switch(struct task_struct *next)
472 {
473         vmi_ops.set_lazy_mode(0);
474         paravirt_end_context_switch(next);
475 }
476
477 static void vmi_enter_lazy_mmu(void)
478 {
479         paravirt_enter_lazy_mmu();
480         vmi_ops.set_lazy_mode(1);
481 }
482
483 static void vmi_leave_lazy_mmu(void)
484 {
485         vmi_ops.set_lazy_mode(0);
486         paravirt_leave_lazy_mmu();
487 }
488
489 static inline int __init check_vmi_rom(struct vrom_header *rom)
490 {
491         struct pci_header *pci;
492         struct pnp_header *pnp;
493         const char *manufacturer = "UNKNOWN";
494         const char *product = "UNKNOWN";
495         const char *license = "unspecified";
496
497         if (rom->rom_signature != 0xaa55)
498                 return 0;
499         if (rom->vrom_signature != VMI_SIGNATURE)
500                 return 0;
501         if (rom->api_version_maj != VMI_API_REV_MAJOR ||
502             rom->api_version_min+1 < VMI_API_REV_MINOR+1) {
503                 printk(KERN_WARNING "VMI: Found mismatched rom version %d.%d\n",
504                                 rom->api_version_maj,
505                                 rom->api_version_min);
506                 return 0;
507         }
508
509         /*
510          * Relying on the VMI_SIGNATURE field is not 100% safe, so check
511          * the PCI header and device type to make sure this is really a
512          * VMI device.
513          */
514         if (!rom->pci_header_offs) {
515                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM does not contain PCI header.\n");
516                 return 0;
517         }
518
519         pci = (struct pci_header *)((char *)rom+rom->pci_header_offs);
520         if (pci->vendorID != PCI_VENDOR_ID_VMWARE ||
521             pci->deviceID != PCI_DEVICE_ID_VMWARE_VMI) {
522                 /* Allow it to run... anyways, but warn */
523                 printk(KERN_WARNING "VMI: ROM from unknown manufacturer\n");
524         }
525
526         if (rom->pnp_header_offs) {
527                 pnp = (struct pnp_header *)((char *)rom+rom->pnp_header_offs);
528                 if (pnp->manufacturer_offset)
529                         manufacturer = (const char *)rom+pnp->manufacturer_offset;
530                 if (pnp->product_offset)
531                         product = (const char *)rom+pnp->product_offset;
532         }
533
534         if (rom->license_offs)
535                 license = (char *)rom+rom->license_offs;
536
537         printk(KERN_INFO "VMI: Found %s %s, API version %d.%d, ROM version %d.%d\n",
538                 manufacturer, product,
539                 rom->api_version_maj, rom->api_version_min,
540                 pci->rom_version_maj, pci->rom_version_min);
541
542         /* Don't allow BSD/MIT here for now because we don't want to end up
543            with any binary only shim layers */
544         if (strcmp(license, "GPL") && strcmp(license, "GPL v2")) {
545                 printk(KERN_WARNING "VMI: Non GPL license `%s' found for ROM. Not used.\n",
546                         license);
547                 return 0;
548         }
549
550         return 1;
551 }
552
553 /*
554  * Probe for the VMI option ROM
555  */
556 static inline int __init probe_vmi_rom(void)
557 {
558         unsigned long base;
559
560         /* VMI ROM is in option ROM area, check signature */
561         for (base = 0xC0000; base < 0xE0000; base += 2048) {
562                 struct vrom_header *romstart;
563                 romstart = (struct vrom_header *)isa_bus_to_virt(base);
564                 if (check_vmi_rom(romstart)) {
565                         vmi_rom = romstart;
566                         return 1;
567                 }
568         }
569         return 0;
570 }
571
572 /*
573  * VMI setup common to all processors
574  */
575 void vmi_bringup(void)
576 {
577         /* We must establish the lowmem mapping for MMU ops to work */
578         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
579                 vmi_ops.set_linear_mapping(0, (void *)__PAGE_OFFSET, MAXMEM_PFN, 0);
580 }
581
582 /*
583  * Return a pointer to a VMI function or NULL if unimplemented
584  */
585 static void *vmi_get_function(int vmicall)
586 {
587         u64 reloc;
588         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
589         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, vmicall);
590         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);
591         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)
592                 return (void *)rel->eip;
593         else
594                 return NULL;
595 }
596
597 /*
598  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
599  * For unimplemented operations, fall back to default, unless nop
600  * is returned by the ROM.
601  */
602 #define para_fill(opname, vmicall)                              \
603 do {                                                            \
604         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
605                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
606         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL)               \
607                 opname = (void *)rel->eip;                      \
608         else if (rel->type == VMI_RELOCATION_NOP)               \
609                 opname = (void *)vmi_nop;                       \
610         else if (rel->type != VMI_RELOCATION_NONE)              \
611                 printk(KERN_WARNING "VMI: Unknown relocation "  \
612                                     "type %d for " #vmicall"\n",\
613                                         rel->type);             \
614 } while (0)
615
616 /*
617  * Helper macro for making the VMI paravirt-ops fill code readable.
618  * For cached operations which do not match the VMI ROM ABI and must
619  * go through a tranlation stub.  Ignore NOPs, since it is not clear
620  * a NOP * VMI function corresponds to a NOP paravirt-op when the
621  * functions are not in 1-1 correspondence.
622  */
623 #define para_wrap(opname, wrapper, cache, vmicall)              \
624 do {                                                            \
625         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc,         \
626                                     VMI_CALL_##vmicall);        \
627         BUG_ON(rel->type == VMI_RELOCATION_JUMP_REL);           \
628         if (rel->type == VMI_RELOCATION_CALL_REL) {             \
629                 opname = wrapper;                               \
630                 vmi_ops.cache = (void *)rel->eip;               \
631         }                                                       \
632 } while (0)
633
634 /*
635  * Activate the VMI interface and switch into paravirtualized mode
636  */
637 static inline int __init activate_vmi(void)
638 {
639         short kernel_cs;
640         u64 reloc;
641         const struct vmi_relocation_info *rel = (struct vmi_relocation_info *)&reloc;
642
643         if (call_vrom_func(vmi_rom, vmi_init) != 0) {
644                 printk(KERN_ERR "VMI ROM failed to initialize!");
645                 return 0;
646         }
647         savesegment(cs, kernel_cs);
648
649         pv_info.paravirt_enabled = 1;
650         pv_info.kernel_rpl = kernel_cs & SEGMENT_RPL_MASK;
651         pv_info.name = "vmi";
652
653         pv_init_ops.patch = vmi_patch;
654
655         /*
656          * Many of these operations are ABI compatible with VMI.
657          * This means we can fill in the paravirt-ops with direct
658          * pointers into the VMI ROM.  If the calling convention for
659          * these operations changes, this code needs to be updated.
660          *
661          * Exceptions
662          *  CPUID paravirt-op uses pointers, not the native ISA
663          *  halt has no VMI equivalent; all VMI halts are "safe"
664          *  no MSR support yet - just trap and emulate.  VMI uses the
665          *    same ABI as the native ISA, but Linux wants exceptions
666          *    from bogus MSR read / write handled
667          *  rdpmc is not yet used in Linux
668          */
669
670         /* CPUID is special, so very special it gets wrapped like a present */
671         para_wrap(pv_cpu_ops.cpuid, vmi_cpuid, cpuid, CPUID);
672
673         para_fill(pv_cpu_ops.clts, CLTS);
674         para_fill(pv_cpu_ops.get_debugreg, GetDR);
675         para_fill(pv_cpu_ops.set_debugreg, SetDR);
676         para_fill(pv_cpu_ops.read_cr0, GetCR0);
677         para_fill(pv_mmu_ops.read_cr2, GetCR2);
678         para_fill(pv_mmu_ops.read_cr3, GetCR3);
679         para_fill(pv_cpu_ops.read_cr4, GetCR4);
680         para_fill(pv_cpu_ops.write_cr0, SetCR0);
681         para_fill(pv_mmu_ops.write_cr2, SetCR2);
682         para_fill(pv_mmu_ops.write_cr3, SetCR3);
683         para_fill(pv_cpu_ops.write_cr4, SetCR4);
684
685         para_fill(pv_irq_ops.save_fl.func, GetInterruptMask);
686         para_fill(pv_irq_ops.restore_fl.func, SetInterruptMask);
687         para_fill(pv_irq_ops.irq_disable.func, DisableInterrupts);
688         para_fill(pv_irq_ops.irq_enable.func, EnableInterrupts);
689
690         para_fill(pv_cpu_ops.wbinvd, WBINVD);
691         para_fill(pv_cpu_ops.read_tsc, RDTSC);
692
693         /* The following we emulate with trap and emulate for now */
694         /* paravirt_ops.read_msr = vmi_rdmsr */
695         /* paravirt_ops.write_msr = vmi_wrmsr */
696         /* paravirt_ops.rdpmc = vmi_rdpmc */
697
698         /* TR interface doesn't pass TR value, wrap */
699         para_wrap(pv_cpu_ops.load_tr_desc, vmi_set_tr, set_tr, SetTR);
700
701         /* LDT is special, too */
702         para_wrap(pv_cpu_ops.set_ldt, vmi_set_ldt, _set_ldt, SetLDT);
703
704         para_fill(pv_cpu_ops.load_gdt, SetGDT);
705         para_fill(pv_cpu_ops.load_idt, SetIDT);
706         para_fill(pv_cpu_ops.store_gdt, GetGDT);
707         para_fill(pv_cpu_ops.store_idt, GetIDT);
708         para_fill(pv_cpu_ops.store_tr, GetTR);
709         pv_cpu_ops.load_tls = vmi_load_tls;
710         para_wrap(pv_cpu_ops.write_ldt_entry, vmi_write_ldt_entry,
711                   write_ldt_entry, WriteLDTEntry);
712         para_wrap(pv_cpu_ops.write_gdt_entry, vmi_write_gdt_entry,
713                   write_gdt_entry, WriteGDTEntry);
714         para_wrap(pv_cpu_ops.write_idt_entry, vmi_write_idt_entry,
715                   write_idt_entry, WriteIDTEntry);
716         para_wrap(pv_cpu_ops.load_sp0, vmi_load_sp0, set_kernel_stack, UpdateKernelStack);
717         para_fill(pv_cpu_ops.set_iopl_mask, SetIOPLMask);
718         para_fill(pv_cpu_ops.io_delay, IODelay);
719
720         para_wrap(pv_cpu_ops.start_context_switch, vmi_start_context_switch,
721                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
722         para_wrap(pv_cpu_ops.end_context_switch, vmi_end_context_switch,
723                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
724
725         para_wrap(pv_mmu_ops.lazy_mode.enter, vmi_enter_lazy_mmu,
726                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
727         para_wrap(pv_mmu_ops.lazy_mode.leave, vmi_leave_lazy_mmu,
728                   set_lazy_mode, SetLazyMode);
729
730         /* user and kernel flush are just handled with different flags to FlushTLB */
731         para_wrap(pv_mmu_ops.flush_tlb_user, vmi_flush_tlb_user, _flush_tlb, FlushTLB);
732         para_wrap(pv_mmu_ops.flush_tlb_kernel, vmi_flush_tlb_kernel, _flush_tlb, FlushTLB);
733         para_fill(pv_mmu_ops.flush_tlb_single, InvalPage);
734
735         /*
736          * Until a standard flag format can be agreed on, we need to
737          * implement these as wrappers in Linux.  Get the VMI ROM
738          * function pointers for the two backend calls.
739          */
740 #ifdef CONFIG_X86_PAE
741         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxELong);
742         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxELong);
743 #else
744         vmi_ops.set_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_SetPxE);
745         vmi_ops.update_pte = vmi_get_function(VMI_CALL_UpdatePxE);
746 #endif
747
748         if (vmi_ops.set_pte) {
749                 pv_mmu_ops.set_pte = vmi_set_pte;
750                 pv_mmu_ops.set_pte_at = vmi_set_pte_at;
751                 pv_mmu_ops.set_pmd = vmi_set_pmd;
752 #ifdef CONFIG_X86_PAE
753                 pv_mmu_ops.set_pte_atomic = vmi_set_pte_atomic;
754                 pv_mmu_ops.set_pud = vmi_set_pud;
755                 pv_mmu_ops.pte_clear = vmi_pte_clear;
756                 pv_mmu_ops.pmd_clear = vmi_pmd_clear;
757 #endif
758         }
759
760         if (vmi_ops.update_pte) {
761                 pv_mmu_ops.pte_update = vmi_update_pte;
762                 pv_mmu_ops.pte_update_defer = vmi_update_pte_defer;
763         }
764
765         vmi_ops.allocate_page = vmi_get_function(VMI_CALL_AllocatePage);
766         if (vmi_ops.allocate_page) {
767                 pv_mmu_ops.alloc_pte = vmi_allocate_pte;
768                 pv_mmu_ops.alloc_pmd = vmi_allocate_pmd;
769                 pv_mmu_ops.alloc_pmd_clone = vmi_allocate_pmd_clone;
770         }
771
772         vmi_ops.release_page = vmi_get_function(VMI_CALL_ReleasePage);
773         if (vmi_ops.release_page) {
774                 pv_mmu_ops.release_pte = vmi_release_pte;
775                 pv_mmu_ops.release_pmd = vmi_release_pmd;
776                 pv_mmu_ops.pgd_free = vmi_pgd_free;
777         }
778
779         /* Set linear is needed in all cases */
780         vmi_ops.set_linear_mapping = vmi_get_function(VMI_CALL_SetLinearMapping);
781 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
782         if (vmi_ops.set_linear_mapping)
783                 pv_mmu_ops.kmap_atomic_pte = vmi_kmap_atomic_pte;
784 #endif
785
786         /*
787          * These MUST always be patched.  Don't support indirect jumps
788          * through these operations, as the VMI interface may use either
789          * a jump or a call to get to these operations, depending on
790          * the backend.  They are performance critical anyway, so requiring
791          * a patch is not a big problem.
792          */
793         pv_cpu_ops.irq_enable_sysexit = (void *)0xfeedbab0;
794         pv_cpu_ops.iret = (void *)0xbadbab0;
795
796 #ifdef CONFIG_SMP
797         para_wrap(pv_apic_ops.startup_ipi_hook, vmi_startup_ipi_hook, set_initial_ap_state, SetInitialAPState);
798 #endif
799
800 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
801        para_fill(apic->read, APICRead);
802        para_fill(apic->write, APICWrite);
803 #endif
804
805         /*
806          * Check for VMI timer functionality by probing for a cycle frequency method
807          */
808         reloc = call_vrom_long_func(vmi_rom, get_reloc, VMI_CALL_GetCycleFrequency);
809         if (!disable_vmi_timer && rel->type != VMI_RELOCATION_NONE) {
810                 vmi_timer_ops.get_cycle_frequency = (void *)rel->eip;
811                 vmi_timer_ops.get_cycle_counter =
812                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetCycleCounter);
813                 vmi_timer_ops.get_wallclock =
814                         vmi_get_function(VMI_CALL_GetWallclockTime);
815                 vmi_timer_ops.wallclock_updated =
816                         vmi_get_function(VMI_CALL_WallclockUpdated);
817                 vmi_timer_ops.set_alarm = vmi_get_function(VMI_CALL_SetAlarm);
818                 vmi_timer_ops.cancel_alarm =
819                          vmi_get_function(VMI_CALL_CancelAlarm);
820                 pv_time_ops.time_init = vmi_time_init;
821                 pv_time_ops.get_wallclock = vmi_get_wallclock;
822                 pv_time_ops.set_wallclock = vmi_set_wallclock;
823 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
824                 pv_apic_ops.setup_boot_clock = vmi_time_bsp_init;
825                 pv_apic_ops.setup_secondary_clock = vmi_time_ap_init;
826 #endif
827                 pv_time_ops.sched_clock = vmi_sched_clock;
828                 pv_time_ops.get_tsc_khz = vmi_tsc_khz;
829
830                 /* We have true wallclock functions; disable CMOS clock sync */
831                 no_sync_cmos_clock = 1;
832         } else {
833                 disable_noidle = 1;
834                 disable_vmi_timer = 1;
835         }
836
837         para_fill(pv_irq_ops.safe_halt, Halt);
838
839         /*
840          * Alternative instruction rewriting doesn't happen soon enough
841          * to convert VMI_IRET to a call instead of a jump; so we have
842          * to do this before IRQs get reenabled.  Fortunately, it is
843          * idempotent.
844          */
845         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
846
847         vmi_bringup();
848
849         return 1;
850 }
851
852 #undef para_fill
853
854 void __init vmi_init(void)
855 {
856         if (!vmi_rom)
857                 probe_vmi_rom();
858         else
859                 check_vmi_rom(vmi_rom);
860
861         /* In case probing for or validating the ROM failed, basil */
862         if (!vmi_rom)
863                 return;
864
865         reserve_top_address(-vmi_rom->virtual_top);
866
867 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
868         /* This is virtual hardware; timer routing is wired correctly */
869         no_timer_check = 1;
870 #endif
871 }
872
873 void __init vmi_activate(void)
874 {
875         unsigned long flags;
876
877         if (!vmi_rom)
878                 return;
879
880         local_irq_save(flags);
881         activate_vmi();
882         local_irq_restore(flags & X86_EFLAGS_IF);
883 }
884
885 static int __init parse_vmi(char *arg)
886 {
887         if (!arg)
888                 return -EINVAL;
889
890         if (!strcmp(arg, "disable_pge")) {
891                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
892                 disable_pge = 1;
893         } else if (!strcmp(arg, "disable_pse")) {
894                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PSE);
895                 disable_pse = 1;
896         } else if (!strcmp(arg, "disable_sep")) {
897                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_SEP);
898                 disable_sep = 1;
899         } else if (!strcmp(arg, "disable_tsc")) {
900                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_TSC);
901                 disable_tsc = 1;
902         } else if (!strcmp(arg, "disable_mtrr")) {
903                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_MTRR);
904                 disable_mtrr = 1;
905         } else if (!strcmp(arg, "disable_timer")) {
906                 disable_vmi_timer = 1;
907                 disable_noidle = 1;
908         } else if (!strcmp(arg, "disable_noidle"))
909                 disable_noidle = 1;
910         return 0;
911 }
912
913 early_param("vmi", parse_vmi);