lguest: do not statically allocate root device
[linux-3.10.git] / drivers / lguest / hypercalls.c
index db6caac..54d66f0 100644 (file)
 #include <linux/uaccess.h>
 #include <linux/syscalls.h>
 #include <linux/mm.h>
+#include <linux/ktime.h>
 #include <asm/page.h>
 #include <asm/pgtable.h>
-#include <irq_vectors.h>
 #include "lg.h"
 
-/*H:120 This is the core hypercall routine: where the Guest gets what it
- * wants.  Or gets killed.  Or, in the case of LHCALL_CRASH, both.
- *
- * Remember from the Guest: %eax == which call to make, and the arguments are
- * packed into %edx, %ebx and %ecx if needed. */
-static void do_hcall(struct lguest *lg, struct lguest_regs *regs)
+/*H:120 This is the core hypercall routine: where the Guest gets what it wants.
+ * Or gets killed.  Or, in the case of LHCALL_SHUTDOWN, both. */
+static void do_hcall(struct lg_cpu *cpu, struct hcall_args *args)
 {
-       switch (regs->eax) {
+       switch (args->arg0) {
        case LHCALL_FLUSH_ASYNC:
                /* This call does nothing, except by breaking out of the Guest
                 * it makes us process all the asynchronous hypercalls. */
@@ -43,105 +40,89 @@ static void do_hcall(struct lguest *lg, struct lguest_regs *regs)
        case LHCALL_LGUEST_INIT:
                /* You can't get here unless you're already initialized.  Don't
                 * do that. */
-               kill_guest(lg, "already have lguest_data");
+               kill_guest(cpu, "already have lguest_data");
                break;
-       case LHCALL_CRASH: {
-               /* Crash is such a trivial hypercall that we do it in four
+       case LHCALL_SHUTDOWN: {
+               /* Shutdown is such a trivial hypercall that we do it in four
                 * lines right here. */
                char msg[128];
                /* If the lgread fails, it will call kill_guest() itself; the
                 * kill_guest() with the message will be ignored. */
-               lgread(lg, msg, regs->edx, sizeof(msg));
+               __lgread(cpu, msg, args->arg1, sizeof(msg));
                msg[sizeof(msg)-1] = '\0';
-               kill_guest(lg, "CRASH: %s", msg);
+               kill_guest(cpu, "CRASH: %s", msg);
+               if (args->arg2 == LGUEST_SHUTDOWN_RESTART)
+                       cpu->lg->dead = ERR_PTR(-ERESTART);
                break;
        }
        case LHCALL_FLUSH_TLB:
                /* FLUSH_TLB comes in two flavors, depending on the
                 * argument: */
-               if (regs->edx)
-                       guest_pagetable_clear_all(lg);
+               if (args->arg1)
+                       guest_pagetable_clear_all(cpu);
                else
-                       guest_pagetable_flush_user(lg);
-               break;
-       case LHCALL_BIND_DMA:
-               /* BIND_DMA really wants four arguments, but it's the only call
-                * which does.  So the Guest packs the number of buffers and
-                * the interrupt number into the final argument, and we decode
-                * it here.  This can legitimately fail, since we currently
-                * place a limit on the number of DMA pools a Guest can have.
-                * So we return true or false from this call. */
-               regs->eax = bind_dma(lg, regs->edx, regs->ebx,
-                                    regs->ecx >> 8, regs->ecx & 0xFF);
+                       guest_pagetable_flush_user(cpu);
                break;
 
        /* All these calls simply pass the arguments through to the right
         * routines. */
-       case LHCALL_SEND_DMA:
-               send_dma(lg, regs->edx, regs->ebx);
-               break;
-       case LHCALL_LOAD_GDT:
-               load_guest_gdt(lg, regs->edx, regs->ebx);
-               break;
-       case LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY:
-               load_guest_idt_entry(lg, regs->edx, regs->ebx, regs->ecx);
-               break;
        case LHCALL_NEW_PGTABLE:
-               guest_new_pagetable(lg, regs->edx);
+               guest_new_pagetable(cpu, args->arg1);
                break;
        case LHCALL_SET_STACK:
-               guest_set_stack(lg, regs->edx, regs->ebx, regs->ecx);
+               guest_set_stack(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
                break;
        case LHCALL_SET_PTE:
-               guest_set_pte(lg, regs->edx, regs->ebx, mkgpte(regs->ecx));
+               guest_set_pte(cpu, args->arg1, args->arg2, __pte(args->arg3));
                break;
        case LHCALL_SET_PMD:
-               guest_set_pmd(lg, regs->edx, regs->ebx);
-               break;
-       case LHCALL_LOAD_TLS:
-               guest_load_tls(lg, regs->edx);
+               guest_set_pmd(cpu->lg, args->arg1, args->arg2);
                break;
        case LHCALL_SET_CLOCKEVENT:
-               guest_set_clockevent(lg, regs->edx);
+               guest_set_clockevent(cpu, args->arg1);
                break;
-
        case LHCALL_TS:
                /* This sets the TS flag, as we saw used in run_guest(). */
-               lg->ts = regs->edx;
+               cpu->ts = args->arg1;
                break;
        case LHCALL_HALT:
                /* Similarly, this sets the halted flag for run_guest(). */
-               lg->halted = 1;
+               cpu->halted = 1;
+               break;
+       case LHCALL_NOTIFY:
+               cpu->pending_notify = args->arg1;
                break;
        default:
-               kill_guest(lg, "Bad hypercall %li\n", regs->eax);
+               /* It should be an architecture-specific hypercall. */
+               if (lguest_arch_do_hcall(cpu, args))
+                       kill_guest(cpu, "Bad hypercall %li\n", args->arg0);
        }
 }
+/*:*/
 
-/* Asynchronous hypercalls are easy: we just look in the array in the Guest's
- * "struct lguest_data" and see if there are any new ones marked "ready".
+/*H:124 Asynchronous hypercalls are easy: we just look in the array in the
+ * Guest's "struct lguest_data" to see if any new ones are marked "ready".
  *
  * We are careful to do these in order: obviously we respect the order the
  * Guest put them in the ring, but we also promise the Guest that they will
  * happen before any normal hypercall (which is why we check this before
  * checking for a normal hcall). */
-static void do_async_hcalls(struct lguest *lg)
+static void do_async_hcalls(struct lg_cpu *cpu)
 {
        unsigned int i;
        u8 st[LHCALL_RING_SIZE];
 
        /* For simplicity, we copy the entire call status array in at once. */
-       if (copy_from_user(&st, &lg->lguest_data->hcall_status, sizeof(st)))
+       if (copy_from_user(&st, &cpu->lg->lguest_data->hcall_status, sizeof(st)))
                return;
 
-
        /* We process "struct lguest_data"s hcalls[] ring once. */
        for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st); i++) {
-               struct lguest_regs regs;
+               struct hcall_args args;
                /* We remember where we were up to from last time.  This makes
                 * sure that the hypercalls are done in the order the Guest
                 * places them in the ring. */
-               unsigned int n = lg->next_hcall;
+               unsigned int n = cpu->next_hcall;
 
                /* 0xFF means there's no call here (yet). */
                if (st[n] == 0xFF)
@@ -149,109 +130,73 @@ static void do_async_hcalls(struct lguest *lg)
 
                /* OK, we have hypercall.  Increment the "next_hcall" cursor,
                 * and wrap back to 0 if we reach the end. */
-               if (++lg->next_hcall == LHCALL_RING_SIZE)
-                       lg->next_hcall = 0;
-
-               /* We copy the hypercall arguments into a fake register
-                * structure.  This makes life simple for do_hcall(). */
-               if (get_user(regs.eax, &lg->lguest_data->hcalls[n].eax)
-                   || get_user(regs.edx, &lg->lguest_data->hcalls[n].edx)
-                   || get_user(regs.ecx, &lg->lguest_data->hcalls[n].ecx)
-                   || get_user(regs.ebx, &lg->lguest_data->hcalls[n].ebx)) {
-                       kill_guest(lg, "Fetching async hypercalls");
+               if (++cpu->next_hcall == LHCALL_RING_SIZE)
+                       cpu->next_hcall = 0;
+
+               /* Copy the hypercall arguments into a local copy of
+                * the hcall_args struct. */
+               if (copy_from_user(&args, &cpu->lg->lguest_data->hcalls[n],
+                                  sizeof(struct hcall_args))) {
+                       kill_guest(cpu, "Fetching async hypercalls");
                        break;
                }
 
                /* Do the hypercall, same as a normal one. */
-               do_hcall(lg, &regs);
+               do_hcall(cpu, &args);
 
                /* Mark the hypercall done. */
-               if (put_user(0xFF, &lg->lguest_data->hcall_status[n])) {
-                       kill_guest(lg, "Writing result for async hypercall");
+               if (put_user(0xFF, &cpu->lg->lguest_data->hcall_status[n])) {
+                       kill_guest(cpu, "Writing result for async hypercall");
                        break;
                }
 
-               /* Stop doing hypercalls if we've just done a DMA to the
-                * Launcher: it needs to service this first. */
-               if (lg->dma_is_pending)
+               /* Stop doing hypercalls if they want to notify the Launcher:
+                * it needs to service this first. */
+               if (cpu->pending_notify)
                        break;
        }
 }
 
 /* Last of all, we look at what happens first of all.  The very first time the
  * Guest makes a hypercall, we end up here to set things up: */
-static void initialize(struct lguest *lg)
+static void initialize(struct lg_cpu *cpu)
 {
-       u32 tsc_speed;
-
        /* You can't do anything until you're initialized.  The Guest knows the
         * rules, so we're unforgiving here. */
-       if (lg->regs->eax != LHCALL_LGUEST_INIT) {
-               kill_guest(lg, "hypercall %li before LGUEST_INIT",
-                          lg->regs->eax);
+       if (cpu->hcall->arg0 != LHCALL_LGUEST_INIT) {
+               kill_guest(cpu, "hypercall %li before INIT", cpu->hcall->arg0);
                return;
        }
 
-       /* We insist that the Time Stamp Counter exist and doesn't change with
-        * cpu frequency.  Some devious chip manufacturers decided that TSC
-        * changes could be handled in software.  I decided that time going
-        * backwards might be good for benchmarks, but it's bad for users.
-        *
-        * We also insist that the TSC be stable: the kernel detects unreliable
-        * TSCs for its own purposes, and we use that here. */
-       if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) && !check_tsc_unstable())
-               tsc_speed = tsc_khz;
-       else
-               tsc_speed = 0;
+       if (lguest_arch_init_hypercalls(cpu))
+               kill_guest(cpu, "bad guest page %p", cpu->lg->lguest_data);
 
-       /* The pointer to the Guest's "struct lguest_data" is the only
-        * argument. */
-       lg->lguest_data = (struct lguest_data __user *)lg->regs->edx;
-       /* If we check the address they gave is OK now, we can simply
-        * copy_to_user/from_user from now on rather than using lgread/lgwrite.
-        * I put this in to show that I'm not immune to writing stupid
-        * optimizations. */
-       if (!lguest_address_ok(lg, lg->regs->edx, sizeof(*lg->lguest_data))) {
-               kill_guest(lg, "bad guest page %p", lg->lguest_data);
-               return;
-       }
        /* The Guest tells us where we're not to deliver interrupts by putting
         * the range of addresses into "struct lguest_data". */
-       if (get_user(lg->noirq_start, &lg->lguest_data->noirq_start)
-           || get_user(lg->noirq_end, &lg->lguest_data->noirq_end)
-           /* We tell the Guest that it can't use the top 4MB of virtual
-            * addresses used by the Switcher. */
-           || put_user(4U*1024*1024, &lg->lguest_data->reserve_mem)
-           || put_user(tsc_speed, &lg->lguest_data->tsc_khz)
-           /* We also give the Guest a unique id, as used in lguest_net.c. */
-           || put_user(lg->guestid, &lg->lguest_data->guestid))
-               kill_guest(lg, "bad guest page %p", lg->lguest_data);
+       if (get_user(cpu->lg->noirq_start, &cpu->lg->lguest_data->noirq_start)
+           || get_user(cpu->lg->noirq_end, &cpu->lg->lguest_data->noirq_end))
+               kill_guest(cpu, "bad guest page %p", cpu->lg->lguest_data);
+
+       /* We write the current time into the Guest's data page once so it can
+        * set its clock. */
+       write_timestamp(cpu);
 
-       /* We write the current time into the Guest's data page once now. */
-       write_timestamp(lg);
+       /* page_tables.c will also do some setup. */
+       page_table_guest_data_init(cpu);
 
        /* This is the one case where the above accesses might have been the
         * first write to a Guest page.  This may have caused a copy-on-write
-        * fault, but the Guest might be referring to the old (read-only)
-        * page. */
-       guest_pagetable_clear_all(lg);
+        * fault, but the old page might be (read-only) in the Guest
+        * pagetable. */
+       guest_pagetable_clear_all(cpu);
 }
-/* Now we've examined the hypercall code; our Guest can make requests.  There
- * is one other way we can do things for the Guest, as we see in
- * emulate_insn(). */
+/*:*/
 
-/*H:110 Tricky point: we mark the hypercall as "done" once we've done it.
- * Normally we don't need to do this: the Guest will run again and update the
- * trap number before we come back around the run_guest() loop to
- * do_hypercalls().
- *
- * However, if we are signalled or the Guest sends DMA to the Launcher, that
- * loop will exit without running the Guest.  When it comes back it would try
- * to re-run the hypercall. */
-static void clear_hcall(struct lguest *lg)
-{
-       lg->regs->trapnum = 255;
-}
+/*M:013 If a Guest reads from a page (so creates a mapping) that it has never
+ * written to, and then the Launcher writes to it (ie. the output of a virtual
+ * device), the Guest will still see the old page.  In practice, this never
+ * happens: why would the Guest read a page which it has never written to?  But
+ * a similar scenario might one day bite us, so it's worth mentioning. :*/
 
 /*H:100
  * Hypercalls
@@ -259,42 +204,48 @@ static void clear_hcall(struct lguest *lg)
  * Remember from the Guest, hypercalls come in two flavors: normal and
  * asynchronous.  This file handles both of types.
  */
-void do_hypercalls(struct lguest *lg)
+void do_hypercalls(struct lg_cpu *cpu)
 {
-       /* Not initialized yet? */
-       if (unlikely(!lg->lguest_data)) {
-               /* Did the Guest make a hypercall?  We might have come back for
-                * some other reason (an interrupt, a different trap). */
-               if (lg->regs->trapnum == LGUEST_TRAP_ENTRY) {
-                       /* Set up the "struct lguest_data" */
-                       initialize(lg);
-                       /* The hypercall is done. */
-                       clear_hcall(lg);
-               }
+       /* Not initialized yet?  This hypercall must do it. */
+       if (unlikely(!cpu->lg->lguest_data)) {
+               /* Set up the "struct lguest_data" */
+               initialize(cpu);
+               /* Hcall is done. */
+               cpu->hcall = NULL;
                return;
        }
 
        /* The Guest has initialized.
         *
         * Look in the hypercall ring for the async hypercalls: */
-       do_async_hcalls(lg);
+       do_async_hcalls(cpu);
 
        /* If we stopped reading the hypercall ring because the Guest did a
-        * SEND_DMA to the Launcher, we want to return now.  Otherwise if the
-        * Guest asked us to do a hypercall, we do it. */
-       if (!lg->dma_is_pending && lg->regs->trapnum == LGUEST_TRAP_ENTRY) {
-               do_hcall(lg, lg->regs);
-               /* The hypercall is done. */
-               clear_hcall(lg);
+        * NOTIFY to the Launcher, we want to return now.  Otherwise we do
+        * the hypercall. */
+       if (!cpu->pending_notify) {
+               do_hcall(cpu, cpu->hcall);
+               /* Tricky point: we reset the hcall pointer to mark the
+                * hypercall as "done".  We use the hcall pointer rather than
+                * the trap number to indicate a hypercall is pending.
+                * Normally it doesn't matter: the Guest will run again and
+                * update the trap number before we come back here.
+                *
+                * However, if we are signalled or the Guest sends I/O to the
+                * Launcher, the run_guest() loop will exit without running the
+                * Guest.  When it comes back it would try to re-run the
+                * hypercall.  Finding that bug sucked. */
+               cpu->hcall = NULL;
        }
 }
 
 /* This routine supplies the Guest with time: it's used for wallclock time at
  * initial boot and as a rough time source if the TSC isn't available. */
-void write_timestamp(struct lguest *lg)
+void write_timestamp(struct lg_cpu *cpu)
 {
        struct timespec now;
        ktime_get_real_ts(&now);
-       if (put_user(now, &lg->lguest_data->time))
-               kill_guest(lg, "Writing timestamp");
+       if (copy_to_user(&cpu->lg->lguest_data->time,
+                        &now, sizeof(struct timespec)))
+               kill_guest(cpu, "Writing timestamp");
 }