arch/i386/kernel/reboot.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/kernel/reboot.c
   3  */
   4
   5 #include <linux/mm.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/delay.h>
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/interrupt.h>
  10 #include <linux/mc146818rtc.h>
  11 #include <linux/efi.h>
  12 #include <linux/dmi.h>
  13 #include <asm/uaccess.h>
  14 #include <asm/apic.h>
  15 #include "mach_reboot.h"
  16
  17 /*
  18  * Power off function, if any
  19  */
  20 void (*pm_power_off)(void);
  21
  22 static int reboot_mode;
  23 int reboot_thru_bios;
  24
  25 #ifdef CONFIG_SMP
  26 int reboot_smp = 0;
  27 static int reboot_cpu = -1;
  28 /* shamelessly grabbed from lib/vsprintf.c for readability */
  29 #define is_digit(c)     ((c) >= '0' && (c) <= '9')
  30 #endif
  31 static int __init reboot_setup(char *str)
  32 {
  33         while(1) {
  34                 switch (*str) {
  35                 case 'w': /* "warm" reboot (no memory testing etc) */
  36                         reboot_mode = 0x1234;
  37                         break;
  38                 case 'c': /* "cold" reboot (with memory testing etc) */
  39                         reboot_mode = 0x0;
  40                         break;
  41                 case 'b': /* "bios" reboot by jumping through the BIOS */
  42                         reboot_thru_bios = 1;
  43                         break;
  44                 case 'h': /* "hard" reboot by toggling RESET and/or crashing the CPU */
  45                         reboot_thru_bios = 0;
  46                         break;
  47 #ifdef CONFIG_SMP
  48                 case 's': /* "smp" reboot by executing reset on BSP or other CPU*/
  49                         reboot_smp = 1;
  50                         if (is_digit(*(str+1))) {
  51                                 reboot_cpu = (int) (*(str+1) - '0');
  52                                 if (is_digit(*(str+2)))
  53                                         reboot_cpu = reboot_cpu*10 + (int)(*(str+2) - '0');
  54                         }
  55                                 /* we will leave sorting out the final value
  56                                 when we are ready to reboot, since we might not
  57                                 have set up boot_cpu_id or smp_num_cpu */
  58                         break;
  59 #endif
  60                 }
  61                 if((str = strchr(str,',')) != NULL)
  62                         str++;
  63                 else
  64                         break;
  65         }
  66         return 1;
  67 }
  68
  69 __setup("reboot=", reboot_setup);
  70
  71 /*
  72  * Reboot options and system auto-detection code provided by
  73  * Dell Inc. so their systems "just work". :-)
  74  */
  75
  76 /*
  77  * Some machines require the "reboot=b"  commandline option, this quirk makes that automatic.
  78  */
  79 static int __init set_bios_reboot(struct dmi_system_id *d)
  80 {
  81         if (!reboot_thru_bios) {
  82                 reboot_thru_bios = 1;
  83                 printk(KERN_INFO "%s series board detected. Selecting BIOS-method for reboots.\n", d->ident);
  84         }
  85         return 0;
  86 }
  87
  88 /*
  89  * Some machines require the "reboot=s"  commandline option, this quirk makes that automatic.
  90  */
  91 static int __init set_smp_reboot(struct dmi_system_id *d)
  92 {
  93 #ifdef CONFIG_SMP
  94         if (!reboot_smp) {
  95                 reboot_smp = 1;
  96                 printk(KERN_INFO "%s series board detected. Selecting SMP-method for reboots.\n", d->ident);
  97         }
  98 #endif
  99         return 0;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Some machines require the "reboot=b,s"  commandline option, this quirk makes that automatic.
 104  */
 105 static int __init set_smp_bios_reboot(struct dmi_system_id *d)
 106 {
 107         set_smp_reboot(d);
 108         set_bios_reboot(d);
 109         return 0;
 110 }
 111
 112 static struct dmi_system_id __initdata reboot_dmi_table[] = {
 113         {       /* Handle problems with rebooting on Dell 1300's */
 114                 .callback = set_smp_bios_reboot,
 115                 .ident = "Dell PowerEdge 1300",
 116                 .matches = {
 117                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "Dell Computer Corporation"),
 118                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "PowerEdge 1300/"),
 119                 },
 120         },
 121         {       /* Handle problems with rebooting on Dell 300's */
 122                 .callback = set_bios_reboot,
 123                 .ident = "Dell PowerEdge 300",
 124                 .matches = {
 125                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "Dell Computer Corporation"),
 126                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "PowerEdge 300/"),
 127                 },
 128         },
 129         {       /* Handle problems with rebooting on Dell 2400's */
 130                 .callback = set_bios_reboot,
 131                 .ident = "Dell PowerEdge 2400",
 132                 .matches = {
 133                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "Dell Computer Corporation"),
 134                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "PowerEdge 2400"),
 135                 },
 136         },
 137         { }
 138 };
 139
 140 static int reboot_init(void)
 141 {
 142         dmi_check_system(reboot_dmi_table);
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 core_initcall(reboot_init);
 147
 148 /* The following code and data reboots the machine by switching to real
 149    mode and jumping to the BIOS reset entry point, as if the CPU has
 150    really been reset.  The previous version asked the keyboard
 151    controller to pulse the CPU reset line, which is more thorough, but
 152    doesn't work with at least one type of 486 motherboard.  It is easy
 153    to stop this code working; hence the copious comments. */
 154
 155 static unsigned long long
 156 real_mode_gdt_entries [3] =
 157 {
 158         0x0000000000000000ULL,  /* Null descriptor */
 159         0x00009a000000ffffULL,  /* 16-bit real-mode 64k code at 0x00000000 */
 160         0x000092000100ffffULL   /* 16-bit real-mode 64k data at 0x00000100 */
 161 };
 162
 163 static struct
 164 {
 165         unsigned short       size __attribute__ ((packed));
 166         unsigned long long * base __attribute__ ((packed));
 167 }
 168 real_mode_gdt = { sizeof (real_mode_gdt_entries) - 1, real_mode_gdt_entries },
 169 real_mode_idt = { 0x3ff, NULL },
 170 no_idt = { 0, NULL };
 171
 172
 173 /* This is 16-bit protected mode code to disable paging and the cache,
 174    switch to real mode and jump to the BIOS reset code.
 175
 176    The instruction that switches to real mode by writing to CR0 must be
 177    followed immediately by a far jump instruction, which set CS to a
 178    valid value for real mode, and flushes the prefetch queue to avoid
 179    running instructions that have already been decoded in protected
 180    mode.
 181
 182    Clears all the flags except ET, especially PG (paging), PE
 183    (protected-mode enable) and TS (task switch for coprocessor state
 184    save).  Flushes the TLB after paging has been disabled.  Sets CD and
 185    NW, to disable the cache on a 486, and invalidates the cache.  This
 186    is more like the state of a 486 after reset.  I don't know if
 187    something else should be done for other chips.
 188
 189    More could be done here to set up the registers as if a CPU reset had
 190    occurred; hopefully real BIOSs don't assume much. */
 191
 192 static unsigned char real_mode_switch [] =
 193 {
 194         0x66, 0x0f, 0x20, 0xc0,                 /*    movl  %cr0,%eax        */
 195         0x66, 0x83, 0xe0, 0x11,                 /*    andl  $0x00000011,%eax */
 196         0x66, 0x0d, 0x00, 0x00, 0x00, 0x60,     /*    orl   $0x60000000,%eax */
 197         0x66, 0x0f, 0x22, 0xc0,                 /*    movl  %eax,%cr0        */
 198         0x66, 0x0f, 0x22, 0xd8,                 /*    movl  %eax,%cr3        */
 199         0x66, 0x0f, 0x20, 0xc3,                 /*    movl  %cr0,%ebx        */
 200         0x66, 0x81, 0xe3, 0x00, 0x00, 0x00, 0x60,       /*    andl  $0x60000000,%ebx */
 201         0x74, 0x02,                             /*    jz    f                */
 202         0x0f, 0x09,                             /*    wbinvd                 */
 203         0x24, 0x10,                             /* f: andb  $0x10,al         */
 204         0x66, 0x0f, 0x22, 0xc0                  /*    movl  %eax,%cr0        */
 205 };
 206 static unsigned char jump_to_bios [] =
 207 {
 208         0xea, 0x00, 0x00, 0xff, 0xff            /*    ljmp  $0xffff,$0x0000  */
 209 };
 210
 211 /*
 212  * Switch to real mode and then execute the code
 213  * specified by the code and length parameters.
 214  * We assume that length will aways be less that 100!
 215  */
 216 void machine_real_restart(unsigned char *code, int length)
 217 {
 218         unsigned long flags;
 219
 220         local_irq_disable();
 221
 222         /* Write zero to CMOS register number 0x0f, which the BIOS POST
 223            routine will recognize as telling it to do a proper reboot.  (Well
 224            that's what this book in front of me says -- it may only apply to
 225            the Phoenix BIOS though, it's not clear).  At the same time,
 226            disable NMIs by setting the top bit in the CMOS address register,
 227            as we're about to do peculiar things to the CPU.  I'm not sure if
 228            `outb_p' is needed instead of just `outb'.  Use it to be on the
 229            safe side.  (Yes, CMOS_WRITE does outb_p's. -  Paul G.)
 230          */
 231
 232         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
 233         CMOS_WRITE(0x00, 0x8f);
 234         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
 235
 236         /*
 237          * Remap the first 16 MB of RAM (which includes the kernel image)
 238          * at virtual address zero:
 239          */
 240         setup_identity_mappings(swapper_pg_dir, 0, LOW_MAPPINGS_SIZE);
 241
 242         /*
 243          * Use `swapper_pg_dir' as our page directory.
 244          */
 245         load_cr3(swapper_pg_dir);
 246
 247         /* Write 0x1234 to absolute memory location 0x472.  The BIOS reads
 248            this on booting to tell it to "Bypass memory test (also warm
 249            boot)".  This seems like a fairly standard thing that gets set by
 250            REBOOT.COM programs, and the previous reset routine did this
 251            too. */
 252
 253         *((unsigned short *)0x472) = reboot_mode;
 254
 255         /* For the switch to real mode, copy some code to low memory.  It has
 256            to be in the first 64k because it is running in 16-bit mode, and it
 257            has to have the same physical and virtual address, because it turns
 258            off paging.  Copy it near the end of the first page, out of the way
 259            of BIOS variables. */
 260
 261         memcpy ((void *) (0x1000 - sizeof (real_mode_switch) - 100),
 262                 real_mode_switch, sizeof (real_mode_switch));
 263         memcpy ((void *) (0x1000 - 100), code, length);
 264
 265         /* Set up the IDT for real mode. */
 266
 267         __asm__ __volatile__ ("lidt %0" : : "m" (real_mode_idt));
 268
 269         /* Set up a GDT from which we can load segment descriptors for real
 270            mode.  The GDT is not used in real mode; it is just needed here to
 271            prepare the descriptors. */
 272
 273         __asm__ __volatile__ ("lgdt %0" : : "m" (real_mode_gdt));
 274
 275         /* Load the data segment registers, and thus the descriptors ready for
 276            real mode.  The base address of each segment is 0x100, 16 times the
 277            selector value being loaded here.  This is so that the segment
 278            registers don't have to be reloaded after switching to real mode:
 279            the values are consistent for real mode operation already. */
 280
 281         __asm__ __volatile__ ("movl $0x0010,%%eax\n"
 282                                 "\tmovl %%eax,%%ds\n"
 283                                 "\tmovl %%eax,%%es\n"
 284                                 "\tmovl %%eax,%%fs\n"
 285                                 "\tmovl %%eax,%%gs\n"
 286                                 "\tmovl %%eax,%%ss" : : : "eax");
 287
 288         /* Jump to the 16-bit code that we copied earlier.  It disables paging
 289            and the cache, switches to real mode, and jumps to the BIOS reset
 290            entry point. */
 291
 292         __asm__ __volatile__ ("ljmp $0x0008,%0"
 293                                 :
 294                                 : "i" ((void *) (0x1000 - sizeof (real_mode_switch) - 100)));
 295 }
 296
 297 void machine_restart(char * __unused)
 298 {
 299 #ifdef CONFIG_SMP
 300         int cpuid;
 301
 302         cpuid = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 303
 304         if (reboot_smp) {
 305
 306                 /* check to see if reboot_cpu is valid
 307                    if its not, default to the BSP */
 308                 if ((reboot_cpu == -1) ||
 309                       (reboot_cpu > (NR_CPUS -1))  ||
 310                       !physid_isset(cpuid, phys_cpu_present_map))
 311                         reboot_cpu = boot_cpu_physical_apicid;
 312
 313                 reboot_smp = 0;  /* use this as a flag to only go through this once*/
 314                 /* re-run this function on the other CPUs
 315                    it will fall though this section since we have
 316                    cleared reboot_smp, and do the reboot if it is the
 317                    correct CPU, otherwise it halts. */
 318                 if (reboot_cpu != cpuid)
 319                         smp_call_function((void *)machine_restart , NULL, 1, 0);
 320         }
 321
 322         /* if reboot_cpu is still -1, then we want a tradional reboot,
 323            and if we are not running on the reboot_cpu,, halt */
 324         if ((reboot_cpu != -1) && (cpuid != reboot_cpu)) {
 325                 for (;;)
 326                 __asm__ __volatile__ ("hlt");
 327         }
 328         /*
 329          * Stop all CPUs and turn off local APICs and the IO-APIC, so
 330          * other OSs see a clean IRQ state.
 331          */
 332         if (!netdump_mode)
 333                 smp_send_stop();
 334 #elif defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
 335         if (cpu_has_apic) {
 336                 local_irq_disable();
 337                 disable_local_APIC();
 338                 local_irq_enable();
 339         }
 340 #endif
 341 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 342         disable_IO_APIC();
 343 #endif
 344
 345         if (!reboot_thru_bios) {
 346                 if (efi_enabled) {
 347                         efi.reset_system(EFI_RESET_COLD, EFI_SUCCESS, 0, NULL);
 348                         __asm__ __volatile__("lidt %0": :"m" (no_idt));
 349                         __asm__ __volatile__("int3");
 350                 }
 351                 /* rebooting needs to touch the page at absolute addr 0 */
 352                 *((unsigned short *)__va(0x472)) = reboot_mode;
 353                 for (;;) {
 354                         mach_reboot();
 355                         /* That didn't work - force a triple fault.. */
 356                         __asm__ __volatile__("lidt %0": :"m" (no_idt));
 357                         __asm__ __volatile__("int3");
 358                 }
 359         }
 360         if (efi_enabled)
 361                 efi.reset_system(EFI_RESET_WARM, EFI_SUCCESS, 0, NULL);
 362
 363         machine_real_restart(jump_to_bios, sizeof(jump_to_bios));
 364 }
 365
 366 EXPORT_SYMBOL(machine_restart);
 367
 368 void machine_halt(void)
 369 {
 370 }
 371
 372 EXPORT_SYMBOL(machine_halt);
 373
 374 void machine_power_off(void)
 375 {
 376         if (efi_enabled)
 377                 efi.reset_system(EFI_RESET_SHUTDOWN, EFI_SUCCESS, 0, NULL);
 378         if (pm_power_off)
 379                 pm_power_off();
 380 }
 381
 382 EXPORT_SYMBOL(machine_power_off);
 383