xen: switch to post-init routines in xen mmu.c earlier
[cascardo/linux.git] / arch / x86 / xen / mmu.c
1 /*
2  * Xen mmu operations
3  *
4  * This file contains the various mmu fetch and update operations.
5  * The most important job they must perform is the mapping between the
6  * domain's pfn and the overall machine mfns.
7  *
8  * Xen allows guests to directly update the pagetable, in a controlled
9  * fashion.  In other words, the guest modifies the same pagetable
10  * that the CPU actually uses, which eliminates the overhead of having
11  * a separate shadow pagetable.
12  *
13  * In order to allow this, it falls on the guest domain to map its
14  * notion of a "physical" pfn - which is just a domain-local linear
15  * address - into a real "machine address" which the CPU's MMU can
16  * use.
17  *
18  * A pgd_t/pmd_t/pte_t will typically contain an mfn, and so can be
19  * inserted directly into the pagetable.  When creating a new
20  * pte/pmd/pgd, it converts the passed pfn into an mfn.  Conversely,
21  * when reading the content back with __(pgd|pmd|pte)_val, it converts
22  * the mfn back into a pfn.
23  *
24  * The other constraint is that all pages which make up a pagetable
25  * must be mapped read-only in the guest.  This prevents uncontrolled
26  * guest updates to the pagetable.  Xen strictly enforces this, and
27  * will disallow any pagetable update which will end up mapping a
28  * pagetable page RW, and will disallow using any writable page as a
29  * pagetable.
30  *
31  * Naively, when loading %cr3 with the base of a new pagetable, Xen
32  * would need to validate the whole pagetable before going on.
33  * Naturally, this is quite slow.  The solution is to "pin" a
34  * pagetable, which enforces all the constraints on the pagetable even
35  * when it is not actively in use.  This menas that Xen can be assured
36  * that it is still valid when you do load it into %cr3, and doesn't
37  * need to revalidate it.
38  *
39  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
40  */
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/highmem.h>
43 #include <linux/debugfs.h>
44 #include <linux/bug.h>
45 #include <linux/vmalloc.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/gfp.h>
48 #include <linux/memblock.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/crash_dump.h>
51
52 #include <trace/events/xen.h>
53
54 #include <asm/pgtable.h>
55 #include <asm/tlbflush.h>
56 #include <asm/fixmap.h>
57 #include <asm/mmu_context.h>
58 #include <asm/setup.h>
59 #include <asm/paravirt.h>
60 #include <asm/e820.h>
61 #include <asm/linkage.h>
62 #include <asm/page.h>
63 #include <asm/init.h>
64 #include <asm/pat.h>
65 #include <asm/smp.h>
66
67 #include <asm/xen/hypercall.h>
68 #include <asm/xen/hypervisor.h>
69
70 #include <xen/xen.h>
71 #include <xen/page.h>
72 #include <xen/interface/xen.h>
73 #include <xen/interface/hvm/hvm_op.h>
74 #include <xen/interface/version.h>
75 #include <xen/interface/memory.h>
76 #include <xen/hvc-console.h>
77
78 #include "multicalls.h"
79 #include "mmu.h"
80 #include "debugfs.h"
81
82 /*
83  * Protects atomic reservation decrease/increase against concurrent increases.
84  * Also protects non-atomic updates of current_pages and balloon lists.
85  */
86 DEFINE_SPINLOCK(xen_reservation_lock);
87
88 #ifdef CONFIG_X86_32
89 /*
90  * Identity map, in addition to plain kernel map.  This needs to be
91  * large enough to allocate page table pages to allocate the rest.
92  * Each page can map 2MB.
93  */
94 #define LEVEL1_IDENT_ENTRIES    (PTRS_PER_PTE * 4)
95 static RESERVE_BRK_ARRAY(pte_t, level1_ident_pgt, LEVEL1_IDENT_ENTRIES);
96 #endif
97 #ifdef CONFIG_X86_64
98 /* l3 pud for userspace vsyscall mapping */
99 static pud_t level3_user_vsyscall[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
100 #endif /* CONFIG_X86_64 */
101
102 /*
103  * Note about cr3 (pagetable base) values:
104  *
105  * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
106  * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
107  * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
108  * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
109  * be self-consistent.
110  *
111  * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
112  * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
113  * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
114  * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
115  */
116 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
117 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
118
119
120 /*
121  * Just beyond the highest usermode address.  STACK_TOP_MAX has a
122  * redzone above it, so round it up to a PGD boundary.
123  */
124 #define USER_LIMIT      ((STACK_TOP_MAX + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK)
125
126 unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr)
127 {
128         xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(vaddr);
129
130         return PFN_DOWN(maddr.maddr);
131 }
132
133 xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *vaddr)
134 {
135         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
136         unsigned int level;
137         pte_t *pte;
138         unsigned offset;
139
140         /*
141          * if the PFN is in the linear mapped vaddr range, we can just use
142          * the (quick) virt_to_machine() p2m lookup
143          */
144         if (virt_addr_valid(vaddr))
145                 return virt_to_machine(vaddr);
146
147         /* otherwise we have to do a (slower) full page-table walk */
148
149         pte = lookup_address(address, &level);
150         BUG_ON(pte == NULL);
151         offset = address & ~PAGE_MASK;
152         return XMADDR(((phys_addr_t)pte_mfn(*pte) << PAGE_SHIFT) + offset);
153 }
154 EXPORT_SYMBOL_GPL(arbitrary_virt_to_machine);
155
156 void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr)
157 {
158         pte_t *pte, ptev;
159         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
160         unsigned int level;
161
162         pte = lookup_address(address, &level);
163         if (pte == NULL)
164                 return;         /* vaddr missing */
165
166         ptev = pte_wrprotect(*pte);
167
168         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
169                 BUG();
170 }
171
172 void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr)
173 {
174         pte_t *pte, ptev;
175         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
176         unsigned int level;
177
178         pte = lookup_address(address, &level);
179         if (pte == NULL)
180                 return;         /* vaddr missing */
181
182         ptev = pte_mkwrite(*pte);
183
184         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
185                 BUG();
186 }
187
188
189 static bool xen_page_pinned(void *ptr)
190 {
191         struct page *page = virt_to_page(ptr);
192
193         return PagePinned(page);
194 }
195
196 void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid)
197 {
198         struct multicall_space mcs;
199         struct mmu_update *u;
200
201         trace_xen_mmu_set_domain_pte(ptep, pteval, domid);
202
203         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*u));
204         u = mcs.args;
205
206         /* ptep might be kmapped when using 32-bit HIGHPTE */
207         u->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
208         u->val = pte_val_ma(pteval);
209
210         MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, domid);
211
212         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
213 }
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_set_domain_pte);
215
216 static void xen_extend_mmu_update(const struct mmu_update *update)
217 {
218         struct multicall_space mcs;
219         struct mmu_update *u;
220
221         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmu_update, sizeof(*u));
222
223         if (mcs.mc != NULL) {
224                 mcs.mc->args[1]++;
225         } else {
226                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
227                 MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
228         }
229
230         u = mcs.args;
231         *u = *update;
232 }
233
234 static void xen_extend_mmuext_op(const struct mmuext_op *op)
235 {
236         struct multicall_space mcs;
237         struct mmuext_op *u;
238
239         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmuext_op, sizeof(*u));
240
241         if (mcs.mc != NULL) {
242                 mcs.mc->args[1]++;
243         } else {
244                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
245                 MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
246         }
247
248         u = mcs.args;
249         *u = *op;
250 }
251
252 static void xen_set_pmd_hyper(pmd_t *ptr, pmd_t val)
253 {
254         struct mmu_update u;
255
256         preempt_disable();
257
258         xen_mc_batch();
259
260         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
261         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
262         u.val = pmd_val_ma(val);
263         xen_extend_mmu_update(&u);
264
265         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
266
267         preempt_enable();
268 }
269
270 static void xen_set_pmd(pmd_t *ptr, pmd_t val)
271 {
272         trace_xen_mmu_set_pmd(ptr, val);
273
274         /* If page is not pinned, we can just update the entry
275            directly */
276         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
277                 *ptr = val;
278                 return;
279         }
280
281         xen_set_pmd_hyper(ptr, val);
282 }
283
284 /*
285  * Associate a virtual page frame with a given physical page frame
286  * and protection flags for that frame.
287  */
288 void set_pte_mfn(unsigned long vaddr, unsigned long mfn, pgprot_t flags)
289 {
290         set_pte_vaddr(vaddr, mfn_pte(mfn, flags));
291 }
292
293 static bool xen_batched_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
294 {
295         struct mmu_update u;
296
297         if (paravirt_get_lazy_mode() != PARAVIRT_LAZY_MMU)
298                 return false;
299
300         xen_mc_batch();
301
302         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
303         u.val = pte_val_ma(pteval);
304         xen_extend_mmu_update(&u);
305
306         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
307
308         return true;
309 }
310
311 static inline void __xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
312 {
313         if (!xen_batched_set_pte(ptep, pteval)) {
314                 /*
315                  * Could call native_set_pte() here and trap and
316                  * emulate the PTE write but with 32-bit guests this
317                  * needs two traps (one for each of the two 32-bit
318                  * words in the PTE) so do one hypercall directly
319                  * instead.
320                  */
321                 struct mmu_update u;
322
323                 u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
324                 u.val = pte_val_ma(pteval);
325                 HYPERVISOR_mmu_update(&u, 1, NULL, DOMID_SELF);
326         }
327 }
328
329 static void xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
330 {
331         trace_xen_mmu_set_pte(ptep, pteval);
332         __xen_set_pte(ptep, pteval);
333 }
334
335 static void xen_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
336                     pte_t *ptep, pte_t pteval)
337 {
338         trace_xen_mmu_set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
339         __xen_set_pte(ptep, pteval);
340 }
341
342 pte_t xen_ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
343                                  unsigned long addr, pte_t *ptep)
344 {
345         /* Just return the pte as-is.  We preserve the bits on commit */
346         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_start(mm, addr, ptep, *ptep);
347         return *ptep;
348 }
349
350 void xen_ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
351                                  pte_t *ptep, pte_t pte)
352 {
353         struct mmu_update u;
354
355         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_commit(mm, addr, ptep, pte);
356         xen_mc_batch();
357
358         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD;
359         u.val = pte_val_ma(pte);
360         xen_extend_mmu_update(&u);
361
362         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
363 }
364
365 /* Assume pteval_t is equivalent to all the other *val_t types. */
366 static pteval_t pte_mfn_to_pfn(pteval_t val)
367 {
368         if (val & _PAGE_PRESENT) {
369                 unsigned long mfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
370                 unsigned long pfn = mfn_to_pfn(mfn);
371
372                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
373                 if (unlikely(pfn == ~0))
374                         val = flags & ~_PAGE_PRESENT;
375                 else
376                         val = ((pteval_t)pfn << PAGE_SHIFT) | flags;
377         }
378
379         return val;
380 }
381
382 static pteval_t pte_pfn_to_mfn(pteval_t val)
383 {
384         if (val & _PAGE_PRESENT) {
385                 unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
386                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
387                 unsigned long mfn;
388
389                 if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
390                         mfn = __pfn_to_mfn(pfn);
391                 else
392                         mfn = pfn;
393                 /*
394                  * If there's no mfn for the pfn, then just create an
395                  * empty non-present pte.  Unfortunately this loses
396                  * information about the original pfn, so
397                  * pte_mfn_to_pfn is asymmetric.
398                  */
399                 if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY)) {
400                         mfn = 0;
401                         flags = 0;
402                 } else
403                         mfn &= ~(FOREIGN_FRAME_BIT | IDENTITY_FRAME_BIT);
404                 val = ((pteval_t)mfn << PAGE_SHIFT) | flags;
405         }
406
407         return val;
408 }
409
410 __visible pteval_t xen_pte_val(pte_t pte)
411 {
412         pteval_t pteval = pte.pte;
413 #if 0
414         /* If this is a WC pte, convert back from Xen WC to Linux WC */
415         if ((pteval & (_PAGE_PAT | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PAT) {
416                 WARN_ON(!pat_enabled);
417                 pteval = (pteval & ~_PAGE_PAT) | _PAGE_PWT;
418         }
419 #endif
420         return pte_mfn_to_pfn(pteval);
421 }
422 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pte_val);
423
424 __visible pgdval_t xen_pgd_val(pgd_t pgd)
425 {
426         return pte_mfn_to_pfn(pgd.pgd);
427 }
428 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pgd_val);
429
430 /*
431  * Xen's PAT setup is part of its ABI, though I assume entries 6 & 7
432  * are reserved for now, to correspond to the Intel-reserved PAT
433  * types.
434  *
435  * We expect Linux's PAT set as follows:
436  *
437  * Idx  PTE flags        Linux    Xen    Default
438  * 0                     WB       WB     WB
439  * 1            PWT      WC       WT     WT
440  * 2        PCD          UC-      UC-    UC-
441  * 3        PCD PWT      UC       UC     UC
442  * 4    PAT              WB       WC     WB
443  * 5    PAT     PWT      WC       WP     WT
444  * 6    PAT PCD          UC-      rsv    UC-
445  * 7    PAT PCD PWT      UC       rsv    UC
446  */
447
448 void xen_set_pat(u64 pat)
449 {
450         /* We expect Linux to use a PAT setting of
451          * UC UC- WC WB (ignoring the PAT flag) */
452         WARN_ON(pat != 0x0007010600070106ull);
453 }
454
455 __visible pte_t xen_make_pte(pteval_t pte)
456 {
457 #if 0
458         /* If Linux is trying to set a WC pte, then map to the Xen WC.
459          * If _PAGE_PAT is set, then it probably means it is really
460          * _PAGE_PSE, so avoid fiddling with the PAT mapping and hope
461          * things work out OK...
462          *
463          * (We should never see kernel mappings with _PAGE_PSE set,
464          * but we could see hugetlbfs mappings, I think.).
465          */
466         if (pat_enabled && !WARN_ON(pte & _PAGE_PAT)) {
467                 if ((pte & (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PWT)
468                         pte = (pte & ~(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) | _PAGE_PAT;
469         }
470 #endif
471         pte = pte_pfn_to_mfn(pte);
472
473         return native_make_pte(pte);
474 }
475 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pte);
476
477 __visible pgd_t xen_make_pgd(pgdval_t pgd)
478 {
479         pgd = pte_pfn_to_mfn(pgd);
480         return native_make_pgd(pgd);
481 }
482 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pgd);
483
484 __visible pmdval_t xen_pmd_val(pmd_t pmd)
485 {
486         return pte_mfn_to_pfn(pmd.pmd);
487 }
488 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pmd_val);
489
490 static void xen_set_pud_hyper(pud_t *ptr, pud_t val)
491 {
492         struct mmu_update u;
493
494         preempt_disable();
495
496         xen_mc_batch();
497
498         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
499         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
500         u.val = pud_val_ma(val);
501         xen_extend_mmu_update(&u);
502
503         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
504
505         preempt_enable();
506 }
507
508 static void xen_set_pud(pud_t *ptr, pud_t val)
509 {
510         trace_xen_mmu_set_pud(ptr, val);
511
512         /* If page is not pinned, we can just update the entry
513            directly */
514         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
515                 *ptr = val;
516                 return;
517         }
518
519         xen_set_pud_hyper(ptr, val);
520 }
521
522 #ifdef CONFIG_X86_PAE
523 static void xen_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
524 {
525         trace_xen_mmu_set_pte_atomic(ptep, pte);
526         set_64bit((u64 *)ptep, native_pte_val(pte));
527 }
528
529 static void xen_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
530 {
531         trace_xen_mmu_pte_clear(mm, addr, ptep);
532         if (!xen_batched_set_pte(ptep, native_make_pte(0)))
533                 native_pte_clear(mm, addr, ptep);
534 }
535
536 static void xen_pmd_clear(pmd_t *pmdp)
537 {
538         trace_xen_mmu_pmd_clear(pmdp);
539         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
540 }
541 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
542
543 __visible pmd_t xen_make_pmd(pmdval_t pmd)
544 {
545         pmd = pte_pfn_to_mfn(pmd);
546         return native_make_pmd(pmd);
547 }
548 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pmd);
549
550 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
551 __visible pudval_t xen_pud_val(pud_t pud)
552 {
553         return pte_mfn_to_pfn(pud.pud);
554 }
555 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pud_val);
556
557 __visible pud_t xen_make_pud(pudval_t pud)
558 {
559         pud = pte_pfn_to_mfn(pud);
560
561         return native_make_pud(pud);
562 }
563 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pud);
564
565 static pgd_t *xen_get_user_pgd(pgd_t *pgd)
566 {
567         pgd_t *pgd_page = (pgd_t *)(((unsigned long)pgd) & PAGE_MASK);
568         unsigned offset = pgd - pgd_page;
569         pgd_t *user_ptr = NULL;
570
571         if (offset < pgd_index(USER_LIMIT)) {
572                 struct page *page = virt_to_page(pgd_page);
573                 user_ptr = (pgd_t *)page->private;
574                 if (user_ptr)
575                         user_ptr += offset;
576         }
577
578         return user_ptr;
579 }
580
581 static void __xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
582 {
583         struct mmu_update u;
584
585         u.ptr = virt_to_machine(ptr).maddr;
586         u.val = pgd_val_ma(val);
587         xen_extend_mmu_update(&u);
588 }
589
590 /*
591  * Raw hypercall-based set_pgd, intended for in early boot before
592  * there's a page structure.  This implies:
593  *  1. The only existing pagetable is the kernel's
594  *  2. It is always pinned
595  *  3. It has no user pagetable attached to it
596  */
597 static void __init xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
598 {
599         preempt_disable();
600
601         xen_mc_batch();
602
603         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
604
605         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
606
607         preempt_enable();
608 }
609
610 static void xen_set_pgd(pgd_t *ptr, pgd_t val)
611 {
612         pgd_t *user_ptr = xen_get_user_pgd(ptr);
613
614         trace_xen_mmu_set_pgd(ptr, user_ptr, val);
615
616         /* If page is not pinned, we can just update the entry
617            directly */
618         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
619                 *ptr = val;
620                 if (user_ptr) {
621                         WARN_ON(xen_page_pinned(user_ptr));
622                         *user_ptr = val;
623                 }
624                 return;
625         }
626
627         /* If it's pinned, then we can at least batch the kernel and
628            user updates together. */
629         xen_mc_batch();
630
631         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
632         if (user_ptr)
633                 __xen_set_pgd_hyper(user_ptr, val);
634
635         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
636 }
637 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
638
639 /*
640  * (Yet another) pagetable walker.  This one is intended for pinning a
641  * pagetable.  This means that it walks a pagetable and calls the
642  * callback function on each page it finds making up the page table,
643  * at every level.  It walks the entire pagetable, but it only bothers
644  * pinning pte pages which are below limit.  In the normal case this
645  * will be STACK_TOP_MAX, but at boot we need to pin up to
646  * FIXADDR_TOP.
647  *
648  * For 32-bit the important bit is that we don't pin beyond there,
649  * because then we start getting into Xen's ptes.
650  *
651  * For 64-bit, we must skip the Xen hole in the middle of the address
652  * space, just after the big x86-64 virtual hole.
653  */
654 static int __xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
655                           int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
656                                       enum pt_level),
657                           unsigned long limit)
658 {
659         int flush = 0;
660         unsigned hole_low, hole_high;
661         unsigned pgdidx_limit, pudidx_limit, pmdidx_limit;
662         unsigned pgdidx, pudidx, pmdidx;
663
664         /* The limit is the last byte to be touched */
665         limit--;
666         BUG_ON(limit >= FIXADDR_TOP);
667
668         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
669                 return 0;
670
671         /*
672          * 64-bit has a great big hole in the middle of the address
673          * space, which contains the Xen mappings.  On 32-bit these
674          * will end up making a zero-sized hole and so is a no-op.
675          */
676         hole_low = pgd_index(USER_LIMIT);
677         hole_high = pgd_index(PAGE_OFFSET);
678
679         pgdidx_limit = pgd_index(limit);
680 #if PTRS_PER_PUD > 1
681         pudidx_limit = pud_index(limit);
682 #else
683         pudidx_limit = 0;
684 #endif
685 #if PTRS_PER_PMD > 1
686         pmdidx_limit = pmd_index(limit);
687 #else
688         pmdidx_limit = 0;
689 #endif
690
691         for (pgdidx = 0; pgdidx <= pgdidx_limit; pgdidx++) {
692                 pud_t *pud;
693
694                 if (pgdidx >= hole_low && pgdidx < hole_high)
695                         continue;
696
697                 if (!pgd_val(pgd[pgdidx]))
698                         continue;
699
700                 pud = pud_offset(&pgd[pgdidx], 0);
701
702                 if (PTRS_PER_PUD > 1) /* not folded */
703                         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pud), PT_PUD);
704
705                 for (pudidx = 0; pudidx < PTRS_PER_PUD; pudidx++) {
706                         pmd_t *pmd;
707
708                         if (pgdidx == pgdidx_limit &&
709                             pudidx > pudidx_limit)
710                                 goto out;
711
712                         if (pud_none(pud[pudidx]))
713                                 continue;
714
715                         pmd = pmd_offset(&pud[pudidx], 0);
716
717                         if (PTRS_PER_PMD > 1) /* not folded */
718                                 flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pmd), PT_PMD);
719
720                         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD; pmdidx++) {
721                                 struct page *pte;
722
723                                 if (pgdidx == pgdidx_limit &&
724                                     pudidx == pudidx_limit &&
725                                     pmdidx > pmdidx_limit)
726                                         goto out;
727
728                                 if (pmd_none(pmd[pmdidx]))
729                                         continue;
730
731                                 pte = pmd_page(pmd[pmdidx]);
732                                 flush |= (*func)(mm, pte, PT_PTE);
733                         }
734                 }
735         }
736
737 out:
738         /* Do the top level last, so that the callbacks can use it as
739            a cue to do final things like tlb flushes. */
740         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pgd), PT_PGD);
741
742         return flush;
743 }
744
745 static int xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm,
746                         int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
747                                     enum pt_level),
748                         unsigned long limit)
749 {
750         return __xen_pgd_walk(mm, mm->pgd, func, limit);
751 }
752
753 /* If we're using split pte locks, then take the page's lock and
754    return a pointer to it.  Otherwise return NULL. */
755 static spinlock_t *xen_pte_lock(struct page *page, struct mm_struct *mm)
756 {
757         spinlock_t *ptl = NULL;
758
759 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
760         ptl = ptlock_ptr(page);
761         spin_lock_nest_lock(ptl, &mm->page_table_lock);
762 #endif
763
764         return ptl;
765 }
766
767 static void xen_pte_unlock(void *v)
768 {
769         spinlock_t *ptl = v;
770         spin_unlock(ptl);
771 }
772
773 static void xen_do_pin(unsigned level, unsigned long pfn)
774 {
775         struct mmuext_op op;
776
777         op.cmd = level;
778         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
779
780         xen_extend_mmuext_op(&op);
781 }
782
783 static int xen_pin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
784                         enum pt_level level)
785 {
786         unsigned pgfl = TestSetPagePinned(page);
787         int flush;
788
789         if (pgfl)
790                 flush = 0;              /* already pinned */
791         else if (PageHighMem(page))
792                 /* kmaps need flushing if we found an unpinned
793                    highpage */
794                 flush = 1;
795         else {
796                 void *pt = lowmem_page_address(page);
797                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
798                 struct multicall_space mcs = __xen_mc_entry(0);
799                 spinlock_t *ptl;
800
801                 flush = 0;
802
803                 /*
804                  * We need to hold the pagetable lock between the time
805                  * we make the pagetable RO and when we actually pin
806                  * it.  If we don't, then other users may come in and
807                  * attempt to update the pagetable by writing it,
808                  * which will fail because the memory is RO but not
809                  * pinned, so Xen won't do the trap'n'emulate.
810                  *
811                  * If we're using split pte locks, we can't hold the
812                  * entire pagetable's worth of locks during the
813                  * traverse, because we may wrap the preempt count (8
814                  * bits).  The solution is to mark RO and pin each PTE
815                  * page while holding the lock.  This means the number
816                  * of locks we end up holding is never more than a
817                  * batch size (~32 entries, at present).
818                  *
819                  * If we're not using split pte locks, we needn't pin
820                  * the PTE pages independently, because we're
821                  * protected by the overall pagetable lock.
822                  */
823                 ptl = NULL;
824                 if (level == PT_PTE)
825                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
826
827                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
828                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO),
829                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
830
831                 if (ptl) {
832                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
833
834                         /* Queue a deferred unlock for when this batch
835                            is completed. */
836                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
837                 }
838         }
839
840         return flush;
841 }
842
843 /* This is called just after a mm has been created, but it has not
844    been used yet.  We need to make sure that its pagetable is all
845    read-only, and can be pinned. */
846 static void __xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
847 {
848         trace_xen_mmu_pgd_pin(mm, pgd);
849
850         xen_mc_batch();
851
852         if (__xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_pin_page, USER_LIMIT)) {
853                 /* re-enable interrupts for flushing */
854                 xen_mc_issue(0);
855
856                 kmap_flush_unused();
857
858                 xen_mc_batch();
859         }
860
861 #ifdef CONFIG_X86_64
862         {
863                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
864
865                 xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
866
867                 if (user_pgd) {
868                         xen_pin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
869                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
870                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
871                 }
872         }
873 #else /* CONFIG_X86_32 */
874 #ifdef CONFIG_X86_PAE
875         /* Need to make sure unshared kernel PMD is pinnable */
876         xen_pin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
877                      PT_PMD);
878 #endif
879         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
880 #endif /* CONFIG_X86_64 */
881         xen_mc_issue(0);
882 }
883
884 static void xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm)
885 {
886         __xen_pgd_pin(mm, mm->pgd);
887 }
888
889 /*
890  * On save, we need to pin all pagetables to make sure they get their
891  * mfns turned into pfns.  Search the list for any unpinned pgds and pin
892  * them (unpinned pgds are not currently in use, probably because the
893  * process is under construction or destruction).
894  *
895  * Expected to be called in stop_machine() ("equivalent to taking
896  * every spinlock in the system"), so the locking doesn't really
897  * matter all that much.
898  */
899 void xen_mm_pin_all(void)
900 {
901         struct page *page;
902
903         spin_lock(&pgd_lock);
904
905         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
906                 if (!PagePinned(page)) {
907                         __xen_pgd_pin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
908                         SetPageSavePinned(page);
909                 }
910         }
911
912         spin_unlock(&pgd_lock);
913 }
914
915 /*
916  * The init_mm pagetable is really pinned as soon as its created, but
917  * that's before we have page structures to store the bits.  So do all
918  * the book-keeping now.
919  */
920 static int __init xen_mark_pinned(struct mm_struct *mm, struct page *page,
921                                   enum pt_level level)
922 {
923         SetPagePinned(page);
924         return 0;
925 }
926
927 static void __init xen_mark_init_mm_pinned(void)
928 {
929         xen_pgd_walk(&init_mm, xen_mark_pinned, FIXADDR_TOP);
930 }
931
932 static int xen_unpin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
933                           enum pt_level level)
934 {
935         unsigned pgfl = TestClearPagePinned(page);
936
937         if (pgfl && !PageHighMem(page)) {
938                 void *pt = lowmem_page_address(page);
939                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
940                 spinlock_t *ptl = NULL;
941                 struct multicall_space mcs;
942
943                 /*
944                  * Do the converse to pin_page.  If we're using split
945                  * pte locks, we must be holding the lock for while
946                  * the pte page is unpinned but still RO to prevent
947                  * concurrent updates from seeing it in this
948                  * partially-pinned state.
949                  */
950                 if (level == PT_PTE) {
951                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
952
953                         if (ptl)
954                                 xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
955                 }
956
957                 mcs = __xen_mc_entry(0);
958
959                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
960                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL),
961                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
962
963                 if (ptl) {
964                         /* unlock when batch completed */
965                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
966                 }
967         }
968
969         return 0;               /* never need to flush on unpin */
970 }
971
972 /* Release a pagetables pages back as normal RW */
973 static void __xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
974 {
975         trace_xen_mmu_pgd_unpin(mm, pgd);
976
977         xen_mc_batch();
978
979         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
980
981 #ifdef CONFIG_X86_64
982         {
983                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
984
985                 if (user_pgd) {
986                         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
987                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
988                         xen_unpin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
989                 }
990         }
991 #endif
992
993 #ifdef CONFIG_X86_PAE
994         /* Need to make sure unshared kernel PMD is unpinned */
995         xen_unpin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
996                        PT_PMD);
997 #endif
998
999         __xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_unpin_page, USER_LIMIT);
1000
1001         xen_mc_issue(0);
1002 }
1003
1004 static void xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm)
1005 {
1006         __xen_pgd_unpin(mm, mm->pgd);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * On resume, undo any pinning done at save, so that the rest of the
1011  * kernel doesn't see any unexpected pinned pagetables.
1012  */
1013 void xen_mm_unpin_all(void)
1014 {
1015         struct page *page;
1016
1017         spin_lock(&pgd_lock);
1018
1019         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1020                 if (PageSavePinned(page)) {
1021                         BUG_ON(!PagePinned(page));
1022                         __xen_pgd_unpin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
1023                         ClearPageSavePinned(page);
1024                 }
1025         }
1026
1027         spin_unlock(&pgd_lock);
1028 }
1029
1030 static void xen_activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
1031 {
1032         spin_lock(&next->page_table_lock);
1033         xen_pgd_pin(next);
1034         spin_unlock(&next->page_table_lock);
1035 }
1036
1037 static void xen_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
1038 {
1039         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1040         xen_pgd_pin(mm);
1041         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1042 }
1043
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 /* Another cpu may still have their %cr3 pointing at the pagetable, so
1047    we need to repoint it somewhere else before we can unpin it. */
1048 static void drop_other_mm_ref(void *info)
1049 {
1050         struct mm_struct *mm = info;
1051         struct mm_struct *active_mm;
1052
1053         active_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.active_mm);
1054
1055         if (active_mm == mm && this_cpu_read(cpu_tlbstate.state) != TLBSTATE_OK)
1056                 leave_mm(smp_processor_id());
1057
1058         /* If this cpu still has a stale cr3 reference, then make sure
1059            it has been flushed. */
1060         if (this_cpu_read(xen_current_cr3) == __pa(mm->pgd))
1061                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1062 }
1063
1064 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1065 {
1066         cpumask_var_t mask;
1067         unsigned cpu;
1068
1069         if (current->active_mm == mm) {
1070                 if (current->mm == mm)
1071                         load_cr3(swapper_pg_dir);
1072                 else
1073                         leave_mm(smp_processor_id());
1074         }
1075
1076         /* Get the "official" set of cpus referring to our pagetable. */
1077         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_ATOMIC)) {
1078                 for_each_online_cpu(cpu) {
1079                         if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(mm))
1080                             && per_cpu(xen_current_cr3, cpu) != __pa(mm->pgd))
1081                                 continue;
1082                         smp_call_function_single(cpu, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1083                 }
1084                 return;
1085         }
1086         cpumask_copy(mask, mm_cpumask(mm));
1087
1088         /* It's possible that a vcpu may have a stale reference to our
1089            cr3, because its in lazy mode, and it hasn't yet flushed
1090            its set of pending hypercalls yet.  In this case, we can
1091            look at its actual current cr3 value, and force it to flush
1092            if needed. */
1093         for_each_online_cpu(cpu) {
1094                 if (per_cpu(xen_current_cr3, cpu) == __pa(mm->pgd))
1095                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
1096         }
1097
1098         if (!cpumask_empty(mask))
1099                 smp_call_function_many(mask, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1100         free_cpumask_var(mask);
1101 }
1102 #else
1103 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1104 {
1105         if (current->active_mm == mm)
1106                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1107 }
1108 #endif
1109
1110 /*
1111  * While a process runs, Xen pins its pagetables, which means that the
1112  * hypervisor forces it to be read-only, and it controls all updates
1113  * to it.  This means that all pagetable updates have to go via the
1114  * hypervisor, which is moderately expensive.
1115  *
1116  * Since we're pulling the pagetable down, we switch to use init_mm,
1117  * unpin old process pagetable and mark it all read-write, which
1118  * allows further operations on it to be simple memory accesses.
1119  *
1120  * The only subtle point is that another CPU may be still using the
1121  * pagetable because of lazy tlb flushing.  This means we need need to
1122  * switch all CPUs off this pagetable before we can unpin it.
1123  */
1124 static void xen_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
1125 {
1126         get_cpu();              /* make sure we don't move around */
1127         xen_drop_mm_ref(mm);
1128         put_cpu();
1129
1130         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1131
1132         /* pgd may not be pinned in the error exit path of execve */
1133         if (xen_page_pinned(mm->pgd))
1134                 xen_pgd_unpin(mm);
1135
1136         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1137 }
1138
1139 static void xen_post_allocator_init(void);
1140
1141 #ifdef CONFIG_X86_64
1142 static void __init xen_cleanhighmap(unsigned long vaddr,
1143                                     unsigned long vaddr_end)
1144 {
1145         unsigned long kernel_end = roundup((unsigned long)_brk_end, PMD_SIZE) - 1;
1146         pmd_t *pmd = level2_kernel_pgt + pmd_index(vaddr);
1147
1148         /* NOTE: The loop is more greedy than the cleanup_highmap variant.
1149          * We include the PMD passed in on _both_ boundaries. */
1150         for (; vaddr <= vaddr_end && (pmd < (level2_kernel_pgt + PAGE_SIZE));
1151                         pmd++, vaddr += PMD_SIZE) {
1152                 if (pmd_none(*pmd))
1153                         continue;
1154                 if (vaddr < (unsigned long) _text || vaddr > kernel_end)
1155                         set_pmd(pmd, __pmd(0));
1156         }
1157         /* In case we did something silly, we should crash in this function
1158          * instead of somewhere later and be confusing. */
1159         xen_mc_flush();
1160 }
1161
1162 static void __init xen_pagetable_p2m_free(void)
1163 {
1164         unsigned long size;
1165         unsigned long addr;
1166
1167         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1168
1169         /* No memory or already called. */
1170         if ((unsigned long)xen_p2m_addr == xen_start_info->mfn_list)
1171                 return;
1172
1173         /* using __ka address and sticking INVALID_P2M_ENTRY! */
1174         memset((void *)xen_start_info->mfn_list, 0xff, size);
1175
1176         /* We should be in __ka space. */
1177         BUG_ON(xen_start_info->mfn_list < __START_KERNEL_map);
1178         addr = xen_start_info->mfn_list;
1179         /* We roundup to the PMD, which means that if anybody at this stage is
1180          * using the __ka address of xen_start_info or xen_start_info->shared_info
1181          * they are in going to crash. Fortunatly we have already revectored
1182          * in xen_setup_kernel_pagetable and in xen_setup_shared_info. */
1183         size = roundup(size, PMD_SIZE);
1184         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1185
1186         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1187         memblock_free(__pa(xen_start_info->mfn_list), size);
1188
1189         /* At this stage, cleanup_highmap has already cleaned __ka space
1190          * from _brk_limit way up to the max_pfn_mapped (which is the end of
1191          * the ramdisk). We continue on, erasing PMD entries that point to page
1192          * tables - do note that they are accessible at this stage via __va.
1193          * For good measure we also round up to the PMD - which means that if
1194          * anybody is using __ka address to the initial boot-stack - and try
1195          * to use it - they are going to crash. The xen_start_info has been
1196          * taken care of already in xen_setup_kernel_pagetable. */
1197         addr = xen_start_info->pt_base;
1198         size = roundup(xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE, PMD_SIZE);
1199
1200         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1201         xen_start_info->pt_base = (unsigned long)__va(__pa(xen_start_info->pt_base));
1202 #ifdef DEBUG
1203         /* This is superflous and is not neccessary, but you know what
1204          * lets do it. The MODULES_VADDR -> MODULES_END should be clear of
1205          * anything at this stage. */
1206         xen_cleanhighmap(MODULES_VADDR, roundup(MODULES_VADDR, PUD_SIZE) - 1);
1207 #endif
1208 }
1209 #endif
1210
1211 static void __init xen_pagetable_p2m_setup(void)
1212 {
1213         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1214                 return;
1215
1216         xen_vmalloc_p2m_tree();
1217
1218 #ifdef CONFIG_X86_64
1219         xen_pagetable_p2m_free();
1220 #endif
1221         /* And revector! Bye bye old array */
1222         xen_start_info->mfn_list = (unsigned long)xen_p2m_addr;
1223 }
1224
1225 static void __init xen_pagetable_init(void)
1226 {
1227         paging_init();
1228         xen_post_allocator_init();
1229
1230         xen_pagetable_p2m_setup();
1231
1232         /* Allocate and initialize top and mid mfn levels for p2m structure */
1233         xen_build_mfn_list_list();
1234
1235         /* Remap memory freed due to conflicts with E820 map */
1236         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1237                 xen_remap_memory();
1238
1239         xen_setup_shared_info();
1240 }
1241 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
1242 {
1243         this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
1244 }
1245
1246 static unsigned long xen_read_cr2(void)
1247 {
1248         return this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
1249 }
1250
1251 unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
1252 {
1253         return this_cpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
1254 }
1255
1256 void xen_flush_tlb_all(void)
1257 {
1258         struct mmuext_op *op;
1259         struct multicall_space mcs;
1260
1261         trace_xen_mmu_flush_tlb_all(0);
1262
1263         preempt_disable();
1264
1265         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1266
1267         op = mcs.args;
1268         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL;
1269         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1270
1271         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1272
1273         preempt_enable();
1274 }
1275 static void xen_flush_tlb(void)
1276 {
1277         struct mmuext_op *op;
1278         struct multicall_space mcs;
1279
1280         trace_xen_mmu_flush_tlb(0);
1281
1282         preempt_disable();
1283
1284         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1285
1286         op = mcs.args;
1287         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
1288         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1289
1290         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1291
1292         preempt_enable();
1293 }
1294
1295 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
1296 {
1297         struct mmuext_op *op;
1298         struct multicall_space mcs;
1299
1300         trace_xen_mmu_flush_tlb_single(addr);
1301
1302         preempt_disable();
1303
1304         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1305         op = mcs.args;
1306         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
1307         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
1308         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1309
1310         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1311
1312         preempt_enable();
1313 }
1314
1315 static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
1316                                  struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1317                                  unsigned long end)
1318 {
1319         struct {
1320                 struct mmuext_op op;
1321 #ifdef CONFIG_SMP
1322                 DECLARE_BITMAP(mask, num_processors);
1323 #else
1324                 DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
1325 #endif
1326         } *args;
1327         struct multicall_space mcs;
1328
1329         trace_xen_mmu_flush_tlb_others(cpus, mm, start, end);
1330
1331         if (cpumask_empty(cpus))
1332                 return;         /* nothing to do */
1333
1334         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
1335         args = mcs.args;
1336         args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
1337
1338         /* Remove us, and any offline CPUS. */
1339         cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
1340         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
1341
1342         args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
1343         if (end != TLB_FLUSH_ALL && (end - start) <= PAGE_SIZE) {
1344                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
1345                 args->op.arg1.linear_addr = start;
1346         }
1347
1348         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1349
1350         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1351 }
1352
1353 static unsigned long xen_read_cr3(void)
1354 {
1355         return this_cpu_read(xen_cr3);
1356 }
1357
1358 static void set_current_cr3(void *v)
1359 {
1360         this_cpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
1361 }
1362
1363 static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
1364 {
1365         struct mmuext_op op;
1366         unsigned long mfn;
1367
1368         trace_xen_mmu_write_cr3(kernel, cr3);
1369
1370         if (cr3)
1371                 mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
1372         else
1373                 mfn = 0;
1374
1375         WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
1376
1377         op.cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
1378         op.arg1.mfn = mfn;
1379
1380         xen_extend_mmuext_op(&op);
1381
1382         if (kernel) {
1383                 this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1384
1385                 /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
1386                    been submitted. */
1387                 xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
1388         }
1389 }
1390 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
1391 {
1392         BUG_ON(preemptible());
1393
1394         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1395
1396         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1397            respect to ipis */
1398         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1399
1400         __xen_write_cr3(true, cr3);
1401
1402 #ifdef CONFIG_X86_64
1403         {
1404                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
1405                 if (user_pgd)
1406                         __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
1407                 else
1408                         __xen_write_cr3(false, 0);
1409         }
1410 #endif
1411
1412         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1413 }
1414
1415 #ifdef CONFIG_X86_64
1416 /*
1417  * At the start of the day - when Xen launches a guest, it has already
1418  * built pagetables for the guest. We diligently look over them
1419  * in xen_setup_kernel_pagetable and graft as appropiate them in the
1420  * init_level4_pgt and its friends. Then when we are happy we load
1421  * the new init_level4_pgt - and continue on.
1422  *
1423  * The generic code starts (start_kernel) and 'init_mem_mapping' sets
1424  * up the rest of the pagetables. When it has completed it loads the cr3.
1425  * N.B. that baremetal would start at 'start_kernel' (and the early
1426  * #PF handler would create bootstrap pagetables) - so we are running
1427  * with the same assumptions as what to do when write_cr3 is executed
1428  * at this point.
1429  *
1430  * Since there are no user-page tables at all, we have two variants
1431  * of xen_write_cr3 - the early bootup (this one), and the late one
1432  * (xen_write_cr3). The reason we have to do that is that in 64-bit
1433  * the Linux kernel and user-space are both in ring 3 while the
1434  * hypervisor is in ring 0.
1435  */
1436 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1437 {
1438         BUG_ON(preemptible());
1439
1440         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1441
1442         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1443            respect to ipis */
1444         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1445
1446         __xen_write_cr3(true, cr3);
1447
1448         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1449 }
1450 #endif
1451
1452 static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
1453 {
1454         pgd_t *pgd = mm->pgd;
1455         int ret = 0;
1456
1457         BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
1458
1459 #ifdef CONFIG_X86_64
1460         {
1461                 struct page *page = virt_to_page(pgd);
1462                 pgd_t *user_pgd;
1463
1464                 BUG_ON(page->private != 0);
1465
1466                 ret = -ENOMEM;
1467
1468                 user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1469                 page->private = (unsigned long)user_pgd;
1470
1471                 if (user_pgd != NULL) {
1472                         user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_ADDR)] =
1473                                 __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
1474                         ret = 0;
1475                 }
1476
1477                 BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
1478         }
1479 #endif
1480
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1485 {
1486 #ifdef CONFIG_X86_64
1487         pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1488
1489         if (user_pgd)
1490                 free_page((unsigned long)user_pgd);
1491 #endif
1492 }
1493
1494 #ifdef CONFIG_X86_32
1495 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1496 {
1497         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
1498         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
1499                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
1500                                pte_val_ma(pte));
1501
1502         return pte;
1503 }
1504 #else /* CONFIG_X86_64 */
1505 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1506 {
1507         return pte;
1508 }
1509 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1510
1511 /*
1512  * Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
1513  * doesn't allow RO page table pages to be remapped RW.
1514  *
1515  * If there is no MFN for this PFN then this page is initially
1516  * ballooned out so clear the PTE (as in decrease_reservation() in
1517  * drivers/xen/balloon.c).
1518  *
1519  * Many of these PTE updates are done on unpinned and writable pages
1520  * and doing a hypercall for these is unnecessary and expensive.  At
1521  * this point it is not possible to tell if a page is pinned or not,
1522  * so always write the PTE directly and rely on Xen trapping and
1523  * emulating any updates as necessary.
1524  */
1525 static void __init xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
1526 {
1527         if (pte_mfn(pte) != INVALID_P2M_ENTRY)
1528                 pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
1529         else
1530                 pte = __pte_ma(0);
1531
1532         native_set_pte(ptep, pte);
1533 }
1534
1535 static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1536 {
1537         struct mmuext_op op;
1538         op.cmd = cmd;
1539         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1540         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
1541                 BUG();
1542 }
1543
1544 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
1545    everything is pinned. */
1546 static void __init xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1547 {
1548 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1549         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1550 #endif
1551         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1552         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1553 }
1554
1555 /* Used for pmd and pud */
1556 static void __init xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1557 {
1558 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1559         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1560 #endif
1561         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1562 }
1563
1564 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
1565    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
1566 static void __init xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
1567 {
1568         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1569         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1570 }
1571
1572 static void __init xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
1573 {
1574         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1575 }
1576
1577 static inline void __pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1578 {
1579         struct multicall_space mcs;
1580         struct mmuext_op *op;
1581
1582         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1583         op = mcs.args;
1584         op->cmd = cmd;
1585         op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1586
1587         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
1588 }
1589
1590 static inline void __set_pfn_prot(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1591 {
1592         struct multicall_space mcs;
1593         unsigned long addr = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
1594
1595         mcs = __xen_mc_entry(0);
1596         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)addr,
1597                                 pfn_pte(pfn, prot), 0);
1598 }
1599
1600 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
1601    attached to a pinned pagetable. */
1602 static inline void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn,
1603                                     unsigned level)
1604 {
1605         bool pinned = PagePinned(virt_to_page(mm->pgd));
1606
1607         trace_xen_mmu_alloc_ptpage(mm, pfn, level, pinned);
1608
1609         if (pinned) {
1610                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1611
1612                 SetPagePinned(page);
1613
1614                 if (!PageHighMem(page)) {
1615                         xen_mc_batch();
1616
1617                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
1618
1619                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1620                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1621
1622                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1623                 } else {
1624                         /* make sure there are no stray mappings of
1625                            this page */
1626                         kmap_flush_unused();
1627                 }
1628         }
1629 }
1630
1631 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1632 {
1633         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
1634 }
1635
1636 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1637 {
1638         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
1639 }
1640
1641 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
1642 static inline void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
1643 {
1644         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1645         bool pinned = PagePinned(page);
1646
1647         trace_xen_mmu_release_ptpage(pfn, level, pinned);
1648
1649         if (pinned) {
1650                 if (!PageHighMem(page)) {
1651                         xen_mc_batch();
1652
1653                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1654                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1655
1656                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL);
1657
1658                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1659                 }
1660                 ClearPagePinned(page);
1661         }
1662 }
1663
1664 static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
1665 {
1666         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
1667 }
1668
1669 static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
1670 {
1671         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
1672 }
1673
1674 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1675 static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1676 {
1677         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
1678 }
1679
1680 static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
1681 {
1682         xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
1683 }
1684 #endif
1685
1686 void __init xen_reserve_top(void)
1687 {
1688 #ifdef CONFIG_X86_32
1689         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1690         struct xen_platform_parameters pp;
1691
1692         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1693                 top = pp.virt_start;
1694
1695         reserve_top_address(-top);
1696 #endif  /* CONFIG_X86_32 */
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
1701  * all we have until the physical memory mapping has been set up.
1702  */
1703 static void *__ka(phys_addr_t paddr)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_X86_64
1706         return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
1707 #else
1708         return __va(paddr);
1709 #endif
1710 }
1711
1712 /* Convert a machine address to physical address */
1713 static unsigned long m2p(phys_addr_t maddr)
1714 {
1715         phys_addr_t paddr;
1716
1717         maddr &= PTE_PFN_MASK;
1718         paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1719
1720         return paddr;
1721 }
1722
1723 /* Convert a machine address to kernel virtual */
1724 static void *m2v(phys_addr_t maddr)
1725 {
1726         return __ka(m2p(maddr));
1727 }
1728
1729 /* Set the page permissions on an identity-mapped pages */
1730 static void set_page_prot_flags(void *addr, pgprot_t prot, unsigned long flags)
1731 {
1732         unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
1733         pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
1734
1735         /* For PVH no need to set R/O or R/W to pin them or unpin them. */
1736         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1737                 return;
1738
1739         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, flags))
1740                 BUG();
1741 }
1742 static void set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
1743 {
1744         return set_page_prot_flags(addr, prot, UVMF_NONE);
1745 }
1746 #ifdef CONFIG_X86_32
1747 static void __init xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
1748 {
1749         unsigned pmdidx, pteidx;
1750         unsigned ident_pte;
1751         unsigned long pfn;
1752
1753         level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
1754                                       PAGE_SIZE);
1755
1756         ident_pte = 0;
1757         pfn = 0;
1758         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
1759                 pte_t *pte_page;
1760
1761                 /* Reuse or allocate a page of ptes */
1762                 if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
1763                         pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
1764                 else {
1765                         /* Check for free pte pages */
1766                         if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
1767                                 break;
1768
1769                         pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
1770                         ident_pte += PTRS_PER_PTE;
1771
1772                         pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
1773                 }
1774
1775                 /* Install mappings */
1776                 for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
1777                         pte_t pte;
1778
1779 #ifdef CONFIG_X86_32
1780                         if (pfn > max_pfn_mapped)
1781                                 max_pfn_mapped = pfn;
1782 #endif
1783
1784                         if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
1785                                 continue;
1786
1787                         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
1788                         pte_page[pteidx] = pte;
1789                 }
1790         }
1791
1792         for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
1793                 set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
1794
1795         set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1796 }
1797 #endif
1798 void __init xen_setup_machphys_mapping(void)
1799 {
1800         struct xen_machphys_mapping mapping;
1801
1802         if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_machphys_mapping, &mapping) == 0) {
1803                 machine_to_phys_mapping = (unsigned long *)mapping.v_start;
1804                 machine_to_phys_nr = mapping.max_mfn + 1;
1805         } else {
1806                 machine_to_phys_nr = MACH2PHYS_NR_ENTRIES;
1807         }
1808 #ifdef CONFIG_X86_32
1809         WARN_ON((machine_to_phys_mapping + (machine_to_phys_nr - 1))
1810                 < machine_to_phys_mapping);
1811 #endif
1812 }
1813
1814 #ifdef CONFIG_X86_64
1815 static void convert_pfn_mfn(void *v)
1816 {
1817         pte_t *pte = v;
1818         int i;
1819
1820         /* All levels are converted the same way, so just treat them
1821            as ptes. */
1822         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
1823                 pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
1824 }
1825 static void __init check_pt_base(unsigned long *pt_base, unsigned long *pt_end,
1826                                  unsigned long addr)
1827 {
1828         if (*pt_base == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1829                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1830                 clear_page((void *)addr);
1831                 (*pt_base)++;
1832         }
1833         if (*pt_end == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1834                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1835                 clear_page((void *)addr);
1836                 (*pt_end)--;
1837         }
1838 }
1839 /*
1840  * Set up the initial kernel pagetable.
1841  *
1842  * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
1843  * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
1844  * level2_ident_pgt, and level2_kernel_pgt.  This means that only the
1845  * kernel has a physical mapping to start with - but that's enough to
1846  * get __va working.  We need to fill in the rest of the physical
1847  * mapping once some sort of allocator has been set up.  NOTE: for
1848  * PVH, the page tables are native.
1849  */
1850 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1851 {
1852         pud_t *l3;
1853         pmd_t *l2;
1854         unsigned long addr[3];
1855         unsigned long pt_base, pt_end;
1856         unsigned i;
1857
1858         /* max_pfn_mapped is the last pfn mapped in the initial memory
1859          * mappings. Considering that on Xen after the kernel mappings we
1860          * have the mappings of some pages that don't exist in pfn space, we
1861          * set max_pfn_mapped to the last real pfn mapped. */
1862         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->mfn_list));
1863
1864         pt_base = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base));
1865         pt_end = pt_base + xen_start_info->nr_pt_frames;
1866
1867         /* Zap identity mapping */
1868         init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
1869
1870         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1871                 /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
1872                 /* L4[272] -> level3_ident_pgt
1873                  * L4[511] -> level3_kernel_pgt */
1874                 convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
1875
1876                 /* L3_i[0] -> level2_ident_pgt */
1877                 convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
1878                 /* L3_k[510] -> level2_kernel_pgt
1879                  * L3_k[511] -> level2_fixmap_pgt */
1880                 convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
1881
1882                 /* L3_k[511][506] -> level1_fixmap_pgt */
1883                 convert_pfn_mfn(level2_fixmap_pgt);
1884         }
1885         /* We get [511][511] and have Xen's version of level2_kernel_pgt */
1886         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
1887         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
1888
1889         addr[0] = (unsigned long)pgd;
1890         addr[1] = (unsigned long)l3;
1891         addr[2] = (unsigned long)l2;
1892         /* Graft it onto L4[272][0]. Note that we creating an aliasing problem:
1893          * Both L4[272][0] and L4[511][510] have entries that point to the same
1894          * L2 (PMD) tables. Meaning that if you modify it in __va space
1895          * it will be also modified in the __ka space! (But if you just
1896          * modify the PMD table to point to other PTE's or none, then you
1897          * are OK - which is what cleanup_highmap does) */
1898         copy_page(level2_ident_pgt, l2);
1899         /* Graft it onto L4[511][510] */
1900         copy_page(level2_kernel_pgt, l2);
1901
1902         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1903                 /* Make pagetable pieces RO */
1904                 set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1905                 set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1906                 set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1907                 set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
1908                 set_page_prot(level2_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1909                 set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1910                 set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1911                 set_page_prot(level1_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1912
1913                 /* Pin down new L4 */
1914                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
1915                                   PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
1916
1917                 /* Unpin Xen-provided one */
1918                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1919
1920                 /*
1921                  * At this stage there can be no user pgd, and no page
1922                  * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
1923                  * pgd.
1924                  */
1925                 xen_mc_batch();
1926                 __xen_write_cr3(true, __pa(init_level4_pgt));
1927                 xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
1928         } else
1929                 native_write_cr3(__pa(init_level4_pgt));
1930
1931         /* We can't that easily rip out L3 and L2, as the Xen pagetables are
1932          * set out this way: [L4], [L1], [L2], [L3], [L1], [L1] ...  for
1933          * the initial domain. For guests using the toolstack, they are in:
1934          * [L4], [L3], [L2], [L1], [L1], order .. So for dom0 we can only
1935          * rip out the [L4] (pgd), but for guests we shave off three pages.
1936          */
1937         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(addr); i++)
1938                 check_pt_base(&pt_base, &pt_end, addr[i]);
1939
1940         /* Our (by three pages) smaller Xen pagetable that we are using */
1941         memblock_reserve(PFN_PHYS(pt_base), (pt_end - pt_base) * PAGE_SIZE);
1942         /* Revector the xen_start_info */
1943         xen_start_info = (struct start_info *)__va(__pa(xen_start_info));
1944 }
1945 #else   /* !CONFIG_X86_64 */
1946 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, initial_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1947 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, swapper_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1948
1949 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1950 {
1951         unsigned long pfn = PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir));
1952
1953         BUG_ON(read_cr3() != __pa(initial_page_table));
1954         BUG_ON(cr3 != __pa(swapper_pg_dir));
1955
1956         /*
1957          * We are switching to swapper_pg_dir for the first time (from
1958          * initial_page_table) and therefore need to mark that page
1959          * read-only and then pin it.
1960          *
1961          * Xen disallows sharing of kernel PMDs for PAE
1962          * guests. Therefore we must copy the kernel PMD from
1963          * initial_page_table into a new kernel PMD to be used in
1964          * swapper_pg_dir.
1965          */
1966         swapper_kernel_pmd =
1967                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1968         copy_page(swapper_kernel_pmd, initial_kernel_pmd);
1969         swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1970                 __pgd(__pa(swapper_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1971         set_page_prot(swapper_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1972
1973         set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
1974         xen_write_cr3(cr3);
1975         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, pfn);
1976
1977         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
1978                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1979         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL);
1980         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL);
1981
1982         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
1983 }
1984
1985 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1986 {
1987         pmd_t *kernel_pmd;
1988
1989         initial_kernel_pmd =
1990                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1991
1992         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
1993                                   xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
1994                                   512*1024);
1995
1996         kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
1997         copy_page(initial_kernel_pmd, kernel_pmd);
1998
1999         xen_map_identity_early(initial_kernel_pmd, max_pfn);
2000
2001         copy_page(initial_page_table, pgd);
2002         initial_page_table[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
2003                 __pgd(__pa(initial_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
2004
2005         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
2006         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL_RO);
2007         set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
2008
2009         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
2010
2011         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE,
2012                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
2013         xen_write_cr3(__pa(initial_page_table));
2014
2015         memblock_reserve(__pa(xen_start_info->pt_base),
2016                          xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE);
2017 }
2018 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
2019
2020 static unsigned char dummy_mapping[PAGE_SIZE] __page_aligned_bss;
2021
2022 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
2023 {
2024         pte_t pte;
2025
2026         phys >>= PAGE_SHIFT;
2027
2028         switch (idx) {
2029         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
2030         case FIX_RO_IDT:
2031 #ifdef CONFIG_X86_32
2032         case FIX_WP_TEST:
2033 # ifdef CONFIG_HIGHMEM
2034         case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
2035 # endif
2036 #else
2037         case VSYSCALL_PAGE:
2038 #endif
2039         case FIX_TEXT_POKE0:
2040         case FIX_TEXT_POKE1:
2041                 /* All local page mappings */
2042                 pte = pfn_pte(phys, prot);
2043                 break;
2044
2045 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2046         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
2047                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2048                 break;
2049 #endif
2050
2051 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
2052         case FIX_IO_APIC_BASE_0 ... FIX_IO_APIC_BASE_END:
2053                 /*
2054                  * We just don't map the IO APIC - all access is via
2055                  * hypercalls.  Keep the address in the pte for reference.
2056                  */
2057                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2058                 break;
2059 #endif
2060
2061         case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
2062                 /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
2063                    IO domain */
2064                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2065                 break;
2066
2067         default:
2068                 /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
2069                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2070                 break;
2071         }
2072
2073         __native_set_fixmap(idx, pte);
2074
2075 #ifdef CONFIG_X86_64
2076         /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
2077            pagetable vsyscall mapping. */
2078         if (idx == VSYSCALL_PAGE) {
2079                 unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
2080                 set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
2081         }
2082 #endif
2083 }
2084
2085 static void __init xen_post_allocator_init(void)
2086 {
2087         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2088                 return;
2089
2090         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
2091         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
2092         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
2093 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2094         pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
2095 #endif
2096
2097         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
2098            (which it hasn't) */
2099         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
2100         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
2101         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
2102         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
2103 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2104         pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
2105         pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
2106 #endif
2107
2108 #ifdef CONFIG_X86_64
2109         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
2110         SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
2111 #endif
2112         xen_mark_init_mm_pinned();
2113 }
2114
2115 static void xen_leave_lazy_mmu(void)
2116 {
2117         preempt_disable();
2118         xen_mc_flush();
2119         paravirt_leave_lazy_mmu();
2120         preempt_enable();
2121 }
2122
2123 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initconst = {
2124         .read_cr2 = xen_read_cr2,
2125         .write_cr2 = xen_write_cr2,
2126
2127         .read_cr3 = xen_read_cr3,
2128         .write_cr3 = xen_write_cr3_init,
2129
2130         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
2131         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
2132         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
2133         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
2134
2135         .pte_update = paravirt_nop,
2136         .pte_update_defer = paravirt_nop,
2137
2138         .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
2139         .pgd_free = xen_pgd_free,
2140
2141         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
2142         .release_pte = xen_release_pte_init,
2143         .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
2144         .release_pmd = xen_release_pmd_init,
2145
2146         .set_pte = xen_set_pte_init,
2147         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
2148         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
2149
2150         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
2151         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
2152
2153         .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
2154         .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
2155
2156         .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
2157         .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
2158
2159 #ifdef CONFIG_X86_PAE
2160         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
2161         .pte_clear = xen_pte_clear,
2162         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
2163 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
2164         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
2165
2166         .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
2167         .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
2168
2169 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2170         .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
2171         .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
2172         .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
2173
2174         .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
2175         .release_pud = xen_release_pmd_init,
2176 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
2177
2178         .activate_mm = xen_activate_mm,
2179         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
2180         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
2181
2182         .lazy_mode = {
2183                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
2184                 .leave = xen_leave_lazy_mmu,
2185                 .flush = paravirt_flush_lazy_mmu,
2186         },
2187
2188         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
2189 };
2190
2191 void __init xen_init_mmu_ops(void)
2192 {
2193         x86_init.paging.pagetable_init = xen_pagetable_init;
2194
2195         /* Optimization - we can use the HVM one but it has no idea which
2196          * VCPUs are descheduled - which means that it will needlessly IPI
2197          * them. Xen knows so let it do the job.
2198          */
2199         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2200                 pv_mmu_ops.flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others;
2201                 return;
2202         }
2203         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
2204
2205         memset(dummy_mapping, 0xff, PAGE_SIZE);
2206 }
2207
2208 /* Protected by xen_reservation_lock. */
2209 #define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
2210 static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
2211
2212 #define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
2213 static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
2214                                 unsigned long *in_frames,
2215                                 unsigned long *out_frames)
2216 {
2217         int i;
2218         struct multicall_space mcs;
2219
2220         xen_mc_batch();
2221         for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2222                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2223
2224                 if (in_frames)
2225                         in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
2226
2227                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
2228                 __set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
2229
2230                 if (out_frames)
2231                         out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
2232         }
2233         xen_mc_issue(0);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
2238  * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
2239  * mfn.
2240  */
2241 static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
2242                                      unsigned long *mfns,
2243                                      unsigned long first_mfn)
2244 {
2245         unsigned i, limit;
2246         unsigned long mfn;
2247
2248         xen_mc_batch();
2249
2250         limit = 1u << order;
2251         for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2252                 struct multicall_space mcs;
2253                 unsigned flags;
2254
2255                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2256                 if (mfns)
2257                         mfn = mfns[i];
2258                 else
2259                         mfn = first_mfn + i;
2260
2261                 if (i < (limit - 1))
2262                         flags = 0;
2263                 else {
2264                         if (order == 0)
2265                                 flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
2266                         else
2267                                 flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
2268                 }
2269
2270                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
2271                                 mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
2272
2273                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
2274         }
2275
2276         xen_mc_issue(0);
2277 }
2278
2279 /*
2280  * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
2281  * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
2282  * input, and populates mfns as output.
2283  *
2284  * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
2285  * satisfy the request or not.
2286  */
2287 static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
2288                                unsigned long *pfns_in,
2289                                unsigned long extents_out,
2290                                unsigned int order_out,
2291                                unsigned long *mfns_out,
2292                                unsigned int address_bits)
2293 {
2294         long rc;
2295         int success;
2296
2297         struct xen_memory_exchange exchange = {
2298                 .in = {
2299                         .nr_extents   = extents_in,
2300                         .extent_order = order_in,
2301                         .extent_start = pfns_in,
2302                         .domid        = DOMID_SELF
2303                 },
2304                 .out = {
2305                         .nr_extents   = extents_out,
2306                         .extent_order = order_out,
2307                         .extent_start = mfns_out,
2308                         .address_bits = address_bits,
2309                         .domid        = DOMID_SELF
2310                 }
2311         };
2312
2313         BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
2314
2315         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
2316         success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
2317
2318         BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
2319         BUG_ON(success && (rc != 0));
2320
2321         return success;
2322 }
2323
2324 int xen_create_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order,
2325                                  unsigned int address_bits,
2326                                  dma_addr_t *dma_handle)
2327 {
2328         unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
2329         unsigned long  flags;
2330         int            success;
2331         unsigned long vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2332
2333         /*
2334          * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
2335          * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
2336          * this function are redundant and can be ignored.
2337          */
2338
2339         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2340                 return 0;
2341
2342         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2343                 return -ENOMEM;
2344
2345         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2346
2347         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2348
2349         /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
2350         xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
2351
2352         /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
2353         out_frame = virt_to_pfn(vstart);
2354         success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
2355                                       1, order, &out_frame,
2356                                       address_bits);
2357
2358         /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
2359         if (success)
2360                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
2361         else
2362                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
2363
2364         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2365
2366         *dma_handle = virt_to_machine(vstart).maddr;
2367         return success ? 0 : -ENOMEM;
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
2370
2371 void xen_destroy_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order)
2372 {
2373         unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
2374         unsigned long  flags;
2375         int success;
2376         unsigned long vstart;
2377
2378         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2379                 return;
2380
2381         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2382                 return;
2383
2384         vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2385         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2386
2387         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2388
2389         /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
2390         in_frame = virt_to_mfn(vstart);
2391
2392         /* 2. Zap current PTEs. */
2393         xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
2394
2395         /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
2396         success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
2397                                         0, out_frames, 0);
2398
2399         /* 4. Map new pages in place of old pages. */
2400         if (success)
2401                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
2402         else
2403                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
2404
2405         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
2408
2409 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
2410 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2411 /*
2412  * This function is used in two contexts:
2413  * - the kdump kernel has to check whether a pfn of the crashed kernel
2414  *   was a ballooned page. vmcore is using this function to decide
2415  *   whether to access a pfn of the crashed kernel.
2416  * - the kexec kernel has to check whether a pfn was ballooned by the
2417  *   previous kernel. If the pfn is ballooned, handle it properly.
2418  * Returns 0 if the pfn is not backed by a RAM page, the caller may
2419  * handle the pfn special in this case.
2420  */
2421 static int xen_oldmem_pfn_is_ram(unsigned long pfn)
2422 {
2423         struct xen_hvm_get_mem_type a = {
2424                 .domid = DOMID_SELF,
2425                 .pfn = pfn,
2426         };
2427         int ram;
2428
2429         if (HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_get_mem_type, &a))
2430                 return -ENXIO;
2431
2432         switch (a.mem_type) {
2433                 case HVMMEM_mmio_dm:
2434                         ram = 0;
2435                         break;
2436                 case HVMMEM_ram_rw:
2437                 case HVMMEM_ram_ro:
2438                 default:
2439                         ram = 1;
2440                         break;
2441         }
2442
2443         return ram;
2444 }
2445 #endif
2446
2447 static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
2448 {
2449         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2450         int rc;
2451
2452         a.domid = DOMID_SELF;
2453         a.gpa = __pa(mm->pgd);
2454         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2455         WARN_ON_ONCE(rc < 0);
2456 }
2457
2458 static int is_pagetable_dying_supported(void)
2459 {
2460         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2461         int rc = 0;
2462
2463         a.domid = DOMID_SELF;
2464         a.gpa = 0x00;
2465         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2466         if (rc < 0) {
2467                 printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
2468                 return 0;
2469         }
2470         return 1;
2471 }
2472
2473 void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
2474 {
2475         if (is_pagetable_dying_supported())
2476                 pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
2477 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2478         register_oldmem_pfn_is_ram(&xen_oldmem_pfn_is_ram);
2479 #endif
2480 }
2481 #endif
2482
2483 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2484 /*
2485  * Map foreign gfn (fgfn), to local pfn (lpfn). This for the user
2486  * space creating new guest on pvh dom0 and needing to map domU pages.
2487  */
2488 static int xlate_add_to_p2m(unsigned long lpfn, unsigned long fgfn,
2489                             unsigned int domid)
2490 {
2491         int rc, err = 0;
2492         xen_pfn_t gpfn = lpfn;
2493         xen_ulong_t idx = fgfn;
2494
2495         struct xen_add_to_physmap_range xatp = {
2496                 .domid = DOMID_SELF,
2497                 .foreign_domid = domid,
2498                 .size = 1,
2499                 .space = XENMAPSPACE_gmfn_foreign,
2500         };
2501         set_xen_guest_handle(xatp.idxs, &idx);
2502         set_xen_guest_handle(xatp.gpfns, &gpfn);
2503         set_xen_guest_handle(xatp.errs, &err);
2504
2505         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_add_to_physmap_range, &xatp);
2506         if (rc < 0)
2507                 return rc;
2508         return err;
2509 }
2510
2511 static int xlate_remove_from_p2m(unsigned long spfn, int count)
2512 {
2513         struct xen_remove_from_physmap xrp;
2514         int i, rc;
2515
2516         for (i = 0; i < count; i++) {
2517                 xrp.domid = DOMID_SELF;
2518                 xrp.gpfn = spfn+i;
2519                 rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_remove_from_physmap, &xrp);
2520                 if (rc)
2521                         break;
2522         }
2523         return rc;
2524 }
2525
2526 struct xlate_remap_data {
2527         unsigned long fgfn; /* foreign domain's gfn */
2528         pgprot_t prot;
2529         domid_t  domid;
2530         int index;
2531         struct page **pages;
2532 };
2533
2534 static int xlate_map_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token, unsigned long addr,
2535                             void *data)
2536 {
2537         int rc;
2538         struct xlate_remap_data *remap = data;
2539         unsigned long pfn = page_to_pfn(remap->pages[remap->index++]);
2540         pte_t pteval = pte_mkspecial(pfn_pte(pfn, remap->prot));
2541
2542         rc = xlate_add_to_p2m(pfn, remap->fgfn, remap->domid);
2543         if (rc)
2544                 return rc;
2545         native_set_pte(ptep, pteval);
2546
2547         return 0;
2548 }
2549
2550 static int xlate_remap_gfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2551                                  unsigned long addr, unsigned long mfn,
2552                                  int nr, pgprot_t prot, unsigned domid,
2553                                  struct page **pages)
2554 {
2555         int err;
2556         struct xlate_remap_data pvhdata;
2557
2558         BUG_ON(!pages);
2559
2560         pvhdata.fgfn = mfn;
2561         pvhdata.prot = prot;
2562         pvhdata.domid = domid;
2563         pvhdata.index = 0;
2564         pvhdata.pages = pages;
2565         err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, nr << PAGE_SHIFT,
2566                                   xlate_map_pte_fn, &pvhdata);
2567         flush_tlb_all();
2568         return err;
2569 }
2570 #endif
2571
2572 #define REMAP_BATCH_SIZE 16
2573
2574 struct remap_data {
2575         unsigned long mfn;
2576         pgprot_t prot;
2577         struct mmu_update *mmu_update;
2578 };
2579
2580 static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
2581                                  unsigned long addr, void *data)
2582 {
2583         struct remap_data *rmd = data;
2584         pte_t pte = pte_mkspecial(mfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
2585
2586         rmd->mmu_update->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
2587         rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
2588         rmd->mmu_update++;
2589
2590         return 0;
2591 }
2592
2593 int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2594                                unsigned long addr,
2595                                xen_pfn_t mfn, int nr,
2596                                pgprot_t prot, unsigned domid,
2597                                struct page **pages)
2598
2599 {
2600         struct remap_data rmd;
2601         struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
2602         int batch;
2603         unsigned long range;
2604         int err = 0;
2605
2606         BUG_ON(!((vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_IO)) == (VM_PFNMAP | VM_IO)));
2607
2608         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2609 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2610                 /* We need to update the local page tables and the xen HAP */
2611                 return xlate_remap_gfn_range(vma, addr, mfn, nr, prot,
2612                                              domid, pages);
2613 #else
2614                 return -EINVAL;
2615 #endif
2616         }
2617
2618         rmd.mfn = mfn;
2619         rmd.prot = prot;
2620
2621         while (nr) {
2622                 batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
2623                 range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
2624
2625                 rmd.mmu_update = mmu_update;
2626                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
2627                                           remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
2628                 if (err)
2629                         goto out;
2630
2631                 err = HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid);
2632                 if (err < 0)
2633                         goto out;
2634
2635                 nr -= batch;
2636                 addr += range;
2637         }
2638
2639         err = 0;
2640 out:
2641
2642         xen_flush_tlb_all();
2643
2644         return err;
2645 }
2646 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);
2647
2648 /* Returns: 0 success */
2649 int xen_unmap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2650                                int numpgs, struct page **pages)
2651 {
2652         if (!pages || !xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2653                 return 0;
2654
2655 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2656         while (numpgs--) {
2657                 /*
2658                  * The mmu has already cleaned up the process mmu
2659                  * resources at this point (lookup_address will return
2660                  * NULL).
2661                  */
2662                 unsigned long pfn = page_to_pfn(pages[numpgs]);
2663
2664                 xlate_remove_from_p2m(pfn, 1);
2665         }
2666         /*
2667          * We don't need to flush tlbs because as part of
2668          * xlate_remove_from_p2m, the hypervisor will do tlb flushes
2669          * after removing the p2m entries from the EPT/NPT
2670          */
2671         return 0;
2672 #else
2673         return -EINVAL;
2674 #endif
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unmap_domain_mfn_range);