x86: export __supported_pte_mask
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / setup64.c
1 /* 
2  * X86-64 specific CPU setup.
3  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  * Copyright 2001, 2002, 2003 SuSE Labs / Andi Kleen.
5  * See setup.c for older changelog.
6  */ 
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/string.h>
11 #include <linux/bootmem.h>
12 #include <linux/bitops.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <asm/pda.h>
15 #include <asm/pgtable.h>
16 #include <asm/processor.h>
17 #include <asm/desc.h>
18 #include <asm/atomic.h>
19 #include <asm/mmu_context.h>
20 #include <asm/smp.h>
21 #include <asm/i387.h>
22 #include <asm/percpu.h>
23 #include <asm/proto.h>
24 #include <asm/sections.h>
25 #include <asm/setup.h>
26
27 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
28 struct boot_params __initdata boot_params;
29 #else
30 struct boot_params boot_params;
31 #endif
32
33 cpumask_t cpu_initialized __cpuinitdata = CPU_MASK_NONE;
34
35 struct x8664_pda *_cpu_pda[NR_CPUS] __read_mostly;
36 EXPORT_SYMBOL(_cpu_pda);
37 struct x8664_pda boot_cpu_pda[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
38
39 struct desc_ptr idt_descr = { 256 * 16 - 1, (unsigned long) idt_table };
40
41 char boot_cpu_stack[IRQSTACKSIZE] __attribute__((section(".bss.page_aligned")));
42
43 unsigned long __supported_pte_mask __read_mostly = ~0UL;
44 EXPORT_SYMBOL_GPL(__supported_pte_mask);
45
46 static int do_not_nx __cpuinitdata = 0;
47
48 /* noexec=on|off
49 Control non executable mappings for 64bit processes.
50
51 on      Enable(default)
52 off     Disable
53 */ 
54 static int __init nonx_setup(char *str)
55 {
56         if (!str)
57                 return -EINVAL;
58         if (!strncmp(str, "on", 2)) {
59                 __supported_pte_mask |= _PAGE_NX; 
60                 do_not_nx = 0; 
61         } else if (!strncmp(str, "off", 3)) {
62                 do_not_nx = 1;
63                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX;
64         }
65         return 0;
66
67 early_param("noexec", nonx_setup);
68
69 int force_personality32 = 0; 
70
71 /* noexec32=on|off
72 Control non executable heap for 32bit processes.
73 To control the stack too use noexec=off
74
75 on      PROT_READ does not imply PROT_EXEC for 32bit processes
76 off     PROT_READ implies PROT_EXEC (default)
77 */
78 static int __init nonx32_setup(char *str)
79 {
80         if (!strcmp(str, "on"))
81                 force_personality32 &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
82         else if (!strcmp(str, "off"))
83                 force_personality32 |= READ_IMPLIES_EXEC;
84         return 1;
85 }
86 __setup("noexec32=", nonx32_setup);
87
88 /*
89  * Copy data used in early init routines from the initial arrays to the
90  * per cpu data areas.  These arrays then become expendable and the
91  * *_early_ptr's are zeroed indicating that the static arrays are gone.
92  */
93 static void __init setup_per_cpu_maps(void)
94 {
95         int cpu;
96
97         for_each_possible_cpu(cpu) {
98 #ifdef CONFIG_SMP
99                 if (per_cpu_offset(cpu)) {
100 #endif
101                         per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
102                                                 x86_cpu_to_apicid_init[cpu];
103                         per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) =
104                                                 x86_bios_cpu_apicid_init[cpu];
105 #ifdef CONFIG_NUMA
106                         per_cpu(x86_cpu_to_node_map, cpu) =
107                                                 x86_cpu_to_node_map_init[cpu];
108 #endif
109 #ifdef CONFIG_SMP
110                 }
111                 else
112                         printk(KERN_NOTICE "per_cpu_offset zero for cpu %d\n",
113                                                                         cpu);
114 #endif
115         }
116
117         /* indicate the early static arrays will soon be gone */
118         x86_cpu_to_apicid_early_ptr = NULL;
119         x86_bios_cpu_apicid_early_ptr = NULL;
120 #ifdef CONFIG_NUMA
121         x86_cpu_to_node_map_early_ptr = NULL;
122 #endif
123 }
124
125 /*
126  * Great future plan:
127  * Declare PDA itself and support (irqstack,tss,pgd) as per cpu data.
128  * Always point %gs to its beginning
129  */
130 void __init setup_per_cpu_areas(void)
131
132         int i;
133         unsigned long size;
134
135 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
136         prefill_possible_map();
137 #endif
138
139         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
140         size = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
141
142         printk(KERN_INFO "PERCPU: Allocating %lu bytes of per cpu data\n", size);
143         for_each_cpu_mask (i, cpu_possible_map) {
144                 char *ptr;
145
146                 if (!NODE_DATA(early_cpu_to_node(i))) {
147                         printk("cpu with no node %d, num_online_nodes %d\n",
148                                i, num_online_nodes());
149                         ptr = alloc_bootmem_pages(size);
150                 } else { 
151                         ptr = alloc_bootmem_pages_node(NODE_DATA(early_cpu_to_node(i)), size);
152                 }
153                 if (!ptr)
154                         panic("Cannot allocate cpu data for CPU %d\n", i);
155                 cpu_pda(i)->data_offset = ptr - __per_cpu_start;
156                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
157         }
158
159         /* setup percpu data maps early */
160         setup_per_cpu_maps();
161
162
163 void pda_init(int cpu)
164
165         struct x8664_pda *pda = cpu_pda(cpu);
166
167         /* Setup up data that may be needed in __get_free_pages early */
168         asm volatile("movl %0,%%fs ; movl %0,%%gs" :: "r" (0)); 
169         /* Memory clobbers used to order PDA accessed */
170         mb();
171         wrmsrl(MSR_GS_BASE, pda);
172         mb();
173
174         pda->cpunumber = cpu; 
175         pda->irqcount = -1;
176         pda->kernelstack = 
177                 (unsigned long)stack_thread_info() - PDA_STACKOFFSET + THREAD_SIZE; 
178         pda->active_mm = &init_mm;
179         pda->mmu_state = 0;
180
181         if (cpu == 0) {
182                 /* others are initialized in smpboot.c */
183                 pda->pcurrent = &init_task;
184                 pda->irqstackptr = boot_cpu_stack; 
185         } else {
186                 pda->irqstackptr = (char *)
187                         __get_free_pages(GFP_ATOMIC, IRQSTACK_ORDER);
188                 if (!pda->irqstackptr)
189                         panic("cannot allocate irqstack for cpu %d", cpu); 
190         }
191
192
193         pda->irqstackptr += IRQSTACKSIZE-64;
194
195
196 char boot_exception_stacks[(N_EXCEPTION_STACKS - 1) * EXCEPTION_STKSZ + DEBUG_STKSZ]
197 __attribute__((section(".bss.page_aligned")));
198
199 extern asmlinkage void ignore_sysret(void);
200
201 /* May not be marked __init: used by software suspend */
202 void syscall_init(void)
203 {
204         /* 
205          * LSTAR and STAR live in a bit strange symbiosis.
206          * They both write to the same internal register. STAR allows to set CS/DS
207          * but only a 32bit target. LSTAR sets the 64bit rip.    
208          */ 
209         wrmsrl(MSR_STAR,  ((u64)__USER32_CS)<<48  | ((u64)__KERNEL_CS)<<32); 
210         wrmsrl(MSR_LSTAR, system_call); 
211         wrmsrl(MSR_CSTAR, ignore_sysret);
212
213 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION            
214         syscall32_cpu_init ();
215 #endif
216
217         /* Flags to clear on syscall */
218         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
219                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|X86_EFLAGS_IOPL);
220 }
221
222 void __cpuinit check_efer(void)
223 {
224         unsigned long efer;
225
226         rdmsrl(MSR_EFER, efer); 
227         if (!(efer & EFER_NX) || do_not_nx) { 
228                 __supported_pte_mask &= ~_PAGE_NX; 
229         }       
230 }
231
232 unsigned long kernel_eflags;
233
234 /*
235  * Copies of the original ist values from the tss are only accessed during
236  * debugging, no special alignment required.
237  */
238 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
239
240 /*
241  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
242  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
243  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
244  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
245  * A lot of state is already set up in PDA init.
246  */
247 void __cpuinit cpu_init (void)
248 {
249         int cpu = stack_smp_processor_id();
250         struct tss_struct *t = &per_cpu(init_tss, cpu);
251         struct orig_ist *orig_ist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
252         unsigned long v; 
253         char *estacks = NULL; 
254         struct task_struct *me;
255         int i;
256
257         /* CPU 0 is initialised in head64.c */
258         if (cpu != 0) {
259                 pda_init(cpu);
260         } else 
261                 estacks = boot_exception_stacks; 
262
263         me = current;
264
265         if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized))
266                 panic("CPU#%d already initialized!\n", cpu);
267
268         printk("Initializing CPU#%d\n", cpu);
269
270         clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
271
272         /*
273          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
274          * and set up the GDT descriptor:
275          */
276         if (cpu)
277                 memcpy(get_cpu_gdt_table(cpu), cpu_gdt_table, GDT_SIZE);
278
279         cpu_gdt_descr[cpu].size = GDT_SIZE;
280         load_gdt((const struct desc_ptr *)&cpu_gdt_descr[cpu]);
281         load_idt((const struct desc_ptr *)&idt_descr);
282
283         memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
284         syscall_init();
285
286         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
287         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
288         barrier(); 
289
290         check_efer();
291
292         /*
293          * set up and load the per-CPU TSS
294          */
295         for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
296                 static const unsigned int order[N_EXCEPTION_STACKS] = {
297                         [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1] = EXCEPTION_STACK_ORDER,
298                         [DEBUG_STACK - 1] = DEBUG_STACK_ORDER
299                 };
300                 if (cpu) {
301                         estacks = (char *)__get_free_pages(GFP_ATOMIC, order[v]);
302                         if (!estacks)
303                                 panic("Cannot allocate exception stack %ld %d\n",
304                                       v, cpu); 
305                 }
306                 estacks += PAGE_SIZE << order[v];
307                 orig_ist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] = (unsigned long)estacks;
308         }
309
310         t->x86_tss.io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
311         /*
312          * <= is required because the CPU will access up to
313          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
314          */
315         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
316                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
317
318         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
319         me->active_mm = &init_mm;
320         if (me->mm)
321                 BUG();
322         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
323
324         set_tss_desc(cpu, t);
325         load_TR_desc();
326         load_LDT(&init_mm.context);
327
328         /*
329          * Clear all 6 debug registers:
330          */
331
332         set_debugreg(0UL, 0);
333         set_debugreg(0UL, 1);
334         set_debugreg(0UL, 2);
335         set_debugreg(0UL, 3);
336         set_debugreg(0UL, 6);
337         set_debugreg(0UL, 7);
338
339         fpu_init(); 
340
341         raw_local_save_flags(kernel_eflags);
342 }