arch/x86/xen/xen-asm.S

   1 /*
   2         Asm versions of Xen pv-ops, suitable for either direct use or inlining.
   3         The inline versions are the same as the direct-use versions, with the
   4         pre- and post-amble chopped off.
   5
   6         This code is encoded for size rather than absolute efficiency,
   7         with a view to being able to inline as much as possible.
   8
   9         We only bother with direct forms (ie, vcpu in pda) of the operations
  10         here; the indirect forms are better handled in C, since they're
  11         generally too large to inline anyway.
  12  */
  13
  14 #include <linux/linkage.h>
  15
  16 #include <asm/asm-offsets.h>
  17 #include <asm/thread_info.h>
  18 #include <asm/percpu.h>
  19 #include <asm/processor-flags.h>
  20 #include <asm/segment.h>
  21
  22 #include <xen/interface/xen.h>
  23
  24 #define RELOC(x, v)     .globl x##_reloc; x##_reloc=v
  25 #define ENDPATCH(x)     .globl x##_end; x##_end=.
  26
  27 /* Pseudo-flag used for virtual NMI, which we don't implement yet */
  28 #define XEN_EFLAGS_NMI  0x80000000
  29
  30 /*
  31         Enable events.  This clears the event mask and tests the pending
  32         event status with one and operation.  If there are pending
  33         events, then enter the hypervisor to get them handled.
  34  */
  35 ENTRY(xen_irq_enable_direct)
  36         /* Clear mask and test pending */
  37         andw $0x00ff, PER_CPU_VAR(xen_vcpu_info)+XEN_vcpu_info_pending
  38         /* Preempt here doesn't matter because that will deal with
  39            any pending interrupts.  The pending check may end up being
  40            run on the wrong CPU, but that doesn't hurt. */
  41         jz 1f
  42 2:      call check_events
  43 1:
  44 ENDPATCH(xen_irq_enable_direct)
  45         ret
  46         ENDPROC(xen_irq_enable_direct)
  47         RELOC(xen_irq_enable_direct, 2b+1)
  48
  49
  50 /*
  51         Disabling events is simply a matter of making the event mask
  52         non-zero.
  53  */
  54 ENTRY(xen_irq_disable_direct)
  55         movb $1, PER_CPU_VAR(xen_vcpu_info)+XEN_vcpu_info_mask
  56 ENDPATCH(xen_irq_disable_direct)
  57         ret
  58         ENDPROC(xen_irq_disable_direct)
  59         RELOC(xen_irq_disable_direct, 0)
  60
  61 /*
  62         (xen_)save_fl is used to get the current interrupt enable status.
  63         Callers expect the status to be in X86_EFLAGS_IF, and other bits
  64         may be set in the return value.  We take advantage of this by
  65         making sure that X86_EFLAGS_IF has the right value (and other bits
  66         in that byte are 0), but other bits in the return value are
  67         undefined.  We need to toggle the state of the bit, because
  68         Xen and x86 use opposite senses (mask vs enable).
  69  */
  70 ENTRY(xen_save_fl_direct)
  71         testb $0xff, PER_CPU_VAR(xen_vcpu_info)+XEN_vcpu_info_mask
  72         setz %ah
  73         addb %ah,%ah
  74 ENDPATCH(xen_save_fl_direct)
  75         ret
  76         ENDPROC(xen_save_fl_direct)
  77         RELOC(xen_save_fl_direct, 0)
  78
  79
  80 /*
  81         In principle the caller should be passing us a value return
  82         from xen_save_fl_direct, but for robustness sake we test only
  83         the X86_EFLAGS_IF flag rather than the whole byte. After
  84         setting the interrupt mask state, it checks for unmasked
  85         pending events and enters the hypervisor to get them delivered
  86         if so.
  87  */
  88 ENTRY(xen_restore_fl_direct)
  89         testb $X86_EFLAGS_IF>>8, %ah
  90         setz PER_CPU_VAR(xen_vcpu_info)+XEN_vcpu_info_mask
  91         /* Preempt here doesn't matter because that will deal with
  92            any pending interrupts.  The pending check may end up being
  93            run on the wrong CPU, but that doesn't hurt. */
  94
  95         /* check for unmasked and pending */
  96         cmpw $0x0001, PER_CPU_VAR(xen_vcpu_info)+XEN_vcpu_info_pending
  97         jz 1f
  98 2:      call check_events
  99 1:
 100 ENDPATCH(xen_restore_fl_direct)
 101         ret
 102         ENDPROC(xen_restore_fl_direct)
 103         RELOC(xen_restore_fl_direct, 2b+1)
 104
 105 /*
 106         This is run where a normal iret would be run, with the same stack setup:
 107               8: eflags
 108               4: cs
 109         esp-> 0: eip
 110
 111         This attempts to make sure that any pending events are dealt
 112         with on return to usermode, but there is a small window in
 113         which an event can happen just before entering usermode.  If
 114         the nested interrupt ends up setting one of the TIF_WORK_MASK
 115         pending work flags, they will not be tested again before
 116         returning to usermode. This means that a process can end up
 117         with pending work, which will be unprocessed until the process
 118         enters and leaves the kernel again, which could be an
 119         unbounded amount of time.  This means that a pending signal or
 120         reschedule event could be indefinitely delayed.
 121
 122         The fix is to notice a nested interrupt in the critical
 123         window, and if one occurs, then fold the nested interrupt into
 124         the current interrupt stack frame, and re-process it
 125         iteratively rather than recursively.  This means that it will
 126         exit via the normal path, and all pending work will be dealt
 127         with appropriately.
 128
 129         Because the nested interrupt handler needs to deal with the
 130         current stack state in whatever form its in, we keep things
 131         simple by only using a single register which is pushed/popped
 132         on the stack.
 133
 134         Non-direct iret could be done in the same way, but it would
 135         require an annoying amount of code duplication.  We'll assume
 136         that direct mode will be the common case once the hypervisor
 137         support becomes commonplace.
 138  */
 139 ENTRY(xen_iret_direct)
 140         /* test eflags for special cases */
 141         testl $(X86_EFLAGS_VM | XEN_EFLAGS_NMI), 8(%esp)
 142         jnz hyper_iret
 143
 144         push %eax
 145         ESP_OFFSET=4    # bytes pushed onto stack
 146
 147         /* Store vcpu_info pointer for easy access.  Do it this
 148            way to avoid having to reload %fs */
 149 #ifdef CONFIG_SMP
 150         GET_THREAD_INFO(%eax)
 151         movl TI_cpu(%eax),%eax
 152         movl __per_cpu_offset(,%eax,4),%eax
 153         lea per_cpu__xen_vcpu_info(%eax),%eax
 154 #else
 155         movl $per_cpu__xen_vcpu_info, %eax
 156 #endif
 157
 158         /* check IF state we're restoring */
 159         testb $X86_EFLAGS_IF>>8, 8+1+ESP_OFFSET(%esp)
 160
 161         /* Maybe enable events.  Once this happens we could get a
 162            recursive event, so the critical region starts immediately
 163            afterwards.  However, if that happens we don't end up
 164            resuming the code, so we don't have to be worried about
 165            being preempted to another CPU. */
 166         setz XEN_vcpu_info_mask(%eax)
 167 xen_iret_start_crit:
 168
 169         /* check for unmasked and pending */
 170         cmpw $0x0001, XEN_vcpu_info_pending(%eax)
 171
 172         /* If there's something pending, mask events again so we
 173            can jump back into xen_hypervisor_callback */
 174         sete XEN_vcpu_info_mask(%eax)
 175
 176         popl %eax
 177
 178         /* From this point on the registers are restored and the stack
 179            updated, so we don't need to worry about it if we're preempted */
 180 iret_restore_end:
 181
 182         /* Jump to hypervisor_callback after fixing up the stack.
 183            Events are masked, so jumping out of the critical
 184            region is OK. */
 185         je xen_hypervisor_callback
 186
 187         iret
 188 xen_iret_end_crit:
 189
 190 hyper_iret:
 191         /* put this out of line since its very rarely used */
 192         jmp hypercall_page + __HYPERVISOR_iret * 32
 193
 194         .globl xen_iret_start_crit, xen_iret_end_crit
 195
 196 /*
 197    This is called by xen_hypervisor_callback in entry.S when it sees
 198    that the EIP at the time of interrupt was between xen_iret_start_crit
 199    and xen_iret_end_crit.  We're passed the EIP in %eax so we can do
 200    a more refined determination of what to do.
 201
 202    The stack format at this point is:
 203         ----------------
 204          ss             : (ss/esp may be present if we came from usermode)
 205          esp            :
 206          eflags         }  outer exception info
 207          cs             }
 208          eip            }
 209         ---------------- <- edi (copy dest)
 210          eax            :  outer eax if it hasn't been restored
 211         ----------------
 212          eflags         }  nested exception info
 213          cs             }   (no ss/esp because we're nested
 214          eip            }    from the same ring)
 215          orig_eax       }<- esi (copy src)
 216          - - - - - - - -
 217          fs             }
 218          es             }
 219          ds             }  SAVE_ALL state
 220          eax            }
 221           :             :
 222          ebx            }
 223         ----------------
 224          return addr     <- esp
 225         ----------------
 226
 227    In order to deliver the nested exception properly, we need to shift
 228    everything from the return addr up to the error code so it
 229    sits just under the outer exception info.  This means that when we
 230    handle the exception, we do it in the context of the outer exception
 231    rather than starting a new one.
 232
 233    The only caveat is that if the outer eax hasn't been
 234    restored yet (ie, it's still on stack), we need to insert
 235    its value into the SAVE_ALL state before going on, since
 236    it's usermode state which we eventually need to restore.
 237  */
 238 ENTRY(xen_iret_crit_fixup)
 239         /* offsets +4 for return address */
 240
 241         /*
 242            Paranoia: Make sure we're really coming from userspace.
 243            One could imagine a case where userspace jumps into the
 244            critical range address, but just before the CPU delivers a GP,
 245            it decides to deliver an interrupt instead.  Unlikely?
 246            Definitely.  Easy to avoid?  Yes.  The Intel documents
 247            explicitly say that the reported EIP for a bad jump is the
 248            jump instruction itself, not the destination, but some virtual
 249            environments get this wrong.
 250          */
 251         movl PT_CS+4(%esp), %ecx
 252         andl $SEGMENT_RPL_MASK, %ecx
 253         cmpl $USER_RPL, %ecx
 254         je 2f
 255
 256         lea PT_ORIG_EAX+4(%esp), %esi
 257         lea PT_EFLAGS+4(%esp), %edi
 258
 259         /* If eip is before iret_restore_end then stack
 260            hasn't been restored yet. */
 261         cmp $iret_restore_end, %eax
 262         jae 1f
 263
 264         movl 0+4(%edi),%eax             /* copy EAX */
 265         movl %eax, PT_EAX+4(%esp)
 266
 267         lea ESP_OFFSET(%edi),%edi       /* move dest up over saved regs */
 268
 269         /* set up the copy */
 270 1:      std
 271         mov $(PT_EIP+4) / 4, %ecx       /* copy ret+saved regs up to orig_eax */
 272         rep movsl
 273         cld
 274
 275         lea 4(%edi),%esp                /* point esp to new frame */
 276 2:      ret
 277
 278
 279 /*
 280         Force an event check by making a hypercall,
 281         but preserve regs before making the call.
 282  */
 283 check_events:
 284         push %eax
 285         push %ecx
 286         push %edx
 287         call force_evtchn_callback
 288         pop %edx
 289         pop %ecx
 290         pop %eax
 291         ret