fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / kernel / vsyscall.c
index f28a07c..0bc6176 100644 (file)
@@ -9,30 +9,14 @@
  *  a different vsyscall implementation for Linux/IA32 and for the name.
  *
  *  vsyscall 1 is located at -10Mbyte, vsyscall 2 is located
- *  at virtual address -10Mbyte+1024bytes etc... There are at max 8192
+ *  at virtual address -10Mbyte+1024bytes etc... There are at max 4
  *  vsyscalls. One vsyscall can reserve more than 1 slot to avoid
- *  jumping out of line if necessary.
+ *  jumping out of line if necessary. We cannot add more with this
+ *  mechanism because older kernels won't return -ENOSYS.
+ *  If we want more than four we need a vDSO.
  *
- *  Note: the concept clashes with user mode linux. If you use UML just
- *  set the kernel.vsyscall sysctl to 0.
- */
-
-/*
- * TODO 2001-03-20:
- *
- * 1) make page fault handler detect faults on page1-page-last of the vsyscall
- *    virtual space, and make it increase %rip and write -ENOSYS in %rax (so
- *    we'll be able to upgrade to a new glibc without upgrading kernel after
- *    we add more vsyscalls.
- * 2) Possibly we need a fixmap table for the vsyscalls too if we want
- *    to avoid SIGSEGV and we want to return -EFAULT from the vsyscalls as well.
- *    Can we segfault inside a "syscall"? We can fix this anytime and those fixes
- *    won't be visible for userspace. Not fixing this is a noop for correct programs,
- *    broken programs will segfault and there's no security risk until we choose to
- *    fix it.
- *
- * These are not urgent things that we need to address only before shipping the first
- * production binary kernels.
+ *  Note: the concept clashes with user mode linux. If you use UML and
+ *  want per guest time just set the kernel.vsyscall64 sysctl to 0.
  */
 
 #include <linux/time.h>
 #include <linux/timer.h>
 #include <linux/seqlock.h>
 #include <linux/jiffies.h>
+#include <linux/sysctl.h>
+#include <linux/getcpu.h>
+#include <linux/cpu.h>
+#include <linux/smp.h>
+#include <linux/notifier.h>
 
 #include <asm/vsyscall.h>
 #include <asm/pgtable.h>
 #include <asm/fixmap.h>
 #include <asm/errno.h>
 #include <asm/io.h>
+#include <asm/segment.h>
+#include <asm/desc.h>
+#include <asm/topology.h>
 
 #define __vsyscall(nr) __attribute__ ((unused,__section__(".vsyscall_" #nr)))
-#define force_inline __attribute__((always_inline)) inline
+#define __syscall_clobber "r11","rcx","memory"
 
 int __sysctl_vsyscall __section_sysctl_vsyscall = 1;
 seqlock_t __xtime_lock __section_xtime_lock = SEQLOCK_UNLOCKED;
+int __vgetcpu_mode __section_vgetcpu_mode;
 
 #include <asm/unistd.h>
 
-static force_inline void timeval_normalize(struct timeval * tv)
+static __always_inline void timeval_normalize(struct timeval * tv)
 {
        time_t __sec;
 
        __sec = tv->tv_usec / 1000000;
-       if (__sec)
-       {
+       if (__sec) {
                tv->tv_usec %= 1000000;
                tv->tv_sec += __sec;
        }
 }
 
-static force_inline void do_vgettimeofday(struct timeval * tv)
+static __always_inline void do_vgettimeofday(struct timeval * tv)
 {
        long sequence, t;
        unsigned long sec, usec;
@@ -78,18 +70,18 @@ static force_inline void do_vgettimeofday(struct timeval * tv)
                sequence = read_seqbegin(&__xtime_lock);
                
                sec = __xtime.tv_sec;
-               usec = (__xtime.tv_nsec / 1000) +
-                       (__jiffies - __wall_jiffies) * (1000000 / HZ);
+               usec = __xtime.tv_nsec / 1000;
 
-               if (__vxtime.mode == VXTIME_TSC) {
-                       sync_core();
-                       rdtscll(t);
-                       if (t < __vxtime.last_tsc) t = __vxtime.last_tsc;
+               if (__vxtime.mode != VXTIME_HPET) {
+                       t = get_cycles_sync();
+                       if (t < __vxtime.last_tsc)
+                               t = __vxtime.last_tsc;
                        usec += ((t - __vxtime.last_tsc) *
                                 __vxtime.tsc_quot) >> 32;
-                       /* See comment in x86_64 do_gettimeofday. */ 
+                       /* See comment in x86_64 do_gettimeofday. */
                } else {
-                       usec += ((readl((void *)fix_to_virt(VSYSCALL_HPET) + 0xf0) -
+                       usec += ((readl((void __iomem *)
+                                  fix_to_virt(VSYSCALL_HPET) + 0xf0) -
                                  __vxtime.last) * __vxtime.quot) >> 32;
                }
        } while (read_seqretry(&__xtime_lock, sequence));
@@ -99,34 +91,33 @@ static force_inline void do_vgettimeofday(struct timeval * tv)
 }
 
 /* RED-PEN may want to readd seq locking, but then the variable should be write-once. */
-static force_inline void do_get_tz(struct timezone * tz)
+static __always_inline void do_get_tz(struct timezone * tz)
 {
-               *tz = __sys_tz;
+       *tz = __sys_tz;
 }
 
-
-static force_inline int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)
+static __always_inline int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)
 {
        int ret;
-       asm volatile("syscall" 
+       asm volatile("vsysc2: syscall"
                : "=a" (ret)
                : "0" (__NR_gettimeofday),"D" (tv),"S" (tz) : __syscall_clobber );
        return ret;
 }
 
-static force_inline long time_syscall(long *t)
+static __always_inline long time_syscall(long *t)
 {
        long secs;
-       asm volatile("syscall" 
+       asm volatile("vsysc1: syscall"
                : "=a" (secs)
                : "0" (__NR_time),"D" (t) : __syscall_clobber);
        return secs;
 }
 
-static int __vsyscall(0) vgettimeofday(struct timeval * tv, struct timezone * tz)
+int __vsyscall(0) vgettimeofday(struct timeval * tv, struct timezone * tz)
 {
-       if (unlikely(!__sysctl_vsyscall))
-       return gettimeofday(tv,tz); 
+       if (!__sysctl_vsyscall)
+               return gettimeofday(tv,tz);
        if (tv)
                do_vgettimeofday(tv);
        if (tz)
@@ -136,43 +127,203 @@ static int __vsyscall(0) vgettimeofday(struct timeval * tv, struct timezone * tz
 
 /* This will break when the xtime seconds get inaccurate, but that is
  * unlikely */
-static time_t __vsyscall(1) vtime(time_t *t)
+time_t __vsyscall(1) vtime(time_t *t)
 {
-       if (unlikely(!__sysctl_vsyscall))
+       if (!__sysctl_vsyscall)
                return time_syscall(t);
        else if (t)
                *t = __xtime.tv_sec;            
        return __xtime.tv_sec;
 }
 
-static long __vsyscall(2) venosys_0(void)
+/* Fast way to get current CPU and node.
+   This helps to do per node and per CPU caches in user space.
+   The result is not guaranteed without CPU affinity, but usually
+   works out because the scheduler tries to keep a thread on the same
+   CPU.
+
+   tcache must point to a two element sized long array.
+   All arguments can be NULL. */
+long __vsyscall(2)
+vgetcpu(unsigned *cpu, unsigned *node, struct getcpu_cache *tcache)
+{
+       unsigned int dummy, p;
+       unsigned long j = 0;
+
+       /* Fast cache - only recompute value once per jiffies and avoid
+          relatively costly rdtscp/cpuid otherwise.
+          This works because the scheduler usually keeps the process
+          on the same CPU and this syscall doesn't guarantee its
+          results anyways.
+          We do this here because otherwise user space would do it on
+          its own in a likely inferior way (no access to jiffies).
+          If you don't like it pass NULL. */
+       if (tcache && tcache->blob[0] == (j = __jiffies)) {
+               p = tcache->blob[1];
+       } else if (__vgetcpu_mode == VGETCPU_RDTSCP) {
+               /* Load per CPU data from RDTSCP */
+               rdtscp(dummy, dummy, p);
+       } else {
+               /* Load per CPU data from GDT */
+               asm("lsl %1,%0" : "=r" (p) : "r" (__PER_CPU_SEG));
+       }
+       if (tcache) {
+               tcache->blob[0] = j;
+               tcache->blob[1] = p;
+       }
+       if (cpu)
+               *cpu = p & 0xfff;
+       if (node)
+               *node = p >> 12;
+       return 0;
+}
+
+long __vsyscall(3) venosys_1(void)
 {
        return -ENOSYS;
 }
 
-static long __vsyscall(3) venosys_1(void)
+#ifdef CONFIG_SYSCTL
+
+#define SYSCALL 0x050f
+#define NOP2    0x9090
+
+/*
+ * NOP out syscall in vsyscall page when not needed.
+ */
+static int vsyscall_sysctl_change(ctl_table *ctl, int write, struct file * filp,
+                        void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
+{
+       extern u16 vsysc1, vsysc2;
+       u16 __iomem *map1;
+       u16 __iomem *map2;
+       int ret = proc_dointvec(ctl, write, filp, buffer, lenp, ppos);
+       if (!write)
+               return ret;
+       /* gcc has some trouble with __va(__pa()), so just do it this
+          way. */
+       map1 = ioremap(__pa_symbol(&vsysc1), 2);
+       if (!map1)
+               return -ENOMEM;
+       map2 = ioremap(__pa_symbol(&vsysc2), 2);
+       if (!map2) {
+               ret = -ENOMEM;
+               goto out;
+       }
+       if (!sysctl_vsyscall) {
+               writew(SYSCALL, map1);
+               writew(SYSCALL, map2);
+       } else {
+               writew(NOP2, map1);
+               writew(NOP2, map2);
+       }
+       iounmap(map2);
+out:
+       iounmap(map1);
+       return ret;
+}
+
+static int vsyscall_sysctl_nostrat(ctl_table *t, int __user *name, int nlen,
+                               void __user *oldval, size_t __user *oldlenp,
+                               void __user *newval, size_t newlen)
 {
        return -ENOSYS;
+}
+
+static ctl_table kernel_table2[] = {
+       { .ctl_name = 99, .procname = "vsyscall64",
+         .data = &sysctl_vsyscall, .maxlen = sizeof(int), .mode = 0644,
+         .strategy = vsyscall_sysctl_nostrat,
+         .proc_handler = vsyscall_sysctl_change },
+       { 0, }
+};
+
+static ctl_table kernel_root_table2[] = {
+       { .ctl_name = CTL_KERN, .procname = "kernel", .mode = 0555,
+         .child = kernel_table2 },
+       { 0 },
+};
+
+#endif
 
+#ifndef CONFIG_XEN
+/* Assume __initcall executes before all user space. Hopefully kmod
+   doesn't violate that. We'll find out if it does. */
+static void __cpuinit vsyscall_set_cpu(int cpu)
+{
+       unsigned long *d;
+       unsigned long node = 0;
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       node = cpu_to_node[cpu];
+#endif
+       if (cpu_has(&cpu_data[cpu], X86_FEATURE_RDTSCP))
+               write_rdtscp_aux((node << 12) | cpu);
+
+       /* Store cpu number in limit so that it can be loaded quickly
+          in user space in vgetcpu.
+          12 bits for the CPU and 8 bits for the node. */
+       d = (unsigned long *)(cpu_gdt(cpu) + GDT_ENTRY_PER_CPU);
+       *d = 0x0f40000000000ULL;
+       *d |= cpu;
+       *d |= (node & 0xf) << 12;
+       *d |= (node >> 4) << 48;
+}
+
+static void __cpuinit cpu_vsyscall_init(void *arg)
+{
+       /* preemption should be already off */
+       vsyscall_set_cpu(raw_smp_processor_id());
 }
 
+static int __cpuinit
+cpu_vsyscall_notifier(struct notifier_block *n, unsigned long action, void *arg)
+{
+       long cpu = (long)arg;
+       if (action == CPU_ONLINE)
+               smp_call_function_single(cpu, cpu_vsyscall_init, NULL, 0, 1);
+       return NOTIFY_DONE;
+}
+#endif
+
 static void __init map_vsyscall(void)
 {
        extern char __vsyscall_0;
        unsigned long physaddr_page0 = __pa_symbol(&__vsyscall_0);
 
+       /* Note that VSYSCALL_MAPPED_PAGES must agree with the code below. */
        __set_fixmap(VSYSCALL_FIRST_PAGE, physaddr_page0, PAGE_KERNEL_VSYSCALL);
 }
 
+#ifdef CONFIG_XEN
+static void __init map_vsyscall_user(void)
+{
+       extern void __set_fixmap_user(enum fixed_addresses, unsigned long, pgprot_t);
+       extern char __vsyscall_0;
+       unsigned long physaddr_page0 = __pa_symbol(&__vsyscall_0);
+
+       __set_fixmap_user(VSYSCALL_FIRST_PAGE, physaddr_page0, PAGE_KERNEL_VSYSCALL);
+}
+#endif
+
 static int __init vsyscall_init(void)
 {
-        BUG_ON(((unsigned long) &vgettimeofday != 
-                     VSYSCALL_ADDR(__NR_vgettimeofday)));
+       BUG_ON(((unsigned long) &vgettimeofday !=
+                       VSYSCALL_ADDR(__NR_vgettimeofday)));
        BUG_ON((unsigned long) &vtime != VSYSCALL_ADDR(__NR_vtime));
        BUG_ON((VSYSCALL_ADDR(0) != __fix_to_virt(VSYSCALL_FIRST_PAGE)));
+       BUG_ON((unsigned long) &vgetcpu != VSYSCALL_ADDR(__NR_vgetcpu));
        map_vsyscall();
-       sysctl_vsyscall = 1; 
-
+#ifdef CONFIG_XEN
+       map_vsyscall_user();
+       sysctl_vsyscall = 0; /* disable vgettimeofay() */
+#endif
+#ifdef CONFIG_SYSCTL
+       register_sysctl_table(kernel_root_table2, 0);
+#endif
+#ifndef CONFIG_XEN
+       on_each_cpu(cpu_vsyscall_init, NULL, 0, 1);
+       hotcpu_notifier(cpu_vsyscall_notifier, 0);
+#endif
        return 0;
 }