cb699a2aa1f84a915c8a1105fe66f19548adec10
[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
21 static inline unsigned long read_cr3(void)
22 {
23         unsigned long cr3;
24         asm volatile("movl %%cr3,%0": "=r"(cr3));
25         return cr3;
26 }
27
28 #define PAGE_ALIGNED __attribute__ ((__aligned__(PAGE_SIZE)))
29
30 #define L0_ATTR (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
31 #define L1_ATTR (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
32 #define L2_ATTR (_PAGE_PRESENT)
33
34 #define LEVEL0_SIZE (1UL << 12UL)
35
36 #ifndef CONFIG_X86_PAE
37 #define LEVEL1_SIZE (1UL << 22UL)
38 static u32 pgtable_level1[1024] PAGE_ALIGNED;
39
40 static void identity_map_page(unsigned long address)
41 {
42         unsigned long level1_index, level2_index;
43         u32 *pgtable_level2;
44
45         /* Find the current page table */
46         pgtable_level2 = __va(read_cr3());
47
48         /* Find the indexes of the physical address to identity map */
49         level1_index = (address % LEVEL1_SIZE)/LEVEL0_SIZE;
50         level2_index = address / LEVEL1_SIZE;
51
52         /* Identity map the page table entry */
53         pgtable_level1[level1_index] = address | L0_ATTR;
54         pgtable_level2[level2_index] = __pa(pgtable_level1) | L1_ATTR;
55
56         /* Flush the tlb so the new mapping takes effect.
57          * Global tlb entries are not flushed but that is not an issue.
58          */
59         load_cr3(pgtable_level2);
60 }
61
62 #else
63 #define LEVEL1_SIZE (1UL << 21UL)
64 #define LEVEL2_SIZE (1UL << 30UL)
65 static u64 pgtable_level1[512] PAGE_ALIGNED;
66 static u64 pgtable_level2[512] PAGE_ALIGNED;
67
68 static void identity_map_page(unsigned long address)
69 {
70         unsigned long level1_index, level2_index, level3_index;
71         u64 *pgtable_level3;
72
73         /* Find the current page table */
74         pgtable_level3 = __va(read_cr3());
75
76         /* Find the indexes of the physical address to identity map */
77         level1_index = (address % LEVEL1_SIZE)/LEVEL0_SIZE;
78         level2_index = (address % LEVEL2_SIZE)/LEVEL1_SIZE;
79         level3_index = address / LEVEL2_SIZE;
80
81         /* Identity map the page table entry */
82         pgtable_level1[level1_index] = address | L0_ATTR;
83         pgtable_level2[level2_index] = __pa(pgtable_level1) | L1_ATTR;
84         set_64bit(&pgtable_level3[level3_index],
85                                                __pa(pgtable_level2) | L2_ATTR);
86
87         /* Flush the tlb so the new mapping takes effect.
88          * Global tlb entries are not flushed but that is not an issue.
89          */
90         load_cr3(pgtable_level3);
91 }
92 #endif
93
94 static void set_idt(void *newidt, __u16 limit)
95 {
96         struct Xgt_desc_struct curidt;
97
98         /* ia32 supports unaliged loads & stores */
99         curidt.size    = limit;
100         curidt.address = (unsigned long)newidt;
101
102         __asm__ __volatile__ (
103                 "lidtl %0\n"
104                 : : "m" (curidt)
105                 );
106 };
107
108
109 static void set_gdt(void *newgdt, __u16 limit)
110 {
111         struct Xgt_desc_struct curgdt;
112
113         /* ia32 supports unaligned loads & stores */
114         curgdt.size    = limit;
115         curgdt.address = (unsigned long)newgdt;
116
117         __asm__ __volatile__ (
118                 "lgdtl %0\n"
119                 : : "m" (curgdt)
120                 );
121 };
122
123 static void load_segments(void)
124 {
125 #define __STR(X) #X
126 #define STR(X) __STR(X)
127
128         __asm__ __volatile__ (
129                 "\tljmp $"STR(__KERNEL_CS)",$1f\n"
130                 "\t1:\n"
131                 "\tmovl $"STR(__KERNEL_DS)",%eax\n"
132                 "\tmovl %eax,%ds\n"
133                 "\tmovl %eax,%es\n"
134                 "\tmovl %eax,%fs\n"
135                 "\tmovl %eax,%gs\n"
136                 "\tmovl %eax,%ss\n"
137                 );
138 #undef STR
139 #undef __STR
140 }
141
142 typedef asmlinkage NORET_TYPE void (*relocate_new_kernel_t)(
143                                         unsigned long indirection_page,
144                                         unsigned long reboot_code_buffer,
145                                         unsigned long start_address,
146                                         unsigned int has_pae) ATTRIB_NORET;
147
148 const extern unsigned char relocate_new_kernel[];
149 extern void relocate_new_kernel_end(void);
150 const extern unsigned int relocate_new_kernel_size;
151
152 /*
153  * A architecture hook called to validate the
154  * proposed image and prepare the control pages
155  * as needed.  The pages for KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE
156  * have been allocated, but the segments have yet
157  * been copied into the kernel.
158  *
159  * Do what every setup is needed on image and the
160  * reboot code buffer to allow us to avoid allocations
161  * later.
162  *
163  * Currently nothing.
164  */
165 int machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
166 {
167         return 0;
168 }
169
170 /*
171  * Undo anything leftover by machine_kexec_prepare
172  * when an image is freed.
173  */
174 void machine_kexec_cleanup(struct kimage *image)
175 {
176 }
177
178 /*
179  * Do not allocate memory (or fail in any way) in machine_kexec().
180  * We are past the point of no return, committed to rebooting now.
181  */
182 NORET_TYPE void machine_kexec(struct kimage *image)
183 {
184         unsigned long page_list;
185         unsigned long reboot_code_buffer;
186
187         relocate_new_kernel_t rnk;
188
189         /* Interrupts aren't acceptable while we reboot */
190         local_irq_disable();
191
192         /* Compute some offsets */
193         reboot_code_buffer = page_to_pfn(image->control_code_page)
194                                                                 << PAGE_SHIFT;
195         page_list = image->head;
196
197         /* Set up an identity mapping for the reboot_code_buffer */
198         identity_map_page(reboot_code_buffer);
199
200         /* copy it out */
201         memcpy((void *)reboot_code_buffer, relocate_new_kernel,
202                                                 relocate_new_kernel_size);
203
204         /* The segment registers are funny things, they are
205          * automatically loaded from a table, in memory wherever you
206          * set them to a specific selector, but this table is never
207          * accessed again you set the segment to a different selector.
208          *
209          * The more common model is are caches where the behide
210          * the scenes work is done, but is also dropped at arbitrary
211          * times.
212          *
213          * I take advantage of this here by force loading the
214          * segments, before I zap the gdt with an invalid value.
215          */
216         load_segments();
217         /* The gdt & idt are now invalid.
218          * If you want to load them you must set up your own idt & gdt.
219          */
220         set_gdt(phys_to_virt(0),0);
221         set_idt(phys_to_virt(0),0);
222
223         /* now call it */
224         rnk = (relocate_new_kernel_t) reboot_code_buffer;
225         (*rnk)(page_list, reboot_code_buffer, image->start, cpu_has_pae);
226 }