lguest: use KVM hypercalls
[linux-2.6.git] / arch / x86 / lguest / i386_head.S
1 #include <linux/linkage.h>
2 #include <linux/lguest.h>
3 #include <asm/lguest_hcall.h>
4 #include <asm/asm-offsets.h>
5 #include <asm/thread_info.h>
6 #include <asm/processor-flags.h>
7
8 /*G:020 Our story starts with the kernel booting into startup_32 in
9  * arch/x86/kernel/head_32.S.  It expects a boot header, which is created by
10  * the bootloader (the Launcher in our case).
11  *
12  * The startup_32 function does very little: it clears the uninitialized global
13  * C variables which we expect to be zero (ie. BSS) and then copies the boot
14  * header and kernel command line somewhere safe.  Finally it checks the
15  * 'hardware_subarch' field.  This was introduced in 2.6.24 for lguest and Xen:
16  * if it's set to '1' (lguest's assigned number), then it calls us here.
17  *
18  * WARNING: be very careful here!  We're running at addresses equal to physical
19  * addesses (around 0), not above PAGE_OFFSET as most code expectes
20  * (eg. 0xC0000000).  Jumps are relative, so they're OK, but we can't touch any
21  * data without remembering to subtract __PAGE_OFFSET!
22  *
23  * The .section line puts this code in .init.text so it will be discarded after
24  * boot. */
25 .section .init.text, "ax", @progbits
26 ENTRY(lguest_entry)
27         /* We make the "initialization" hypercall now to tell the Host about
28          * us, and also find out where it put our page tables. */
29         movl $LHCALL_LGUEST_INIT, %eax
30         movl $lguest_data - __PAGE_OFFSET, %ebx
31         .byte 0x0f,0x01,0xc1 /* KVM_HYPERCALL */
32
33         /* Set up the initial stack so we can run C code. */
34         movl $(init_thread_union+THREAD_SIZE),%esp
35
36         /* Jumps are relative, and we're running __PAGE_OFFSET too low at the
37          * moment. */
38         jmp lguest_init+__PAGE_OFFSET
39
40 /*G:055 We create a macro which puts the assembler code between lgstart_ and
41  * lgend_ markers.  These templates are put in the .text section: they can't be
42  * discarded after boot as we may need to patch modules, too. */
43 .text
44 #define LGUEST_PATCH(name, insns...)                    \
45         lgstart_##name: insns; lgend_##name:;           \
46         .globl lgstart_##name; .globl lgend_##name
47
48 LGUEST_PATCH(cli, movl $0, lguest_data+LGUEST_DATA_irq_enabled)
49 LGUEST_PATCH(sti, movl $X86_EFLAGS_IF, lguest_data+LGUEST_DATA_irq_enabled)
50 LGUEST_PATCH(popf, movl %eax, lguest_data+LGUEST_DATA_irq_enabled)
51 LGUEST_PATCH(pushf, movl lguest_data+LGUEST_DATA_irq_enabled, %eax)
52 /*:*/
53
54 /* These demark the EIP range where host should never deliver interrupts. */
55 .global lguest_noirq_start
56 .global lguest_noirq_end
57
58 /*M:004 When the Host reflects a trap or injects an interrupt into the Guest,
59  * it sets the eflags interrupt bit on the stack based on
60  * lguest_data.irq_enabled, so the Guest iret logic does the right thing when
61  * restoring it.  However, when the Host sets the Guest up for direct traps,
62  * such as system calls, the processor is the one to push eflags onto the
63  * stack, and the interrupt bit will be 1 (in reality, interrupts are always
64  * enabled in the Guest).
65  *
66  * This turns out to be harmless: the only trap which should happen under Linux
67  * with interrupts disabled is Page Fault (due to our lazy mapping of vmalloc
68  * regions), which has to be reflected through the Host anyway.  If another
69  * trap *does* go off when interrupts are disabled, the Guest will panic, and
70  * we'll never get to this iret! :*/
71
72 /*G:045 There is one final paravirt_op that the Guest implements, and glancing
73  * at it you can see why I left it to last.  It's *cool*!  It's in *assembler*!
74  *
75  * The "iret" instruction is used to return from an interrupt or trap.  The
76  * stack looks like this:
77  *   old address
78  *   old code segment & privilege level
79  *   old processor flags ("eflags")
80  *
81  * The "iret" instruction pops those values off the stack and restores them all
82  * at once.  The only problem is that eflags includes the Interrupt Flag which
83  * the Guest can't change: the CPU will simply ignore it when we do an "iret".
84  * So we have to copy eflags from the stack to lguest_data.irq_enabled before
85  * we do the "iret".
86  *
87  * There are two problems with this: firstly, we need to use a register to do
88  * the copy and secondly, the whole thing needs to be atomic.  The first
89  * problem is easy to solve: push %eax on the stack so we can use it, and then
90  * restore it at the end just before the real "iret".
91  *
92  * The second is harder: copying eflags to lguest_data.irq_enabled will turn
93  * interrupts on before we're finished, so we could be interrupted before we
94  * return to userspace or wherever.  Our solution to this is to surround the
95  * code with lguest_noirq_start: and lguest_noirq_end: labels.  We tell the
96  * Host that it is *never* to interrupt us there, even if interrupts seem to be
97  * enabled. */
98 ENTRY(lguest_iret)
99         pushl   %eax
100         movl    12(%esp), %eax
101 lguest_noirq_start:
102         /* Note the %ss: segment prefix here.  Normal data accesses use the
103          * "ds" segment, but that will have already been restored for whatever
104          * we're returning to (such as userspace): we can't trust it.  The %ss:
105          * prefix makes sure we use the stack segment, which is still valid. */
106         movl    %eax,%ss:lguest_data+LGUEST_DATA_irq_enabled
107         popl    %eax
108         iret
109 lguest_noirq_end: