6adfd7ba4c977434221d859185772f26530c8bc7
[pandora-kernel.git] / 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 <asm/tlbflush.h>
51 #include "../lg.h"
52
53 static int cpu_had_pge;
54
55 static struct {
56         unsigned long offset;
57         unsigned short segment;
58 } lguest_entry;
59
60 /* Offset from where switcher.S was compiled to where we've copied it */
61 static unsigned long switcher_offset(void)
62 {
63         return switcher_addr - (unsigned long)start_switcher_text;
64 }
65
66 /* This cpu's struct lguest_pages (after the Switcher text page) */
67 static struct lguest_pages *lguest_pages(unsigned int cpu)
68 {
69         return &(((struct lguest_pages *)(switcher_addr + PAGE_SIZE))[cpu]);
70 }
71
72 static DEFINE_PER_CPU(struct lg_cpu *, lg_last_cpu);
73
74 /*S:010
75  * We approach the Switcher.
76  *
77  * Remember that each CPU has two pages which are visible to the Guest when it
78  * runs on that CPU.  This has to contain the state for that Guest: we copy the
79  * state in just before we run the Guest.
80  *
81  * Each Guest has "changed" flags which indicate what has changed in the Guest
82  * since it last ran.  We saw this set in interrupts_and_traps.c and
83  * segments.c.
84  */
85 static void copy_in_guest_info(struct lg_cpu *cpu, struct lguest_pages *pages)
86 {
87         /*
88          * Copying all this data can be quite expensive.  We usually run the
89          * same Guest we ran last time (and that Guest hasn't run anywhere else
90          * meanwhile).  If that's not the case, we pretend everything in the
91          * Guest has changed.
92          */
93         if (__this_cpu_read(lg_last_cpu) != cpu || cpu->last_pages != pages) {
94                 __this_cpu_write(lg_last_cpu, cpu);
95                 cpu->last_pages = pages;
96                 cpu->changed = CHANGED_ALL;
97         }
98
99         /*
100          * These copies are pretty cheap, so we do them unconditionally: */
101         /* Save the current Host top-level page directory.
102          */
103         pages->state.host_cr3 = __pa(current->mm->pgd);
104         /*
105          * Set up the Guest's page tables to see this CPU's pages (and no
106          * other CPU's pages).
107          */
108         map_switcher_in_guest(cpu, pages);
109         /*
110          * Set up the two "TSS" members which tell the CPU what stack to use
111          * for traps which do directly into the Guest (ie. traps at privilege
112          * level 1).
113          */
114         pages->state.guest_tss.sp1 = cpu->esp1;
115         pages->state.guest_tss.ss1 = cpu->ss1;
116
117         /* Copy direct-to-Guest trap entries. */
118         if (cpu->changed & CHANGED_IDT)
119                 copy_traps(cpu, pages->state.guest_idt, default_idt_entries);
120
121         /* Copy all GDT entries which the Guest can change. */
122         if (cpu->changed & CHANGED_GDT)
123                 copy_gdt(cpu, pages->state.guest_gdt);
124         /* If only the TLS entries have changed, copy them. */
125         else if (cpu->changed & CHANGED_GDT_TLS)
126                 copy_gdt_tls(cpu, pages->state.guest_gdt);
127
128         /* Mark the Guest as unchanged for next time. */
129         cpu->changed = 0;
130 }
131
132 /* Finally: the code to actually call into the Switcher to run the Guest. */
133 static void run_guest_once(struct lg_cpu *cpu, struct lguest_pages *pages)
134 {
135         /* This is a dummy value we need for GCC's sake. */
136         unsigned int clobber;
137
138         /*
139          * Copy the guest-specific information into this CPU's "struct
140          * lguest_pages".
141          */
142         copy_in_guest_info(cpu, pages);
143
144         /*
145          * Set the trap number to 256 (impossible value).  If we fault while
146          * switching to the Guest (bad segment registers or bug), this will
147          * cause us to abort the Guest.
148          */
149         cpu->regs->trapnum = 256;
150
151         /*
152          * Now: we push the "eflags" register on the stack, then do an "lcall".
153          * This is how we change from using the kernel code segment to using
154          * the dedicated lguest code segment, as well as jumping into the
155          * Switcher.
156          *
157          * The lcall also pushes the old code segment (KERNEL_CS) onto the
158          * stack, then the address of this call.  This stack layout happens to
159          * exactly match the stack layout created by an interrupt...
160          */
161         asm volatile("pushf; lcall *%4"
162                      /*
163                       * This is how we tell GCC that %eax ("a") and %ebx ("b")
164                       * are changed by this routine.  The "=" means output.
165                       */
166                      : "=a"(clobber), "=b"(clobber)
167                      /*
168                       * %eax contains the pages pointer.  ("0" refers to the
169                       * 0-th argument above, ie "a").  %ebx contains the
170                       * physical address of the Guest's top-level page
171                       * directory.
172                       */
173                      : "0"(pages), 
174                        "1"(__pa(cpu->lg->pgdirs[cpu->cpu_pgd].pgdir)),
175                        "m"(lguest_entry)
176                      /*
177                       * We tell gcc that all these registers could change,
178                       * which means we don't have to save and restore them in
179                       * the Switcher.
180                       */
181                      : "memory", "%edx", "%ecx", "%edi", "%esi");
182 }
183 /*:*/
184
185 /*M:002
186  * There are hooks in the scheduler which we can register to tell when we
187  * get kicked off the CPU (preempt_notifier_register()).  This would allow us
188  * to lazily disable SYSENTER which would regain some performance, and should
189  * also simplify copy_in_guest_info().  Note that we'd still need to restore
190  * things when we exit to Launcher userspace, but that's fairly easy.
191  *
192  * We could also try using these hooks for PGE, but that might be too expensive.
193  *
194  * The hooks were designed for KVM, but we can also put them to good use.
195 :*/
196
197 /*H:040
198  * This is the i386-specific code to setup and run the Guest.  Interrupts
199  * are disabled: we own the CPU.
200  */
201 void lguest_arch_run_guest(struct lg_cpu *cpu)
202 {
203         /*
204          * Remember the awfully-named TS bit?  If the Guest has asked to set it
205          * we set it now, so we can trap and pass that trap to the Guest if it
206          * uses the FPU.
207          */
208         if (cpu->ts && user_has_fpu())
209                 stts();
210
211         /*
212          * SYSENTER is an optimized way of doing system calls.  We can't allow
213          * it because it always jumps to privilege level 0.  A normal Guest
214          * won't try it because we don't advertise it in CPUID, but a malicious
215          * Guest (or malicious Guest userspace program) could, so we tell the
216          * CPU to disable it before running the Guest.
217          */
218         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
219                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, 0, 0);
220
221         /*
222          * Now we actually run the Guest.  It will return when something
223          * interesting happens, and we can examine its registers to see what it
224          * was doing.
225          */
226         run_guest_once(cpu, lguest_pages(raw_smp_processor_id()));
227
228         /*
229          * Note that the "regs" structure contains two extra entries which are
230          * not really registers: a trap number which says what interrupt or
231          * trap made the switcher code come back, and an error code which some
232          * traps set.
233          */
234
235          /* Restore SYSENTER if it's supposed to be on. */
236          if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
237                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, __KERNEL_CS, 0);
238
239         /* Clear the host TS bit if it was set above. */
240         if (cpu->ts && user_has_fpu())
241                 clts();
242
243         /*
244          * If the Guest page faulted, then the cr2 register will tell us the
245          * bad virtual address.  We have to grab this now, because once we
246          * re-enable interrupts an interrupt could fault and thus overwrite
247          * cr2, or we could even move off to a different CPU.
248          */
249         if (cpu->regs->trapnum == 14)
250                 cpu->arch.last_pagefault = read_cr2();
251         /*
252          * Similarly, if we took a trap because the Guest used the FPU,
253          * we have to restore the FPU it expects to see.
254          * math_state_restore() may sleep and we may even move off to
255          * a different CPU. So all the critical stuff should be done
256          * before this.
257          */
258         else if (cpu->regs->trapnum == 7 && !user_has_fpu())
259                 math_state_restore();
260 }
261
262 /*H:130
263  * Now we've examined the hypercall code; our Guest can make requests.
264  * Our Guest is usually so well behaved; it never tries to do things it isn't
265  * allowed to, and uses hypercalls instead.  Unfortunately, Linux's paravirtual
266  * infrastructure isn't quite complete, because it doesn't contain replacements
267  * for the Intel I/O instructions.  As a result, the Guest sometimes fumbles
268  * across one during the boot process as it probes for various things which are
269  * usually attached to a PC.
270  *
271  * When the Guest uses one of these instructions, we get a trap (General
272  * Protection Fault) and come here.  We see if it's one of those troublesome
273  * instructions and skip over it.  We return true if we did.
274  */
275 static int emulate_insn(struct lg_cpu *cpu)
276 {
277         u8 insn;
278         unsigned int insnlen = 0, in = 0, small_operand = 0;
279         /*
280          * The eip contains the *virtual* address of the Guest's instruction:
281          * walk the Guest's page tables to find the "physical" address.
282          */
283         unsigned long physaddr = guest_pa(cpu, cpu->regs->eip);
284
285         /*
286          * This must be the Guest kernel trying to do something, not userspace!
287          * The bottom two bits of the CS segment register are the privilege
288          * level.
289          */
290         if ((cpu->regs->cs & 3) != GUEST_PL)
291                 return 0;
292
293         /* Decoding x86 instructions is icky. */
294         insn = lgread(cpu, physaddr, u8);
295
296         /*
297          * Around 2.6.33, the kernel started using an emulation for the
298          * cmpxchg8b instruction in early boot on many configurations.  This
299          * code isn't paravirtualized, and it tries to disable interrupts.
300          * Ignore it, which will Mostly Work.
301          */
302         if (insn == 0xfa) {
303                 /* "cli", or Clear Interrupt Enable instruction.  Skip it. */
304                 cpu->regs->eip++;
305                 return 1;
306         }
307
308         /*
309          * 0x66 is an "operand prefix".  It means a 16, not 32 bit in/out.
310          */
311         if (insn == 0x66) {
312                 small_operand = 1;
313                 /* The instruction is 1 byte so far, read the next byte. */
314                 insnlen = 1;
315                 insn = lgread(cpu, physaddr + insnlen, u8);
316         }
317
318         /*
319          * We can ignore the lower bit for the moment and decode the 4 opcodes
320          * we need to emulate.
321          */
322         switch (insn & 0xFE) {
323         case 0xE4: /* in     <next byte>,%al */
324                 insnlen += 2;
325                 in = 1;
326                 break;
327         case 0xEC: /* in     (%dx),%al */
328                 insnlen += 1;
329                 in = 1;
330                 break;
331         case 0xE6: /* out    %al,<next byte> */
332                 insnlen += 2;
333                 break;
334         case 0xEE: /* out    %al,(%dx) */
335                 insnlen += 1;
336                 break;
337         default:
338                 /* OK, we don't know what this is, can't emulate. */
339                 return 0;
340         }
341
342         /*
343          * If it was an "IN" instruction, they expect the result to be read
344          * into %eax, so we change %eax.  We always return all-ones, which
345          * traditionally means "there's nothing there".
346          */
347         if (in) {
348                 /* Lower bit tells means it's a 32/16 bit access */
349                 if (insn & 0x1) {
350                         if (small_operand)
351                                 cpu->regs->eax |= 0xFFFF;
352                         else
353                                 cpu->regs->eax = 0xFFFFFFFF;
354                 } else
355                         cpu->regs->eax |= 0xFF;
356         }
357         /* Finally, we've "done" the instruction, so move past it. */
358         cpu->regs->eip += insnlen;
359         /* Success! */
360         return 1;
361 }
362
363 /*H:050 Once we've re-enabled interrupts, we look at why the Guest exited. */
364 void lguest_arch_handle_trap(struct lg_cpu *cpu)
365 {
366         switch (cpu->regs->trapnum) {
367         case 13: /* We've intercepted a General Protection Fault. */
368                 /*
369                  * Check if this was one of those annoying IN or OUT
370                  * instructions which we need to emulate.  If so, we just go
371                  * back into the Guest after we've done it.
372                  */
373                 if (cpu->regs->errcode == 0) {
374                         if (emulate_insn(cpu))
375                                 return;
376                 }
377                 break;
378         case 14: /* We've intercepted a Page Fault. */
379                 /*
380                  * The Guest accessed a virtual address that wasn't mapped.
381                  * This happens a lot: we don't actually set up most of the page
382                  * tables for the Guest at all when we start: as it runs it asks
383                  * for more and more, and we set them up as required. In this
384                  * case, we don't even tell the Guest that the fault happened.
385                  *
386                  * The errcode tells whether this was a read or a write, and
387                  * whether kernel or userspace code.
388                  */
389                 if (demand_page(cpu, cpu->arch.last_pagefault,
390                                 cpu->regs->errcode))
391                         return;
392
393                 /*
394                  * OK, it's really not there (or not OK): the Guest needs to
395                  * know.  We write out the cr2 value so it knows where the
396                  * fault occurred.
397                  *
398                  * Note that if the Guest were really messed up, this could
399                  * happen before it's done the LHCALL_LGUEST_INIT hypercall, so
400                  * lg->lguest_data could be NULL
401                  */
402                 if (cpu->lg->lguest_data &&
403                     put_user(cpu->arch.last_pagefault,
404                              &cpu->lg->lguest_data->cr2))
405                         kill_guest(cpu, "Writing cr2");
406                 break;
407         case 7: /* We've intercepted a Device Not Available fault. */
408                 /*
409                  * If the Guest doesn't want to know, we already restored the
410                  * Floating Point Unit, so we just continue without telling it.
411                  */
412                 if (!cpu->ts)
413                         return;
414                 break;
415         case 32 ... 255:
416                 /*
417                  * These values mean a real interrupt occurred, in which case
418                  * the Host handler has already been run. We just do a
419                  * friendly check if another process should now be run, then
420                  * return to run the Guest again.
421                  */
422                 cond_resched();
423                 return;
424         case LGUEST_TRAP_ENTRY:
425                 /*
426                  * Our 'struct hcall_args' maps directly over our regs: we set
427                  * up the pointer now to indicate a hypercall is pending.
428                  */
429                 cpu->hcall = (struct hcall_args *)cpu->regs;
430                 return;
431         }
432
433         /* We didn't handle the trap, so it needs to go to the Guest. */
434         if (!deliver_trap(cpu, cpu->regs->trapnum))
435                 /*
436                  * If the Guest doesn't have a handler (either it hasn't
437                  * registered any yet, or it's one of the faults we don't let
438                  * it handle), it dies with this cryptic error message.
439                  */
440                 kill_guest(cpu, "unhandled trap %li at %#lx (%#lx)",
441                            cpu->regs->trapnum, cpu->regs->eip,
442                            cpu->regs->trapnum == 14 ? cpu->arch.last_pagefault
443                            : cpu->regs->errcode);
444 }
445
446 /*
447  * Now we can look at each of the routines this calls, in increasing order of
448  * complexity: do_hypercalls(), emulate_insn(), maybe_do_interrupt(),
449  * deliver_trap() and demand_page().  After all those, we'll be ready to
450  * examine the Switcher, and our philosophical understanding of the Host/Guest
451  * duality will be complete.
452 :*/
453 static void adjust_pge(void *on)
454 {
455         if (on)
456                 cr4_set_bits(X86_CR4_PGE);
457         else
458                 cr4_clear_bits(X86_CR4_PGE);
459 }
460
461 /*H:020
462  * Now the Switcher is mapped and every thing else is ready, we need to do
463  * some more i386-specific initialization.
464  */
465 void __init lguest_arch_host_init(void)
466 {
467         int i;
468
469         /*
470          * Most of the x86/switcher_32.S doesn't care that it's been moved; on
471          * Intel, jumps are relative, and it doesn't access any references to
472          * external code or data.
473          *
474          * The only exception is the interrupt handlers in switcher.S: their
475          * addresses are placed in a table (default_idt_entries), so we need to
476          * update the table with the new addresses.  switcher_offset() is a
477          * convenience function which returns the distance between the
478          * compiled-in switcher code and the high-mapped copy we just made.
479          */
480         for (i = 0; i < IDT_ENTRIES; i++)
481                 default_idt_entries[i] += switcher_offset();
482
483         /*
484          * Set up the Switcher's per-cpu areas.
485          *
486          * Each CPU gets two pages of its own within the high-mapped region
487          * (aka. "struct lguest_pages").  Much of this can be initialized now,
488          * but some depends on what Guest we are running (which is set up in
489          * copy_in_guest_info()).
490          */
491         for_each_possible_cpu(i) {
492                 /* lguest_pages() returns this CPU's two pages. */
493                 struct lguest_pages *pages = lguest_pages(i);
494                 /* This is a convenience pointer to make the code neater. */
495                 struct lguest_ro_state *state = &pages->state;
496
497                 /*
498                  * The Global Descriptor Table: the Host has a different one
499                  * for each CPU.  We keep a descriptor for the GDT which says
500                  * where it is and how big it is (the size is actually the last
501                  * byte, not the size, hence the "-1").
502                  */
503                 state->host_gdt_desc.size = GDT_SIZE-1;
504                 state->host_gdt_desc.address = (long)get_cpu_gdt_table(i);
505
506                 /*
507                  * All CPUs on the Host use the same Interrupt Descriptor
508                  * Table, so we just use store_idt(), which gets this CPU's IDT
509                  * descriptor.
510                  */
511                 store_idt(&state->host_idt_desc);
512
513                 /*
514                  * The descriptors for the Guest's GDT and IDT can be filled
515                  * out now, too.  We copy the GDT & IDT into ->guest_gdt and
516                  * ->guest_idt before actually running the Guest.
517                  */
518                 state->guest_idt_desc.size = sizeof(state->guest_idt)-1;
519                 state->guest_idt_desc.address = (long)&state->guest_idt;
520                 state->guest_gdt_desc.size = sizeof(state->guest_gdt)-1;
521                 state->guest_gdt_desc.address = (long)&state->guest_gdt;
522
523                 /*
524                  * We know where we want the stack to be when the Guest enters
525                  * the Switcher: in pages->regs.  The stack grows upwards, so
526                  * we start it at the end of that structure.
527                  */
528                 state->guest_tss.sp0 = (long)(&pages->regs + 1);
529                 /*
530                  * And this is the GDT entry to use for the stack: we keep a
531                  * couple of special LGUEST entries.
532                  */
533                 state->guest_tss.ss0 = LGUEST_DS;
534
535                 /*
536                  * x86 can have a finegrained bitmap which indicates what I/O
537                  * ports the process can use.  We set it to the end of our
538                  * structure, meaning "none".
539                  */
540                 state->guest_tss.io_bitmap_base = sizeof(state->guest_tss);
541
542                 /*
543                  * Some GDT entries are the same across all Guests, so we can
544                  * set them up now.
545                  */
546                 setup_default_gdt_entries(state);
547                 /* Most IDT entries are the same for all Guests, too.*/
548                 setup_default_idt_entries(state, default_idt_entries);
549
550                 /*
551                  * The Host needs to be able to use the LGUEST segments on this
552                  * CPU, too, so put them in the Host GDT.
553                  */
554                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
555                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_DS] = FULL_SEGMENT;
556         }
557
558         /*
559          * In the Switcher, we want the %cs segment register to use the
560          * LGUEST_CS GDT entry: we've put that in the Host and Guest GDTs, so
561          * it will be undisturbed when we switch.  To change %cs and jump we
562          * need this structure to feed to Intel's "lcall" instruction.
563          */
564         lguest_entry.offset = (long)switch_to_guest + switcher_offset();
565         lguest_entry.segment = LGUEST_CS;
566
567         /*
568          * Finally, we need to turn off "Page Global Enable".  PGE is an
569          * optimization where page table entries are specially marked to show
570          * they never change.  The Host kernel marks all the kernel pages this
571          * way because it's always present, even when userspace is running.
572          *
573          * Lguest breaks this: unbeknownst to the rest of the Host kernel, we
574          * switch to the Guest kernel.  If you don't disable this on all CPUs,
575          * you'll get really weird bugs that you'll chase for two days.
576          *
577          * I used to turn PGE off every time we switched to the Guest and back
578          * on when we return, but that slowed the Switcher down noticibly.
579          */
580
581         /*
582          * We don't need the complexity of CPUs coming and going while we're
583          * doing this.
584          */
585         get_online_cpus();
586         if (cpu_has_pge) { /* We have a broader idea of "global". */
587                 /* Remember that this was originally set (for cleanup). */
588                 cpu_had_pge = 1;
589                 /*
590                  * adjust_pge is a helper function which sets or unsets the PGE
591                  * bit on its CPU, depending on the argument (0 == unset).
592                  */
593                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)0, 1);
594                 /* Turn off the feature in the global feature set. */
595                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
596         }
597         put_online_cpus();
598 }
599 /*:*/
600
601 void __exit lguest_arch_host_fini(void)
602 {
603         /* If we had PGE before we started, turn it back on now. */
604         get_online_cpus();
605         if (cpu_had_pge) {
606                 set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
607                 /* adjust_pge's argument "1" means set PGE. */
608                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)1, 1);
609         }
610         put_online_cpus();
611 }
612
613
614 /*H:122 The i386-specific hypercalls simply farm out to the right functions. */
615 int lguest_arch_do_hcall(struct lg_cpu *cpu, struct hcall_args *args)
616 {
617         switch (args->arg0) {
618         case LHCALL_LOAD_GDT_ENTRY:
619                 load_guest_gdt_entry(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
620                 break;
621         case LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY:
622                 load_guest_idt_entry(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
623                 break;
624         case LHCALL_LOAD_TLS:
625                 guest_load_tls(cpu, args->arg1);
626                 break;
627         default:
628                 /* Bad Guest.  Bad! */
629                 return -EIO;
630         }
631         return 0;
632 }
633
634 /*H:126 i386-specific hypercall initialization: */
635 int lguest_arch_init_hypercalls(struct lg_cpu *cpu)
636 {
637         u32 tsc_speed;
638
639         /*
640          * The pointer to the Guest's "struct lguest_data" is the only argument.
641          * We check that address now.
642          */
643         if (!lguest_address_ok(cpu->lg, cpu->hcall->arg1,
644                                sizeof(*cpu->lg->lguest_data)))
645                 return -EFAULT;
646
647         /*
648          * Having checked it, we simply set lg->lguest_data to point straight
649          * into the Launcher's memory at the right place and then use
650          * copy_to_user/from_user from now on, instead of lgread/write.  I put
651          * this in to show that I'm not immune to writing stupid
652          * optimizations.
653          */
654         cpu->lg->lguest_data = cpu->lg->mem_base + cpu->hcall->arg1;
655
656         /*
657          * We insist that the Time Stamp Counter exist and doesn't change with
658          * cpu frequency.  Some devious chip manufacturers decided that TSC
659          * changes could be handled in software.  I decided that time going
660          * backwards might be good for benchmarks, but it's bad for users.
661          *
662          * We also insist that the TSC be stable: the kernel detects unreliable
663          * TSCs for its own purposes, and we use that here.
664          */
665         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) && !check_tsc_unstable())
666                 tsc_speed = tsc_khz;
667         else
668                 tsc_speed = 0;
669         if (put_user(tsc_speed, &cpu->lg->lguest_data->tsc_khz))
670                 return -EFAULT;
671
672         /* The interrupt code might not like the system call vector. */
673         if (!check_syscall_vector(cpu->lg))
674                 kill_guest(cpu, "bad syscall vector");
675
676         return 0;
677 }
678 /*:*/
679
680 /*L:030
681  * Most of the Guest's registers are left alone: we used get_zeroed_page() to
682  * allocate the structure, so they will be 0.
683  */
684 void lguest_arch_setup_regs(struct lg_cpu *cpu, unsigned long start)
685 {
686         struct lguest_regs *regs = cpu->regs;
687
688         /*
689          * There are four "segment" registers which the Guest needs to boot:
690          * The "code segment" register (cs) refers to the kernel code segment
691          * __KERNEL_CS, and the "data", "extra" and "stack" segment registers
692          * refer to the kernel data segment __KERNEL_DS.
693          *
694          * The privilege level is packed into the lower bits.  The Guest runs
695          * at privilege level 1 (GUEST_PL).
696          */
697         regs->ds = regs->es = regs->ss = __KERNEL_DS|GUEST_PL;
698         regs->cs = __KERNEL_CS|GUEST_PL;
699
700         /*
701          * The "eflags" register contains miscellaneous flags.  Bit 1 (0x002)
702          * is supposed to always be "1".  Bit 9 (0x200) controls whether
703          * interrupts are enabled.  We always leave interrupts enabled while
704          * running the Guest.
705          */
706         regs->eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_FIXED;
707
708         /*
709          * The "Extended Instruction Pointer" register says where the Guest is
710          * running.
711          */
712         regs->eip = start;
713
714         /*
715          * %esi points to our boot information, at physical address 0, so don't
716          * touch it.
717          */
718
719         /* There are a couple of GDT entries the Guest expects at boot. */
720         setup_guest_gdt(cpu);
721 }