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 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/start_kernel.h>
  22 #include <linux/string.h>
  23 #include <linux/console.h>
  24 #include <linux/screen_info.h>
  25 #include <linux/irq.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/clocksource.h>
  28 #include <linux/clockchips.h>
  29 #include <linux/cpu.h>
  30 #include <linux/lguest.h>
  31 #include <linux/lguest_launcher.h>
  32 #include <asm/paravirt.h>
  33 #include <asm/param.h>
  34 #include <asm/page.h>
  35 #include <asm/pgtable.h>
  36 #include <asm/desc.h>
  37 #include <asm/setup.h>
  38 #include <asm/lguest.h>
  39 #include <asm/uaccess.h>
  40 #include <asm/i387.h>
  41 #include "../lg.h"
  42
  43 static int cpu_had_pge;
  44
  45 static struct {
  46         unsigned long offset;
  47         unsigned short segment;
  48 } lguest_entry;
  49
  50 /* Offset from where switcher.S was compiled to where we've copied it */
  51 static unsigned long switcher_offset(void)
  52 {
  53         return SWITCHER_ADDR - (unsigned long)start_switcher_text;
  54 }
  55
  56 /* This cpu's struct lguest_pages. */
  57 static struct lguest_pages *lguest_pages(unsigned int cpu)
  58 {
  59         return &(((struct lguest_pages *)
  60                   (SWITCHER_ADDR + SHARED_SWITCHER_PAGES*PAGE_SIZE))[cpu]);
  61 }
  62
  63 static DEFINE_PER_CPU(struct lguest *, last_guest);
  64
  65 /*S:010
  66  * We approach the Switcher.
  67  *
  68  * Remember that each CPU has two pages which are visible to the Guest when it
  69  * runs on that CPU.  This has to contain the state for that Guest: we copy the
  70  * state in just before we run the Guest.
  71  *
  72  * Each Guest has "changed" flags which indicate what has changed in the Guest
  73  * since it last ran.  We saw this set in interrupts_and_traps.c and
  74  * segments.c.
  75  */
  76 static void copy_in_guest_info(struct lg_cpu *cpu, struct lguest_pages *pages)
  77 {
  78         struct lguest *lg = cpu->lg;
  79         /* Copying all this data can be quite expensive.  We usually run the
  80          * same Guest we ran last time (and that Guest hasn't run anywhere else
  81          * meanwhile).  If that's not the case, we pretend everything in the
  82          * Guest has changed. */
  83         if (__get_cpu_var(last_guest) != lg || lg->last_pages != pages) {
  84                 __get_cpu_var(last_guest) = lg;
  85                 lg->last_pages = pages;
  86                 lg->changed = CHANGED_ALL;
  87         }
  88
  89         /* These copies are pretty cheap, so we do them unconditionally: */
  90         /* Save the current Host top-level page directory. */
  91         pages->state.host_cr3 = __pa(current->mm->pgd);
  92         /* Set up the Guest's page tables to see this CPU's pages (and no
  93          * other CPU's pages). */
  94         map_switcher_in_guest(cpu, pages);
  95         /* Set up the two "TSS" members which tell the CPU what stack to use
  96          * for traps which do directly into the Guest (ie. traps at privilege
  97          * level 1). */
  98         pages->state.guest_tss.esp1 = lg->esp1;
  99         pages->state.guest_tss.ss1 = lg->ss1;
 100
 101         /* Copy direct-to-Guest trap entries. */
 102         if (lg->changed & CHANGED_IDT)
 103                 copy_traps(lg, pages->state.guest_idt, default_idt_entries);
 104
 105         /* Copy all GDT entries which the Guest can change. */
 106         if (lg->changed & CHANGED_GDT)
 107                 copy_gdt(lg, pages->state.guest_gdt);
 108         /* If only the TLS entries have changed, copy them. */
 109         else if (lg->changed & CHANGED_GDT_TLS)
 110                 copy_gdt_tls(lg, pages->state.guest_gdt);
 111
 112         /* Mark the Guest as unchanged for next time. */
 113         lg->changed = 0;
 114 }
 115
 116 /* Finally: the code to actually call into the Switcher to run the Guest. */
 117 static void run_guest_once(struct lg_cpu *cpu, struct lguest_pages *pages)
 118 {
 119         /* This is a dummy value we need for GCC's sake. */
 120         unsigned int clobber;
 121         struct lguest *lg = cpu->lg;
 122
 123         /* Copy the guest-specific information into this CPU's "struct
 124          * lguest_pages". */
 125         copy_in_guest_info(cpu, pages);
 126
 127         /* Set the trap number to 256 (impossible value).  If we fault while
 128          * switching to the Guest (bad segment registers or bug), this will
 129          * cause us to abort the Guest. */
 130         lg->regs->trapnum = 256;
 131
 132         /* Now: we push the "eflags" register on the stack, then do an "lcall".
 133          * This is how we change from using the kernel code segment to using
 134          * the dedicated lguest code segment, as well as jumping into the
 135          * Switcher.
 136          *
 137          * The lcall also pushes the old code segment (KERNEL_CS) onto the
 138          * stack, then the address of this call.  This stack layout happens to
 139          * exactly match the stack layout created by an interrupt... */
 140         asm volatile("pushf; lcall *lguest_entry"
 141                      /* This is how we tell GCC that %eax ("a") and %ebx ("b")
 142                       * are changed by this routine.  The "=" means output. */
 143                      : "=a"(clobber), "=b"(clobber)
 144                      /* %eax contains the pages pointer.  ("0" refers to the
 145                       * 0-th argument above, ie "a").  %ebx contains the
 146                       * physical address of the Guest's top-level page
 147                       * directory. */
 148                      : "0"(pages), "1"(__pa(lg->pgdirs[lg->pgdidx].pgdir))
 149                      /* We tell gcc that all these registers could change,
 150                       * which means we don't have to save and restore them in
 151                       * the Switcher. */
 152                      : "memory", "%edx", "%ecx", "%edi", "%esi");
 153 }
 154 /*:*/
 155
 156 /*M:002 There are hooks in the scheduler which we can register to tell when we
 157  * get kicked off the CPU (preempt_notifier_register()).  This would allow us
 158  * to lazily disable SYSENTER which would regain some performance, and should
 159  * also simplify copy_in_guest_info().  Note that we'd still need to restore
 160  * things when we exit to Launcher userspace, but that's fairly easy.
 161  *
 162  * The hooks were designed for KVM, but we can also put them to good use. :*/
 163
 164 /*H:040 This is the i386-specific code to setup and run the Guest.  Interrupts
 165  * are disabled: we own the CPU. */
 166 void lguest_arch_run_guest(struct lg_cpu *cpu)
 167 {
 168         struct lguest *lg = cpu->lg;
 169
 170         /* Remember the awfully-named TS bit?  If the Guest has asked to set it
 171          * we set it now, so we can trap and pass that trap to the Guest if it
 172          * uses the FPU. */
 173         if (lg->ts)
 174                 lguest_set_ts();
 175
 176         /* SYSENTER is an optimized way of doing system calls.  We can't allow
 177          * it because it always jumps to privilege level 0.  A normal Guest
 178          * won't try it because we don't advertise it in CPUID, but a malicious
 179          * Guest (or malicious Guest userspace program) could, so we tell the
 180          * CPU to disable it before running the Guest. */
 181         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
 182                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, 0, 0);
 183
 184         /* Now we actually run the Guest.  It will return when something
 185          * interesting happens, and we can examine its registers to see what it
 186          * was doing. */
 187         run_guest_once(cpu, lguest_pages(raw_smp_processor_id()));
 188
 189         /* Note that the "regs" pointer contains two extra entries which are
 190          * not really registers: a trap number which says what interrupt or
 191          * trap made the switcher code come back, and an error code which some
 192          * traps set.  */
 193
 194         /* If the Guest page faulted, then the cr2 register will tell us the
 195          * bad virtual address.  We have to grab this now, because once we
 196          * re-enable interrupts an interrupt could fault and thus overwrite
 197          * cr2, or we could even move off to a different CPU. */
 198         if (lg->regs->trapnum == 14)
 199                 lg->arch.last_pagefault = read_cr2();
 200         /* Similarly, if we took a trap because the Guest used the FPU,
 201          * we have to restore the FPU it expects to see. */
 202         else if (lg->regs->trapnum == 7)
 203                 math_state_restore();
 204
 205         /* Restore SYSENTER if it's supposed to be on. */
 206         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
 207                 wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, __KERNEL_CS, 0);
 208 }
 209
 210 /*H:130 Now we've examined the hypercall code; our Guest can make requests.
 211  * Our Guest is usually so well behaved; it never tries to do things it isn't
 212  * allowed to, and uses hypercalls instead.  Unfortunately, Linux's paravirtual
 213  * infrastructure isn't quite complete, because it doesn't contain replacements
 214  * for the Intel I/O instructions.  As a result, the Guest sometimes fumbles
 215  * across one during the boot process as it probes for various things which are
 216  * usually attached to a PC.
 217  *
 218  * When the Guest uses one of these instructions, we get a trap (General
 219  * Protection Fault) and come here.  We see if it's one of those troublesome
 220  * instructions and skip over it.  We return true if we did. */
 221 static int emulate_insn(struct lg_cpu *cpu)
 222 {
 223         struct lguest *lg = cpu->lg;
 224         u8 insn;
 225         unsigned int insnlen = 0, in = 0, shift = 0;
 226         /* The eip contains the *virtual* address of the Guest's instruction:
 227          * guest_pa just subtracts the Guest's page_offset. */
 228         unsigned long physaddr = guest_pa(lg, lg->regs->eip);
 229
 230         /* This must be the Guest kernel trying to do something, not userspace!
 231          * The bottom two bits of the CS segment register are the privilege
 232          * level. */
 233         if ((lg->regs->cs & 3) != GUEST_PL)
 234                 return 0;
 235
 236         /* Decoding x86 instructions is icky. */
 237         insn = lgread(lg, physaddr, u8);
 238
 239         /* 0x66 is an "operand prefix".  It means it's using the upper 16 bits
 240            of the eax register. */
 241         if (insn == 0x66) {
 242                 shift = 16;
 243                 /* The instruction is 1 byte so far, read the next byte. */
 244                 insnlen = 1;
 245                 insn = lgread(lg, physaddr + insnlen, u8);
 246         }
 247
 248         /* We can ignore the lower bit for the moment and decode the 4 opcodes
 249          * we need to emulate. */
 250         switch (insn & 0xFE) {
 251         case 0xE4: /* in     <next byte>,%al */
 252                 insnlen += 2;
 253                 in = 1;
 254                 break;
 255         case 0xEC: /* in     (%dx),%al */
 256                 insnlen += 1;
 257                 in = 1;
 258                 break;
 259         case 0xE6: /* out    %al,<next byte> */
 260                 insnlen += 2;
 261                 break;
 262         case 0xEE: /* out    %al,(%dx) */
 263                 insnlen += 1;
 264                 break;
 265         default:
 266                 /* OK, we don't know what this is, can't emulate. */
 267                 return 0;
 268         }
 269
 270         /* If it was an "IN" instruction, they expect the result to be read
 271          * into %eax, so we change %eax.  We always return all-ones, which
 272          * traditionally means "there's nothing there". */
 273         if (in) {
 274                 /* Lower bit tells is whether it's a 16 or 32 bit access */
 275                 if (insn & 0x1)
 276                         lg->regs->eax = 0xFFFFFFFF;
 277                 else
 278                         lg->regs->eax |= (0xFFFF << shift);
 279         }
 280         /* Finally, we've "done" the instruction, so move past it. */
 281         lg->regs->eip += insnlen;
 282         /* Success! */
 283         return 1;
 284 }
 285
 286 /*H:050 Once we've re-enabled interrupts, we look at why the Guest exited. */
 287 void lguest_arch_handle_trap(struct lg_cpu *cpu)
 288 {
 289         struct lguest *lg = cpu->lg;
 290         switch (lg->regs->trapnum) {
 291         case 13: /* We've intercepted a General Protection Fault. */
 292                 /* Check if this was one of those annoying IN or OUT
 293                  * instructions which we need to emulate.  If so, we just go
 294                  * back into the Guest after we've done it. */
 295                 if (lg->regs->errcode == 0) {
 296                         if (emulate_insn(cpu))
 297                                 return;
 298                 }
 299                 break;
 300         case 14: /* We've intercepted a Page Fault. */
 301                 /* The Guest accessed a virtual address that wasn't mapped.
 302                  * This happens a lot: we don't actually set up most of the
 303                  * page tables for the Guest at all when we start: as it runs
 304                  * it asks for more and more, and we set them up as
 305                  * required. In this case, we don't even tell the Guest that
 306                  * the fault happened.
 307                  *
 308                  * The errcode tells whether this was a read or a write, and
 309                  * whether kernel or userspace code. */
 310                 if (demand_page(lg, lg->arch.last_pagefault, lg->regs->errcode))
 311                         return;
 312
 313                 /* OK, it's really not there (or not OK): the Guest needs to
 314                  * know.  We write out the cr2 value so it knows where the
 315                  * fault occurred.
 316                  *
 317                  * Note that if the Guest were really messed up, this could
 318                  * happen before it's done the LHCALL_LGUEST_INIT hypercall, so
 319                  * lg->lguest_data could be NULL */
 320                 if (lg->lguest_data &&
 321                     put_user(lg->arch.last_pagefault, &lg->lguest_data->cr2))
 322                         kill_guest(lg, "Writing cr2");
 323                 break;
 324         case 7: /* We've intercepted a Device Not Available fault. */
 325                 /* If the Guest doesn't want to know, we already restored the
 326                  * Floating Point Unit, so we just continue without telling
 327                  * it. */
 328                 if (!lg->ts)
 329                         return;
 330                 break;
 331         case 32 ... 255:
 332                 /* These values mean a real interrupt occurred, in which case
 333                  * the Host handler has already been run.  We just do a
 334                  * friendly check if another process should now be run, then
 335                  * return to run the Guest again */
 336                 cond_resched();
 337                 return;
 338         case LGUEST_TRAP_ENTRY:
 339                 /* Our 'struct hcall_args' maps directly over our regs: we set
 340                  * up the pointer now to indicate a hypercall is pending. */
 341                 cpu->hcall = (struct hcall_args *)lg->regs;
 342                 return;
 343         }
 344
 345         /* We didn't handle the trap, so it needs to go to the Guest. */
 346         if (!deliver_trap(cpu, lg->regs->trapnum))
 347                 /* If the Guest doesn't have a handler (either it hasn't
 348                  * registered any yet, or it's one of the faults we don't let
 349                  * it handle), it dies with a cryptic error message. */
 350                 kill_guest(lg, "unhandled trap %li at %#lx (%#lx)",
 351                            lg->regs->trapnum, lg->regs->eip,
 352                            lg->regs->trapnum == 14 ? lg->arch.last_pagefault
 353                            : lg->regs->errcode);
 354 }
 355
 356 /* Now we can look at each of the routines this calls, in increasing order of
 357  * complexity: do_hypercalls(), emulate_insn(), maybe_do_interrupt(),
 358  * deliver_trap() and demand_page().  After all those, we'll be ready to
 359  * examine the Switcher, and our philosophical understanding of the Host/Guest
 360  * duality will be complete. :*/
 361 static void adjust_pge(void *on)
 362 {
 363         if (on)
 364                 write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_PGE);
 365         else
 366                 write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_PGE);
 367 }
 368
 369 /*H:020 Now the Switcher is mapped and every thing else is ready, we need to do
 370  * some more i386-specific initialization. */
 371 void __init lguest_arch_host_init(void)
 372 {
 373         int i;
 374
 375         /* Most of the i386/switcher.S doesn't care that it's been moved; on
 376          * Intel, jumps are relative, and it doesn't access any references to
 377          * external code or data.
 378          *
 379          * The only exception is the interrupt handlers in switcher.S: their
 380          * addresses are placed in a table (default_idt_entries), so we need to
 381          * update the table with the new addresses.  switcher_offset() is a
 382          * convenience function which returns the distance between the builtin
 383          * switcher code and the high-mapped copy we just made. */
 384         for (i = 0; i < IDT_ENTRIES; i++)
 385                 default_idt_entries[i] += switcher_offset();
 386
 387         /*
 388          * Set up the Switcher's per-cpu areas.
 389          *
 390          * Each CPU gets two pages of its own within the high-mapped region
 391          * (aka. "struct lguest_pages").  Much of this can be initialized now,
 392          * but some depends on what Guest we are running (which is set up in
 393          * copy_in_guest_info()).
 394          */
 395         for_each_possible_cpu(i) {
 396                 /* lguest_pages() returns this CPU's two pages. */
 397                 struct lguest_pages *pages = lguest_pages(i);
 398                 /* This is a convenience pointer to make the code fit one
 399                  * statement to a line. */
 400                 struct lguest_ro_state *state = &pages->state;
 401
 402                 /* The Global Descriptor Table: the Host has a different one
 403                  * for each CPU.  We keep a descriptor for the GDT which says
 404                  * where it is and how big it is (the size is actually the last
 405                  * byte, not the size, hence the "-1"). */
 406                 state->host_gdt_desc.size = GDT_SIZE-1;
 407                 state->host_gdt_desc.address = (long)get_cpu_gdt_table(i);
 408
 409                 /* All CPUs on the Host use the same Interrupt Descriptor
 410                  * Table, so we just use store_idt(), which gets this CPU's IDT
 411                  * descriptor. */
 412                 store_idt(&state->host_idt_desc);
 413
 414                 /* The descriptors for the Guest's GDT and IDT can be filled
 415                  * out now, too.  We copy the GDT & IDT into ->guest_gdt and
 416                  * ->guest_idt before actually running the Guest. */
 417                 state->guest_idt_desc.size = sizeof(state->guest_idt)-1;
 418                 state->guest_idt_desc.address = (long)&state->guest_idt;
 419                 state->guest_gdt_desc.size = sizeof(state->guest_gdt)-1;
 420                 state->guest_gdt_desc.address = (long)&state->guest_gdt;
 421
 422                 /* We know where we want the stack to be when the Guest enters
 423                  * the switcher: in pages->regs.  The stack grows upwards, so
 424                  * we start it at the end of that structure. */
 425                 state->guest_tss.esp0 = (long)(&pages->regs + 1);
 426                 /* And this is the GDT entry to use for the stack: we keep a
 427                  * couple of special LGUEST entries. */
 428                 state->guest_tss.ss0 = LGUEST_DS;
 429
 430                 /* x86 can have a finegrained bitmap which indicates what I/O
 431                  * ports the process can use.  We set it to the end of our
 432                  * structure, meaning "none". */
 433                 state->guest_tss.io_bitmap_base = sizeof(state->guest_tss);
 434
 435                 /* Some GDT entries are the same across all Guests, so we can
 436                  * set them up now. */
 437                 setup_default_gdt_entries(state);
 438                 /* Most IDT entries are the same for all Guests, too.*/
 439                 setup_default_idt_entries(state, default_idt_entries);
 440
 441                 /* The Host needs to be able to use the LGUEST segments on this
 442                  * CPU, too, so put them in the Host GDT. */
 443                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
 444                 get_cpu_gdt_table(i)[GDT_ENTRY_LGUEST_DS] = FULL_SEGMENT;
 445         }
 446
 447         /* In the Switcher, we want the %cs segment register to use the
 448          * LGUEST_CS GDT entry: we've put that in the Host and Guest GDTs, so
 449          * it will be undisturbed when we switch.  To change %cs and jump we
 450          * need this structure to feed to Intel's "lcall" instruction. */
 451         lguest_entry.offset = (long)switch_to_guest + switcher_offset();
 452         lguest_entry.segment = LGUEST_CS;
 453
 454         /* Finally, we need to turn off "Page Global Enable".  PGE is an
 455          * optimization where page table entries are specially marked to show
 456          * they never change.  The Host kernel marks all the kernel pages this
 457          * way because it's always present, even when userspace is running.
 458          *
 459          * Lguest breaks this: unbeknownst to the rest of the Host kernel, we
 460          * switch to the Guest kernel.  If you don't disable this on all CPUs,
 461          * you'll get really weird bugs that you'll chase for two days.
 462          *
 463          * I used to turn PGE off every time we switched to the Guest and back
 464          * on when we return, but that slowed the Switcher down noticibly. */
 465
 466         /* We don't need the complexity of CPUs coming and going while we're
 467          * doing this. */
 468         get_online_cpus();
 469         if (cpu_has_pge) { /* We have a broader idea of "global". */
 470                 /* Remember that this was originally set (for cleanup). */
 471                 cpu_had_pge = 1;
 472                 /* adjust_pge is a helper function which sets or unsets the PGE
 473                  * bit on its CPU, depending on the argument (0 == unset). */
 474                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)0, 0, 1);
 475                 /* Turn off the feature in the global feature set. */
 476                 clear_bit(X86_FEATURE_PGE, boot_cpu_data.x86_capability);
 477         }
 478         put_online_cpus();
 479 };
 480 /*:*/
 481
 482 void __exit lguest_arch_host_fini(void)
 483 {
 484         /* If we had PGE before we started, turn it back on now. */
 485         get_online_cpus();
 486         if (cpu_had_pge) {
 487                 set_bit(X86_FEATURE_PGE, boot_cpu_data.x86_capability);
 488                 /* adjust_pge's argument "1" means set PGE. */
 489                 on_each_cpu(adjust_pge, (void *)1, 0, 1);
 490         }
 491         put_online_cpus();
 492 }
 493
 494
 495 /*H:122 The i386-specific hypercalls simply farm out to the right functions. */
 496 int lguest_arch_do_hcall(struct lg_cpu *cpu, struct hcall_args *args)
 497 {
 498         struct lguest *lg = cpu->lg;
 499
 500         switch (args->arg0) {
 501         case LHCALL_LOAD_GDT:
 502                 load_guest_gdt(lg, args->arg1, args->arg2);
 503                 break;
 504         case LHCALL_LOAD_IDT_ENTRY:
 505                 load_guest_idt_entry(lg, args->arg1, args->arg2, args->arg3);
 506                 break;
 507         case LHCALL_LOAD_TLS:
 508                 guest_load_tls(lg, args->arg1);
 509                 break;
 510         default:
 511                 /* Bad Guest.  Bad! */
 512                 return -EIO;
 513         }
 514         return 0;
 515 }
 516
 517 /*H:126 i386-specific hypercall initialization: */
 518 int lguest_arch_init_hypercalls(struct lg_cpu *cpu)
 519 {
 520         u32 tsc_speed;
 521         struct lguest *lg = cpu->lg;
 522
 523         /* The pointer to the Guest's "struct lguest_data" is the only
 524          * argument.  We check that address now. */
 525         if (!lguest_address_ok(lg, cpu->hcall->arg1, sizeof(*lg->lguest_data)))
 526                 return -EFAULT;
 527
 528         /* Having checked it, we simply set lg->lguest_data to point straight
 529          * into the Launcher's memory at the right place and then use
 530          * copy_to_user/from_user from now on, instead of lgread/write.  I put
 531          * this in to show that I'm not immune to writing stupid
 532          * optimizations. */
 533         lg->lguest_data = lg->mem_base + cpu->hcall->arg1;
 534
 535         /* We insist that the Time Stamp Counter exist and doesn't change with
 536          * cpu frequency.  Some devious chip manufacturers decided that TSC
 537          * changes could be handled in software.  I decided that time going
 538          * backwards might be good for benchmarks, but it's bad for users.
 539          *
 540          * We also insist that the TSC be stable: the kernel detects unreliable
 541          * TSCs for its own purposes, and we use that here. */
 542         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) && !check_tsc_unstable())
 543                 tsc_speed = tsc_khz;
 544         else
 545                 tsc_speed = 0;
 546         if (put_user(tsc_speed, &lg->lguest_data->tsc_khz))
 547                 return -EFAULT;
 548
 549         /* The interrupt code might not like the system call vector. */
 550         if (!check_syscall_vector(lg))
 551                 kill_guest(lg, "bad syscall vector");
 552
 553         return 0;
 554 }
 555
 556 /*L:030 lguest_arch_setup_regs()
 557  *
 558  * Most of the Guest's registers are left alone: we used get_zeroed_page() to
 559  * allocate the structure, so they will be 0. */
 560 void lguest_arch_setup_regs(struct lguest *lg, unsigned long start)
 561 {
 562         struct lguest_regs *regs = lg->regs;
 563
 564         /* There are four "segment" registers which the Guest needs to boot:
 565          * The "code segment" register (cs) refers to the kernel code segment
 566          * __KERNEL_CS, and the "data", "extra" and "stack" segment registers
 567          * refer to the kernel data segment __KERNEL_DS.
 568          *
 569          * The privilege level is packed into the lower bits.  The Guest runs
 570          * at privilege level 1 (GUEST_PL).*/
 571         regs->ds = regs->es = regs->ss = __KERNEL_DS|GUEST_PL;
 572         regs->cs = __KERNEL_CS|GUEST_PL;
 573
 574         /* The "eflags" register contains miscellaneous flags.  Bit 1 (0x002)
 575          * is supposed to always be "1".  Bit 9 (0x200) controls whether
 576          * interrupts are enabled.  We always leave interrupts enabled while
 577          * running the Guest. */
 578         regs->eflags = X86_EFLAGS_IF | 0x2;
 579
 580         /* The "Extended Instruction Pointer" register says where the Guest is
 581          * running. */
 582         regs->eip = start;
 583
 584         /* %esi points to our boot information, at physical address 0, so don't
 585          * touch it. */
 586
 587         /* There are a couple of GDT entries the Guest expects when first
 588          * booting. */
 589         setup_guest_gdt(lg);
 590 }