arch/x86/include/asm/xen/page.h

   1 #ifndef _ASM_X86_XEN_PAGE_H
   2 #define _ASM_X86_XEN_PAGE_H
   3
   4 #include <linux/kernel.h>
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/spinlock.h>
   7 #include <linux/pfn.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9
  10 #include <asm/uaccess.h>
  11 #include <asm/page.h>
  12 #include <asm/pgtable.h>
  13
  14 #include <xen/interface/xen.h>
  15 #include <xen/grant_table.h>
  16 #include <xen/features.h>
  17
  18 /* Xen machine address */
  19 typedef struct xmaddr {
  20         phys_addr_t maddr;
  21 } xmaddr_t;
  22
  23 /* Xen pseudo-physical address */
  24 typedef struct xpaddr {
  25         phys_addr_t paddr;
  26 } xpaddr_t;
  27
  28 #define XMADDR(x)       ((xmaddr_t) { .maddr = (x) })
  29 #define XPADDR(x)       ((xpaddr_t) { .paddr = (x) })
  30
  31 /**** MACHINE <-> PHYSICAL CONVERSION MACROS ****/
  32 #define INVALID_P2M_ENTRY       (~0UL)
  33 #define FOREIGN_FRAME_BIT       (1UL<<(BITS_PER_LONG-1))
  34 #define IDENTITY_FRAME_BIT      (1UL<<(BITS_PER_LONG-2))
  35 #define FOREIGN_FRAME(m)        ((m) | FOREIGN_FRAME_BIT)
  36 #define IDENTITY_FRAME(m)       ((m) | IDENTITY_FRAME_BIT)
  37
  38 /* Maximum amount of memory we can handle in a domain in pages */
  39 #define MAX_DOMAIN_PAGES                                                \
  40     ((unsigned long)((u64)CONFIG_XEN_MAX_DOMAIN_MEMORY * 1024 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE))
  41
  42 extern unsigned long *machine_to_phys_mapping;
  43 extern unsigned long  machine_to_phys_nr;
  44 extern unsigned long *xen_p2m_addr;
  45 extern unsigned long  xen_p2m_size;
  46 extern unsigned long  xen_max_p2m_pfn;
  47
  48 extern unsigned long get_phys_to_machine(unsigned long pfn);
  49 extern bool set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn);
  50 extern bool __set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn);
  51 extern unsigned long set_phys_range_identity(unsigned long pfn_s,
  52                                              unsigned long pfn_e);
  53
  54 extern int set_foreign_p2m_mapping(struct gnttab_map_grant_ref *map_ops,
  55                                    struct gnttab_map_grant_ref *kmap_ops,
  56                                    struct page **pages, unsigned int count);
  57 extern int clear_foreign_p2m_mapping(struct gnttab_unmap_grant_ref *unmap_ops,
  58                                      struct gnttab_map_grant_ref *kmap_ops,
  59                                      struct page **pages, unsigned int count);
  60 extern unsigned long m2p_find_override_pfn(unsigned long mfn, unsigned long pfn);
  61
  62 /*
  63  * Helper functions to write or read unsigned long values to/from
  64  * memory, when the access may fault.
  65  */
  66 static inline int xen_safe_write_ulong(unsigned long *addr, unsigned long val)
  67 {
  68         return __put_user(val, (unsigned long __user *)addr);
  69 }
  70
  71 static inline int xen_safe_read_ulong(unsigned long *addr, unsigned long *val)
  72 {
  73         return __get_user(*val, (unsigned long __user *)addr);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * When to use pfn_to_mfn(), __pfn_to_mfn() or get_phys_to_machine():
  78  * - pfn_to_mfn() returns either INVALID_P2M_ENTRY or the mfn. No indicator
  79  *   bits (identity or foreign) are set.
  80  * - __pfn_to_mfn() returns the found entry of the p2m table. A possibly set
  81  *   identity or foreign indicator will be still set. __pfn_to_mfn() is
  82  *   encapsulating get_phys_to_machine() which is called in special cases only.
  83  * - get_phys_to_machine() is to be called by __pfn_to_mfn() only in special
  84  *   cases needing an extended handling.
  85  */
  86 static inline unsigned long __pfn_to_mfn(unsigned long pfn)
  87 {
  88         unsigned long mfn;
  89
  90         if (pfn < xen_p2m_size)
  91                 mfn = xen_p2m_addr[pfn];
  92         else if (unlikely(pfn < xen_max_p2m_pfn))
  93                 return get_phys_to_machine(pfn);
  94         else
  95                 return IDENTITY_FRAME(pfn);
  96
  97         if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY))
  98                 return get_phys_to_machine(pfn);
  99
 100         return mfn;
 101 }
 102
 103 static inline unsigned long pfn_to_mfn(unsigned long pfn)
 104 {
 105         unsigned long mfn;
 106
 107         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 108                 return pfn;
 109
 110         mfn = __pfn_to_mfn(pfn);
 111
 112         if (mfn != INVALID_P2M_ENTRY)
 113                 mfn &= ~(FOREIGN_FRAME_BIT | IDENTITY_FRAME_BIT);
 114
 115         return mfn;
 116 }
 117
 118 static inline int phys_to_machine_mapping_valid(unsigned long pfn)
 119 {
 120         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 121                 return 1;
 122
 123         return __pfn_to_mfn(pfn) != INVALID_P2M_ENTRY;
 124 }
 125
 126 static inline unsigned long mfn_to_pfn_no_overrides(unsigned long mfn)
 127 {
 128         unsigned long pfn;
 129         int ret;
 130
 131         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 132                 return mfn;
 133
 134         if (unlikely(mfn >= machine_to_phys_nr))
 135                 return ~0;
 136
 137         /*
 138          * The array access can fail (e.g., device space beyond end of RAM).
 139          * In such cases it doesn't matter what we return (we return garbage),
 140          * but we must handle the fault without crashing!
 141          */
 142         ret = xen_safe_read_ulong(&machine_to_phys_mapping[mfn], &pfn);
 143         if (ret < 0)
 144                 return ~0;
 145
 146         return pfn;
 147 }
 148
 149 static inline unsigned long mfn_to_pfn(unsigned long mfn)
 150 {
 151         unsigned long pfn;
 152
 153         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 154                 return mfn;
 155
 156         pfn = mfn_to_pfn_no_overrides(mfn);
 157         if (__pfn_to_mfn(pfn) != mfn) {
 158                 /*
 159                  * If this appears to be a foreign mfn (because the pfn
 160                  * doesn't map back to the mfn), then check the local override
 161                  * table to see if there's a better pfn to use.
 162                  *
 163                  * m2p_find_override_pfn returns ~0 if it doesn't find anything.
 164                  */
 165                 pfn = m2p_find_override_pfn(mfn, ~0);
 166         }
 167
 168         /*
 169          * pfn is ~0 if there are no entries in the m2p for mfn or if the
 170          * entry doesn't map back to the mfn and m2p_override doesn't have a
 171          * valid entry for it.
 172          */
 173         if (pfn == ~0 && __pfn_to_mfn(mfn) == IDENTITY_FRAME(mfn))
 174                 pfn = mfn;
 175
 176         return pfn;
 177 }
 178
 179 static inline xmaddr_t phys_to_machine(xpaddr_t phys)
 180 {
 181         unsigned offset = phys.paddr & ~PAGE_MASK;
 182         return XMADDR(PFN_PHYS(pfn_to_mfn(PFN_DOWN(phys.paddr))) | offset);
 183 }
 184
 185 static inline xpaddr_t machine_to_phys(xmaddr_t machine)
 186 {
 187         unsigned offset = machine.maddr & ~PAGE_MASK;
 188         return XPADDR(PFN_PHYS(mfn_to_pfn(PFN_DOWN(machine.maddr))) | offset);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * We detect special mappings in one of two ways:
 193  *  1. If the MFN is an I/O page then Xen will set the m2p entry
 194  *     to be outside our maximum possible pseudophys range.
 195  *  2. If the MFN belongs to a different domain then we will certainly
 196  *     not have MFN in our p2m table. Conversely, if the page is ours,
 197  *     then we'll have p2m(m2p(MFN))==MFN.
 198  * If we detect a special mapping then it doesn't have a 'struct page'.
 199  * We force !pfn_valid() by returning an out-of-range pointer.
 200  *
 201  * NB. These checks require that, for any MFN that is not in our reservation,
 202  * there is no PFN such that p2m(PFN) == MFN. Otherwise we can get confused if
 203  * we are foreign-mapping the MFN, and the other domain as m2p(MFN) == PFN.
 204  * Yikes! Various places must poke in INVALID_P2M_ENTRY for safety.
 205  *
 206  * NB2. When deliberately mapping foreign pages into the p2m table, you *must*
 207  *      use FOREIGN_FRAME(). This will cause pte_pfn() to choke on it, as we
 208  *      require. In all the cases we care about, the FOREIGN_FRAME bit is
 209  *      masked (e.g., pfn_to_mfn()) so behaviour there is correct.
 210  */
 211 static inline unsigned long mfn_to_local_pfn(unsigned long mfn)
 212 {
 213         unsigned long pfn;
 214
 215         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 216                 return mfn;
 217
 218         pfn = mfn_to_pfn(mfn);
 219         if (__pfn_to_mfn(pfn) != mfn)
 220                 return -1; /* force !pfn_valid() */
 221         return pfn;
 222 }
 223
 224 /* VIRT <-> MACHINE conversion */
 225 #define virt_to_machine(v)      (phys_to_machine(XPADDR(__pa(v))))
 226 #define virt_to_pfn(v)          (PFN_DOWN(__pa(v)))
 227 #define virt_to_mfn(v)          (pfn_to_mfn(virt_to_pfn(v)))
 228 #define mfn_to_virt(m)          (__va(mfn_to_pfn(m) << PAGE_SHIFT))
 229
 230 static inline unsigned long pte_mfn(pte_t pte)
 231 {
 232         return (pte.pte & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 233 }
 234
 235 static inline pte_t mfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 236 {
 237         pte_t pte;
 238
 239         pte.pte = ((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 240                         massage_pgprot(pgprot);
 241
 242         return pte;
 243 }
 244
 245 static inline pteval_t pte_val_ma(pte_t pte)
 246 {
 247         return pte.pte;
 248 }
 249
 250 static inline pte_t __pte_ma(pteval_t x)
 251 {
 252         return (pte_t) { .pte = x };
 253 }
 254
 255 #define pmd_val_ma(v) ((v).pmd)
 256 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 257 #define pud_val_ma(v) ((v).pgd.pgd)
 258 #else
 259 #define pud_val_ma(v) ((v).pud)
 260 #endif
 261 #define __pmd_ma(x)     ((pmd_t) { (x) } )
 262
 263 #define pgd_val_ma(x)   ((x).pgd)
 264
 265 void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid);
 266
 267 xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *address);
 268 unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr);
 269 void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr);
 270 void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr);
 271
 272 #define xen_remap(cookie, size) ioremap((cookie), (size));
 273 #define xen_unmap(cookie) iounmap((cookie))
 274
 275 static inline bool xen_arch_need_swiotlb(struct device *dev,
 276                                          unsigned long pfn,
 277                                          unsigned long mfn)
 278 {
 279         return false;
 280 }
 281
 282 #endif /* _ASM_X86_XEN_PAGE_H */