f19f6d34bcbff9506c1a619a34ff50e7c246bd74
[linux-3.10.git] / arch / i386 / kernel / machine_kexec.c
1 /*
2  * machine_kexec.c - handle transition of Linux booting another kernel
3  * Copyright (C) 2002-2005 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
4  *
5  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
6  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
7  */
8
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/kexec.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <asm/pgtable.h>
13 #include <asm/pgalloc.h>
14 #include <asm/tlbflush.h>
15 #include <asm/mmu_context.h>
16 #include <asm/io.h>
17 #include <asm/apic.h>
18 #include <asm/cpufeature.h>
19 #include <asm/desc.h>
20 #include <asm/system.h>
21
22 #define PAGE_ALIGNED __attribute__ ((__aligned__(PAGE_SIZE)))
23
24 #define L0_ATTR (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
25 #define L1_ATTR (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
26 #define L2_ATTR (_PAGE_PRESENT)
27
28 #define LEVEL0_SIZE (1UL << 12UL)
29
30 #ifndef CONFIG_X86_PAE
31 #define LEVEL1_SIZE (1UL << 22UL)
32 static u32 pgtable_level1[1024] PAGE_ALIGNED;
33
34 static void identity_map_page(unsigned long address)
35 {
36         unsigned long level1_index, level2_index;
37         u32 *pgtable_level2;
38
39         /* Find the current page table */
40         pgtable_level2 = __va(read_cr3());
41
42         /* Find the indexes of the physical address to identity map */
43         level1_index = (address % LEVEL1_SIZE)/LEVEL0_SIZE;
44         level2_index = address / LEVEL1_SIZE;
45
46         /* Identity map the page table entry */
47         pgtable_level1[level1_index] = address | L0_ATTR;
48         pgtable_level2[level2_index] = __pa(pgtable_level1) | L1_ATTR;
49
50         /* Flush the tlb so the new mapping takes effect.
51          * Global tlb entries are not flushed but that is not an issue.
52          */
53         load_cr3(pgtable_level2);
54 }
55
56 #else
57 #define LEVEL1_SIZE (1UL << 21UL)
58 #define LEVEL2_SIZE (1UL << 30UL)
59 static u64 pgtable_level1[512] PAGE_ALIGNED;
60 static u64 pgtable_level2[512] PAGE_ALIGNED;
61
62 static void identity_map_page(unsigned long address)
63 {
64         unsigned long level1_index, level2_index, level3_index;
65         u64 *pgtable_level3;
66
67         /* Find the current page table */
68         pgtable_level3 = __va(read_cr3());
69
70         /* Find the indexes of the physical address to identity map */
71         level1_index = (address % LEVEL1_SIZE)/LEVEL0_SIZE;
72         level2_index = (address % LEVEL2_SIZE)/LEVEL1_SIZE;
73         level3_index = address / LEVEL2_SIZE;
74
75         /* Identity map the page table entry */
76         pgtable_level1[level1_index] = address | L0_ATTR;
77         pgtable_level2[level2_index] = __pa(pgtable_level1) | L1_ATTR;
78         set_64bit(&pgtable_level3[level3_index],
79                                                __pa(pgtable_level2) | L2_ATTR);
80
81         /* Flush the tlb so the new mapping takes effect.
82          * Global tlb entries are not flushed but that is not an issue.
83          */
84         load_cr3(pgtable_level3);
85 }
86 #endif
87
88 static void set_idt(void *newidt, __u16 limit)
89 {
90         struct Xgt_desc_struct curidt;
91
92         /* ia32 supports unaliged loads & stores */
93         curidt.size    = limit;
94         curidt.address = (unsigned long)newidt;
95
96         __asm__ __volatile__ (
97                 "lidtl %0\n"
98                 : : "m" (curidt)
99                 );
100 };
101
102
103 static void set_gdt(void *newgdt, __u16 limit)
104 {
105         struct Xgt_desc_struct curgdt;
106
107         /* ia32 supports unaligned loads & stores */
108         curgdt.size    = limit;
109         curgdt.address = (unsigned long)newgdt;
110
111         __asm__ __volatile__ (
112                 "lgdtl %0\n"
113                 : : "m" (curgdt)
114                 );
115 };
116
117 static void load_segments(void)
118 {
119 #define __STR(X) #X
120 #define STR(X) __STR(X)
121
122         __asm__ __volatile__ (
123                 "\tljmp $"STR(__KERNEL_CS)",$1f\n"
124                 "\t1:\n"
125                 "\tmovl $"STR(__KERNEL_DS)",%eax\n"
126                 "\tmovl %eax,%ds\n"
127                 "\tmovl %eax,%es\n"
128                 "\tmovl %eax,%fs\n"
129                 "\tmovl %eax,%gs\n"
130                 "\tmovl %eax,%ss\n"
131                 );
132 #undef STR
133 #undef __STR
134 }
135
136 typedef asmlinkage NORET_TYPE void (*relocate_new_kernel_t)(
137                                         unsigned long indirection_page,
138                                         unsigned long reboot_code_buffer,
139                                         unsigned long start_address,
140                                         unsigned int has_pae) ATTRIB_NORET;
141
142 const extern unsigned char relocate_new_kernel[];
143 extern void relocate_new_kernel_end(void);
144 const extern unsigned int relocate_new_kernel_size;
145
146 /*
147  * A architecture hook called to validate the
148  * proposed image and prepare the control pages
149  * as needed.  The pages for KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE
150  * have been allocated, but the segments have yet
151  * been copied into the kernel.
152  *
153  * Do what every setup is needed on image and the
154  * reboot code buffer to allow us to avoid allocations
155  * later.
156  *
157  * Currently nothing.
158  */
159 int machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
160 {
161         return 0;
162 }
163
164 /*
165  * Undo anything leftover by machine_kexec_prepare
166  * when an image is freed.
167  */
168 void machine_kexec_cleanup(struct kimage *image)
169 {
170 }
171
172 /*
173  * Do not allocate memory (or fail in any way) in machine_kexec().
174  * We are past the point of no return, committed to rebooting now.
175  */
176 NORET_TYPE void machine_kexec(struct kimage *image)
177 {
178         unsigned long page_list;
179         unsigned long reboot_code_buffer;
180
181         relocate_new_kernel_t rnk;
182
183         /* Interrupts aren't acceptable while we reboot */
184         local_irq_disable();
185
186         /* Compute some offsets */
187         reboot_code_buffer = page_to_pfn(image->control_code_page)
188                                                                 << PAGE_SHIFT;
189         page_list = image->head;
190
191         /* Set up an identity mapping for the reboot_code_buffer */
192         identity_map_page(reboot_code_buffer);
193
194         /* copy it out */
195         memcpy((void *)reboot_code_buffer, relocate_new_kernel,
196                                                 relocate_new_kernel_size);
197
198         /* The segment registers are funny things, they are
199          * automatically loaded from a table, in memory wherever you
200          * set them to a specific selector, but this table is never
201          * accessed again you set the segment to a different selector.
202          *
203          * The more common model is are caches where the behide
204          * the scenes work is done, but is also dropped at arbitrary
205          * times.
206          *
207          * I take advantage of this here by force loading the
208          * segments, before I zap the gdt with an invalid value.
209          */
210         load_segments();
211         /* The gdt & idt are now invalid.
212          * If you want to load them you must set up your own idt & gdt.
213          */
214         set_gdt(phys_to_virt(0),0);
215         set_idt(phys_to_virt(0),0);
216
217         /* now call it */
218         rnk = (relocate_new_kernel_t) reboot_code_buffer;
219         (*rnk)(page_list, reboot_code_buffer, image->start, cpu_has_pae);
220 }