x86-64, reboot: Allow reboot=bios and reboot-cpu override on x86-64
authorH. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Sun, 17 Jun 2012 04:47:37 +0000 (21:47 -0700)
committerH. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Sun, 17 Jun 2012 17:51:01 +0000 (10:51 -0700)
With the revamped realmode trampoline code, it is trivial to extend
support for reboot=bios to x86-64.  Furthermore, while we are at it,
remove the restriction that only we can only override the reboot CPU
on 32 bits.

Signed-off-by: H. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Link: http://lkml.kernel.org/n/tip-jopx7y6g6dbcx4tpal8q0jlr@git.kernel.org
arch/x86/include/asm/emergency-restart.h
arch/x86/include/asm/realmode.h
arch/x86/include/asm/reboot.h
arch/x86/kernel/reboot.c
arch/x86/realmode/rm/Makefile
arch/x86/realmode/rm/header.S
arch/x86/realmode/rm/reboot.S [new file with mode: 0644]
arch/x86/realmode/rm/reboot_32.S [deleted file]

index cc70c1c78ca47545bb7b927f878d3cb02275f142..75ce3f47d20412b5ab4e445e84978dc29ff7fc83 100644 (file)
@@ -4,9 +4,7 @@
 enum reboot_type {
        BOOT_TRIPLE = 't',
        BOOT_KBD = 'k',
-#ifdef CONFIG_X86_32
        BOOT_BIOS = 'b',
-#endif
        BOOT_ACPI = 'a',
        BOOT_EFI = 'e',
        BOOT_CF9 = 'p',
index fce3f4ae5bd6d93fc6b2b2f0599600b4914395f8..fe1ec5bcd84644b4c4c0b68660be85dae0bd39ad 100644 (file)
@@ -21,8 +21,9 @@ struct real_mode_header {
        u32     wakeup_header;
 #endif
        /* APM/BIOS reboot */
-#ifdef CONFIG_X86_32
        u32     machine_real_restart_asm;
+#ifdef CONFIG_X86_64
+       u32     machine_real_restart_seg;
 #endif
 };
 
index 92f297069e87c6c6befa12c7ada4fd21b7436365..a82c4f1b4d83e96daf1d99126a290c45ffa38a6c 100644 (file)
@@ -18,8 +18,8 @@ extern struct machine_ops machine_ops;
 
 void native_machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs);
 void native_machine_shutdown(void);
-void machine_real_restart(unsigned int type);
-/* These must match dispatch_table in reboot_32.S */
+void __noreturn machine_real_restart(unsigned int type);
+/* These must match dispatch in arch/x86/realmore/rm/reboot.S */
 #define MRR_BIOS       0
 #define MRR_APM                1
 
index 25b48edb847c8203a731b308d2b0eef7e60cf3f3..6ddb9cd0ced0d11bd888c03bc939ed9265f6c0eb 100644 (file)
 #include <asm/virtext.h>
 #include <asm/cpu.h>
 #include <asm/nmi.h>
+#include <asm/smp.h>
 
-#ifdef CONFIG_X86_32
-# include <linux/ctype.h>
-# include <linux/mc146818rtc.h>
-# include <asm/realmode.h>
-#else
-# include <asm/x86_init.h>
-#endif
+#include <linux/ctype.h>
+#include <linux/mc146818rtc.h>
+#include <asm/realmode.h>
+#include <asm/x86_init.h>
 
 /*
  * Power off function, if any
@@ -49,7 +47,7 @@ int reboot_force;
  */
 static int reboot_default = 1;
 
-#if defined(CONFIG_X86_32) && defined(CONFIG_SMP)
+#ifdef CONFIG_SMP
 static int reboot_cpu = -1;
 #endif
 
@@ -67,8 +65,8 @@ bool port_cf9_safe = false;
  * reboot=b[ios] | s[mp] | t[riple] | k[bd] | e[fi] [, [w]arm | [c]old] | p[ci]
  * warm   Don't set the cold reboot flag
  * cold   Set the cold reboot flag
- * bios   Reboot by jumping through the BIOS (only for X86_32)
- * smp    Reboot by executing reset on BSP or other CPU (only for X86_32)
+ * bios   Reboot by jumping through the BIOS
+ * smp    Reboot by executing reset on BSP or other CPU
  * triple Force a triple fault (init)
  * kbd    Use the keyboard controller. cold reset (default)
  * acpi   Use the RESET_REG in the FADT
@@ -95,7 +93,6 @@ static int __init reboot_setup(char *str)
                        reboot_mode = 0;
                        break;
 
-#ifdef CONFIG_X86_32
 #ifdef CONFIG_SMP
                case 's':
                        if (isdigit(*(str+1))) {
@@ -112,7 +109,6 @@ static int __init reboot_setup(char *str)
 #endif /* CONFIG_SMP */
 
                case 'b':
-#endif
                case 'a':
                case 'k':
                case 't':
@@ -138,7 +134,6 @@ static int __init reboot_setup(char *str)
 __setup("reboot=", reboot_setup);
 
 
-#ifdef CONFIG_X86_32
 /*
  * Reboot options and system auto-detection code provided by
  * Dell Inc. so their systems "just work". :-)
@@ -157,11 +152,8 @@ static int __init set_bios_reboot(const struct dmi_system_id *d)
        return 0;
 }
 
-void machine_real_restart(unsigned int type)
+void __noreturn machine_real_restart(unsigned int type)
 {
-       void (*restart_lowmem)(unsigned int) = (void (*)(unsigned int))
-               real_mode_header->machine_real_restart_asm;
-
        local_irq_disable();
 
        /*
@@ -181,7 +173,11 @@ void machine_real_restart(unsigned int type)
        /*
         * Switch back to the initial page table.
         */
+#ifdef CONFIG_X86_32
        load_cr3(initial_page_table);
+#else
+       write_cr3(real_mode_header->trampoline_pgd);
+#endif
 
        /*
         * Write 0x1234 to absolute memory location 0x472.  The BIOS reads
@@ -192,14 +188,21 @@ void machine_real_restart(unsigned int type)
        *((unsigned short *)0x472) = reboot_mode;
 
        /* Jump to the identity-mapped low memory code */
-       restart_lowmem(type);
+#ifdef CONFIG_X86_32
+       asm volatile("jmpl *%0" : :
+                    "rm" (real_mode_header->machine_real_restart_asm),
+                    "a" (type));
+#else
+       asm volatile("ljmpl *%0" : :
+                    "m" (real_mode_header->machine_real_restart_asm),
+                    "D" (type));
+#endif
+       unreachable();
 }
 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
 EXPORT_SYMBOL(machine_real_restart);
 #endif
 
-#endif /* CONFIG_X86_32 */
-
 /*
  * Some Apple MacBook and MacBookPro's needs reboot=p to be able to reboot
  */
@@ -223,11 +226,9 @@ static int __init set_kbd_reboot(const struct dmi_system_id *d)
 }
 
 /*
- * This is a single dmi_table handling all reboot quirks.  Note that
- * REBOOT_BIOS is only available for 32bit
+ * This is a single dmi_table handling all reboot quirks.
  */
 static struct dmi_system_id __initdata reboot_dmi_table[] = {
-#ifdef CONFIG_X86_32
        {       /* Handle problems with rebooting on Dell E520's */
                .callback = set_bios_reboot,
                .ident = "Dell E520",
@@ -377,7 +378,6 @@ static struct dmi_system_id __initdata reboot_dmi_table[] = {
                        DMI_MATCH(DMI_BOARD_NAME, "P4S800"),
                },
        },
-#endif /* CONFIG_X86_32 */
 
        {       /* Handle reboot issue on Acer Aspire one */
                .callback = set_kbd_reboot,
@@ -576,13 +576,11 @@ static void native_machine_emergency_restart(void)
                        reboot_type = BOOT_KBD;
                        break;
 
-#ifdef CONFIG_X86_32
                case BOOT_BIOS:
                        machine_real_restart(MRR_BIOS);
 
                        reboot_type = BOOT_KBD;
                        break;
-#endif
 
                case BOOT_ACPI:
                        acpi_reboot();
@@ -624,12 +622,10 @@ void native_machine_shutdown(void)
        /* The boot cpu is always logical cpu 0 */
        int reboot_cpu_id = 0;
 
-#ifdef CONFIG_X86_32
        /* See if there has been given a command line override */
        if ((reboot_cpu != -1) && (reboot_cpu < nr_cpu_ids) &&
                cpu_online(reboot_cpu))
                reboot_cpu_id = reboot_cpu;
-#endif
 
        /* Make certain the cpu I'm about to reboot on is online */
        if (!cpu_online(reboot_cpu_id))
index 5b84a2d308885d9ce8c7e3f861fe269b721f1982..b2d534cab25fc1500c456efbde000779d794e229 100644 (file)
@@ -22,7 +22,7 @@ wakeup-objs   += video-bios.o
 realmode-y                     += header.o
 realmode-y                     += trampoline_$(BITS).o
 realmode-y                     += stack.o
-realmode-$(CONFIG_X86_32)      += reboot_32.o
+realmode-y                     += reboot.o
 realmode-$(CONFIG_ACPI_SLEEP)  += $(wakeup-objs)
 
 targets        += $(realmode-y)
index fadf48378adac71fdd9d4ef76f74b876e0572aa7..a28221d94e69eb60fc18aab9c5997ed52a7a763f 100644 (file)
@@ -6,6 +6,7 @@
 
 #include <linux/linkage.h>
 #include <asm/page_types.h>
+#include <asm/segment.h>
 
 #include "realmode.h"
        
@@ -28,8 +29,9 @@ GLOBAL(real_mode_header)
        .long   pa_wakeup_header
 #endif
        /* APM/BIOS reboot */
-#ifdef CONFIG_X86_32
        .long   pa_machine_real_restart_asm
+#ifdef CONFIG_X86_64
+       .long   __KERNEL32_CS
 #endif
 END(real_mode_header)
 
diff --git a/arch/x86/realmode/rm/reboot.S b/arch/x86/realmode/rm/reboot.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6bf8fea
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,152 @@
+#include <linux/linkage.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <asm/segment.h>
+#include <asm/page_types.h>
+#include <asm/processor-flags.h>
+#include <asm/msr-index.h>
+#include "realmode.h"
+
+/*
+ * The following code and data reboots the machine by switching to real
+ * mode and jumping to the BIOS reset entry point, as if the CPU has
+ * really been reset.  The previous version asked the keyboard
+ * controller to pulse the CPU reset line, which is more thorough, but
+ * doesn't work with at least one type of 486 motherboard.  It is easy
+ * to stop this code working; hence the copious comments.
+ *
+ * This code is called with the restart type (0 = BIOS, 1 = APM) in
+ * the primary argument register (%eax for 32 bit, %edi for 64 bit).
+ */
+       .section ".text32", "ax"
+       .code32
+ENTRY(machine_real_restart_asm)
+
+#ifdef CONFIG_X86_64
+
+       /* Disable paging to drop us out of long mode */
+       movl    %cr0, %eax
+       andl    $~X86_CR0_PG, %eax
+       movl    %eax, %cr0
+       jmp     1f      /* "A branch" may be needed here, assume near is OK */
+
+1:
+       xorl    %eax, %eax
+       xorl    %edx, %edx
+       movl    $MSR_EFER, %ecx
+       wrmsr
+
+       movl    %edi, %eax
+       
+#endif /* CONFIG_X86_64 */
+       
+       /* Set up the IDT for real mode. */
+       lidtl   pa_machine_real_restart_idt
+
+       /*
+        * Set up a GDT from which we can load segment descriptors for real
+        * mode.  The GDT is not used in real mode; it is just needed here to
+        * prepare the descriptors.
+        */
+       lgdtl   pa_machine_real_restart_gdt
+
+       /*
+        * Load the data segment registers with 16-bit compatible values
+        */
+       movl    $16, %ecx
+       movl    %ecx, %ds
+       movl    %ecx, %es
+       movl    %ecx, %fs
+       movl    %ecx, %gs
+       movl    %ecx, %ss
+       ljmpw   $8, $1f
+
+/*
+ * This is 16-bit protected mode code to disable paging and the cache,
+ * switch to real mode and jump to the BIOS reset code.
+ *
+ * The instruction that switches to real mode by writing to CR0 must be
+ * followed immediately by a far jump instruction, which set CS to a
+ * valid value for real mode, and flushes the prefetch queue to avoid
+ * running instructions that have already been decoded in protected
+ * mode.
+ *
+ * Clears all the flags except ET, especially PG (paging), PE
+ * (protected-mode enable) and TS (task switch for coprocessor state
+ * save).  Flushes the TLB after paging has been disabled.  Sets CD and
+ * NW, to disable the cache on a 486, and invalidates the cache.  This
+ * is more like the state of a 486 after reset.  I don't know if
+ * something else should be done for other chips.
+ *
+ * More could be done here to set up the registers as if a CPU reset had
+ * occurred; hopefully real BIOSs don't assume much.  This is not the
+ * actual BIOS entry point, anyway (that is at 0xfffffff0).
+ *
+ * Most of this work is probably excessive, but it is what is tested.
+ */
+       .text
+       .code16
+
+       .balign 16
+machine_real_restart_asm16:
+1:
+       xorl    %ecx, %ecx
+       movl    %cr0, %edx
+       andl    $0x00000011, %edx
+       orl     $0x60000000, %edx
+       movl    %edx, %cr0
+       movl    %ecx, %cr3
+       movl    %cr0, %edx
+       testl   $0x60000000, %edx       /* If no cache bits -> no wbinvd */
+       jz      2f
+       wbinvd
+2:
+       andb    $0x10, %dl
+       movl    %edx, %cr0
+       LJMPW_RM(3f)
+3:
+       andw    %ax, %ax
+       jz      bios
+
+apm:
+       movw    $0x1000, %ax
+       movw    %ax, %ss
+       movw    $0xf000, %sp
+       movw    $0x5307, %ax
+       movw    $0x0001, %bx
+       movw    $0x0003, %cx
+       int     $0x15
+       /* This should never return... */
+
+bios:
+       ljmpw   $0xf000, $0xfff0
+
+       .section ".rodata", "a"
+
+       .balign 16
+GLOBAL(machine_real_restart_idt)
+       .word   0xffff          /* Length - real mode default value */
+       .long   0               /* Base - real mode default value */
+END(machine_real_restart_idt)
+
+       .balign 16
+GLOBAL(machine_real_restart_gdt)
+       /* Self-pointer */
+       .word   0xffff          /* Length - real mode default value */
+       .long   pa_machine_real_restart_gdt
+       .word   0
+
+       /*
+        * 16-bit code segment pointing to real_mode_seg
+        * Selector value 8
+        */
+       .word   0xffff          /* Limit */
+       .long   0x9b000000 + pa_real_mode_base
+       .word   0
+
+       /*
+        * 16-bit data segment with the selector value 16 = 0x10 and
+        * base value 0x100; since this is consistent with real mode
+        * semantics we don't have to reload the segments once CR0.PE = 0.
+        */
+       .quad   GDT_ENTRY(0x0093, 0x100, 0xffff)
+END(machine_real_restart_gdt)
diff --git a/arch/x86/realmode/rm/reboot_32.S b/arch/x86/realmode/rm/reboot_32.S
deleted file mode 100644 (file)
index 1140448..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,132 +0,0 @@
-#include <linux/linkage.h>
-#include <linux/init.h>
-#include <asm/segment.h>
-#include <asm/page_types.h>
-#include "realmode.h"
-
-/*
- * The following code and data reboots the machine by switching to real
- * mode and jumping to the BIOS reset entry point, as if the CPU has
- * really been reset.  The previous version asked the keyboard
- * controller to pulse the CPU reset line, which is more thorough, but
- * doesn't work with at least one type of 486 motherboard.  It is easy
- * to stop this code working; hence the copious comments.
- *
- * This code is called with the restart type (0 = BIOS, 1 = APM) in %eax.
- */
-       .section ".text32", "ax"
-       .code32
-
-       .balign 16
-ENTRY(machine_real_restart_asm)
-       /* Set up the IDT for real mode. */
-       lidtl   pa_machine_real_restart_idt
-
-       /*
-        * Set up a GDT from which we can load segment descriptors for real
-        * mode.  The GDT is not used in real mode; it is just needed here to
-        * prepare the descriptors.
-        */
-       lgdtl   pa_machine_real_restart_gdt
-
-       /*
-        * Load the data segment registers with 16-bit compatible values
-        */
-       movl    $16, %ecx
-       movl    %ecx, %ds
-       movl    %ecx, %es
-       movl    %ecx, %fs
-       movl    %ecx, %gs
-       movl    %ecx, %ss
-       ljmpw   $8, $1f
-
-/*
- * This is 16-bit protected mode code to disable paging and the cache,
- * switch to real mode and jump to the BIOS reset code.
- *
- * The instruction that switches to real mode by writing to CR0 must be
- * followed immediately by a far jump instruction, which set CS to a
- * valid value for real mode, and flushes the prefetch queue to avoid
- * running instructions that have already been decoded in protected
- * mode.
- *
- * Clears all the flags except ET, especially PG (paging), PE
- * (protected-mode enable) and TS (task switch for coprocessor state
- * save).  Flushes the TLB after paging has been disabled.  Sets CD and
- * NW, to disable the cache on a 486, and invalidates the cache.  This
- * is more like the state of a 486 after reset.  I don't know if
- * something else should be done for other chips.
- *
- * More could be done here to set up the registers as if a CPU reset had
- * occurred; hopefully real BIOSs don't assume much.  This is not the
- * actual BIOS entry point, anyway (that is at 0xfffffff0).
- *
- * Most of this work is probably excessive, but it is what is tested.
- */
-       .text
-       .code16
-
-       .balign 16
-machine_real_restart_asm16:
-1:
-       xorl    %ecx, %ecx
-       movl    %cr0, %edx
-       andl    $0x00000011, %edx
-       orl     $0x60000000, %edx
-       movl    %edx, %cr0
-       movl    %ecx, %cr3
-       movl    %cr0, %edx
-       testl   $0x60000000, %edx       /* If no cache bits -> no wbinvd */
-       jz      2f
-       wbinvd
-2:
-       andb    $0x10, %dl
-       movl    %edx, %cr0
-       LJMPW_RM(3f)
-3:
-       andw    %ax, %ax
-       jz      bios
-
-apm:
-       movw    $0x1000, %ax
-       movw    %ax, %ss
-       movw    $0xf000, %sp
-       movw    $0x5307, %ax
-       movw    $0x0001, %bx
-       movw    $0x0003, %cx
-       int     $0x15
-       /* This should never return... */
-
-bios:
-       ljmpw   $0xf000, $0xfff0
-
-       .section ".rodata", "a"
-
-       .balign 16
-GLOBAL(machine_real_restart_idt)
-       .word   0xffff          /* Length - real mode default value */
-       .long   0               /* Base - real mode default value */
-END(machine_real_restart_idt)
-
-       .balign 16
-GLOBAL(machine_real_restart_gdt)
-       /* Self-pointer */
-       .word   0xffff          /* Length - real mode default value */
-       .long   pa_machine_real_restart_gdt
-       .word   0
-
-       /*
-        * 16-bit code segment pointing to real_mode_seg
-        * Selector value 8
-        */
-       .word   0xffff          /* Limit */
-       .long   0x9b000000 + pa_real_mode_base
-       .word   0
-
-       /*
-        * 16-bit data segment with the selector value 16 = 0x10 and
-        * base value 0x100; since this is consistent with real mode
-        * semantics we don't have to reload the segments once CR0.PE = 0.
-        */
-       .quad   GDT_ENTRY(0x0093, 0x100, 0xffff)
-END(machine_real_restart_gdt)