]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blobdiff - drivers/lguest/hypercalls.c
Introduce guest mem offset, static link example launcher
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / drivers / lguest / hypercalls.c
index ea52ca451f74f78dce4dec85f1e0b39551615fd9..02e67b49ea4fcc839942e9f6281d4c73c33bef6b 100644 (file)
@@ -1,5 +1,10 @@
-/*  Actual hypercalls, which allow guests to actually do something.
-    Copyright (C) 2006 Rusty Russell IBM Corporation
+/*P:500 Just as userspace programs request kernel operations through a system
+ * call, the Guest requests Host operations through a "hypercall".  You might
+ * notice this nomenclature doesn't really follow any logic, but the name has
+ * been around for long enough that we're stuck with it.  As you'd expect, this
+ * code is basically a one big switch statement. :*/
+
+/*  Copyright (C) 2006 Rusty Russell IBM Corporation
 
     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
     it under the terms of the GNU General Public License as published by
 #include <irq_vectors.h>
 #include "lg.h"
 
+/*H:120 This is the core hypercall routine: where the Guest gets what it
+ * wants.  Or gets killed.  Or, in the case of LHCALL_CRASH, both.
+ *
+ * Remember from the Guest: %eax == which call to make, and the arguments are
+ * packed into %edx, %ebx and %ecx if needed. */
 static void do_hcall(struct lguest *lg, struct lguest_regs *regs)
 {
        switch (regs->eax) {
        case LHCALL_FLUSH_ASYNC:
+               /* This call does nothing, except by breaking out of the Guest
+                * it makes us process all the asynchronous hypercalls. */
                break;
        case LHCALL_LGUEST_INIT:
+               /* You can't get here unless you're already initialized.  Don't
+                * do that. */
                kill_guest(lg, "already have lguest_data");
                break;
        case LHCALL_CRASH: {
+               /* Crash is such a trivial hypercall that we do it in four
+                * lines right here. */
                char msg[128];
+               /* If the lgread fails, it will call kill_guest() itself; the
+                * kill_guest() with the message will be ignored. */
                lgread(lg, msg, regs->edx, sizeof(msg));
                msg[sizeof(msg)-1] = '\0';
                kill_guest(lg, "CRASH: %s", msg);
                break;
        }
        case LHCALL_FLUSH_TLB:
+               /* FLUSH_TLB comes in two flavors, depending on the
+                * argument: */
                if (regs->edx)
                        guest_pagetable_clear_all(lg);
                else
                        guest_pagetable_flush_user(lg);
                break;
-       case LHCALL_GET_WALLCLOCK: {
-               struct timespec ts;
-               ktime_get_real_ts(&ts);
-               regs->eax = ts.tv_sec;
-               break;
-       }
        case LHCALL_BIND_DMA:
+               /* BIND_DMA really wants four arguments, but it's the only call
+                * which does.  So the Guest packs the number of buffers and
+                * the interrupt number into the final argument, and we decode
+                * it here.  This can legitimately fail, since we currently
+                * place a limit on the number of DMA pools a Guest can have.
+                * So we return true or false from this call. */
                regs->eax = bind_dma(lg, regs->edx, regs->ebx,
                                     regs->ecx >> 8, regs->ecx & 0xFF);
                break;
+
+       /* All these calls simply pass the arguments through to the right
+        * routines. */
        case LHCALL_SEND_DMA:
                send_dma(lg, regs->edx, regs->ebx);
                break;
@@ -81,10 +104,13 @@ static void do_hcall(struct lguest *lg, struct lguest_regs *regs)
        case LHCALL_SET_CLOCKEVENT:
                guest_set_clockevent(lg, regs->edx);
                break;
+
        case LHCALL_TS:
+               /* This sets the TS flag, as we saw used in run_guest(). */
                lg->ts = regs->edx;
                break;
        case LHCALL_HALT:
+               /* Similarly, this sets the halted flag for run_guest(). */
                lg->halted = 1;
                break;
        default:
@@ -92,25 +118,42 @@ static void do_hcall(struct lguest *lg, struct lguest_regs *regs)
        }
 }
 
-/* We always do queued calls before actual hypercall. */
+/* Asynchronous hypercalls are easy: we just look in the array in the Guest's
+ * "struct lguest_data" and see if there are any new ones marked "ready".
+ *
+ * We are careful to do these in order: obviously we respect the order the
+ * Guest put them in the ring, but we also promise the Guest that they will
+ * happen before any normal hypercall (which is why we check this before
+ * checking for a normal hcall). */
 static void do_async_hcalls(struct lguest *lg)
 {
        unsigned int i;
        u8 st[LHCALL_RING_SIZE];
 
+       /* For simplicity, we copy the entire call status array in at once. */
        if (copy_from_user(&st, &lg->lguest_data->hcall_status, sizeof(st)))
                return;
 
+
+       /* We process "struct lguest_data"s hcalls[] ring once. */
        for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st); i++) {
                struct lguest_regs regs;
+               /* We remember where we were up to from last time.  This makes
+                * sure that the hypercalls are done in the order the Guest
+                * places them in the ring. */
                unsigned int n = lg->next_hcall;
 
+               /* 0xFF means there's no call here (yet). */
                if (st[n] == 0xFF)
                        break;
 
+               /* OK, we have hypercall.  Increment the "next_hcall" cursor,
+                * and wrap back to 0 if we reach the end. */
                if (++lg->next_hcall == LHCALL_RING_SIZE)
                        lg->next_hcall = 0;
 
+               /* We copy the hypercall arguments into a fake register
+                * structure.  This makes life simple for do_hcall(). */
                if (get_user(regs.eax, &lg->lguest_data->hcalls[n].eax)
                    || get_user(regs.edx, &lg->lguest_data->hcalls[n].edx)
                    || get_user(regs.ecx, &lg->lguest_data->hcalls[n].ecx)
@@ -119,74 +162,142 @@ static void do_async_hcalls(struct lguest *lg)
                        break;
                }
 
+               /* Do the hypercall, same as a normal one. */
                do_hcall(lg, &regs);
+
+               /* Mark the hypercall done. */
                if (put_user(0xFF, &lg->lguest_data->hcall_status[n])) {
                        kill_guest(lg, "Writing result for async hypercall");
                        break;
                }
 
+               /* Stop doing hypercalls if we've just done a DMA to the
+                * Launcher: it needs to service this first. */
                if (lg->dma_is_pending)
                        break;
        }
 }
 
+/* Last of all, we look at what happens first of all.  The very first time the
+ * Guest makes a hypercall, we end up here to set things up: */
 static void initialize(struct lguest *lg)
 {
        u32 tsc_speed;
 
+       /* You can't do anything until you're initialized.  The Guest knows the
+        * rules, so we're unforgiving here. */
        if (lg->regs->eax != LHCALL_LGUEST_INIT) {
                kill_guest(lg, "hypercall %li before LGUEST_INIT",
                           lg->regs->eax);
                return;
        }
 
-       /* We only tell the guest to use the TSC if it's reliable. */
+       /* We insist that the Time Stamp Counter exist and doesn't change with
+        * cpu frequency.  Some devious chip manufacturers decided that TSC
+        * changes could be handled in software.  I decided that time going
+        * backwards might be good for benchmarks, but it's bad for users.
+        *
+        * We also insist that the TSC be stable: the kernel detects unreliable
+        * TSCs for its own purposes, and we use that here. */
        if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) && !check_tsc_unstable())
                tsc_speed = tsc_khz;
        else
                tsc_speed = 0;
 
-       lg->lguest_data = (struct lguest_data __user *)lg->regs->edx;
-       /* We check here so we can simply copy_to_user/from_user */
+       /* The pointer to the Guest's "struct lguest_data" is the only
+        * argument.  We check that address now. */
        if (!lguest_address_ok(lg, lg->regs->edx, sizeof(*lg->lguest_data))) {
                kill_guest(lg, "bad guest page %p", lg->lguest_data);
                return;
        }
+
+       /* Having checked it, we simply set lg->lguest_data to point straight
+        * into the Launcher's memory at the right place and then use
+        * copy_to_user/from_user from now on, instead of lgread/write.  I put
+        * this in to show that I'm not immune to writing stupid
+        * optimizations. */
+       lg->lguest_data = lg->mem_base + lg->regs->edx;
+
+       /* The Guest tells us where we're not to deliver interrupts by putting
+        * the range of addresses into "struct lguest_data". */
        if (get_user(lg->noirq_start, &lg->lguest_data->noirq_start)
            || get_user(lg->noirq_end, &lg->lguest_data->noirq_end)
-           /* We reserve the top pgd entry. */
+           /* We tell the Guest that it can't use the top 4MB of virtual
+            * addresses used by the Switcher. */
            || put_user(4U*1024*1024, &lg->lguest_data->reserve_mem)
            || put_user(tsc_speed, &lg->lguest_data->tsc_khz)
+           /* We also give the Guest a unique id, as used in lguest_net.c. */
            || put_user(lg->guestid, &lg->lguest_data->guestid))
                kill_guest(lg, "bad guest page %p", lg->lguest_data);
 
-       /* This is the one case where the above accesses might have
-        * been the first write to a Guest page.  This may have caused
-        * a copy-on-write fault, but the Guest might be referring to
-        * the old (read-only) page. */
+       /* We write the current time into the Guest's data page once now. */
+       write_timestamp(lg);
+
+       /* This is the one case where the above accesses might have been the
+        * first write to a Guest page.  This may have caused a copy-on-write
+        * fault, but the Guest might be referring to the old (read-only)
+        * page. */
        guest_pagetable_clear_all(lg);
 }
+/* Now we've examined the hypercall code; our Guest can make requests.  There
+ * is one other way we can do things for the Guest, as we see in
+ * emulate_insn(). */
 
-/* Even if we go out to userspace and come back, we don't want to do
- * the hypercall again. */
+/*H:110 Tricky point: we mark the hypercall as "done" once we've done it.
+ * Normally we don't need to do this: the Guest will run again and update the
+ * trap number before we come back around the run_guest() loop to
+ * do_hypercalls().
+ *
+ * However, if we are signalled or the Guest sends DMA to the Launcher, that
+ * loop will exit without running the Guest.  When it comes back it would try
+ * to re-run the hypercall. */
 static void clear_hcall(struct lguest *lg)
 {
        lg->regs->trapnum = 255;
 }
 
+/*H:100
+ * Hypercalls
+ *
+ * Remember from the Guest, hypercalls come in two flavors: normal and
+ * asynchronous.  This file handles both of types.
+ */
 void do_hypercalls(struct lguest *lg)
 {
+       /* Not initialized yet? */
        if (unlikely(!lg->lguest_data)) {
+               /* Did the Guest make a hypercall?  We might have come back for
+                * some other reason (an interrupt, a different trap). */
                if (lg->regs->trapnum == LGUEST_TRAP_ENTRY) {
+                       /* Set up the "struct lguest_data" */
                        initialize(lg);
+                       /* The hypercall is done. */
                        clear_hcall(lg);
                }
                return;
        }
 
+       /* The Guest has initialized.
+        *
+        * Look in the hypercall ring for the async hypercalls: */
        do_async_hcalls(lg);
+
+       /* If we stopped reading the hypercall ring because the Guest did a
+        * SEND_DMA to the Launcher, we want to return now.  Otherwise if the
+        * Guest asked us to do a hypercall, we do it. */
        if (!lg->dma_is_pending && lg->regs->trapnum == LGUEST_TRAP_ENTRY) {
                do_hcall(lg, lg->regs);
+               /* The hypercall is done. */
                clear_hcall(lg);
        }
 }
+
+/* This routine supplies the Guest with time: it's used for wallclock time at
+ * initial boot and as a rough time source if the TSC isn't available. */
+void write_timestamp(struct lguest *lg)
+{
+       struct timespec now;
+       ktime_get_real_ts(&now);
+       if (copy_to_user(&lg->lguest_data->time, &now, sizeof(struct timespec)))
+               kill_guest(lg, "Writing timestamp");
+}