Merge branch 'for-rmk/samsung6' of git://git.fluff.org/bjdooks/linux into devel-stable
[linux-2.6.git] / arch / x86 / xen / enlighten.c
1 /*
2  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
3  *
4  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
5  * implementations for:
6  * - privileged instructions
7  * - interrupt flags
8  * - segment operations
9  * - booting and setup
10  *
11  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
12  */
13
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/smp.h>
17 #include <linux/preempt.h>
18 #include <linux/hardirq.h>
19 #include <linux/percpu.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/start_kernel.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/kprobes.h>
24 #include <linux/bootmem.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/page-flags.h>
28 #include <linux/highmem.h>
29 #include <linux/console.h>
30 #include <linux/pci.h>
31
32 #include <xen/xen.h>
33 #include <xen/interface/xen.h>
34 #include <xen/interface/version.h>
35 #include <xen/interface/physdev.h>
36 #include <xen/interface/vcpu.h>
37 #include <xen/features.h>
38 #include <xen/page.h>
39 #include <xen/hvc-console.h>
40
41 #include <asm/paravirt.h>
42 #include <asm/apic.h>
43 #include <asm/page.h>
44 #include <asm/xen/hypercall.h>
45 #include <asm/xen/hypervisor.h>
46 #include <asm/fixmap.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/proto.h>
49 #include <asm/msr-index.h>
50 #include <asm/traps.h>
51 #include <asm/setup.h>
52 #include <asm/desc.h>
53 #include <asm/pgtable.h>
54 #include <asm/tlbflush.h>
55 #include <asm/reboot.h>
56 #include <asm/stackprotector.h>
57
58 #include "xen-ops.h"
59 #include "mmu.h"
60 #include "multicalls.h"
61
62 EXPORT_SYMBOL_GPL(hypercall_page);
63
64 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info *, xen_vcpu);
65 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info, xen_vcpu_info);
66
67 enum xen_domain_type xen_domain_type = XEN_NATIVE;
68 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_domain_type);
69
70 struct start_info *xen_start_info;
71 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_start_info);
72
73 struct shared_info xen_dummy_shared_info;
74
75 void *xen_initial_gdt;
76
77 /*
78  * Point at some empty memory to start with. We map the real shared_info
79  * page as soon as fixmap is up and running.
80  */
81 struct shared_info *HYPERVISOR_shared_info = (void *)&xen_dummy_shared_info;
82
83 /*
84  * Flag to determine whether vcpu info placement is available on all
85  * VCPUs.  We assume it is to start with, and then set it to zero on
86  * the first failure.  This is because it can succeed on some VCPUs
87  * and not others, since it can involve hypervisor memory allocation,
88  * or because the guest failed to guarantee all the appropriate
89  * constraints on all VCPUs (ie buffer can't cross a page boundary).
90  *
91  * Note that any particular CPU may be using a placed vcpu structure,
92  * but we can only optimise if the all are.
93  *
94  * 0: not available, 1: available
95  */
96 static int have_vcpu_info_placement = 1;
97
98 static void xen_vcpu_setup(int cpu)
99 {
100         struct vcpu_register_vcpu_info info;
101         int err;
102         struct vcpu_info *vcpup;
103
104         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
105         per_cpu(xen_vcpu, cpu) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[cpu];
106
107         if (!have_vcpu_info_placement)
108                 return;         /* already tested, not available */
109
110         vcpup = &per_cpu(xen_vcpu_info, cpu);
111
112         info.mfn = arbitrary_virt_to_mfn(vcpup);
113         info.offset = offset_in_page(vcpup);
114
115         printk(KERN_DEBUG "trying to map vcpu_info %d at %p, mfn %llx, offset %d\n",
116                cpu, vcpup, info.mfn, info.offset);
117
118         /* Check to see if the hypervisor will put the vcpu_info
119            structure where we want it, which allows direct access via
120            a percpu-variable. */
121         err = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_register_vcpu_info, cpu, &info);
122
123         if (err) {
124                 printk(KERN_DEBUG "register_vcpu_info failed: err=%d\n", err);
125                 have_vcpu_info_placement = 0;
126         } else {
127                 /* This cpu is using the registered vcpu info, even if
128                    later ones fail to. */
129                 per_cpu(xen_vcpu, cpu) = vcpup;
130
131                 printk(KERN_DEBUG "cpu %d using vcpu_info at %p\n",
132                        cpu, vcpup);
133         }
134 }
135
136 /*
137  * On restore, set the vcpu placement up again.
138  * If it fails, then we're in a bad state, since
139  * we can't back out from using it...
140  */
141 void xen_vcpu_restore(void)
142 {
143         int cpu;
144
145         for_each_online_cpu(cpu) {
146                 bool other_cpu = (cpu != smp_processor_id());
147
148                 if (other_cpu &&
149                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_down, cpu, NULL))
150                         BUG();
151
152                 xen_setup_runstate_info(cpu);
153
154                 if (have_vcpu_info_placement)
155                         xen_vcpu_setup(cpu);
156
157                 if (other_cpu &&
158                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_up, cpu, NULL))
159                         BUG();
160         }
161 }
162
163 static void __init xen_banner(void)
164 {
165         unsigned version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
166         struct xen_extraversion extra;
167         HYPERVISOR_xen_version(XENVER_extraversion, &extra);
168
169         printk(KERN_INFO "Booting paravirtualized kernel on %s\n",
170                pv_info.name);
171         printk(KERN_INFO "Xen version: %d.%d%s%s\n",
172                version >> 16, version & 0xffff, extra.extraversion,
173                xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad) ? " (preserve-AD)" : "");
174 }
175
176 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_edx_mask = ~0;
177 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_ecx_mask = ~0;
178
179 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
180                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
181 {
182         unsigned maskebx = ~0;
183         unsigned maskecx = ~0;
184         unsigned maskedx = ~0;
185
186         /*
187          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
188          * unsupported kernel subsystems as possible.
189          */
190         switch (*ax) {
191         case 1:
192                 maskecx = cpuid_leaf1_ecx_mask;
193                 maskedx = cpuid_leaf1_edx_mask;
194                 break;
195
196         case 0xb:
197                 /* Suppress extended topology stuff */
198                 maskebx = 0;
199                 break;
200         }
201
202         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
203                 : "=a" (*ax),
204                   "=b" (*bx),
205                   "=c" (*cx),
206                   "=d" (*dx)
207                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
208
209         *bx &= maskebx;
210         *cx &= maskecx;
211         *dx &= maskedx;
212 }
213
214 static __init void xen_init_cpuid_mask(void)
215 {
216         unsigned int ax, bx, cx, dx;
217
218         cpuid_leaf1_edx_mask =
219                 ~((1 << X86_FEATURE_MCE)  |  /* disable MCE */
220                   (1 << X86_FEATURE_MCA)  |  /* disable MCA */
221                   (1 << X86_FEATURE_ACC));   /* thermal monitoring */
222
223         if (!xen_initial_domain())
224                 cpuid_leaf1_edx_mask &=
225                         ~((1 << X86_FEATURE_APIC) |  /* disable local APIC */
226                           (1 << X86_FEATURE_ACPI));  /* disable ACPI */
227
228         ax = 1;
229         cx = 0;
230         xen_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
231
232         /* cpuid claims we support xsave; try enabling it to see what happens */
233         if (cx & (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32))) {
234                 unsigned long cr4;
235
236                 set_in_cr4(X86_CR4_OSXSAVE);
237                 
238                 cr4 = read_cr4();
239
240                 if ((cr4 & X86_CR4_OSXSAVE) == 0)
241                         cpuid_leaf1_ecx_mask &= ~(1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32));
242
243                 clear_in_cr4(X86_CR4_OSXSAVE);
244         }
245 }
246
247 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
248 {
249         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
250 }
251
252 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
253 {
254         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
255 }
256
257 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
258 {
259         xen_mc_flush();
260         paravirt_end_context_switch(next);
261 }
262
263 static unsigned long xen_store_tr(void)
264 {
265         return 0;
266 }
267
268 /*
269  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
270  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
271  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
272  * match.
273  */
274 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
275 {
276         int level;
277         pte_t *ptep;
278         pte_t pte;
279         unsigned long pfn;
280         struct page *page;
281
282         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
283         BUG_ON(ptep == NULL);
284
285         pfn = pte_pfn(*ptep);
286         page = pfn_to_page(pfn);
287
288         pte = pfn_pte(pfn, prot);
289
290         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
291                 BUG();
292
293         if (!PageHighMem(page)) {
294                 void *av = __va(PFN_PHYS(pfn));
295
296                 if (av != v)
297                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)av, pte, 0))
298                                 BUG();
299         } else
300                 kmap_flush_unused();
301 }
302
303 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
304 {
305         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
306         int i;
307
308         for(i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
309                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
310 }
311
312 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
313 {
314         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
315         int i;
316
317         for(i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
318                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
319 }
320
321 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
322 {
323         struct mmuext_op *op;
324         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
325
326         op = mcs.args;
327         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
328         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
329         op->arg2.nr_ents = entries;
330
331         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
332
333         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
334 }
335
336 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
337 {
338         unsigned long va = dtr->address;
339         unsigned int size = dtr->size + 1;
340         unsigned pages = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
341         unsigned long frames[pages];
342         int f;
343
344         /*
345          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
346          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
347          */
348
349         BUG_ON(size > 65536);
350         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
351
352         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
353                 int level;
354                 pte_t *ptep;
355                 unsigned long pfn, mfn;
356                 void *virt;
357
358                 /*
359                  * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
360                  * That can be virtually mapped, so we need to do a
361                  * page-walk to get the underlying MFN for the
362                  * hypercall.  The page can also be in the kernel's
363                  * linear range, so we need to RO that mapping too.
364                  */
365                 ptep = lookup_address(va, &level);
366                 BUG_ON(ptep == NULL);
367
368                 pfn = pte_pfn(*ptep);
369                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
370                 virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
371
372                 frames[f] = mfn;
373
374                 make_lowmem_page_readonly((void *)va);
375                 make_lowmem_page_readonly(virt);
376         }
377
378         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
379                 BUG();
380 }
381
382 /*
383  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
384  */
385 static __init void xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
386 {
387         unsigned long va = dtr->address;
388         unsigned int size = dtr->size + 1;
389         unsigned pages = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
390         unsigned long frames[pages];
391         int f;
392
393         /*
394          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
395          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
396          */
397
398         BUG_ON(size > 65536);
399         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
400
401         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
402                 pte_t pte;
403                 unsigned long pfn, mfn;
404
405                 pfn = virt_to_pfn(va);
406                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
407
408                 pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
409
410                 if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
411                         BUG();
412
413                 frames[f] = mfn;
414         }
415
416         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
417                 BUG();
418 }
419
420 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
421                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
422 {
423         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
424         xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
425         struct multicall_space mc = __xen_mc_entry(0);
426
427         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
428 }
429
430 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
431 {
432         /*
433          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone
434          * and lazy gs handling is enabled, it means we're in a
435          * context switch, and %gs has just been saved.  This means we
436          * can zero it out to prevent faults on exit from the
437          * hypervisor if the next process has no %gs.  Either way, it
438          * has been saved, and the new value will get loaded properly.
439          * This will go away as soon as Xen has been modified to not
440          * save/restore %gs for normal hypercalls.
441          *
442          * On x86_64, this hack is not used for %gs, because gs points
443          * to KERNEL_GS_BASE (and uses it for PDA references), so we
444          * must not zero %gs on x86_64
445          *
446          * For x86_64, we need to zero %fs, otherwise we may get an
447          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
448          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
449          */
450         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU) {
451 #ifdef CONFIG_X86_32
452                 lazy_load_gs(0);
453 #else
454                 loadsegment(fs, 0);
455 #endif
456         }
457
458         xen_mc_batch();
459
460         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
461         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
462         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
463
464         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
465 }
466
467 #ifdef CONFIG_X86_64
468 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
469 {
470         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
471                 BUG();
472 }
473 #endif
474
475 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
476                                 const void *ptr)
477 {
478         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
479         u64 entry = *(u64 *)ptr;
480
481         preempt_disable();
482
483         xen_mc_flush();
484         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
485                 BUG();
486
487         preempt_enable();
488 }
489
490 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
491                             struct trap_info *info)
492 {
493         unsigned long addr;
494
495         if (val->type != GATE_TRAP && val->type != GATE_INTERRUPT)
496                 return 0;
497
498         info->vector = vector;
499
500         addr = gate_offset(*val);
501 #ifdef CONFIG_X86_64
502         /*
503          * Look for known traps using IST, and substitute them
504          * appropriately.  The debugger ones are the only ones we care
505          * about.  Xen will handle faults like double_fault and
506          * machine_check, so we should never see them.  Warn if
507          * there's an unexpected IST-using fault handler.
508          */
509         if (addr == (unsigned long)debug)
510                 addr = (unsigned long)xen_debug;
511         else if (addr == (unsigned long)int3)
512                 addr = (unsigned long)xen_int3;
513         else if (addr == (unsigned long)stack_segment)
514                 addr = (unsigned long)xen_stack_segment;
515         else if (addr == (unsigned long)double_fault ||
516                  addr == (unsigned long)nmi) {
517                 /* Don't need to handle these */
518                 return 0;
519 #ifdef CONFIG_X86_MCE
520         } else if (addr == (unsigned long)machine_check) {
521                 return 0;
522 #endif
523         } else {
524                 /* Some other trap using IST? */
525                 if (WARN_ON(val->ist != 0))
526                         return 0;
527         }
528 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
529         info->address = addr;
530
531         info->cs = gate_segment(*val);
532         info->flags = val->dpl;
533         /* interrupt gates clear IF */
534         if (val->type == GATE_INTERRUPT)
535                 info->flags |= 1 << 2;
536
537         return 1;
538 }
539
540 /* Locations of each CPU's IDT */
541 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
542
543 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
544    also update Xen. */
545 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
546 {
547         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
548         unsigned long start, end;
549
550         preempt_disable();
551
552         start = __get_cpu_var(idt_desc).address;
553         end = start + __get_cpu_var(idt_desc).size + 1;
554
555         xen_mc_flush();
556
557         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
558
559         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
560                 struct trap_info info[2];
561
562                 info[1].address = 0;
563
564                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
565                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
566                                 BUG();
567         }
568
569         preempt_enable();
570 }
571
572 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
573                                   struct trap_info *traps)
574 {
575         unsigned in, out, count;
576
577         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
578         BUG_ON(count > 256);
579
580         for (in = out = 0; in < count; in++) {
581                 gate_desc *entry = (gate_desc*)(desc->address) + in;
582
583                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]))
584                         out++;
585         }
586         traps[out].address = 0;
587 }
588
589 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
590 {
591         const struct desc_ptr *desc = &__get_cpu_var(idt_desc);
592
593         xen_convert_trap_info(desc, traps);
594 }
595
596 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
597    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
598    it avoids allocation, and saves stack space). */
599 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
600 {
601         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
602         static struct trap_info traps[257];
603
604         spin_lock(&lock);
605
606         __get_cpu_var(idt_desc) = *desc;
607
608         xen_convert_trap_info(desc, traps);
609
610         xen_mc_flush();
611         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
612                 BUG();
613
614         spin_unlock(&lock);
615 }
616
617 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
618    they're handled differently. */
619 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
620                                 const void *desc, int type)
621 {
622         preempt_disable();
623
624         switch (type) {
625         case DESC_LDT:
626         case DESC_TSS:
627                 /* ignore */
628                 break;
629
630         default: {
631                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
632
633                 xen_mc_flush();
634                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
635                         BUG();
636         }
637
638         }
639
640         preempt_enable();
641 }
642
643 /*
644  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
645  * update an entry as simply as possible.
646  */
647 static __init void xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
648                                             const void *desc, int type)
649 {
650         switch (type) {
651         case DESC_LDT:
652         case DESC_TSS:
653                 /* ignore */
654                 break;
655
656         default: {
657                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
658
659                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
660                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
661         }
662
663         }
664 }
665
666 static void xen_load_sp0(struct tss_struct *tss,
667                          struct thread_struct *thread)
668 {
669         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(0);
670         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, thread->sp0);
671         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
672 }
673
674 static void xen_set_iopl_mask(unsigned mask)
675 {
676         struct physdev_set_iopl set_iopl;
677
678         /* Force the change at ring 0. */
679         set_iopl.iopl = (mask == 0) ? 1 : (mask >> 12) & 3;
680         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
681 }
682
683 static void xen_io_delay(void)
684 {
685 }
686
687 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
688 static u32 xen_apic_read(u32 reg)
689 {
690         return 0;
691 }
692
693 static void xen_apic_write(u32 reg, u32 val)
694 {
695         /* Warn to see if there's any stray references */
696         WARN_ON(1);
697 }
698
699 static u64 xen_apic_icr_read(void)
700 {
701         return 0;
702 }
703
704 static void xen_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
705 {
706         /* Warn to see if there's any stray references */
707         WARN_ON(1);
708 }
709
710 static void xen_apic_wait_icr_idle(void)
711 {
712         return;
713 }
714
715 static u32 xen_safe_apic_wait_icr_idle(void)
716 {
717         return 0;
718 }
719
720 static void set_xen_basic_apic_ops(void)
721 {
722         apic->read = xen_apic_read;
723         apic->write = xen_apic_write;
724         apic->icr_read = xen_apic_icr_read;
725         apic->icr_write = xen_apic_icr_write;
726         apic->wait_icr_idle = xen_apic_wait_icr_idle;
727         apic->safe_wait_icr_idle = xen_safe_apic_wait_icr_idle;
728 }
729
730 #endif
731
732
733 static void xen_clts(void)
734 {
735         struct multicall_space mcs;
736
737         mcs = xen_mc_entry(0);
738
739         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, 0);
740
741         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
742 }
743
744 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
745
746 static unsigned long xen_read_cr0(void)
747 {
748         unsigned long cr0 = percpu_read(xen_cr0_value);
749
750         if (unlikely(cr0 == 0)) {
751                 cr0 = native_read_cr0();
752                 percpu_write(xen_cr0_value, cr0);
753         }
754
755         return cr0;
756 }
757
758 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
759 {
760         struct multicall_space mcs;
761
762         percpu_write(xen_cr0_value, cr0);
763
764         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
765            ignored. */
766         mcs = xen_mc_entry(0);
767
768         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
769
770         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
771 }
772
773 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
774 {
775         cr4 &= ~X86_CR4_PGE;
776         cr4 &= ~X86_CR4_PSE;
777
778         native_write_cr4(cr4);
779 }
780
781 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
782 {
783         int ret;
784
785         ret = 0;
786
787         switch (msr) {
788 #ifdef CONFIG_X86_64
789                 unsigned which;
790                 u64 base;
791
792         case MSR_FS_BASE:               which = SEGBASE_FS; goto set;
793         case MSR_KERNEL_GS_BASE:        which = SEGBASE_GS_USER; goto set;
794         case MSR_GS_BASE:               which = SEGBASE_GS_KERNEL; goto set;
795
796         set:
797                 base = ((u64)high << 32) | low;
798                 if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) != 0)
799                         ret = -EIO;
800                 break;
801 #endif
802
803         case MSR_STAR:
804         case MSR_CSTAR:
805         case MSR_LSTAR:
806         case MSR_SYSCALL_MASK:
807         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
808         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
809         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
810                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
811                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
812                    Xen console noise. */
813                 break;
814
815         default:
816                 ret = native_write_msr_safe(msr, low, high);
817         }
818
819         return ret;
820 }
821
822 void xen_setup_shared_info(void)
823 {
824         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
825                 set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP,
826                            xen_start_info->shared_info);
827
828                 HYPERVISOR_shared_info =
829                         (struct shared_info *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
830         } else
831                 HYPERVISOR_shared_info =
832                         (struct shared_info *)__va(xen_start_info->shared_info);
833
834 #ifndef CONFIG_SMP
835         /* In UP this is as good a place as any to set up shared info */
836         xen_setup_vcpu_info_placement();
837 #endif
838
839         xen_setup_mfn_list_list();
840 }
841
842 /* This is called once we have the cpu_possible_map */
843 void xen_setup_vcpu_info_placement(void)
844 {
845         int cpu;
846
847         for_each_possible_cpu(cpu)
848                 xen_vcpu_setup(cpu);
849
850         /* xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
851            percpu area for all cpus, so make use of it */
852         if (have_vcpu_info_placement) {
853                 printk(KERN_INFO "Xen: using vcpu_info placement\n");
854
855                 pv_irq_ops.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
856                 pv_irq_ops.restore_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_restore_fl_direct);
857                 pv_irq_ops.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
858                 pv_irq_ops.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
859                 pv_mmu_ops.read_cr2 = xen_read_cr2_direct;
860         }
861 }
862
863 static unsigned xen_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insnbuf,
864                           unsigned long addr, unsigned len)
865 {
866         char *start, *end, *reloc;
867         unsigned ret;
868
869         start = end = reloc = NULL;
870
871 #define SITE(op, x)                                                     \
872         case PARAVIRT_PATCH(op.x):                                      \
873         if (have_vcpu_info_placement) {                                 \
874                 start = (char *)xen_##x##_direct;                       \
875                 end = xen_##x##_direct_end;                             \
876                 reloc = xen_##x##_direct_reloc;                         \
877         }                                                               \
878         goto patch_site
879
880         switch (type) {
881                 SITE(pv_irq_ops, irq_enable);
882                 SITE(pv_irq_ops, irq_disable);
883                 SITE(pv_irq_ops, save_fl);
884                 SITE(pv_irq_ops, restore_fl);
885 #undef SITE
886
887         patch_site:
888                 if (start == NULL || (end-start) > len)
889                         goto default_patch;
890
891                 ret = paravirt_patch_insns(insnbuf, len, start, end);
892
893                 /* Note: because reloc is assigned from something that
894                    appears to be an array, gcc assumes it's non-null,
895                    but doesn't know its relationship with start and
896                    end. */
897                 if (reloc > start && reloc < end) {
898                         int reloc_off = reloc - start;
899                         long *relocp = (long *)(insnbuf + reloc_off);
900                         long delta = start - (char *)addr;
901
902                         *relocp += delta;
903                 }
904                 break;
905
906         default_patch:
907         default:
908                 ret = paravirt_patch_default(type, clobbers, insnbuf,
909                                              addr, len);
910                 break;
911         }
912
913         return ret;
914 }
915
916 static const struct pv_info xen_info __initdata = {
917         .paravirt_enabled = 1,
918         .shared_kernel_pmd = 0,
919
920         .name = "Xen",
921 };
922
923 static const struct pv_init_ops xen_init_ops __initdata = {
924         .patch = xen_patch,
925 };
926
927 static const struct pv_time_ops xen_time_ops __initdata = {
928         .sched_clock = xen_sched_clock,
929 };
930
931 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initdata = {
932         .cpuid = xen_cpuid,
933
934         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
935         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
936
937         .clts = xen_clts,
938
939         .read_cr0 = xen_read_cr0,
940         .write_cr0 = xen_write_cr0,
941
942         .read_cr4 = native_read_cr4,
943         .read_cr4_safe = native_read_cr4_safe,
944         .write_cr4 = xen_write_cr4,
945
946         .wbinvd = native_wbinvd,
947
948         .read_msr = native_read_msr_safe,
949         .write_msr = xen_write_msr_safe,
950         .read_tsc = native_read_tsc,
951         .read_pmc = native_read_pmc,
952
953         .iret = xen_iret,
954         .irq_enable_sysexit = xen_sysexit,
955 #ifdef CONFIG_X86_64
956         .usergs_sysret32 = xen_sysret32,
957         .usergs_sysret64 = xen_sysret64,
958 #endif
959
960         .load_tr_desc = paravirt_nop,
961         .set_ldt = xen_set_ldt,
962         .load_gdt = xen_load_gdt,
963         .load_idt = xen_load_idt,
964         .load_tls = xen_load_tls,
965 #ifdef CONFIG_X86_64
966         .load_gs_index = xen_load_gs_index,
967 #endif
968
969         .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
970         .free_ldt = xen_free_ldt,
971
972         .store_gdt = native_store_gdt,
973         .store_idt = native_store_idt,
974         .store_tr = xen_store_tr,
975
976         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
977         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
978         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
979         .load_sp0 = xen_load_sp0,
980
981         .set_iopl_mask = xen_set_iopl_mask,
982         .io_delay = xen_io_delay,
983
984         /* Xen takes care of %gs when switching to usermode for us */
985         .swapgs = paravirt_nop,
986
987         .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
988         .end_context_switch = xen_end_context_switch,
989 };
990
991 static const struct pv_apic_ops xen_apic_ops __initdata = {
992 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
993         .startup_ipi_hook = paravirt_nop,
994 #endif
995 };
996
997 static void xen_reboot(int reason)
998 {
999         struct sched_shutdown r = { .reason = reason };
1000
1001 #ifdef CONFIG_SMP
1002         smp_send_stop();
1003 #endif
1004
1005         if (HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_shutdown, &r))
1006                 BUG();
1007 }
1008
1009 static void xen_restart(char *msg)
1010 {
1011         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1012 }
1013
1014 static void xen_emergency_restart(void)
1015 {
1016         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1017 }
1018
1019 static void xen_machine_halt(void)
1020 {
1021         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1022 }
1023
1024 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1025 {
1026         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1027 }
1028
1029 static const struct machine_ops __initdata xen_machine_ops = {
1030         .restart = xen_restart,
1031         .halt = xen_machine_halt,
1032         .power_off = xen_machine_halt,
1033         .shutdown = xen_machine_halt,
1034         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1035         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1036 };
1037
1038 /*
1039  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1040  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1041  * function, which is most of the kernel.
1042  */
1043 static void __init xen_setup_stackprotector(void)
1044 {
1045         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1046         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1047
1048         setup_stack_canary_segment(0);
1049         switch_to_new_gdt(0);
1050
1051         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1052         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt;
1053 }
1054
1055 /* First C function to be called on Xen boot */
1056 asmlinkage void __init xen_start_kernel(void)
1057 {
1058         pgd_t *pgd;
1059
1060         if (!xen_start_info)
1061                 return;
1062
1063         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1064
1065         /* Install Xen paravirt ops */
1066         pv_info = xen_info;
1067         pv_init_ops = xen_init_ops;
1068         pv_time_ops = xen_time_ops;
1069         pv_cpu_ops = xen_cpu_ops;
1070         pv_apic_ops = xen_apic_ops;
1071
1072         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1073         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1074         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1075
1076         x86_init.timers.timer_init = xen_time_init;
1077         x86_init.timers.setup_percpu_clockev = x86_init_noop;
1078         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev = x86_init_noop;
1079
1080         x86_platform.calibrate_tsc = xen_tsc_khz;
1081         x86_platform.get_wallclock = xen_get_wallclock;
1082         x86_platform.set_wallclock = xen_set_wallclock;
1083
1084         /*
1085          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1086          */
1087
1088         xen_init_mmu_ops();
1089
1090         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1091         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1092         if (!xen_initial_domain())
1093                 __supported_pte_mask &= ~(_PAGE_PWT | _PAGE_PCD);
1094
1095         __supported_pte_mask |= _PAGE_IOMAP;
1096
1097         /* Work out if we support NX */
1098         x86_configure_nx();
1099
1100         xen_setup_features();
1101
1102         /* Get mfn list */
1103         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1104                 xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1105
1106         /*
1107          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1108          * -fstack-protector code can be executed.
1109          */
1110         xen_setup_stackprotector();
1111
1112         xen_init_irq_ops();
1113         xen_init_cpuid_mask();
1114
1115 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1116         /*
1117          * set up the basic apic ops.
1118          */
1119         set_xen_basic_apic_ops();
1120 #endif
1121
1122         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1123                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_start = xen_ptep_modify_prot_start;
1124                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_commit = xen_ptep_modify_prot_commit;
1125         }
1126
1127         machine_ops = xen_machine_ops;
1128
1129         /*
1130          * The only reliable way to retain the initial address of the
1131          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1132          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1133          */
1134         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1135
1136         xen_smp_init();
1137
1138         pgd = (pgd_t *)xen_start_info->pt_base;
1139
1140         /* Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have a
1141            possible map and a non-dummy shared_info. */
1142         per_cpu(xen_vcpu, 0) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[0];
1143
1144         local_irq_disable();
1145         early_boot_irqs_off();
1146
1147         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1148         pgd = xen_setup_kernel_pagetable(pgd, xen_start_info->nr_pages);
1149
1150         init_mm.pgd = pgd;
1151
1152         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1153
1154 #ifdef CONFIG_X86_32
1155         pv_info.kernel_rpl = 1;
1156         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1157                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1158 #else
1159         pv_info.kernel_rpl = 0;
1160 #endif
1161
1162         /* set the limit of our address space */
1163         xen_reserve_top();
1164
1165 #ifdef CONFIG_X86_32
1166         /* set up basic CPUID stuff */
1167         cpu_detect(&new_cpu_data);
1168         new_cpu_data.hard_math = 1;
1169         new_cpu_data.wp_works_ok = 1;
1170         new_cpu_data.x86_capability[0] = cpuid_edx(1);
1171 #endif
1172
1173         /* Poke various useful things into boot_params */
1174         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1175         boot_params.hdr.ramdisk_image = xen_start_info->mod_start
1176                 ? __pa(xen_start_info->mod_start) : 0;
1177         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1178         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1179
1180         if (!xen_initial_domain()) {
1181                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1182                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1183                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1184         } else {
1185                 /* Make sure ACS will be enabled */
1186                 pci_request_acs();
1187         }
1188                 
1189
1190         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1191
1192         xen_setup_runstate_info(0);
1193
1194         /* Start the world */
1195 #ifdef CONFIG_X86_32
1196         i386_start_kernel();
1197 #else
1198         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1199 #endif
1200 }