Merge branch 'x86-xen-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / x86 / lguest / boot.c
1 /*P:010
2  * A hypervisor allows multiple Operating Systems to run on a single machine.
3  * To quote David Wheeler: "Any problem in computer science can be solved with
4  * another layer of indirection."
5  *
6  * We keep things simple in two ways.  First, we start with a normal Linux
7  * kernel and insert a module (lg.ko) which allows us to run other Linux
8  * kernels the same way we'd run processes.  We call the first kernel the Host,
9  * and the others the Guests.  The program which sets up and configures Guests
10  * (such as the example in Documentation/lguest/lguest.c) is called the
11  * Launcher.
12  *
13  * Secondly, we only run specially modified Guests, not normal kernels: setting
14  * CONFIG_LGUEST_GUEST to "y" compiles this file into the kernel so it knows
15  * how to be a Guest at boot time.  This means that you can use the same kernel
16  * you boot normally (ie. as a Host) as a Guest.
17  *
18  * These Guests know that they cannot do privileged operations, such as disable
19  * interrupts, and that they have to ask the Host to do such things explicitly.
20  * This file consists of all the replacements for such low-level native
21  * hardware operations: these special Guest versions call the Host.
22  *
23  * So how does the kernel know it's a Guest?  We'll see that later, but let's
24  * just say that we end up here where we replace the native functions various
25  * "paravirt" structures with our Guest versions, then boot like normal. :*/
26
27 /*
28  * Copyright (C) 2006, Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au> IBM Corporation.
29  *
30  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
31  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
32  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
33  * (at your option) any later version.
34  *
35  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
36  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
37  * MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
38  * NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for more
39  * details.
40  *
41  * You should have received a copy of the GNU General Public License
42  * along with this program; if not, write to the Free Software
43  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
44  */
45 #include <linux/kernel.h>
46 #include <linux/start_kernel.h>
47 #include <linux/string.h>
48 #include <linux/console.h>
49 #include <linux/screen_info.h>
50 #include <linux/irq.h>
51 #include <linux/interrupt.h>
52 #include <linux/clocksource.h>
53 #include <linux/clockchips.h>
54 #include <linux/lguest.h>
55 #include <linux/lguest_launcher.h>
56 #include <linux/virtio_console.h>
57 #include <linux/pm.h>
58 #include <asm/apic.h>
59 #include <asm/lguest.h>
60 #include <asm/paravirt.h>
61 #include <asm/param.h>
62 #include <asm/page.h>
63 #include <asm/pgtable.h>
64 #include <asm/desc.h>
65 #include <asm/setup.h>
66 #include <asm/e820.h>
67 #include <asm/mce.h>
68 #include <asm/io.h>
69 #include <asm/i387.h>
70 #include <asm/stackprotector.h>
71 #include <asm/reboot.h>         /* for struct machine_ops */
72
73 /*G:010 Welcome to the Guest!
74  *
75  * The Guest in our tale is a simple creature: identical to the Host but
76  * behaving in simplified but equivalent ways.  In particular, the Guest is the
77  * same kernel as the Host (or at least, built from the same source code). :*/
78
79 struct lguest_data lguest_data = {
80         .hcall_status = { [0 ... LHCALL_RING_SIZE-1] = 0xFF },
81         .noirq_start = (u32)lguest_noirq_start,
82         .noirq_end = (u32)lguest_noirq_end,
83         .kernel_address = PAGE_OFFSET,
84         .blocked_interrupts = { 1 }, /* Block timer interrupts */
85         .syscall_vec = SYSCALL_VECTOR,
86 };
87
88 /*G:037 async_hcall() is pretty simple: I'm quite proud of it really.  We have a
89  * ring buffer of stored hypercalls which the Host will run though next time we
90  * do a normal hypercall.  Each entry in the ring has 4 slots for the hypercall
91  * arguments, and a "hcall_status" word which is 0 if the call is ready to go,
92  * and 255 once the Host has finished with it.
93  *
94  * If we come around to a slot which hasn't been finished, then the table is
95  * full and we just make the hypercall directly.  This has the nice side
96  * effect of causing the Host to run all the stored calls in the ring buffer
97  * which empties it for next time! */
98 static void async_hcall(unsigned long call, unsigned long arg1,
99                         unsigned long arg2, unsigned long arg3)
100 {
101         /* Note: This code assumes we're uniprocessor. */
102         static unsigned int next_call;
103         unsigned long flags;
104
105         /* Disable interrupts if not already disabled: we don't want an
106          * interrupt handler making a hypercall while we're already doing
107          * one! */
108         local_irq_save(flags);
109         if (lguest_data.hcall_status[next_call] != 0xFF) {
110                 /* Table full, so do normal hcall which will flush table. */
111                 kvm_hypercall3(call, arg1, arg2, arg3);
112         } else {
113                 lguest_data.hcalls[next_call].arg0 = call;
114                 lguest_data.hcalls[next_call].arg1 = arg1;
115                 lguest_data.hcalls[next_call].arg2 = arg2;
116                 lguest_data.hcalls[next_call].arg3 = arg3;
117                 /* Arguments must all be written before we mark it to go */
118                 wmb();
119                 lguest_data.hcall_status[next_call] = 0;
120                 if (++next_call == LHCALL_RING_SIZE)
121                         next_call = 0;
122         }
123         local_irq_restore(flags);
124 }
125
126 /*G:035 Notice the lazy_hcall() above, rather than hcall().  This is our first
127  * real optimization trick!
128  *
129  * When lazy_mode is set, it means we're allowed to defer all hypercalls and do
130  * them as a batch when lazy_mode is eventually turned off.  Because hypercalls
131  * are reasonably expensive, batching them up makes sense.  For example, a
132  * large munmap might update dozens of page table entries: that code calls
133  * paravirt_enter_lazy_mmu(), does the dozen updates, then calls
134  * lguest_leave_lazy_mode().
135  *
136  * So, when we're in lazy mode, we call async_hcall() to store the call for
137  * future processing: */
138 static void lazy_hcall1(unsigned long call,
139                        unsigned long arg1)
140 {
141         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_NONE)
142                 kvm_hypercall1(call, arg1);
143         else
144                 async_hcall(call, arg1, 0, 0);
145 }
146
147 static void lazy_hcall2(unsigned long call,
148                        unsigned long arg1,
149                        unsigned long arg2)
150 {
151         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_NONE)
152                 kvm_hypercall2(call, arg1, arg2);
153         else
154                 async_hcall(call, arg1, arg2, 0);
155 }
156
157 static void lazy_hcall3(unsigned long call,
158                        unsigned long arg1,
159                        unsigned long arg2,
160                        unsigned long arg3)
161 {
162         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_NONE)
163                 kvm_hypercall3(call, arg1, arg2, arg3);
164         else
165                 async_hcall(call, arg1, arg2, arg3);
166 }
167
168 /* When lazy mode is turned off reset the per-cpu lazy mode variable and then
169  * issue the do-nothing hypercall to flush any stored calls. */
170 static void lguest_leave_lazy_mmu_mode(void)
171 {
172         kvm_hypercall0(LHCALL_FLUSH_ASYNC);
173         paravirt_leave_lazy_mmu();
174 }
175
176 static void lguest_end_context_switch(struct task_struct *next)
177 {
178         kvm_hypercall0(LHCALL_FLUSH_ASYNC);
179         paravirt_end_context_switch(next);
180 }
181
182 /*G:033
183  * After that diversion we return to our first native-instruction
184  * replacements: four functions for interrupt control.
185  *
186  * The simplest way of implementing these would be to have "turn interrupts
187  * off" and "turn interrupts on" hypercalls.  Unfortunately, this is too slow:
188  * these are by far the most commonly called functions of those we override.
189  *
190  * So instead we keep an "irq_enabled" field inside our "struct lguest_data",
191  * which the Guest can update with a single instruction.  The Host knows to
192  * check there before it tries to deliver an interrupt.
193  */
194
195 /* save_flags() is expected to return the processor state (ie. "flags").  The
196  * flags word contains all kind of stuff, but in practice Linux only cares
197  * about the interrupt flag.  Our "save_flags()" just returns that. */
198 static unsigned long save_fl(void)
199 {
200         return lguest_data.irq_enabled;
201 }
202 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(save_fl);
203
204 /* restore_flags() just sets the flags back to the value given. */
205 static void restore_fl(unsigned long flags)
206 {
207         lguest_data.irq_enabled = flags;
208 }
209 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(restore_fl);
210
211 /* Interrupts go off... */
212 static void irq_disable(void)
213 {
214         lguest_data.irq_enabled = 0;
215 }
216 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(irq_disable);
217
218 /* Interrupts go on... */
219 static void irq_enable(void)
220 {
221         lguest_data.irq_enabled = X86_EFLAGS_IF;
222 }
223 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(irq_enable);
224
225 /*:*/
226 /*M:003 Note that we don't check for outstanding interrupts when we re-enable
227  * them (or when we unmask an interrupt).  This seems to work for the moment,
228  * since interrupts are rare and we'll just get the interrupt on the next timer
229  * tick, but now we can run with CONFIG_NO_HZ, we should revisit this.  One way
230  * would be to put the "irq_enabled" field in a page by itself, and have the
231  * Host write-protect it when an interrupt comes in when irqs are disabled.
232  * There will then be a page fault as soon as interrupts are re-enabled.
233  *
234  * A better method is to implement soft interrupt disable generally for x86:
235  * instead of disabling interrupts, we set a flag.  If an interrupt does come
236  * in, we then disable them for real.  This is uncommon, so we could simply use
237  * a hypercall for interrupt control and not worry about efficiency. :*/
238
239 /*G:034
240  * The Interrupt Descriptor Table (IDT).
241  *
242  * The IDT tells the processor what to do when an interrupt comes in.  Each
243  * entry in the table is a 64-bit descriptor: this holds the privilege level,
244  * address of the handler, and... well, who cares?  The Guest just asks the
245  * Host to make the change anyway, because the Host controls the real IDT.
246  */
247 static void lguest_write_idt_entry(gate_desc *dt,
248                                    int entrynum, const gate_desc *g)
249 {
250         /* The gate_desc structure is 8 bytes long: we hand it to the Host in
251          * two 32-bit chunks.  The whole 32-bit kernel used to hand descriptors
252          * around like this; typesafety wasn't a big concern in Linux's early
253          * years. */
254         u32 *desc = (u32 *)g;
255         /* Keep the local copy up to date. */
256         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
257         /* Tell Host about this new entry. */
258         kvm_hypercall3(LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY, entrynum, desc[0], desc[1]);
259 }
260
261 /* Changing to a different IDT is very rare: we keep the IDT up-to-date every
262  * time it is written, so we can simply loop through all entries and tell the
263  * Host about them. */
264 static void lguest_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
265 {
266         unsigned int i;
267         struct desc_struct *idt = (void *)desc->address;
268
269         for (i = 0; i < (desc->size+1)/8; i++)
270                 kvm_hypercall3(LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY, i, idt[i].a, idt[i].b);
271 }
272
273 /*
274  * The Global Descriptor Table.
275  *
276  * The Intel architecture defines another table, called the Global Descriptor
277  * Table (GDT).  You tell the CPU where it is (and its size) using the "lgdt"
278  * instruction, and then several other instructions refer to entries in the
279  * table.  There are three entries which the Switcher needs, so the Host simply
280  * controls the entire thing and the Guest asks it to make changes using the
281  * LOAD_GDT hypercall.
282  *
283  * This is the exactly like the IDT code.
284  */
285 static void lguest_load_gdt(const struct desc_ptr *desc)
286 {
287         unsigned int i;
288         struct desc_struct *gdt = (void *)desc->address;
289
290         for (i = 0; i < (desc->size+1)/8; i++)
291                 kvm_hypercall3(LHCALL_LOAD_GDT_ENTRY, i, gdt[i].a, gdt[i].b);
292 }
293
294 /* For a single GDT entry which changes, we do the lazy thing: alter our GDT,
295  * then tell the Host to reload the entire thing.  This operation is so rare
296  * that this naive implementation is reasonable. */
297 static void lguest_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
298                                    const void *desc, int type)
299 {
300         native_write_gdt_entry(dt, entrynum, desc, type);
301         /* Tell Host about this new entry. */
302         kvm_hypercall3(LHCALL_LOAD_GDT_ENTRY, entrynum,
303                        dt[entrynum].a, dt[entrynum].b);
304 }
305
306 /* OK, I lied.  There are three "thread local storage" GDT entries which change
307  * on every context switch (these three entries are how glibc implements
308  * __thread variables).  So we have a hypercall specifically for this case. */
309 static void lguest_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
310 {
311         /* There's one problem which normal hardware doesn't have: the Host
312          * can't handle us removing entries we're currently using.  So we clear
313          * the GS register here: if it's needed it'll be reloaded anyway. */
314         lazy_load_gs(0);
315         lazy_hcall2(LHCALL_LOAD_TLS, __pa(&t->tls_array), cpu);
316 }
317
318 /*G:038 That's enough excitement for now, back to ploughing through each of
319  * the different pv_ops structures (we're about 1/3 of the way through).
320  *
321  * This is the Local Descriptor Table, another weird Intel thingy.  Linux only
322  * uses this for some strange applications like Wine.  We don't do anything
323  * here, so they'll get an informative and friendly Segmentation Fault. */
324 static void lguest_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
325 {
326 }
327
328 /* This loads a GDT entry into the "Task Register": that entry points to a
329  * structure called the Task State Segment.  Some comments scattered though the
330  * kernel code indicate that this used for task switching in ages past, along
331  * with blood sacrifice and astrology.
332  *
333  * Now there's nothing interesting in here that we don't get told elsewhere.
334  * But the native version uses the "ltr" instruction, which makes the Host
335  * complain to the Guest about a Segmentation Fault and it'll oops.  So we
336  * override the native version with a do-nothing version. */
337 static void lguest_load_tr_desc(void)
338 {
339 }
340
341 /* The "cpuid" instruction is a way of querying both the CPU identity
342  * (manufacturer, model, etc) and its features.  It was introduced before the
343  * Pentium in 1993 and keeps getting extended by both Intel, AMD and others.
344  * As you might imagine, after a decade and a half this treatment, it is now a
345  * giant ball of hair.  Its entry in the current Intel manual runs to 28 pages.
346  *
347  * This instruction even it has its own Wikipedia entry.  The Wikipedia entry
348  * has been translated into 4 languages.  I am not making this up!
349  *
350  * We could get funky here and identify ourselves as "GenuineLguest", but
351  * instead we just use the real "cpuid" instruction.  Then I pretty much turned
352  * off feature bits until the Guest booted.  (Don't say that: you'll damage
353  * lguest sales!)  Shut up, inner voice!  (Hey, just pointing out that this is
354  * hardly future proof.)  Noone's listening!  They don't like you anyway,
355  * parenthetic weirdo!
356  *
357  * Replacing the cpuid so we can turn features off is great for the kernel, but
358  * anyone (including userspace) can just use the raw "cpuid" instruction and
359  * the Host won't even notice since it isn't privileged.  So we try not to get
360  * too worked up about it. */
361 static void lguest_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
362                          unsigned int *cx, unsigned int *dx)
363 {
364         int function = *ax;
365
366         native_cpuid(ax, bx, cx, dx);
367         switch (function) {
368         case 1: /* Basic feature request. */
369                 /* We only allow kernel to see SSE3, CMPXCHG16B and SSSE3 */
370                 *cx &= 0x00002201;
371                 /* SSE, SSE2, FXSR, MMX, CMOV, CMPXCHG8B, TSC, FPU. */
372                 *dx &= 0x07808111;
373                 /* The Host can do a nice optimization if it knows that the
374                  * kernel mappings (addresses above 0xC0000000 or whatever
375                  * PAGE_OFFSET is set to) haven't changed.  But Linux calls
376                  * flush_tlb_user() for both user and kernel mappings unless
377                  * the Page Global Enable (PGE) feature bit is set. */
378                 *dx |= 0x00002000;
379                 /* We also lie, and say we're family id 5.  6 or greater
380                  * leads to a rdmsr in early_init_intel which we can't handle.
381                  * Family ID is returned as bits 8-12 in ax. */
382                 *ax &= 0xFFFFF0FF;
383                 *ax |= 0x00000500;
384                 break;
385         case 0x80000000:
386                 /* Futureproof this a little: if they ask how much extended
387                  * processor information there is, limit it to known fields. */
388                 if (*ax > 0x80000008)
389                         *ax = 0x80000008;
390                 break;
391         }
392 }
393
394 /* Intel has four control registers, imaginatively named cr0, cr2, cr3 and cr4.
395  * I assume there's a cr1, but it hasn't bothered us yet, so we'll not bother
396  * it.  The Host needs to know when the Guest wants to change them, so we have
397  * a whole series of functions like read_cr0() and write_cr0().
398  *
399  * We start with cr0.  cr0 allows you to turn on and off all kinds of basic
400  * features, but Linux only really cares about one: the horrifically-named Task
401  * Switched (TS) bit at bit 3 (ie. 8)
402  *
403  * What does the TS bit do?  Well, it causes the CPU to trap (interrupt 7) if
404  * the floating point unit is used.  Which allows us to restore FPU state
405  * lazily after a task switch, and Linux uses that gratefully, but wouldn't a
406  * name like "FPUTRAP bit" be a little less cryptic?
407  *
408  * We store cr0 locally because the Host never changes it.  The Guest sometimes
409  * wants to read it and we'd prefer not to bother the Host unnecessarily. */
410 static unsigned long current_cr0;
411 static void lguest_write_cr0(unsigned long val)
412 {
413         lazy_hcall1(LHCALL_TS, val & X86_CR0_TS);
414         current_cr0 = val;
415 }
416
417 static unsigned long lguest_read_cr0(void)
418 {
419         return current_cr0;
420 }
421
422 /* Intel provided a special instruction to clear the TS bit for people too cool
423  * to use write_cr0() to do it.  This "clts" instruction is faster, because all
424  * the vowels have been optimized out. */
425 static void lguest_clts(void)
426 {
427         lazy_hcall1(LHCALL_TS, 0);
428         current_cr0 &= ~X86_CR0_TS;
429 }
430
431 /* cr2 is the virtual address of the last page fault, which the Guest only ever
432  * reads.  The Host kindly writes this into our "struct lguest_data", so we
433  * just read it out of there. */
434 static unsigned long lguest_read_cr2(void)
435 {
436         return lguest_data.cr2;
437 }
438
439 /* See lguest_set_pte() below. */
440 static bool cr3_changed = false;
441
442 /* cr3 is the current toplevel pagetable page: the principle is the same as
443  * cr0.  Keep a local copy, and tell the Host when it changes.  The only
444  * difference is that our local copy is in lguest_data because the Host needs
445  * to set it upon our initial hypercall. */
446 static void lguest_write_cr3(unsigned long cr3)
447 {
448         lguest_data.pgdir = cr3;
449         lazy_hcall1(LHCALL_NEW_PGTABLE, cr3);
450         cr3_changed = true;
451 }
452
453 static unsigned long lguest_read_cr3(void)
454 {
455         return lguest_data.pgdir;
456 }
457
458 /* cr4 is used to enable and disable PGE, but we don't care. */
459 static unsigned long lguest_read_cr4(void)
460 {
461         return 0;
462 }
463
464 static void lguest_write_cr4(unsigned long val)
465 {
466 }
467
468 /*
469  * Page Table Handling.
470  *
471  * Now would be a good time to take a rest and grab a coffee or similarly
472  * relaxing stimulant.  The easy parts are behind us, and the trek gradually
473  * winds uphill from here.
474  *
475  * Quick refresher: memory is divided into "pages" of 4096 bytes each.  The CPU
476  * maps virtual addresses to physical addresses using "page tables".  We could
477  * use one huge index of 1 million entries: each address is 4 bytes, so that's
478  * 1024 pages just to hold the page tables.   But since most virtual addresses
479  * are unused, we use a two level index which saves space.  The cr3 register
480  * contains the physical address of the top level "page directory" page, which
481  * contains physical addresses of up to 1024 second-level pages.  Each of these
482  * second level pages contains up to 1024 physical addresses of actual pages,
483  * or Page Table Entries (PTEs).
484  *
485  * Here's a diagram, where arrows indicate physical addresses:
486  *
487  * cr3 ---> +---------+
488  *          |      --------->+---------+
489  *          |         |      | PADDR1  |
490  *        Top-level   |      | PADDR2  |
491  *        (PMD) page  |      |         |
492  *          |         |    Lower-level |
493  *          |         |    (PTE) page  |
494  *          |         |      |         |
495  *            ....               ....
496  *
497  * So to convert a virtual address to a physical address, we look up the top
498  * level, which points us to the second level, which gives us the physical
499  * address of that page.  If the top level entry was not present, or the second
500  * level entry was not present, then the virtual address is invalid (we
501  * say "the page was not mapped").
502  *
503  * Put another way, a 32-bit virtual address is divided up like so:
504  *
505  *  1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
506  * |<---- 10 bits ---->|<---- 10 bits ---->|<------ 12 bits ------>|
507  *    Index into top     Index into second      Offset within page
508  *  page directory page    pagetable page
509  *
510  * The kernel spends a lot of time changing both the top-level page directory
511  * and lower-level pagetable pages.  The Guest doesn't know physical addresses,
512  * so while it maintains these page tables exactly like normal, it also needs
513  * to keep the Host informed whenever it makes a change: the Host will create
514  * the real page tables based on the Guests'.
515  */
516
517 /* The Guest calls this to set a second-level entry (pte), ie. to map a page
518  * into a process' address space.  We set the entry then tell the Host the
519  * toplevel and address this corresponds to.  The Guest uses one pagetable per
520  * process, so we need to tell the Host which one we're changing (mm->pgd). */
521 static void lguest_pte_update(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
522                                pte_t *ptep)
523 {
524         lazy_hcall3(LHCALL_SET_PTE, __pa(mm->pgd), addr, ptep->pte_low);
525 }
526
527 static void lguest_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
528                               pte_t *ptep, pte_t pteval)
529 {
530         *ptep = pteval;
531         lguest_pte_update(mm, addr, ptep);
532 }
533
534 /* The Guest calls this to set a top-level entry.  Again, we set the entry then
535  * tell the Host which top-level page we changed, and the index of the entry we
536  * changed. */
537 static void lguest_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmdval)
538 {
539         *pmdp = pmdval;
540         lazy_hcall2(LHCALL_SET_PMD, __pa(pmdp) & PAGE_MASK,
541                    (__pa(pmdp) & (PAGE_SIZE - 1)) / 4);
542 }
543
544 /* There are a couple of legacy places where the kernel sets a PTE, but we
545  * don't know the top level any more.  This is useless for us, since we don't
546  * know which pagetable is changing or what address, so we just tell the Host
547  * to forget all of them.  Fortunately, this is very rare.
548  *
549  * ... except in early boot when the kernel sets up the initial pagetables,
550  * which makes booting astonishingly slow: 1.83 seconds!  So we don't even tell
551  * the Host anything changed until we've done the first page table switch,
552  * which brings boot back to 0.25 seconds. */
553 static void lguest_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
554 {
555         *ptep = pteval;
556         if (cr3_changed)
557                 lazy_hcall1(LHCALL_FLUSH_TLB, 1);
558 }
559
560 /* Unfortunately for Lguest, the pv_mmu_ops for page tables were based on
561  * native page table operations.  On native hardware you can set a new page
562  * table entry whenever you want, but if you want to remove one you have to do
563  * a TLB flush (a TLB is a little cache of page table entries kept by the CPU).
564  *
565  * So the lguest_set_pte_at() and lguest_set_pmd() functions above are only
566  * called when a valid entry is written, not when it's removed (ie. marked not
567  * present).  Instead, this is where we come when the Guest wants to remove a
568  * page table entry: we tell the Host to set that entry to 0 (ie. the present
569  * bit is zero). */
570 static void lguest_flush_tlb_single(unsigned long addr)
571 {
572         /* Simply set it to zero: if it was not, it will fault back in. */
573         lazy_hcall3(LHCALL_SET_PTE, lguest_data.pgdir, addr, 0);
574 }
575
576 /* This is what happens after the Guest has removed a large number of entries.
577  * This tells the Host that any of the page table entries for userspace might
578  * have changed, ie. virtual addresses below PAGE_OFFSET. */
579 static void lguest_flush_tlb_user(void)
580 {
581         lazy_hcall1(LHCALL_FLUSH_TLB, 0);
582 }
583
584 /* This is called when the kernel page tables have changed.  That's not very
585  * common (unless the Guest is using highmem, which makes the Guest extremely
586  * slow), so it's worth separating this from the user flushing above. */
587 static void lguest_flush_tlb_kernel(void)
588 {
589         lazy_hcall1(LHCALL_FLUSH_TLB, 1);
590 }
591
592 /*
593  * The Unadvanced Programmable Interrupt Controller.
594  *
595  * This is an attempt to implement the simplest possible interrupt controller.
596  * I spent some time looking though routines like set_irq_chip_and_handler,
597  * set_irq_chip_and_handler_name, set_irq_chip_data and set_phasers_to_stun and
598  * I *think* this is as simple as it gets.
599  *
600  * We can tell the Host what interrupts we want blocked ready for using the
601  * lguest_data.interrupts bitmap, so disabling (aka "masking") them is as
602  * simple as setting a bit.  We don't actually "ack" interrupts as such, we
603  * just mask and unmask them.  I wonder if we should be cleverer?
604  */
605 static void disable_lguest_irq(unsigned int irq)
606 {
607         set_bit(irq, lguest_data.blocked_interrupts);
608 }
609
610 static void enable_lguest_irq(unsigned int irq)
611 {
612         clear_bit(irq, lguest_data.blocked_interrupts);
613 }
614
615 /* This structure describes the lguest IRQ controller. */
616 static struct irq_chip lguest_irq_controller = {
617         .name           = "lguest",
618         .mask           = disable_lguest_irq,
619         .mask_ack       = disable_lguest_irq,
620         .unmask         = enable_lguest_irq,
621 };
622
623 /* This sets up the Interrupt Descriptor Table (IDT) entry for each hardware
624  * interrupt (except 128, which is used for system calls), and then tells the
625  * Linux infrastructure that each interrupt is controlled by our level-based
626  * lguest interrupt controller. */
627 static void __init lguest_init_IRQ(void)
628 {
629         unsigned int i;
630
631         for (i = 0; i < LGUEST_IRQS; i++) {
632                 int vector = FIRST_EXTERNAL_VECTOR + i;
633                 /* Some systems map "vectors" to interrupts weirdly.  Lguest has
634                  * a straightforward 1 to 1 mapping, so force that here. */
635                 __get_cpu_var(vector_irq)[vector] = i;
636                 if (vector != SYSCALL_VECTOR)
637                         set_intr_gate(vector, interrupt[i]);
638         }
639         /* This call is required to set up for 4k stacks, where we have
640          * separate stacks for hard and soft interrupts. */
641         irq_ctx_init(smp_processor_id());
642 }
643
644 void lguest_setup_irq(unsigned int irq)
645 {
646         irq_to_desc_alloc_node(irq, 0);
647         set_irq_chip_and_handler_name(irq, &lguest_irq_controller,
648                                       handle_level_irq, "level");
649 }
650
651 /*
652  * Time.
653  *
654  * It would be far better for everyone if the Guest had its own clock, but
655  * until then the Host gives us the time on every interrupt.
656  */
657 static unsigned long lguest_get_wallclock(void)
658 {
659         return lguest_data.time.tv_sec;
660 }
661
662 /* The TSC is an Intel thing called the Time Stamp Counter.  The Host tells us
663  * what speed it runs at, or 0 if it's unusable as a reliable clock source.
664  * This matches what we want here: if we return 0 from this function, the x86
665  * TSC clock will give up and not register itself. */
666 static unsigned long lguest_tsc_khz(void)
667 {
668         return lguest_data.tsc_khz;
669 }
670
671 /* If we can't use the TSC, the kernel falls back to our lower-priority
672  * "lguest_clock", where we read the time value given to us by the Host. */
673 static cycle_t lguest_clock_read(struct clocksource *cs)
674 {
675         unsigned long sec, nsec;
676
677         /* Since the time is in two parts (seconds and nanoseconds), we risk
678          * reading it just as it's changing from 99 & 0.999999999 to 100 and 0,
679          * and getting 99 and 0.  As Linux tends to come apart under the stress
680          * of time travel, we must be careful: */
681         do {
682                 /* First we read the seconds part. */
683                 sec = lguest_data.time.tv_sec;
684                 /* This read memory barrier tells the compiler and the CPU that
685                  * this can't be reordered: we have to complete the above
686                  * before going on. */
687                 rmb();
688                 /* Now we read the nanoseconds part. */
689                 nsec = lguest_data.time.tv_nsec;
690                 /* Make sure we've done that. */
691                 rmb();
692                 /* Now if the seconds part has changed, try again. */
693         } while (unlikely(lguest_data.time.tv_sec != sec));
694
695         /* Our lguest clock is in real nanoseconds. */
696         return sec*1000000000ULL + nsec;
697 }
698
699 /* This is the fallback clocksource: lower priority than the TSC clocksource. */
700 static struct clocksource lguest_clock = {
701         .name           = "lguest",
702         .rating         = 200,
703         .read           = lguest_clock_read,
704         .mask           = CLOCKSOURCE_MASK(64),
705         .mult           = 1 << 22,
706         .shift          = 22,
707         .flags          = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
708 };
709
710 /* We also need a "struct clock_event_device": Linux asks us to set it to go
711  * off some time in the future.  Actually, James Morris figured all this out, I
712  * just applied the patch. */
713 static int lguest_clockevent_set_next_event(unsigned long delta,
714                                            struct clock_event_device *evt)
715 {
716         /* FIXME: I don't think this can ever happen, but James tells me he had
717          * to put this code in.  Maybe we should remove it now.  Anyone? */
718         if (delta < LG_CLOCK_MIN_DELTA) {
719                 if (printk_ratelimit())
720                         printk(KERN_DEBUG "%s: small delta %lu ns\n",
721                                __func__, delta);
722                 return -ETIME;
723         }
724
725         /* Please wake us this far in the future. */
726         kvm_hypercall1(LHCALL_SET_CLOCKEVENT, delta);
727         return 0;
728 }
729
730 static void lguest_clockevent_set_mode(enum clock_event_mode mode,
731                                       struct clock_event_device *evt)
732 {
733         switch (mode) {
734         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
735         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
736                 /* A 0 argument shuts the clock down. */
737                 kvm_hypercall0(LHCALL_SET_CLOCKEVENT);
738                 break;
739         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
740                 /* This is what we expect. */
741                 break;
742         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
743                 BUG();
744         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
745                 break;
746         }
747 }
748
749 /* This describes our primitive timer chip. */
750 static struct clock_event_device lguest_clockevent = {
751         .name                   = "lguest",
752         .features               = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
753         .set_next_event         = lguest_clockevent_set_next_event,
754         .set_mode               = lguest_clockevent_set_mode,
755         .rating                 = INT_MAX,
756         .mult                   = 1,
757         .shift                  = 0,
758         .min_delta_ns           = LG_CLOCK_MIN_DELTA,
759         .max_delta_ns           = LG_CLOCK_MAX_DELTA,
760 };
761
762 /* This is the Guest timer interrupt handler (hardware interrupt 0).  We just
763  * call the clockevent infrastructure and it does whatever needs doing. */
764 static void lguest_time_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
765 {
766         unsigned long flags;
767
768         /* Don't interrupt us while this is running. */
769         local_irq_save(flags);
770         lguest_clockevent.event_handler(&lguest_clockevent);
771         local_irq_restore(flags);
772 }
773
774 /* At some point in the boot process, we get asked to set up our timing
775  * infrastructure.  The kernel doesn't expect timer interrupts before this, but
776  * we cleverly initialized the "blocked_interrupts" field of "struct
777  * lguest_data" so that timer interrupts were blocked until now. */
778 static void lguest_time_init(void)
779 {
780         /* Set up the timer interrupt (0) to go to our simple timer routine */
781         set_irq_handler(0, lguest_time_irq);
782
783         clocksource_register(&lguest_clock);
784
785         /* We can't set cpumask in the initializer: damn C limitations!  Set it
786          * here and register our timer device. */
787         lguest_clockevent.cpumask = cpumask_of(0);
788         clockevents_register_device(&lguest_clockevent);
789
790         /* Finally, we unblock the timer interrupt. */
791         enable_lguest_irq(0);
792 }
793
794 /*
795  * Miscellaneous bits and pieces.
796  *
797  * Here is an oddball collection of functions which the Guest needs for things
798  * to work.  They're pretty simple.
799  */
800
801 /* The Guest needs to tell the Host what stack it expects traps to use.  For
802  * native hardware, this is part of the Task State Segment mentioned above in
803  * lguest_load_tr_desc(), but to help hypervisors there's this special call.
804  *
805  * We tell the Host the segment we want to use (__KERNEL_DS is the kernel data
806  * segment), the privilege level (we're privilege level 1, the Host is 0 and
807  * will not tolerate us trying to use that), the stack pointer, and the number
808  * of pages in the stack. */
809 static void lguest_load_sp0(struct tss_struct *tss,
810                             struct thread_struct *thread)
811 {
812         lazy_hcall3(LHCALL_SET_STACK, __KERNEL_DS | 0x1, thread->sp0,
813                    THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);
814 }
815
816 /* Let's just say, I wouldn't do debugging under a Guest. */
817 static void lguest_set_debugreg(int regno, unsigned long value)
818 {
819         /* FIXME: Implement */
820 }
821
822 /* There are times when the kernel wants to make sure that no memory writes are
823  * caught in the cache (that they've all reached real hardware devices).  This
824  * doesn't matter for the Guest which has virtual hardware.
825  *
826  * On the Pentium 4 and above, cpuid() indicates that the Cache Line Flush
827  * (clflush) instruction is available and the kernel uses that.  Otherwise, it
828  * uses the older "Write Back and Invalidate Cache" (wbinvd) instruction.
829  * Unlike clflush, wbinvd can only be run at privilege level 0.  So we can
830  * ignore clflush, but replace wbinvd.
831  */
832 static void lguest_wbinvd(void)
833 {
834 }
835
836 /* If the Guest expects to have an Advanced Programmable Interrupt Controller,
837  * we play dumb by ignoring writes and returning 0 for reads.  So it's no
838  * longer Programmable nor Controlling anything, and I don't think 8 lines of
839  * code qualifies for Advanced.  It will also never interrupt anything.  It
840  * does, however, allow us to get through the Linux boot code. */
841 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
842 static void lguest_apic_write(u32 reg, u32 v)
843 {
844 }
845
846 static u32 lguest_apic_read(u32 reg)
847 {
848         return 0;
849 }
850
851 static u64 lguest_apic_icr_read(void)
852 {
853         return 0;
854 }
855
856 static void lguest_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
857 {
858         /* Warn to see if there's any stray references */
859         WARN_ON(1);
860 }
861
862 static void lguest_apic_wait_icr_idle(void)
863 {
864         return;
865 }
866
867 static u32 lguest_apic_safe_wait_icr_idle(void)
868 {
869         return 0;
870 }
871
872 static void set_lguest_basic_apic_ops(void)
873 {
874         apic->read = lguest_apic_read;
875         apic->write = lguest_apic_write;
876         apic->icr_read = lguest_apic_icr_read;
877         apic->icr_write = lguest_apic_icr_write;
878         apic->wait_icr_idle = lguest_apic_wait_icr_idle;
879         apic->safe_wait_icr_idle = lguest_apic_safe_wait_icr_idle;
880 };
881 #endif
882
883 /* STOP!  Until an interrupt comes in. */
884 static void lguest_safe_halt(void)
885 {
886         kvm_hypercall0(LHCALL_HALT);
887 }
888
889 /* The SHUTDOWN hypercall takes a string to describe what's happening, and
890  * an argument which says whether this to restart (reboot) the Guest or not.
891  *
892  * Note that the Host always prefers that the Guest speak in physical addresses
893  * rather than virtual addresses, so we use __pa() here. */
894 static void lguest_power_off(void)
895 {
896         kvm_hypercall2(LHCALL_SHUTDOWN, __pa("Power down"),
897                                         LGUEST_SHUTDOWN_POWEROFF);
898 }
899
900 /*
901  * Panicing.
902  *
903  * Don't.  But if you did, this is what happens.
904  */
905 static int lguest_panic(struct notifier_block *nb, unsigned long l, void *p)
906 {
907         kvm_hypercall2(LHCALL_SHUTDOWN, __pa(p), LGUEST_SHUTDOWN_POWEROFF);
908         /* The hcall won't return, but to keep gcc happy, we're "done". */
909         return NOTIFY_DONE;
910 }
911
912 static struct notifier_block paniced = {
913         .notifier_call = lguest_panic
914 };
915
916 /* Setting up memory is fairly easy. */
917 static __init char *lguest_memory_setup(void)
918 {
919         /* We do this here and not earlier because lockcheck used to barf if we
920          * did it before start_kernel().  I think we fixed that, so it'd be
921          * nice to move it back to lguest_init.  Patch welcome... */
922         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &paniced);
923
924         /* The Linux bootloader header contains an "e820" memory map: the
925          * Launcher populated the first entry with our memory limit. */
926         e820_add_region(boot_params.e820_map[0].addr,
927                           boot_params.e820_map[0].size,
928                           boot_params.e820_map[0].type);
929
930         /* This string is for the boot messages. */
931         return "LGUEST";
932 }
933
934 /* We will eventually use the virtio console device to produce console output,
935  * but before that is set up we use LHCALL_NOTIFY on normal memory to produce
936  * console output. */
937 static __init int early_put_chars(u32 vtermno, const char *buf, int count)
938 {
939         char scratch[17];
940         unsigned int len = count;
941
942         /* We use a nul-terminated string, so we have to make a copy.  Icky,
943          * huh? */
944         if (len > sizeof(scratch) - 1)
945                 len = sizeof(scratch) - 1;
946         scratch[len] = '\0';
947         memcpy(scratch, buf, len);
948         kvm_hypercall1(LHCALL_NOTIFY, __pa(scratch));
949
950         /* This routine returns the number of bytes actually written. */
951         return len;
952 }
953
954 /* Rebooting also tells the Host we're finished, but the RESTART flag tells the
955  * Launcher to reboot us. */
956 static void lguest_restart(char *reason)
957 {
958         kvm_hypercall2(LHCALL_SHUTDOWN, __pa(reason), LGUEST_SHUTDOWN_RESTART);
959 }
960
961 /*G:050
962  * Patching (Powerfully Placating Performance Pedants)
963  *
964  * We have already seen that pv_ops structures let us replace simple native
965  * instructions with calls to the appropriate back end all throughout the
966  * kernel.  This allows the same kernel to run as a Guest and as a native
967  * kernel, but it's slow because of all the indirect branches.
968  *
969  * Remember that David Wheeler quote about "Any problem in computer science can
970  * be solved with another layer of indirection"?  The rest of that quote is
971  * "... But that usually will create another problem."  This is the first of
972  * those problems.
973  *
974  * Our current solution is to allow the paravirt back end to optionally patch
975  * over the indirect calls to replace them with something more efficient.  We
976  * patch the four most commonly called functions: disable interrupts, enable
977  * interrupts, restore interrupts and save interrupts.  We usually have 6 or 10
978  * bytes to patch into: the Guest versions of these operations are small enough
979  * that we can fit comfortably.
980  *
981  * First we need assembly templates of each of the patchable Guest operations,
982  * and these are in i386_head.S. */
983
984 /*G:060 We construct a table from the assembler templates: */
985 static const struct lguest_insns
986 {
987         const char *start, *end;
988 } lguest_insns[] = {
989         [PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_disable)] = { lgstart_cli, lgend_cli },
990         [PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.irq_enable)] = { lgstart_sti, lgend_sti },
991         [PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.restore_fl)] = { lgstart_popf, lgend_popf },
992         [PARAVIRT_PATCH(pv_irq_ops.save_fl)] = { lgstart_pushf, lgend_pushf },
993 };
994
995 /* Now our patch routine is fairly simple (based on the native one in
996  * paravirt.c).  If we have a replacement, we copy it in and return how much of
997  * the available space we used. */
998 static unsigned lguest_patch(u8 type, u16 clobber, void *ibuf,
999                              unsigned long addr, unsigned len)
1000 {
1001         unsigned int insn_len;
1002
1003         /* Don't do anything special if we don't have a replacement */
1004         if (type >= ARRAY_SIZE(lguest_insns) || !lguest_insns[type].start)
1005                 return paravirt_patch_default(type, clobber, ibuf, addr, len);
1006
1007         insn_len = lguest_insns[type].end - lguest_insns[type].start;
1008
1009         /* Similarly if we can't fit replacement (shouldn't happen, but let's
1010          * be thorough). */
1011         if (len < insn_len)
1012                 return paravirt_patch_default(type, clobber, ibuf, addr, len);
1013
1014         /* Copy in our instructions. */
1015         memcpy(ibuf, lguest_insns[type].start, insn_len);
1016         return insn_len;
1017 }
1018
1019 /*G:030 Once we get to lguest_init(), we know we're a Guest.  The various
1020  * pv_ops structures in the kernel provide points for (almost) every routine we
1021  * have to override to avoid privileged instructions. */
1022 __init void lguest_init(void)
1023 {
1024         /* We're under lguest, paravirt is enabled, and we're running at
1025          * privilege level 1, not 0 as normal. */
1026         pv_info.name = "lguest";
1027         pv_info.paravirt_enabled = 1;
1028         pv_info.kernel_rpl = 1;
1029
1030         /* We set up all the lguest overrides for sensitive operations.  These
1031          * are detailed with the operations themselves. */
1032
1033         /* interrupt-related operations */
1034         pv_irq_ops.init_IRQ = lguest_init_IRQ;
1035         pv_irq_ops.save_fl = PV_CALLEE_SAVE(save_fl);
1036         pv_irq_ops.restore_fl = PV_CALLEE_SAVE(restore_fl);
1037         pv_irq_ops.irq_disable = PV_CALLEE_SAVE(irq_disable);
1038         pv_irq_ops.irq_enable = PV_CALLEE_SAVE(irq_enable);
1039         pv_irq_ops.safe_halt = lguest_safe_halt;
1040
1041         /* init-time operations */
1042         pv_init_ops.memory_setup = lguest_memory_setup;
1043         pv_init_ops.patch = lguest_patch;
1044
1045         /* Intercepts of various cpu instructions */
1046         pv_cpu_ops.load_gdt = lguest_load_gdt;
1047         pv_cpu_ops.cpuid = lguest_cpuid;
1048         pv_cpu_ops.load_idt = lguest_load_idt;
1049         pv_cpu_ops.iret = lguest_iret;
1050         pv_cpu_ops.load_sp0 = lguest_load_sp0;
1051         pv_cpu_ops.load_tr_desc = lguest_load_tr_desc;
1052         pv_cpu_ops.set_ldt = lguest_set_ldt;
1053         pv_cpu_ops.load_tls = lguest_load_tls;
1054         pv_cpu_ops.set_debugreg = lguest_set_debugreg;
1055         pv_cpu_ops.clts = lguest_clts;
1056         pv_cpu_ops.read_cr0 = lguest_read_cr0;
1057         pv_cpu_ops.write_cr0 = lguest_write_cr0;
1058         pv_cpu_ops.read_cr4 = lguest_read_cr4;
1059         pv_cpu_ops.write_cr4 = lguest_write_cr4;
1060         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = lguest_write_gdt_entry;
1061         pv_cpu_ops.write_idt_entry = lguest_write_idt_entry;
1062         pv_cpu_ops.wbinvd = lguest_wbinvd;
1063         pv_cpu_ops.start_context_switch = paravirt_start_context_switch;
1064         pv_cpu_ops.end_context_switch = lguest_end_context_switch;
1065
1066         /* pagetable management */
1067         pv_mmu_ops.write_cr3 = lguest_write_cr3;
1068         pv_mmu_ops.flush_tlb_user = lguest_flush_tlb_user;
1069         pv_mmu_ops.flush_tlb_single = lguest_flush_tlb_single;
1070         pv_mmu_ops.flush_tlb_kernel = lguest_flush_tlb_kernel;
1071         pv_mmu_ops.set_pte = lguest_set_pte;
1072         pv_mmu_ops.set_pte_at = lguest_set_pte_at;
1073         pv_mmu_ops.set_pmd = lguest_set_pmd;
1074         pv_mmu_ops.read_cr2 = lguest_read_cr2;
1075         pv_mmu_ops.read_cr3 = lguest_read_cr3;
1076         pv_mmu_ops.lazy_mode.enter = paravirt_enter_lazy_mmu;
1077         pv_mmu_ops.lazy_mode.leave = lguest_leave_lazy_mmu_mode;
1078         pv_mmu_ops.pte_update = lguest_pte_update;
1079         pv_mmu_ops.pte_update_defer = lguest_pte_update;
1080
1081 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1082         /* apic read/write intercepts */
1083         set_lguest_basic_apic_ops();
1084 #endif
1085
1086         /* time operations */
1087         pv_time_ops.get_wallclock = lguest_get_wallclock;
1088         pv_time_ops.time_init = lguest_time_init;
1089         pv_time_ops.get_tsc_khz = lguest_tsc_khz;
1090
1091         /* Now is a good time to look at the implementations of these functions
1092          * before returning to the rest of lguest_init(). */
1093
1094         /*G:070 Now we've seen all the paravirt_ops, we return to
1095          * lguest_init() where the rest of the fairly chaotic boot setup
1096          * occurs. */
1097
1098         /* The stack protector is a weird thing where gcc places a canary
1099          * value on the stack and then checks it on return.  This file is
1100          * compiled with -fno-stack-protector it, so we got this far without
1101          * problems.  The value of the canary is kept at offset 20 from the
1102          * %gs register, so we need to set that up before calling C functions
1103          * in other files. */
1104         setup_stack_canary_segment(0);
1105         /* We could just call load_stack_canary_segment(), but we might as
1106          * call switch_to_new_gdt() which loads the whole table and sets up
1107          * the per-cpu segment descriptor register %fs as well. */
1108         switch_to_new_gdt(0);
1109
1110         /* As described in head_32.S, we map the first 128M of memory. */
1111         max_pfn_mapped = (128*1024*1024) >> PAGE_SHIFT;
1112
1113         /* The Host<->Guest Switcher lives at the top of our address space, and
1114          * the Host told us how big it is when we made LGUEST_INIT hypercall:
1115          * it put the answer in lguest_data.reserve_mem  */
1116         reserve_top_address(lguest_data.reserve_mem);
1117
1118         /* If we don't initialize the lock dependency checker now, it crashes
1119          * paravirt_disable_iospace. */
1120         lockdep_init();
1121
1122         /* The IDE code spends about 3 seconds probing for disks: if we reserve
1123          * all the I/O ports up front it can't get them and so doesn't probe.
1124          * Other device drivers are similar (but less severe).  This cuts the
1125          * kernel boot time on my machine from 4.1 seconds to 0.45 seconds. */
1126         paravirt_disable_iospace();
1127
1128         /* This is messy CPU setup stuff which the native boot code does before
1129          * start_kernel, so we have to do, too: */
1130         cpu_detect(&new_cpu_data);
1131         /* head.S usually sets up the first capability word, so do it here. */
1132         new_cpu_data.x86_capability[0] = cpuid_edx(1);
1133
1134         /* Math is always hard! */
1135         new_cpu_data.hard_math = 1;
1136
1137         /* We don't have features.  We have puppies!  Puppies! */
1138 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1139         mce_disabled = 1;
1140 #endif
1141 #ifdef CONFIG_ACPI
1142         acpi_disabled = 1;
1143         acpi_ht = 0;
1144 #endif
1145
1146         /* We set the preferred console to "hvc".  This is the "hypervisor
1147          * virtual console" driver written by the PowerPC people, which we also
1148          * adapted for lguest's use. */
1149         add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1150
1151         /* Register our very early console. */
1152         virtio_cons_early_init(early_put_chars);
1153
1154         /* Last of all, we set the power management poweroff hook to point to
1155          * the Guest routine to power off, and the reboot hook to our restart
1156          * routine. */
1157         pm_power_off = lguest_power_off;
1158         machine_ops.restart = lguest_restart;
1159
1160         /* Now we're set up, call i386_start_kernel() in head32.c and we proceed
1161          * to boot as normal.  It never returns. */
1162         i386_start_kernel();
1163 }
1164 /*
1165  * This marks the end of stage II of our journey, The Guest.
1166  *
1167  * It is now time for us to explore the layer of virtual drivers and complete
1168  * our understanding of the Guest in "make Drivers".
1169  */