arch/x86/xen/setup.c

   1 /*
   2  * Machine specific setup for xen
   3  *
   4  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   5  */
   6
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/pm.h>
  11 #include <linux/memblock.h>
  12 #include <linux/cpuidle.h>
  13 #include <linux/cpufreq.h>
  14
  15 #include <asm/elf.h>
  16 #include <asm/vdso.h>
  17 #include <asm/e820.h>
  18 #include <asm/setup.h>
  19 #include <asm/acpi.h>
  20 #include <asm/numa.h>
  21 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  22 #include <asm/xen/hypercall.h>
  23
  24 #include <xen/xen.h>
  25 #include <xen/page.h>
  26 #include <xen/interface/callback.h>
  27 #include <xen/interface/memory.h>
  28 #include <xen/interface/physdev.h>
  29 #include <xen/features.h>
  30 #include "xen-ops.h"
  31 #include "vdso.h"
  32 #include "p2m.h"
  33 #include "mmu.h"
  34
  35 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  36 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  37
  38 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  39 unsigned long xen_released_pages;
  40
  41 /* E820 map used during setting up memory. */
  42 static struct e820entry xen_e820_map[E820MAX] __initdata;
  43 static u32 xen_e820_map_entries __initdata;
  44
  45 /*
  46  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  47  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  48  * buffer pages.
  49  */
  50 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  51 static struct {
  52         unsigned long   next_area_mfn;
  53         unsigned long   target_pfn;
  54         unsigned long   size;
  55         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  56 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  57 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  58
  59 /*
  60  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  61  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  62  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  63  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  64  * else.
  65  *
  66  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  67  * leaving a practically usable system.
  68  */
  69 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  70
  71 static void __init xen_add_extra_mem(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
  72 {
  73         int i;
  74
  75         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
  76                 /* Add new region. */
  77                 if (xen_extra_mem[i].size == 0) {
  78                         xen_extra_mem[i].start = start;
  79                         xen_extra_mem[i].size  = size;
  80                         break;
  81                 }
  82                 /* Append to existing region. */
  83                 if (xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size == start) {
  84                         xen_extra_mem[i].size += size;
  85                         break;
  86                 }
  87         }
  88         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
  89                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
  90
  91         memblock_reserve(start, size);
  92 }
  93
  94 static void __init xen_del_extra_mem(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
  95 {
  96         int i;
  97         phys_addr_t start_r, size_r;
  98
  99         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 100                 start_r = xen_extra_mem[i].start;
 101                 size_r = xen_extra_mem[i].size;
 102
 103                 /* Start of region. */
 104                 if (start_r == start) {
 105                         BUG_ON(size > size_r);
 106                         xen_extra_mem[i].start += size;
 107                         xen_extra_mem[i].size -= size;
 108                         break;
 109                 }
 110                 /* End of region. */
 111                 if (start_r + size_r == start + size) {
 112                         BUG_ON(size > size_r);
 113                         xen_extra_mem[i].size -= size;
 114                         break;
 115                 }
 116                 /* Mid of region. */
 117                 if (start > start_r && start < start_r + size_r) {
 118                         BUG_ON(start + size > start_r + size_r);
 119                         xen_extra_mem[i].size = start - start_r;
 120                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 121                         xen_add_extra_mem(start + size, start_r + size_r -
 122                                           (start + size));
 123                         break;
 124                 }
 125         }
 126         memblock_free(start, size);
 127 }
 128
 129 /*
 130  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 131  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 132  * invalid.
 133  */
 134 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 135 {
 136         int i;
 137         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn);
 138
 139         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 140                 if (addr >= xen_extra_mem[i].start &&
 141                     addr < xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size)
 142                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 143         }
 144
 145         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 150  */
 151 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 152 {
 153         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 154         int i;
 155
 156         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 157                 if (!xen_extra_mem[i].size)
 158                         continue;
 159                 pfn_s = PFN_DOWN(xen_extra_mem[i].start);
 160                 pfn_e = PFN_UP(xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size);
 161                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 162                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 163         }
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 168  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 169  * the size of that range or zero if not found.
 170  */
 171 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 172 {
 173         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 174         unsigned int i;
 175         unsigned long done = 0;
 176
 177         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 178                 unsigned long s_pfn;
 179                 unsigned long e_pfn;
 180
 181                 if (entry->type != E820_RAM)
 182                         continue;
 183
 184                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 185
 186                 /* We only care about E820 after this */
 187                 if (e_pfn < *min_pfn)
 188                         continue;
 189
 190                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 191
 192                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 193                  * at the min_pfn PFN.
 194                  */
 195                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 196                         done = e_pfn - *min_pfn;
 197                 } else {
 198                         done = e_pfn - s_pfn;
 199                         *min_pfn = s_pfn;
 200                 }
 201                 break;
 202         }
 203
 204         return done;
 205 }
 206
 207 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 208 {
 209         struct xen_memory_reservation reservation = {
 210                 .address_bits = 0,
 211                 .extent_order = 0,
 212                 .domid        = DOMID_SELF
 213         };
 214
 215         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 216         reservation.nr_extents = 1;
 217
 218         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 223  * as a fallback if the remapping fails.
 224  */
 225 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 226                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 227 {
 228         unsigned long pfn, end;
 229         int ret;
 230
 231         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 232
 233         /* Release pages first. */
 234         end = min(end_pfn, nr_pages);
 235         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 236                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 237
 238                 /* Make sure pfn exists to start with */
 239                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 240                         continue;
 241
 242                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 243                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 244
 245                 if (ret == 1) {
 246                         xen_released_pages++;
 247                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 248                                 break;
 249                 } else
 250                         break;
 251         }
 252
 253         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 258  */
 259 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 260 {
 261         struct mmu_update update = {
 262                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 263                 .val = pfn
 264         };
 265
 266         /* Update p2m */
 267         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 268                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 269                      pfn, mfn);
 270                 BUG();
 271         }
 272
 273         /* Update m2p */
 274         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 275                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 276                      mfn, pfn);
 277                 BUG();
 278         }
 279
 280         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 281         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 282                 return;
 283
 284         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 285                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 286                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 287                       mfn, pfn);
 288                 BUG();
 289         }
 290 }
 291
 292 /*
 293  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 294  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 295  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 296  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 297  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 298  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 299  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 300  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 301  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 302  * its callers.
 303  */
 304 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 305         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 306 {
 307         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 308         unsigned long mfn_save, mfn;
 309         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 310         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 311         unsigned long left = size;
 312         unsigned int i, chunk;
 313
 314         WARN_ON(size == 0);
 315
 316         BUG_ON(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap));
 317
 318         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 319
 320         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 321              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 322              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 323                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 324
 325                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 326                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 327                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 328
 329                 /* Save mapping information in page */
 330                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 331                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 332                 xen_remap_buf.size = chunk;
 333                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 334                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 335
 336                 /* Put remap buf into list. */
 337                 xen_remap_mfn = mfn;
 338
 339                 /* Set identity map */
 340                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 341
 342                 left -= chunk;
 343         }
 344
 345         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 346         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 351  * and:
 352  *
 353  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 354  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 355  *
 356  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 357  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 358  * to Xen and not remapped.
 359  */
 360 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 361         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 362         unsigned long remap_pfn)
 363 {
 364         unsigned long pfn;
 365         unsigned long i = 0;
 366         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 367
 368         while (i < n) {
 369                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 370                 unsigned long left = n - i;
 371                 unsigned long size = left;
 372                 unsigned long remap_range_size;
 373
 374                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 375                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 376                         /* Identity map remaining pages */
 377                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 378                         break;
 379                 }
 380                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 381                         size = nr_pages - cur_pfn;
 382
 383                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 384                 if (!remap_range_size) {
 385                         pr_warning("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 386                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 387                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 388                         break;
 389                 }
 390                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 391                 if (size > remap_range_size)
 392                         size = remap_range_size;
 393
 394                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 395
 396                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 397                 i += size;
 398                 remap_pfn += size;
 399         }
 400
 401         /*
 402          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 403          * to be updated to be 1:1.
 404          */
 405         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 406                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 407                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 408                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 409
 410         return remap_pfn;
 411 }
 412
 413 static void __init xen_set_identity_and_remap(unsigned long nr_pages)
 414 {
 415         phys_addr_t start = 0;
 416         unsigned long last_pfn = nr_pages;
 417         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 418         int i;
 419
 420         /*
 421          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 422          * end of the map) is reached, then set the 1:1 map and
 423          * remap the memory in those non-RAM regions.
 424          *
 425          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 426          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 427          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 428          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 429          * a non-page boundary.
 430          */
 431         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 432                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 433                 if (entry->type == E820_RAM || i == xen_e820_map_entries - 1) {
 434                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 435                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 436
 437                         if (entry->type == E820_RAM)
 438                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 439
 440                         if (start_pfn < end_pfn)
 441                                 last_pfn = xen_set_identity_and_remap_chunk(
 442                                                 start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 443                                                 last_pfn);
 444                         start = end;
 445                 }
 446         }
 447
 448         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 453  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 454  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 455  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 456  * the resulting mapping will be independant from the order.
 457  */
 458 void __init xen_remap_memory(void)
 459 {
 460         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 461         unsigned long mfn_save, mfn, pfn;
 462         unsigned long remapped = 0;
 463         unsigned int i;
 464         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 465         unsigned long len = 0;
 466
 467         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 468
 469         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 470                 /* Map the remap information */
 471                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 472
 473                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 474
 475                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 476                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 477                         mfn = xen_remap_buf.mfns[i];
 478                         xen_update_mem_tables(pfn, mfn);
 479                         remapped++;
 480                         pfn++;
 481                 }
 482                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 483                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 484                         len += xen_remap_buf.size;
 485                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 486                         len += xen_remap_buf.size;
 487                 } else {
 488                         xen_del_extra_mem(PFN_PHYS(pfn_s), PFN_PHYS(len));
 489                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 490                         len = xen_remap_buf.size;
 491                 }
 492
 493                 mfn = xen_remap_mfn;
 494                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 495         }
 496
 497         if (pfn_s != ~0UL && len)
 498                 xen_del_extra_mem(PFN_PHYS(pfn_s), PFN_PHYS(len));
 499
 500         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 501
 502         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 503 }
 504
 505 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 506 {
 507         unsigned long max_pages = MAX_DOMAIN_PAGES;
 508         domid_t domid = DOMID_SELF;
 509         int ret;
 510
 511         /*
 512          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 513          * the maximum page.
 514          *
 515          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 516          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 517          * case the e820 map provided to us will cover the static
 518          * maximum region.
 519          */
 520         if (xen_initial_domain()) {
 521                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 522                 if (ret > 0)
 523                         max_pages = ret;
 524         }
 525
 526         return min(max_pages, MAX_DOMAIN_PAGES);
 527 }
 528
 529 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 530                                                  phys_addr_t size, int type)
 531 {
 532         phys_addr_t end = start + size;
 533
 534         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 535         if (type == E820_RAM) {
 536                 start = PAGE_ALIGN(start);
 537                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 538         }
 539
 540         e820_add_region(start, end - start, type);
 541 }
 542
 543 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 544 {
 545         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 546         unsigned int i;
 547
 548         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 549                 if (entry->type == E820_UNUSABLE)
 550                         entry->type = E820_RAM;
 551         }
 552 }
 553
 554 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(unsigned long max_pfn)
 555 {
 556         unsigned long extra = 0;
 557         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 558         int i;
 559
 560         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 561                 unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(entry->addr);
 562                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(entry->addr + entry->size);
 563
 564                 if (start_pfn >= max_pfn)
 565                         break;
 566                 if (entry->type == E820_RAM)
 567                         continue;
 568                 if (end_pfn >= max_pfn)
 569                         end_pfn = max_pfn;
 570                 extra += end_pfn - start_pfn;
 571         }
 572
 573         return extra;
 574 }
 575
 576 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 577 {
 578         struct e820entry *entry;
 579         unsigned mapcnt;
 580         phys_addr_t end;
 581
 582         if (!size)
 583                 return false;
 584
 585         end = start + size;
 586         entry = xen_e820_map;
 587
 588         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++) {
 589                 if (entry->type == E820_RAM && entry->addr <= start &&
 590                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 591                         return false;
 592
 593                 entry++;
 594         }
 595
 596         return true;
 597 }
 598
 599 /*
 600  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 601  * E820 map.
 602  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 603  * conflict with the to be used E820 map.
 604  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 605  * of the area which is already reserved for convenience.
 606  */
 607 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 608 {
 609         unsigned mapcnt;
 610         phys_addr_t addr, start;
 611         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 612
 613         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++, entry++) {
 614                 if (entry->type != E820_RAM || entry->size < size)
 615                         continue;
 616                 start = entry->addr;
 617                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 618                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 619                                 continue;
 620                         start = addr + PAGE_SIZE;
 621                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 622                                 break;
 623                 }
 624                 if (addr >= start + size) {
 625                         memblock_reserve(start, size);
 626                         return start;
 627                 }
 628         }
 629
 630         return 0;
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Reserve Xen mfn_list.
 635  * See comment above "struct start_info" in <xen/interface/xen.h>
 636  * We tried to make the the memblock_reserve more selective so
 637  * that it would be clear what region is reserved. Sadly we ran
 638  * in the problem wherein on a 64-bit hypervisor with a 32-bit
 639  * initial domain, the pt_base has the cr3 value which is not
 640  * neccessarily where the pagetable starts! As Jan put it: "
 641  * Actually, the adjustment turns out to be correct: The page
 642  * tables for a 32-on-64 dom0 get allocated in the order "first L1",
 643  * "first L2", "first L3", so the offset to the page table base is
 644  * indeed 2. When reading xen/include/public/xen.h's comment
 645  * very strictly, this is not a violation (since there nothing is said
 646  * that the first thing in the page table space is pointed to by
 647  * pt_base; I admit that this seems to be implied though, namely
 648  * do I think that it is implied that the page table space is the
 649  * range [pt_base, pt_base + nt_pt_frames), whereas that
 650  * range here indeed is [pt_base - 2, pt_base - 2 + nt_pt_frames),
 651  * which - without a priori knowledge - the kernel would have
 652  * difficulty to figure out)." - so lets just fall back to the
 653  * easy way and reserve the whole region.
 654  */
 655 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 656 {
 657         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 658                 memblock_reserve(__pa(xen_start_info->mfn_list),
 659                                  xen_start_info->pt_base -
 660                                  xen_start_info->mfn_list);
 661                 return;
 662         }
 663
 664         memblock_reserve(PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn),
 665                          PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames));
 666 }
 667
 668 /**
 669  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 670  **/
 671 char * __init xen_memory_setup(void)
 672 {
 673         unsigned long max_pfn = xen_start_info->nr_pages;
 674         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 675         u32 type;
 676         int rc;
 677         struct xen_memory_map memmap;
 678         unsigned long max_pages;
 679         unsigned long extra_pages = 0;
 680         int i;
 681         int op;
 682
 683         max_pfn = min(MAX_DOMAIN_PAGES, max_pfn);
 684         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 685
 686         memmap.nr_entries = E820MAX;
 687         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
 688
 689         op = xen_initial_domain() ?
 690                 XENMEM_machine_memory_map :
 691                 XENMEM_memory_map;
 692         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 693         if (rc == -ENOSYS) {
 694                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 695                 memmap.nr_entries = 1;
 696                 xen_e820_map[0].addr = 0ULL;
 697                 xen_e820_map[0].size = mem_end;
 698                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 699                 xen_e820_map[0].size += 8ULL << 20;
 700                 xen_e820_map[0].type = E820_RAM;
 701                 rc = 0;
 702         }
 703         BUG_ON(rc);
 704         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 705         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
 706
 707         /*
 708          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 709          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 710          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 711          *
 712          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 713          * a patch in the future.
 714          */
 715         if (xen_initial_domain())
 716                 xen_ignore_unusable();
 717
 718         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 719         sanitize_e820_map(xen_e820_map, xen_e820_map_entries,
 720                           &xen_e820_map_entries);
 721
 722         max_pages = xen_get_max_pages();
 723         if (max_pages > max_pfn)
 724                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 725
 726         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 727         extra_pages += xen_count_remap_pages(max_pfn);
 728
 729         /*
 730          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 731          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 732          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 733          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 734          * get completely filled.
 735          *
 736          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 737          * the initial memory is also very large with respect to
 738          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 739          */
 740         extra_pages = min(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 741                           extra_pages);
 742         i = 0;
 743         addr = xen_e820_map[0].addr;
 744         size = xen_e820_map[0].size;
 745         while (i < xen_e820_map_entries) {
 746                 chunk_size = size;
 747                 type = xen_e820_map[i].type;
 748
 749                 if (type == E820_RAM) {
 750                         if (addr < mem_end) {
 751                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 752                         } else if (extra_pages) {
 753                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 754                                 extra_pages -= PFN_DOWN(chunk_size);
 755                                 xen_add_extra_mem(addr, chunk_size);
 756                                 xen_max_p2m_pfn = PFN_DOWN(addr + chunk_size);
 757                         } else
 758                                 type = E820_UNUSABLE;
 759                 }
 760
 761                 xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 762
 763                 addr += chunk_size;
 764                 size -= chunk_size;
 765                 if (size == 0) {
 766                         i++;
 767                         if (i < xen_e820_map_entries) {
 768                                 addr = xen_e820_map[i].addr;
 769                                 size = xen_e820_map[i].size;
 770                         }
 771                 }
 772         }
 773
 774         /*
 775          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 776          * located here.
 777          *
 778          * PFNs above MAX_P2M_PFN are considered identity mapped as
 779          * well.
 780          */
 781         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 782
 783         /*
 784          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 785          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 786          * about in there.
 787          */
 788         e820_add_region(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS,
 789                         E820_RESERVED);
 790
 791         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 792
 793         xen_reserve_xen_mfnlist();
 794
 795         /*
 796          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 797          * underlying RAM.
 798          */
 799         xen_set_identity_and_remap(max_pfn);
 800
 801         return "Xen";
 802 }
 803
 804 /*
 805  * Machine specific memory setup for auto-translated guests.
 806  */
 807 char * __init xen_auto_xlated_memory_setup(void)
 808 {
 809         struct xen_memory_map memmap;
 810         int i;
 811         int rc;
 812
 813         memmap.nr_entries = E820MAX;
 814         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
 815
 816         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_memory_map, &memmap);
 817         if (rc < 0)
 818                 panic("No memory map (%d)\n", rc);
 819
 820         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
 821
 822         sanitize_e820_map(xen_e820_map, ARRAY_SIZE(xen_e820_map),
 823                           &xen_e820_map_entries);
 824
 825         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++)
 826                 e820_add_region(xen_e820_map[i].addr, xen_e820_map[i].size,
 827                                 xen_e820_map[i].type);
 828
 829         xen_reserve_xen_mfnlist();
 830
 831         return "Xen";
 832 }
 833
 834 /*
 835  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 836  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 837  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 838  */
 839 static void __init fiddle_vdso(void)
 840 {
 841 #ifdef CONFIG_X86_32
 842         /*
 843          * This could be called before selected_vdso32 is initialized, so
 844          * just fiddle with both possible images.  vdso_image_32_syscall
 845          * can't be selected, since it only exists on 64-bit systems.
 846          */
 847         u32 *mask;
 848         mask = vdso_image_32_int80.data +
 849                 vdso_image_32_int80.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 850         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 851         mask = vdso_image_32_sysenter.data +
 852                 vdso_image_32_sysenter.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 853         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 854 #endif
 855 }
 856
 857 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 858 {
 859         struct callback_register callback = {
 860                 .type = type,
 861                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 862                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 863         };
 864
 865         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 866 }
 867
 868 void xen_enable_sysenter(void)
 869 {
 870         int ret;
 871         unsigned sysenter_feature;
 872
 873 #ifdef CONFIG_X86_32
 874         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 875 #else
 876         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 877 #endif
 878
 879         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 880                 return;
 881
 882         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 883         if(ret != 0)
 884                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 885 }
 886
 887 void xen_enable_syscall(void)
 888 {
 889 #ifdef CONFIG_X86_64
 890         int ret;
 891
 892         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
 893         if (ret != 0) {
 894                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 895                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 896                    mechanism for syscalls. */
 897         }
 898
 899         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
 900                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
 901                                         xen_syscall32_target);
 902                 if (ret != 0)
 903                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 904         }
 905 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 906 }
 907
 908 void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
 909 {
 910         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
 911         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 912
 913         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
 914                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
 915
 916         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
 917             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
 918                 BUG();
 919
 920         xen_enable_sysenter();
 921         xen_enable_syscall();
 922 }
 923
 924 /* This function is not called for HVM domains */
 925 void __init xen_arch_setup(void)
 926 {
 927         xen_panic_handler_init();
 928         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 929                 xen_pvmmu_arch_setup();
 930
 931 #ifdef CONFIG_ACPI
 932         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
 933                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
 934                 disable_acpi();
 935         }
 936 #endif
 937
 938         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
 939                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
 940                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
 941
 942         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
 943         disable_cpuidle();
 944         disable_cpufreq();
 945         WARN_ON(xen_set_default_idle());
 946         fiddle_vdso();
 947 #ifdef CONFIG_NUMA
 948         numa_off = 1;
 949 #endif
 950 }