Merge branch 'soc/sched_clock' into next/soc
[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 "../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 *%4"
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), 
173                        "1"(__pa(cpu->lg->pgdirs[cpu->cpu_pgd].pgdir)),
174                        "m"(lguest_entry)
175                      /*
176                       * We tell gcc that all these registers could change,
177                       * which means we don't have to save and restore them in
178                       * the Switcher.
179                       */
180                      : "memory", "%edx", "%ecx", "%edi", "%esi");
181 }
182 /*:*/
183
184 /*M:002
185  * There are hooks in the scheduler which we can register to tell when we
186  * get kicked off the CPU (preempt_notifier_register()).  This would allow us
187  * to lazily disable SYSENTER which would regain some performance, and should
188  * also simplify copy_in_guest_info().  Note that we'd still need to restore
189  * things when we exit to Launcher userspace, but that's fairly easy.
190  *
191  * We could also try using these hooks for PGE, but that might be too expensive.
192  *
193  * The hooks were designed for KVM, but we can also put them to good use.
194 :*/
195
196 /*H:040
197  * This is the i386-specific code to setup and run the Guest.  Interrupts
198  * are disabled: we own the CPU.
199  */
200 void lguest_arch_run_guest(struct lg_cpu *cpu)
201 {
202         /*
203          * Remember the awfully-named TS bit?  If the Guest has asked to set it
204          * we set it now, so we can trap and pass that trap to the Guest if it
205          * uses the FPU.
206          */
207         if (cpu->ts && user_has_fpu())
208                 stts();
209
210         /*
211          * SYSENTER is an optimized way of doing system calls.  We can't allow
212          * it because it always jumps to privilege level 0.  A normal Guest
213          * won't try it because we don't advertise it in CPUID, but a malicious
214          * Guest (or malicious Guest userspace program) could, so we tell the
215          * CPU to disable it before running the Guest.
216          */
217         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
218                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, 0, 0);
219
220         /*
221          * Now we actually run the Guest.  It will return when something
222          * interesting happens, and we can examine its registers to see what it
223          * was doing.
224          */
225         run_guest_once(cpu, lguest_pages(raw_smp_processor_id()));
226
227         /*
228          * Note that the "regs" structure contains two extra entries which are
229          * not really registers: a trap number which says what interrupt or
230          * trap made the switcher code come back, and an error code which some
231          * traps set.
232          */
233
234          /* Restore SYSENTER if it's supposed to be on. */
235          if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
236                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, __KERNEL_CS, 0);
237
238         /* Clear the host TS bit if it was set above. */
239         if (cpu->ts && user_has_fpu())
240                 clts();
241
242         /*
243          * If the Guest page faulted, then the cr2 register will tell us the
244          * bad virtual address.  We have to grab this now, because once we
245          * re-enable interrupts an interrupt could fault and thus overwrite
246          * cr2, or we could even move off to a different CPU.
247          */
248         if (cpu->regs->trapnum == 14)
249                 cpu->arch.last_pagefault = read_cr2();
250         /*
251          * Similarly, if we took a trap because the Guest used the FPU,
252          * we have to restore the FPU it expects to see.
253          * math_state_restore() may sleep and we may even move off to
254          * a different CPU. So all the critical stuff should be done
255          * before this.
256          */
257         else if (cpu->regs->trapnum == 7 && !user_has_fpu())
258                 math_state_restore();
259 }
260
261 /*H:130
262  * Now we've examined the hypercall code; our Guest can make requests.
263  * Our Guest is usually so well behaved; it never tries to do things it isn't
264  * allowed to, and uses hypercalls instead.  Unfortunately, Linux's paravirtual
265  * infrastructure isn't quite complete, because it doesn't contain replacements
266  * for the Intel I/O instructions.  As a result, the Guest sometimes fumbles
267  * across one during the boot process as it probes for various things which are
268  * usually attached to a PC.
269  *
270  * When the Guest uses one of these instructions, we get a trap (General
271  * Protection Fault) and come here.  We see if it's one of those troublesome
272  * instructions and skip over it.  We return true if we did.
273  */
274 static int emulate_insn(struct lg_cpu *cpu)
275 {
276         u8 insn;
277         unsigned int insnlen = 0, in = 0, small_operand = 0;
278         /*
279          * The eip contains the *virtual* address of the Guest's instruction:
280          * walk the Guest's page tables to find the "physical" address.
281          */
282         unsigned long physaddr = guest_pa(cpu, cpu->regs->eip);
283
284         /*
285          * This must be the Guest kernel trying to do something, not userspace!
286          * The bottom two bits of the CS segment register are the privilege
287          * level.
288          */
289         if ((cpu->regs->cs & 3) != GUEST_PL)
290                 return 0;
291
292         /* Decoding x86 instructions is icky. */
293         insn = lgread(cpu, physaddr, u8);
294
295         /*
296          * Around 2.6.33, the kernel started using an emulation for the
297          * cmpxchg8b instruction in early boot on many configurations.  This
298          * code isn't paravirtualized, and it tries to disable interrupts.
299          * Ignore it, which will Mostly Work.
300          */
301         if (insn == 0xfa) {
302                 /* "cli", or Clear Interrupt Enable instruction.  Skip it. */
303                 cpu->regs->eip++;
304                 return 1;
305         }
306
307         /*
308          * 0x66 is an "operand prefix".  It means a 16, not 32 bit in/out.
309          */
310         if (insn == 0x66) {
311                 small_operand = 1;
312                 /* The instruction is 1 byte so far, read the next byte. */
313                 insnlen = 1;
314                 insn = lgread(cpu, physaddr + insnlen, u8);
315         }
316
317         /*
318          * We can ignore the lower bit for the moment and decode the 4 opcodes
319          * we need to emulate.
320          */
321         switch (insn & 0xFE) {
322         case 0xE4: /* in     <next byte>,%al */
323                 insnlen += 2;
324                 in = 1;
325                 break;
326         case 0xEC: /* in     (%dx),%al */
327                 insnlen += 1;
328                 in = 1;
329                 break;
330         case 0xE6: /* out    %al,<next byte> */
331                 insnlen += 2;
332                 break;
333         case 0xEE: /* out    %al,(%dx) */
334                 insnlen += 1;
335                 break;
336         default:
337                 /* OK, we don't know what this is, can't emulate. */
338                 return 0;
339         }
340
341         /*
342          * If it was an "IN" instruction, they expect the result to be read
343          * into %eax, so we change %eax.  We always return all-ones, which
344          * traditionally means "there's nothing there".
345          */
346         if (in) {
347                 /* Lower bit tells means it's a 32/16 bit access */
348                 if (insn & 0x1) {
349                         if (small_operand)
350                                 cpu->regs->eax |= 0xFFFF;
351                         else
352                                 cpu->regs->eax = 0xFFFFFFFF;
353                 } else
354                         cpu->regs->eax |= 0xFF;
355         }
356         /* Finally, we've "done" the instruction, so move past it. */
357         cpu->regs->eip += insnlen;
358         /* Success! */
359         return 1;
360 }
361
362 /*H:050 Once we've re-enabled interrupts, we look at why the Guest exited. */
363 void lguest_arch_handle_trap(struct lg_cpu *cpu)
364 {
365         switch (cpu->regs->trapnum) {
366         case 13: /* We've intercepted a General Protection Fault. */
367                 /*
368                  * Check if this was one of those annoying IN or OUT
369                  * instructions which we need to emulate.  If so, we just go
370                  * back into the Guest after we've done it.
371                  */
372                 if (cpu->regs->errcode == 0) {
373                         if (emulate_insn(cpu))
374                                 return;
375                 }
376                 break;
377         case 14: /* We've intercepted a Page Fault. */
378                 /*
379                  * The Guest accessed a virtual address that wasn't mapped.
380                  * This happens a lot: we don't actually set up most of the page
381                  * tables for the Guest at all when we start: as it runs it asks
382                  * for more and more, and we set them up as required. In this
383                  * case, we don't even tell the Guest that the fault happened.
384                  *
385                  * The errcode tells whether this was a read or a write, and
386                  * whether kernel or userspace code.
387                  */
388                 if (demand_page(cpu, cpu->arch.last_pagefault,
389                                 cpu->regs->errcode))
390                         return;
391
392                 /*
393                  * OK, it's really not there (or not OK): the Guest needs to
394                  * know.  We write out the cr2 value so it knows where the
395                  * fault occurred.
396                  *
397                  * Note that if the Guest were really messed up, this could
398                  * happen before it's done the LHCALL_LGUEST_INIT hypercall, so
399                  * lg->lguest_data could be NULL
400                  */
401                 if (cpu->lg->lguest_data &&
402                     put_user(cpu->arch.last_pagefault,
403                              &cpu->lg->lguest_data->cr2))
404                         kill_guest(cpu, "Writing cr2");
405                 break;
406         case 7: /* We've intercepted a Device Not Available fault. */
407                 /*
408                  * If the Guest doesn't want to know, we already restored the
409                  * Floating Point Unit, so we just continue without telling it.
410                  */
411                 if (!cpu->ts)
412                         return;
413                 break;
414         case 32 ... 255:
415                 /*
416                  * These values mean a real interrupt occurred, in which case
417                  * the Host handler has already been run. We just do a
418                  * friendly check if another process should now be run, then
419                  * return to run the Guest again.
420                  */
421                 cond_resched();
422                 return;
423         case LGUEST_TRAP_ENTRY:
424                 /*
425                  * Our 'struct hcall_args' maps directly over our regs: we set
426                  * up the pointer now to indicate a hypercall is pending.
427                  */
428                 cpu->hcall = (struct hcall_args *)cpu->regs;
429                 return;
430         }
431
432         /* We didn't handle the trap, so it needs to go to the Guest. */
433         if (!deliver_trap(cpu, cpu->regs->trapnum))
434                 /*
435                  * If the Guest doesn't have a handler (either it hasn't
436                  * registered any yet, or it's one of the faults we don't let
437                  * it handle), it dies with this cryptic error message.
438                  */
439                 kill_guest(cpu, "unhandled trap %li at %#lx (%#lx)",
440                            cpu->regs->trapnum, cpu->regs->eip,
441                            cpu->regs->trapnum == 14 ? cpu->arch.last_pagefault
442                            : cpu->regs->errcode);
443 }
444
445 /*
446  * Now we can look at each of the routines this calls, in increasing order of
447  * complexity: do_hypercalls(), emulate_insn(), maybe_do_interrupt(),
448  * deliver_trap() and demand_page().  After all those, we'll be ready to
449  * examine the Switcher, and our philosophical understanding of the Host/Guest
450  * duality will be complete.
451 :*/
452 static void adjust_pge(void *on)
453 {
454         if (on)
455                 write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_PGE);
456         else
457                 write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_PGE);
458 }
459
460 /*H:020
461  * Now the Switcher is mapped and every thing else is ready, we need to do
462  * some more i386-specific initialization.
463  */
464 void __init lguest_arch_host_init(void)
465 {
466         int i;
467
468         /*
469          * Most of the x86/switcher_32.S doesn't care that it's been moved; on
470          * Intel, jumps are relative, and it doesn't access any references to
471          * external code or data.
472          *
473          * The only exception is the interrupt handlers in switcher.S: their
474          * addresses are placed in a table (default_idt_entries), so we need to
475          * update the table with the new addresses.  switcher_offset() is a
476          * convenience function which returns the distance between the
477          * compiled-in switcher code and the high-mapped copy we just made.
478          */
479         for (i = 0; i < IDT_ENTRIES; i++)
480                 default_idt_entries[i] += switcher_offset();
481
482         /*
483          * Set up the Switcher's per-cpu areas.
484          *
485          * Each CPU gets two pages of its own within the high-mapped region
486          * (aka. "struct lguest_pages").  Much of this can be initialized now,
487          * but some depends on what Guest we are running (which is set up in
488          * copy_in_guest_info()).
489          */
490         for_each_possible_cpu(i) {
491                 /* lguest_pages() returns this CPU's two pages. */
492                 struct lguest_pages *pages = lguest_pages(i);
493                 /* This is a convenience pointer to make the code neater. */
494                 struct lguest_ro_state *state = &pages->state;
495
496                 /*
497                  * The Global Descriptor Table: the Host has a different one
498                  * for each CPU.  We keep a descriptor for the GDT which says
499                  * where it is and how big it is (the size is actually the last
500                  * byte, not the size, hence the "-1").
501                  */
502                 state->host_gdt_desc.size = GDT_SIZE-1;
503                 state->host_gdt_desc.address = (long)get_cpu_gdt_table(i);
504
505                 /*
506                  * All CPUs on the Host use the same Interrupt Descriptor
507                  * Table, so we just use store_idt(), which gets this CPU's IDT
508                  * descriptor.
509                  */
510                 store_idt(&state->host_idt_desc);
511
512                 /*
513                  * The descriptors for the Guest's GDT and IDT can be filled
514                  * out now, too.  We copy the GDT & IDT into ->guest_gdt and
515                  * ->guest_idt before actually running the Guest.
516                  */
517                 state->guest_idt_desc.size = sizeof(state->guest_idt)-1;
518                 state->guest_idt_desc.address = (long)&state->guest_idt;
519                 state->guest_gdt_desc.size = sizeof(state->guest_gdt)-1;
520                 state->guest_gdt_desc.address = (long)&state->guest_gdt;
521
522                 /*
523                  * We know where we want the stack to be when the Guest enters
524                  * the Switcher: in pages->regs.  The stack grows upwards, so
525                  * we start it at the end of that structure.
526                  */
527                 state->guest_tss.sp0 = (long)(&pages->regs + 1);
528                 /*
529                  * And this is the GDT entry to use for the stack: we keep a
530                  * couple of special LGUEST entries.
531                  */
532                 state->guest_tss.ss0 = LGUEST_DS;
533
534                 /*
535                  * x86 can have a finegrained bitmap which indicates what I/O
536                  * ports the process can use.  We set it to the end of our
537                  * structure, meaning "none".
538                  */
539                 state->guest_tss.io_bitmap_base = sizeof(state->guest_tss);
540
541                 /*
542                  * Some GDT entries are the same across all Guests, so we can
543                  * set them up now.
544                  */
545                 setup_default_gdt_entries(state);
546                 /* Most IDT entries are the same for all Guests, too.*/
547                 setup_default_idt_entries(state, default_idt_entries);
548
549                 /*
550                  * The Host needs to be able to use the LGUEST segments on this
551                  * CPU, too, so put them in the Host GDT.
552                  */
553                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
554                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_DS] = FULL_SEGMENT;
555         }
556
557         /*
558          * In the Switcher, we want the %cs segment register to use the
559          * LGUEST_CS GDT entry: we've put that in the Host and Guest GDTs, so
560          * it will be undisturbed when we switch.  To change %cs and jump we
561          * need this structure to feed to Intel's "lcall" instruction.
562          */
563         lguest_entry.offset = (long)switch_to_guest + switcher_offset();
564         lguest_entry.segment = LGUEST_CS;
565
566         /*
567          * Finally, we need to turn off "Page Global Enable".  PGE is an
568          * optimization where page table entries are specially marked to show
569          * they never change.  The Host kernel marks all the kernel pages this
570          * way because it's always present, even when userspace is running.
571          *
572          * Lguest breaks this: unbeknownst to the rest of the Host kernel, we
573          * switch to the Guest kernel.  If you don't disable this on all CPUs,
574          * you'll get really weird bugs that you'll chase for two days.
575          *
576          * I used to turn PGE off every time we switched to the Guest and back
577          * on when we return, but that slowed the Switcher down noticibly.
578          */
579
580         /*
581          * We don't need the complexity of CPUs coming and going while we're
582          * doing this.
583          */
584         get_online_cpus();
585         if (cpu_has_pge) { /* We have a broader idea of "global". */
586                 /* Remember that this was originally set (for cleanup). */
587                 cpu_had_pge = 1;
588                 /*
589                  * adjust_pge is a helper function which sets or unsets the PGE
590                  * bit on its CPU, depending on the argument (0 == unset).
591                  */
592                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)0, 1);
593                 /* Turn off the feature in the global feature set. */
594                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
595         }
596         put_online_cpus();
597 }
598 /*:*/
599
600 void __exit lguest_arch_host_fini(void)
601 {
602         /* If we had PGE before we started, turn it back on now. */
603         get_online_cpus();
604         if (cpu_had_pge) {
605                 set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_PGE);
606                 /* adjust_pge's argument "1" means set PGE. */
607                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)1, 1);
608         }
609         put_online_cpus();
610 }
611
612
613 /*H:122 The i386-specific hypercalls simply farm out to the right functions. */
614 int lguest_arch_do_hcall(struct lg_cpu *cpu, struct hcall_args *args)
615 {
616         switch (args->arg0) {
617         case LHCALL_LOAD_GDT_ENTRY:
618                 load_guest_gdt_entry(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
619                 break;
620         case LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY:
621                 load_guest_idt_entry(cpu, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
622                 break;
623         case LHCALL_LOAD_TLS:
624                 guest_load_tls(cpu, args->arg1);
625                 break;
626         default:
627                 /* Bad Guest.  Bad! */
628                 return -EIO;
629         }
630         return 0;
631 }
632
633 /*H:126 i386-specific hypercall initialization: */
634 int lguest_arch_init_hypercalls(struct lg_cpu *cpu)
635 {
636         u32 tsc_speed;
637
638         /*
639          * The pointer to the Guest's "struct lguest_data" is the only argument.
640          * We check that address now.
641          */
642         if (!lguest_address_ok(cpu->lg, cpu->hcall->arg1,
643                                sizeof(*cpu->lg->lguest_data)))
644                 return -EFAULT;
645
646         /*
647          * Having checked it, we simply set lg->lguest_data to point straight
648          * into the Launcher's memory at the right place and then use
649          * copy_to_user/from_user from now on, instead of lgread/write.  I put
650          * this in to show that I'm not immune to writing stupid
651          * optimizations.
652          */
653         cpu->lg->lguest_data = cpu->lg->mem_base + cpu->hcall->arg1;
654
655         /*
656          * We insist that the Time Stamp Counter exist and doesn't change with
657          * cpu frequency.  Some devious chip manufacturers decided that TSC
658          * changes could be handled in software.  I decided that time going
659          * backwards might be good for benchmarks, but it's bad for users.
660          *
661          * We also insist that the TSC be stable: the kernel detects unreliable
662          * TSCs for its own purposes, and we use that here.
663          */
664         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) && !check_tsc_unstable())
665                 tsc_speed = tsc_khz;
666         else
667                 tsc_speed = 0;
668         if (put_user(tsc_speed, &cpu->lg->lguest_data->tsc_khz))
669                 return -EFAULT;
670
671         /* The interrupt code might not like the system call vector. */
672         if (!check_syscall_vector(cpu->lg))
673                 kill_guest(cpu, "bad syscall vector");
674
675         return 0;
676 }
677 /*:*/
678
679 /*L:030
680  * Most of the Guest's registers are left alone: we used get_zeroed_page() to
681  * allocate the structure, so they will be 0.
682  */
683 void lguest_arch_setup_regs(struct lg_cpu *cpu, unsigned long start)
684 {
685         struct lguest_regs *regs = cpu->regs;
686
687         /*
688          * There are four "segment" registers which the Guest needs to boot:
689          * The "code segment" register (cs) refers to the kernel code segment
690          * __KERNEL_CS, and the "data", "extra" and "stack" segment registers
691          * refer to the kernel data segment __KERNEL_DS.
692          *
693          * The privilege level is packed into the lower bits.  The Guest runs
694          * at privilege level 1 (GUEST_PL).
695          */
696         regs->ds = regs->es = regs->ss = __KERNEL_DS|GUEST_PL;
697         regs->cs = __KERNEL_CS|GUEST_PL;
698
699         /*
700          * The "eflags" register contains miscellaneous flags.  Bit 1 (0x002)
701          * is supposed to always be "1".  Bit 9 (0x200) controls whether
702          * interrupts are enabled.  We always leave interrupts enabled while
703          * running the Guest.
704          */
705         regs->eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_FIXED;
706
707         /*
708          * The "Extended Instruction Pointer" register says where the Guest is
709          * running.
710          */
711         regs->eip = start;
712
713         /*
714          * %esi points to our boot information, at physical address 0, so don't
715          * touch it.
716          */
717
718         /* There are a couple of GDT entries the Guest expects at boot. */
719         setup_guest_gdt(cpu);
720 }