drivers/lguest/x86/core.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006, Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au> IBM Corporation.
   3  * Copyright (C) 2007, Jes Sorensen <jes@sgi.com> SGI.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  13  * NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for more
  14  * details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19  */
  20 /*P:450
  21  * This file contains the x86-specific lguest code.  It used to be all
  22  * mixed in with drivers/lguest/core.c but several foolhardy code slashers
  23  * wrestled most of the dependencies out to here in preparation for porting
  24  * lguest to other architectures (see what I mean by foolhardy?).
  25  *
  26  * This also contains a couple of non-obvious setup and teardown pieces which
  27  * were implemented after days of debugging pain.
  28 :*/
  29 #include <linux/kernel.h>
  30 #include <linux/start_kernel.h>
  31 #include <linux/string.h>
  32 #include <linux/console.h>
  33 #include <linux/screen_info.h>
  34 #include <linux/irq.h>
  35 #include <linux/interrupt.h>
  36 #include <linux/clocksource.h>
  37 #include <linux/clockchips.h>
  38 #include <linux/cpu.h>
  39 #include <linux/lguest.h>
  40 #include <linux/lguest_launcher.h>
  41 #include <asm/paravirt.h>
  42 #include <asm/param.h>
  43 #include <asm/page.h>
  44 #include <asm/pgtable.h>
  45 #include <asm/desc.h>
  46 #include <asm/setup.h>
  47 #include <asm/lguest.h>
  48 #include <asm/uaccess.h>
  49 #include <asm/i387.h>
  50 #include "../lg.h"
  51
  52 static int cpu_had_pge;
  53
  54 static struct {
  55         unsigned long offset;
  56         unsigned short segment;
  57 } lguest_entry;
  58
  59 /* Offset from where switcher.S was compiled to where we've copied it */
  60 static unsigned long switcher_offset(void)
  61 {
  62         return switcher_addr - (unsigned long)start_switcher_text;
  63 }
  64
  65 /* This cpu's struct lguest_pages (after the Switcher text page) */
  66 static struct lguest_pages *lguest_pages(unsigned int cpu)
  67 {
  68         return &(((struct lguest_pages *)(switcher_addr + PAGE_SIZE))[cpu]);
  69 }
  70
  71 static DEFINE_PER_CPU(struct lg_cpu *, lg_last_cpu);
  72
  73 /*S:010
  74  * We approach the Switcher.
  75  *
  76  * Remember that each CPU has two pages which are visible to the Guest when it
  77  * runs on that CPU.  This has to contain the state for that Guest: we copy the
  78  * state in just before we run the Guest.
  79  *
  80  * Each Guest has "changed" flags which indicate what has changed in the Guest
  81  * since it last ran.  We saw this set in interrupts_and_traps.c and
  82  * segments.c.
  83  */
  84 static void copy_in_guest_info(struct lg_cpu *cpu, struct lguest_pages *pages)
  85 {
  86         /*
  87          * Copying all this data can be quite expensive.  We usually run the
  88          * same Guest we ran last time (and that Guest hasn't run anywhere else
  89          * meanwhile).  If that's not the case, we pretend everything in the
  90          * Guest has changed.
  91          */
  92         if (__this_cpu_read(lg_last_cpu) != cpu || cpu->last_pages != pages) {
  93                 __this_cpu_write(lg_last_cpu, cpu);
  94                 cpu->last_pages = pages;
  95                 cpu->changed = CHANGED_ALL;
  96         }
  97
  98         /*
  99          * These copies are pretty cheap, so we do them unconditionally: */
 100         /* Save the current Host top-level page directory.
 101          */
 102         pages->state.host_cr3 = __pa(current->mm->pgd);
 103         /*
 104          * Set up the Guest's page tables to see this CPU's pages (and no
 105          * other CPU's pages).
 106          */
 107         map_switcher_in_guest(cpu, pages);
 108         /*
 109          * Set up the two "TSS" members which tell the CPU what stack to use
 110          * for traps which do directly into the Guest (ie. traps at privilege
 111          * level 1).
 112          */
 113         pages->state.guest_tss.sp1 = cpu->esp1;
 114         pages->state.guest_tss.ss1 = cpu->ss1;
 115
 116         /* Copy direct-to-Guest trap entries. */
 117         if (cpu->changed & CHANGED_IDT)
 118                 copy_traps(cpu, pages->state.guest_idt, default_idt_entries);
 119
 120         /* Copy all GDT entries which the Guest can change. */
 121         if (cpu->changed & CHANGED_GDT)
 122                 copy_gdt(cpu, pages->state.guest_gdt);
 123         /* If only the TLS entries have changed, copy them. */
 124         else if (cpu->changed & CHANGED_GDT_TLS)
 125                 copy_gdt_tls(cpu, pages->state.guest_gdt);
 126
 127         /* Mark the Guest as unchanged for next time. */
 128         cpu->changed = 0;
 129 }
 130
 131 /* Finally: the code to actually call into the Switcher to run the Guest. */
 132 static void run_guest_once(struct lg_cpu *cpu, struct lguest_pages *pages)
 133 {
 134         /* This is a dummy value we need for GCC's sake. */
 135         unsigned int clobber;
 136
 137         /*
 138          * Copy the guest-specific information into this CPU's "struct
 139          * lguest_pages".
 140          */
 141         copy_in_guest_info(cpu, pages);
 142
 143         /*
 144          * Set the trap number to 256 (impossible value).  If we fault while
 145          * switching to the Guest (bad segment registers or bug), this will
 146          * cause us to abort the Guest.
 147          */
 148         cpu->regs->trapnum = 256;
 149
 150         /*
 151          * Now: we push the "eflags" register on the stack, then do an "lcall".
 152          * This is how we change from using the kernel code segment to using
 153          * the dedicated lguest code segment, as well as jumping into the
 154          * Switcher.
 155          *
 156          * The lcall also pushes the old code segment (KERNEL_CS) onto the
 157          * stack, then the address of this call.  This stack layout happens to
 158          * exactly match the stack layout created by an interrupt...
 159          */
 160         asm volatile("pushf; lcall *lguest_entry"
 161                      /*
 162                       * This is how we tell GCC that %eax ("a") and %ebx ("b")
 163                       * are changed by this routine.  The "=" means output.
 164                       */
 165                      : "=a"(clobber), "=b"(clobber)
 166                      /*
 167                       * %eax contains the pages pointer.  ("0" refers to the
 168                       * 0-th argument above, ie "a").  %ebx contains the
 169                       * physical address of the Guest's top-level page
 170                       * directory.
 171                       */
 172                      : "0"(pages), "1"(__pa(cpu->lg->pgdirs[cpu->cpu_pgd].pgdir))
 173                      /*
 174                       * We tell gcc that all these registers could change,
 175                       * which means we don't have to save and restore them in
 176                       * the Switcher.
 177                       */
 178                      : "memory", "%edx", "%ecx", "%edi", "%esi");
 179 }
 180 /*:*/
 181
 182 /*M:002
 183  * There are hooks in the scheduler which we can register to tell when we
 184  * get kicked off the CPU (preempt_notifier_register()).  This would allow us
 185  * to lazily disable SYSENTER which would regain some performance, and should
 186  * also simplify copy_in_guest_info().  Note that we'd still need to restore
 187  * things when we exit to Launcher userspace, but that's fairly easy.
 188  *
 189  * We could also try using these hooks for PGE, but that might be too expensive.
 190  *
 191  * The hooks were designed for KVM, but we can also put them to good use.
 192 :*/
 193
 194 /*H:040
 195  * This is the i386-specific code to setup and run the Guest.  Interrupts
 196  * are disabled: we own the CPU.
 197  */
 198 void lguest_arch_run_guest(struct lg_cpu *cpu)
 199 {
 200         /*
 201          * Remember the awfully-named TS bit?  If the Guest has asked to set it
 202          * we set it now, so we can trap and pass that trap to the Guest if it
 203          * uses the FPU.
 204          */
 205         if (cpu->ts && user_has_fpu())
 206                 stts();
 207
 208         /*
 209          * SYSENTER is an optimized way of doing system calls.  We can't allow
 210          * it because it always jumps to privilege level 0.  A normal Guest
 211          * won't try it because we don't advertise it in CPUID, but a malicious
 212          * Guest (or malicious Guest userspace program) could, so we tell the
 213          * CPU to disable it before running the Guest.
 214          */
 215         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
 216                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, 0, 0);
 217
 218         /*
 219          * Now we actually run the Guest.  It will return when something
 220          * interesting happens, and we can examine its registers to see what it
 221          * was doing.
 222          */
 223         run_guest_once(cpu, lguest_pages(raw_smp_processor_id()));
 224
 225         /*
 226          * Note that the "regs" structure contains two extra entries which are
 227          * not really registers: a trap number which says what interrupt or
 228          * trap made the switcher code come back, and an error code which some
 229          * traps set.
 230          */
 231
 232          /* Restore SYSENTER if it's supposed to be on. */
 233          if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
 234                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, __KERNEL_CS, 0);
 235
 236         /* Clear the host TS bit if it was set above. */
 237         if (cpu->ts && user_has_fpu())
 238                 clts();
 239
 240         /*
 241          * If the Guest page faulted, then the cr2 register will tell us the
 242          * bad virtual address.  We have to grab this now, because once we
 243          * re-enable interrupts an interrupt could fault and thus overwrite
 244          * cr2, or we could even move off to a different CPU.
 245          */
 246         if (cpu->regs->trapnum == 14)
 247                 cpu->arch.last_pagefault = read_cr2();
 248         /*
 249          * Similarly, if we took a trap because the Guest used the FPU,
 250          * we have to restore the FPU it expects to see.
 251          * math_state_restore() may sleep and we may even move off to
 252          * a different CPU. So all the critical stuff should be done
 253          * before this.
 254          */
 255         else if (cpu->regs->trapnum == 7 && !user_has_fpu())
 256                 math_state_restore();
 257 }
 258
 259 /*H:130
 260  * Now we've examined the hypercall code; our Guest can make requests.
 261  * Our Guest is usually so well behaved; it never tries to do things it isn't
 262  * allowed to, and uses hypercalls instead.  Unfortunately, Linux's paravirtual
 263  * infrastructure isn't quite complete, because it doesn't contain replacements
 264  * for the Intel I/O instructions.  As a result, the Guest sometimes fumbles
 265  * across one during the boot process as it probes for various things which are
 266  * usually attached to a PC.
 267  *
 268  * When the Guest uses one of these instructions, we get a trap (General
 269  * Protection Fault) and come here.  We see if it's one of those troublesome
 270  * instructions and skip over it.  We return true if we did.
 271  */
 272 static int emulate_insn(struct lg_cpu *cpu)
 273 {
 274         u8 insn;
 275         unsigned int insnlen = 0, in = 0, small_operand = 0;
 276         /*
 277          * The eip contains the *virtual* address of the Guest's instruction:
 278          * walk the Guest's page tables to find the "physical" address.
 279          */
 280         unsigned long physaddr = guest_pa(cpu, cpu->regs->eip);
 281
 282         /*
 283          * This must be the Guest kernel trying to do something, not userspace!
 284          * The bottom two bits of the CS segment register are the privilege
 285          * level.
 286          */
 287         if ((cpu->regs->cs & 3) != GUEST_PL)
 288                 return 0;
 289
 290         /* Decoding x86 instructions is icky. */
 291         insn = lgread(cpu, physaddr, u8);
 292
 293         /*
 294          * Around 2.6.33, the kernel started using an emulation for the
 295          * cmpxchg8b instruction in early boot on many configurations.  This
 296          * code isn't paravirtualized, and it tries to disable interrupts.
 297          * Ignore it, which will Mostly Work.
 298          */
 299         if (insn == 0xfa) {
 300                 /* "cli", or Clear Interrupt Enable instruction.  Skip it. */
 301                 cpu->regs->eip++;
 302                 return 1;
 303         }
 304
 305         /*
 306          * 0x66 is an "operand prefix".  It means a 16, not 32 bit in/out.
 307          */
 308         if (insn == 0x66) {
 309                 small_operand = 1;
 310                 /* The instruction is 1 byte so far, read the next byte. */
 311                 insnlen = 1;
 312                 insn = lgread(cpu, physaddr + insnlen, u8);
 313         }
 314
 315         /*
 316          * We can ignore the lower bit for the moment and decode the 4 opcodes
 317          * we need to emulate.
 318          */
 319         switch (insn & 0xFE) {
 320         case 0xE4: /* in     <next byte>,%al */
 321                 insnlen += 2;
 322                 in = 1;
 323                 break;
 324         case 0xEC: /* in     (%dx),%al */
 325                 insnlen += 1;
 326                 in = 1;
 327                 break;
 328         case 0xE6: /* out    %al,<next byte> */
 329                 insnlen += 2;
 330                 break;
 331         case 0xEE: /* out    %al,(%dx) */
 332                 insnlen += 1;
 333                 break;
 334         default:
 335                 /* OK, we don't know what this is, can't emulate. */
 336                 return 0;
 337         }
 338
 339         /*
 340          * If it was an "IN" instruction, they expect the result to be read
 341          * into %eax, so we change %eax.  We always return all-ones, which
 342          * traditionally means "there's nothing there".
 343          */
 344         if (in) {
 345                 /* Lower bit tells means it's a 32/16 bit access */
 346                 if (insn & 0x1) {
 347                         if (small_operand)
 348                                 cpu->regs->eax |= 0xFFFF;
 349                         else
 350                                 cpu->regs->eax = 0xFFFFFFFF;
 351                 } else
 352                         cpu->regs->eax |= 0xFF;
 353         }
 354         /* Finally, we've "done" the instruction, so move past it. */
 355         cpu->regs->eip += insnlen;
 356         /* Success! */
 357         return 1;
 358 }
 359
 360 /*H:050 Once we've re-enabled interrupts, we look at why the Guest exited. */
 361 void lguest_arch_handle_trap(struct lg_cpu *cpu)
 362 {
 363         switch (cpu->regs->trapnum) {
 364         case 13: /* We've intercepted a General Protection Fault. */
 365                 /*
 366                  * Check if this was one of those annoying IN or OUT
 367                  * instructions which we need to emulate.  If so, we just go
 368                  * back into the Guest after we've done it.
 369                  */
 370                 if (cpu->regs->errcode == 0) {
 371                         if (emulate_insn(cpu))
 372                                 return;
 373                 }
 374                 break;
 375         case 14: /* We've intercepted a Page Fault. */
 376                 /*
 377                  * The Guest accessed a virtual address that wasn't mapped.
 378                  * This happens a lot: we don't actually set up most of the page
 379                  * tables for the Guest at all when we start: as it runs it asks
 380                  * for more and more, and we set them up as required. In this
 381                  * case, we don't even tell the Guest that the fault happened.
 382                  *
 383                  * The errcode tells whether this was a read or a write, and
 384                  * whether kernel or userspace code.
 385                  */
 386                 if (demand_page(cpu, cpu->arch.last_pagefault,
 387                                 cpu->regs->errcode))
 388                         return;
 389
 390                 /*
 391                  * OK, it's really not there (or not OK): the Guest needs to
 392                  * know.  We write out the cr2 value so it knows where the
 393                  * fault occurred.
 394                  *
 395                  * Note that if the Guest were really messed up, this could
 396                  * happen before it's done the LHCALL_LGUEST_INIT hypercall, so
 397                  * lg->lguest_data could be NULL
 398                  */
 399                 if (cpu->lg->lguest_data &&
 400                     put_user(cpu->arch.last_pagefault,
 401                              &cpu->lg->lguest_data->cr2))
 402                         kill_guest(cpu, "Writing cr2");
 403                 break;
 404         case 7: /* We've intercepted a Device Not Available fault. */
 405                 /*
 406                  * If the Guest doesn't want to know, we already restored the
 407                  * Floating Point Unit, so we just continue without telling it.
 408                  */
 409                 if (!cpu->ts)
 410                         return;
 411                 break;
 412         case 32 ... 255:
 413                 /*
 414                  * These values mean a real interrupt occurred, in which case
 415                  * the Host handler has already been run. We just do a
 416                  * friendly check if another process should now be run, then
 417                  * return to run the Guest again.
 418                  */
 419                 cond_resched();
 420                 return;
 421         case LGUEST_TRAP_ENTRY:
 422                 /*
 423                  * Our 'struct hcall_args' maps directly over our regs: we set
 424                  * up the pointer now to indicate a hypercall is pending.
 425                  */
 426                 cpu->hcall = (struct hcall_args *)cpu->regs;
 427                 return;
 428         }
 429
 430         /* We didn't handle the trap, so it needs to go to the Guest. */
 431         if (!deliver_trap(cpu, cpu->regs->trapnum))
 432                 /*
 433                  * If the Guest doesn't have a handler (either it hasn't
 434                  * registered any yet, or it's one of the faults we don't let
 435                  * it handle), it dies with this cryptic error message.
 436                  */
 437                 kill_guest(cpu, "unhandled trap %li at %#lx (%#lx)",
 438                            cpu->regs->trapnum, cpu->regs->eip,
 439                            cpu->regs->trapnum == 14 ? cpu->arch.last_pagefault
 440                            : cpu->regs->errcode);
 441 }
 442
 443 /*
 444  * Now we can look at each of the routines this calls, in increasing order of
 445  * complexity: do_hypercalls(), emulate_insn(), maybe_do_interrupt(),
 446  * deliver_trap() and demand_page().  After all those, we'll be ready to
 447  * examine the Switcher, and our philosophical understanding of the Host/Guest
 448  * duality will be complete.
 449 :*/
 450 static void adjust_pge(void *on)
 451 {
 452         if (on)
 453                 write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_PGE);
 454         else
 455                 write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_PGE);
 456 }
 457
 458 /*H:020
 459  * Now the Switcher is mapped and every thing else is ready, we need to do
 460  * some more i386-specific initialization.
 461  */
 462 void __init lguest_arch_host_init(void)
 463 {
 464         int i;
 465
 466         /*
 467          * Most of the x86/switcher_32.S doesn't care that it's been moved; on
 468          * Intel, jumps are relative, and it doesn't access any references to
 469          * external code or data.
 470          *
 471          * The only exception is the interrupt handlers in switcher.S: their
 472          * addresses are placed in a table (default_idt_entries), so we need to
 473          * update the table with the new addresses.  switcher_offset() is a
 474          * convenience function which returns the distance between the
 475          * compiled-in switcher code and the high-mapped copy we just made.
 476          */
 477         for (i = 0; i < IDT_ENTRIES; i++)
 478                 default_idt_entries[i] += switcher_offset();
 479
 480         /*
 481          * Set up the Switcher's per-cpu areas.
 482          *
 483          * Each CPU gets two pages of its own within the high-mapped region
 484          * (aka. "struct lguest_pages").  Much of this can be initialized now,
 485          * but some depends on what Guest we are running (which is set up in
 486          * copy_in_guest_info()).
 487          */
 488         for_each_possible_cpu(i) {
 489                 /* lguest_pages() returns this CPU's two pages. */
 490                 struct lguest_pages *pages = lguest_pages(i);
 491                 /* This is a convenience pointer to make the code neater. */
 492                 struct lguest_ro_state *state = &pages->state;
 493
 494                 /*
 495                  * The Global Descriptor Table: the Host has a different one
 496                  * for each CPU.  We keep a descriptor for the GDT which says
 497                  * where it is and how big it is (the size is actually the last
 498                  * byte, not the size, hence the "-1").
 499                  */
 500                 state->host_gdt_desc.size = GDT_SIZE-1;
 501                 state->host_gdt_desc.address = (long)get_cpu_gdt_table(i);
 502
 503                 /*
 504                  * All CPUs on the Host use the same Interrupt Descriptor
 505                  * Table, so we just use store_idt(), which gets this CPU's IDT
 506                  * descriptor.
 507                  */
 508                 store_idt(&state->host_idt_desc);
 509
 510                 /*
 511                  * The descriptors for the Guest's GDT and IDT can be filled
 512                  * out now, too.  We copy the GDT & IDT into ->guest_gdt and
 513                  * ->guest_idt before actually running the Guest.
 514                  */
 515                 state->guest_idt_desc.size = sizeof(state->guest_idt)-1;
 516                 state->guest_idt_desc.address = (long)&state->guest_idt;
 517                 state->guest_gdt_desc.size = sizeof(state->guest_gdt)-1;
 518                 state->guest_gdt_desc.address = (long)&state->guest_gdt;
 519
 520                 /*
 521                  * We know where we want the stack to be when the Guest enters
 522                  * the Switcher: in pages->regs.  The stack grows upwards, so
 523                  * we start it at the end of that structure.
 524                  */
 525                 state->guest_tss.sp0 = (long)(&pages->regs + 1);
 526                 /*
 527                  * And this is the GDT entry to use for the stack: we keep a
 528                  * couple of special LGUEST entries.
 529                  */
 530                 state->guest_tss.ss0 = LGUEST_DS;
 531
 532                 /*
 533                  * x86 can have a finegrained bitmap which indicates what I/O
 534                  * ports the process can use.  We set it to the end of our
 535                  * structure, meaning "none".
 536                  */
 537                 state->guest_tss.io_bitmap_base = sizeof(state->guest_tss);
 538
 539                 /*
 540                  * Some GDT entries are the same across all Guests, so we can
 541                  * set them up now.
 542                  */
 543                 setup_default_gdt_entries(state);
 544                 /* Most IDT entries are the same for all Guests, too.*/
 545                 setup_default_idt_entries(state, default_idt_entries);
 546
 547                 /*
 548                  * The Host needs to be able to use the LGUEST segments on this
 549                  * CPU, too, so put them in the Host GDT.
 550                  */
 551                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
 552                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_DS] = FULL_SEGMENT;
 553         }
 554
 555         /*
 556          * In the Switcher, we want the %cs segment register to use the
 557          * LGUEST_CS GDT entry: we've put that in the Host and Guest GDTs, so
 558          * it will be undisturbed when we switch.  To change %cs and jump we
 559          * need this structure to feed to Intel's "lcall" instruction.
 560          */
 561         lguest_entry.offset = (long)switch_to_guest + switcher_offset();
 562         lguest_entry.segment = LGUEST_CS;
 563
 564         /*
 565          * Finally, we need to turn off "Page Global Enable".  PGE is an
 566          * optimization where page table entries are specially marked to show
 567          * they never change.  The Host kernel marks all the kernel pages this
 568          * way because it's always present, even when userspace is running.
 569          *
 570          * Lguest breaks this: unbeknownst to the rest of the Host kernel, we
 571          * switch to the Guest kernel.  If you don't disable this on all CPUs,
 572          * you'll get really weird bugs that you'll chase for two days.
 573          *
 574          * I used to turn PGE off every time we switched to the Guest and back
 575          * on when we return, but that slowed the Switcher down noticibly.
 576          */
 577
 578         /*
 579          * We don't need the complexity of CPUs coming and going while we're
 580          * doing this.
 581          */
 582         get_online_cpus();
 583         if (cpu_has_pge) { /* We have a broader idea of "global". */
 584                 /* Remember that this was originally set (for cleanup). */
 585                 cpu_had_pge = 1;
 586                 /*
 587                  * adjust_pge is a helper function which sets or unsets the PGE
 588                  * bit on its CPU, depending on the argument (0 == unset).
 589                  */
 590                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)0, 1);
 591                 /* Turn off the feature in the global feature set. */
 592                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
 593         }
 594         put_online_cpus();
 595 }
 596 /*:*/
 597
 598 void __exit lguest_arch_host_fini(void)
 599 {
 600         /* If we had PGE before we started, turn it back on now. */
 601         get_online_cpus();
 602         if (cpu_had_pge) {
 603                 set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
 604                 /* adjust_pge's argument "1" means set PGE. */
 605                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)1, 1);
 606         }
 607         put_online_cpus();
 608 }
 609
 610
 611 /*H:122 The i386-specific hypercalls simply farm out to the right functions. */
 612 int lguest_arch_do_hcall(struct lg_cpu *cpu, struct hcall_args *args)
 613 {
 614         switch (args->arg0) {
 615         case LHCALL_LOAD_GDT_ENTRY:
 616                 load_guest_gdt_entry(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
 617                 break;
 618         case LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY:
 619                 load_guest_idt_entry(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
 620                 break;
 621         case LHCALL_LOAD_TLS:
 622                 guest_load_tls(cpu, args->arg1);
 623                 break;
 624         default:
 625                 /* Bad Guest.  Bad! */
 626                 return -EIO;
 627         }
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 /*H:126 i386-specific hypercall initialization: */
 632 int lguest_arch_init_hypercalls(struct lg_cpu *cpu)
 633 {
 634         u32 tsc_speed;
 635
 636         /*
 637          * The pointer to the Guest's "struct lguest_data" is the only argument.
 638          * We check that address now.
 639          */
 640         if (!lguest_address_ok(cpu->lg, cpu->hcall->arg1,
 641                                sizeof(*cpu->lg->lguest_data)))
 642                 return -EFAULT;
 643
 644         /*
 645          * Having checked it, we simply set lg->lguest_data to point straight
 646          * into the Launcher's memory at the right place and then use
 647          * copy_to_user/from_user from now on, instead of lgread/write.  I put
 648          * this in to show that I'm not immune to writing stupid
 649          * optimizations.
 650          */
 651         cpu->lg->lguest_data = cpu->lg->mem_base + cpu->hcall->arg1;
 652
 653         /*
 654          * We insist that the Time Stamp Counter exist and doesn't change with
 655          * cpu frequency.  Some devious chip manufacturers decided that TSC
 656          * changes could be handled in software.  I decided that time going
 657          * backwards might be good for benchmarks, but it's bad for users.
 658          *
 659          * We also insist that the TSC be stable: the kernel detects unreliable
 660          * TSCs for its own purposes, and we use that here.
 661          */
 662         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) && !check_tsc_unstable())
 663                 tsc_speed = tsc_khz;
 664         else
 665                 tsc_speed = 0;
 666         if (put_user(tsc_speed, &cpu->lg->lguest_data->tsc_khz))
 667                 return -EFAULT;
 668
 669         /* The interrupt code might not like the system call vector. */
 670         if (!check_syscall_vector(cpu->lg))
 671                 kill_guest(cpu, "bad syscall vector");
 672
 673         return 0;
 674 }
 675 /*:*/
 676
 677 /*L:030
 678  * Most of the Guest's registers are left alone: we used get_zeroed_page() to
 679  * allocate the structure, so they will be 0.
 680  */
 681 void lguest_arch_setup_regs(struct lg_cpu *cpu, unsigned long start)
 682 {
 683         struct lguest_regs *regs = cpu->regs;
 684
 685         /*
 686          * There are four "segment" registers which the Guest needs to boot:
 687          * The "code segment" register (cs) refers to the kernel code segment
 688          * __KERNEL_CS, and the "data", "extra" and "stack" segment registers
 689          * refer to the kernel data segment __KERNEL_DS.
 690          *
 691          * The privilege level is packed into the lower bits.  The Guest runs
 692          * at privilege level 1 (GUEST_PL).
 693          */
 694         regs->ds = regs->es = regs->ss = __KERNEL_DS|GUEST_PL;
 695         regs->cs = __KERNEL_CS|GUEST_PL;
 696
 697         /*
 698          * The "eflags" register contains miscellaneous flags.  Bit 1 (0x002)
 699          * is supposed to always be "1".  Bit 9 (0x200) controls whether
 700          * interrupts are enabled.  We always leave interrupts enabled while
 701          * running the Guest.
 702          */
 703         regs->eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_FIXED;
 704
 705         /*
 706          * The "Extended Instruction Pointer" register says where the Guest is
 707          * running.
 708          */
 709         regs->eip = start;
 710
 711         /*
 712          * %esi points to our boot information, at physical address 0, so don't
 713          * touch it.
 714          */
 715
 716         /* There are a couple of GDT entries the Guest expects at boot. */
 717         setup_guest_gdt(cpu);
 718 }