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/hvc-console.h>
  31 #include "xen-ops.h"
  32 #include "vdso.h"
  33 #include "mmu.h"
  34
  35 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  36
  37 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  38 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  39
  40 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  41 unsigned long xen_released_pages;
  42
  43 /* E820 map used during setting up memory. */
  44 static struct e820entry xen_e820_map[E820MAX] __initdata;
  45 static u32 xen_e820_map_entries __initdata;
  46
  47 /*
  48  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  49  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  50  * buffer pages.
  51  */
  52 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  53 static struct {
  54         unsigned long   next_area_mfn;
  55         unsigned long   target_pfn;
  56         unsigned long   size;
  57         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  58 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  59 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  60
  61 /*
  62  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  63  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  64  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  65  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  66  * else.
  67  *
  68  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  69  * leaving a practically usable system.
  70  */
  71 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  72
  73 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  74
  75 static void __init xen_parse_512gb(void)
  76 {
  77         bool val = false;
  78         char *arg;
  79
  80         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  81         if (!arg)
  82                 return;
  83
  84         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  85         if (!arg)
  86                 val = true;
  87         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  88                 return;
  89
  90         xen_512gb_limit = val;
  91 }
  92
  93 static void __init xen_add_extra_mem(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
  94 {
  95         int i;
  96
  97         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
  98                 /* Add new region. */
  99                 if (xen_extra_mem[i].size == 0) {
 100                         xen_extra_mem[i].start = start;
 101                         xen_extra_mem[i].size  = size;
 102                         break;
 103                 }
 104                 /* Append to existing region. */
 105                 if (xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size == start) {
 106                         xen_extra_mem[i].size += size;
 107                         break;
 108                 }
 109         }
 110         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 111                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 112
 113         memblock_reserve(start, size);
 114 }
 115
 116 static void __init xen_del_extra_mem(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 117 {
 118         int i;
 119         phys_addr_t start_r, size_r;
 120
 121         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 122                 start_r = xen_extra_mem[i].start;
 123                 size_r = xen_extra_mem[i].size;
 124
 125                 /* Start of region. */
 126                 if (start_r == start) {
 127                         BUG_ON(size > size_r);
 128                         xen_extra_mem[i].start += size;
 129                         xen_extra_mem[i].size -= size;
 130                         break;
 131                 }
 132                 /* End of region. */
 133                 if (start_r + size_r == start + size) {
 134                         BUG_ON(size > size_r);
 135                         xen_extra_mem[i].size -= size;
 136                         break;
 137                 }
 138                 /* Mid of region. */
 139                 if (start > start_r && start < start_r + size_r) {
 140                         BUG_ON(start + size > start_r + size_r);
 141                         xen_extra_mem[i].size = start - start_r;
 142                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 143                         xen_add_extra_mem(start + size, start_r + size_r -
 144                                           (start + size));
 145                         break;
 146                 }
 147         }
 148         memblock_free(start, size);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 153  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 154  * invalid.
 155  */
 156 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 157 {
 158         int i;
 159         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn);
 160
 161         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 162                 if (addr >= xen_extra_mem[i].start &&
 163                     addr < xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size)
 164                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 165         }
 166
 167         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 172  */
 173 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 174 {
 175         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 176         int i;
 177
 178         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 179                 if (!xen_extra_mem[i].size)
 180                         continue;
 181                 pfn_s = PFN_DOWN(xen_extra_mem[i].start);
 182                 pfn_e = PFN_UP(xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size);
 183                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 184                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 185         }
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 190  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 191  * the size of that range or zero if not found.
 192  */
 193 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 194 {
 195         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 196         unsigned int i;
 197         unsigned long done = 0;
 198
 199         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 200                 unsigned long s_pfn;
 201                 unsigned long e_pfn;
 202
 203                 if (entry->type != E820_RAM)
 204                         continue;
 205
 206                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 207
 208                 /* We only care about E820 after this */
 209                 if (e_pfn < *min_pfn)
 210                         continue;
 211
 212                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 213
 214                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 215                  * at the min_pfn PFN.
 216                  */
 217                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 218                         done = e_pfn - *min_pfn;
 219                 } else {
 220                         done = e_pfn - s_pfn;
 221                         *min_pfn = s_pfn;
 222                 }
 223                 break;
 224         }
 225
 226         return done;
 227 }
 228
 229 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 230 {
 231         struct xen_memory_reservation reservation = {
 232                 .address_bits = 0,
 233                 .extent_order = 0,
 234                 .domid        = DOMID_SELF
 235         };
 236
 237         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 238         reservation.nr_extents = 1;
 239
 240         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 241 }
 242
 243 /*
 244  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 245  * as a fallback if the remapping fails.
 246  */
 247 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 248                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 249 {
 250         unsigned long pfn, end;
 251         int ret;
 252
 253         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 254
 255         /* Release pages first. */
 256         end = min(end_pfn, nr_pages);
 257         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 258                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 259
 260                 /* Make sure pfn exists to start with */
 261                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 262                         continue;
 263
 264                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 265                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 266
 267                 if (ret == 1) {
 268                         xen_released_pages++;
 269                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 270                                 break;
 271                 } else
 272                         break;
 273         }
 274
 275         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 280  */
 281 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 282 {
 283         struct mmu_update update = {
 284                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 285                 .val = pfn
 286         };
 287
 288         /* Update p2m */
 289         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 290                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 291                      pfn, mfn);
 292                 BUG();
 293         }
 294
 295         /* Update m2p */
 296         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 297                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 298                      mfn, pfn);
 299                 BUG();
 300         }
 301
 302         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 303         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 304                 return;
 305
 306         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 307                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 308                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 309                       mfn, pfn);
 310                 BUG();
 311         }
 312 }
 313
 314 /*
 315  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 316  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 317  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 318  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 319  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 320  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 321  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 322  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 323  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 324  * its callers.
 325  */
 326 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 327         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 328 {
 329         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 330         unsigned long mfn_save, mfn;
 331         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 332         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 333         unsigned long left = size;
 334         unsigned int i, chunk;
 335
 336         WARN_ON(size == 0);
 337
 338         BUG_ON(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap));
 339
 340         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 341
 342         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 343              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 344              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 345                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 346
 347                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 348                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 349                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 350
 351                 /* Save mapping information in page */
 352                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 353                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 354                 xen_remap_buf.size = chunk;
 355                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 356                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 357
 358                 /* Put remap buf into list. */
 359                 xen_remap_mfn = mfn;
 360
 361                 /* Set identity map */
 362                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 363
 364                 left -= chunk;
 365         }
 366
 367         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 368         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 369 }
 370
 371 /*
 372  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 373  * and:
 374  *
 375  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 376  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 377  *
 378  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 379  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 380  * to Xen and not remapped.
 381  */
 382 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 383         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 384         unsigned long remap_pfn)
 385 {
 386         unsigned long pfn;
 387         unsigned long i = 0;
 388         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 389
 390         while (i < n) {
 391                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 392                 unsigned long left = n - i;
 393                 unsigned long size = left;
 394                 unsigned long remap_range_size;
 395
 396                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 397                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 398                         /* Identity map remaining pages */
 399                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 400                         break;
 401                 }
 402                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 403                         size = nr_pages - cur_pfn;
 404
 405                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 406                 if (!remap_range_size) {
 407                         pr_warning("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 408                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 409                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 410                         break;
 411                 }
 412                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 413                 if (size > remap_range_size)
 414                         size = remap_range_size;
 415
 416                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 417
 418                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 419                 i += size;
 420                 remap_pfn += size;
 421         }
 422
 423         /*
 424          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 425          * to be updated to be 1:1.
 426          */
 427         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 428                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 429                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 430                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 431
 432         return remap_pfn;
 433 }
 434
 435 static void __init xen_set_identity_and_remap(unsigned long nr_pages)
 436 {
 437         phys_addr_t start = 0;
 438         unsigned long last_pfn = nr_pages;
 439         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 440         int i;
 441
 442         /*
 443          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 444          * end of the map) is reached, then set the 1:1 map and
 445          * remap the memory in those non-RAM regions.
 446          *
 447          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 448          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 449          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 450          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 451          * a non-page boundary.
 452          */
 453         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 454                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 455                 if (entry->type == E820_RAM || i == xen_e820_map_entries - 1) {
 456                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 457                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 458
 459                         if (entry->type == E820_RAM)
 460                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 461
 462                         if (start_pfn < end_pfn)
 463                                 last_pfn = xen_set_identity_and_remap_chunk(
 464                                                 start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 465                                                 last_pfn);
 466                         start = end;
 467                 }
 468         }
 469
 470         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 475  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 476  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 477  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 478  * the resulting mapping will be independant from the order.
 479  */
 480 void __init xen_remap_memory(void)
 481 {
 482         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 483         unsigned long mfn_save, mfn, pfn;
 484         unsigned long remapped = 0;
 485         unsigned int i;
 486         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 487         unsigned long len = 0;
 488
 489         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 490
 491         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 492                 /* Map the remap information */
 493                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 494
 495                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 496
 497                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 498                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 499                         mfn = xen_remap_buf.mfns[i];
 500                         xen_update_mem_tables(pfn, mfn);
 501                         remapped++;
 502                         pfn++;
 503                 }
 504                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 505                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 506                         len += xen_remap_buf.size;
 507                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 508                         len += xen_remap_buf.size;
 509                 } else {
 510                         xen_del_extra_mem(PFN_PHYS(pfn_s), PFN_PHYS(len));
 511                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 512                         len = xen_remap_buf.size;
 513                 }
 514
 515                 mfn = xen_remap_mfn;
 516                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 517         }
 518
 519         if (pfn_s != ~0UL && len)
 520                 xen_del_extra_mem(PFN_PHYS(pfn_s), PFN_PHYS(len));
 521
 522         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 523
 524         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 525 }
 526
 527 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 528 {
 529         unsigned long limit;
 530
 531 #ifdef CONFIG_X86_32
 532         limit = GB(64) / PAGE_SIZE;
 533 #else
 534         limit = ~0ul;
 535         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 536                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 537 #endif
 538         return limit;
 539 }
 540
 541 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 542 {
 543         unsigned long max_pages, limit;
 544         domid_t domid = DOMID_SELF;
 545         int ret;
 546
 547         limit = xen_get_pages_limit();
 548         max_pages = limit;
 549
 550         /*
 551          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 552          * the maximum page.
 553          *
 554          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 555          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 556          * case the e820 map provided to us will cover the static
 557          * maximum region.
 558          */
 559         if (xen_initial_domain()) {
 560                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 561                 if (ret > 0)
 562                         max_pages = ret;
 563         }
 564
 565         return min(max_pages, limit);
 566 }
 567
 568 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 569                                                  phys_addr_t size, int type)
 570 {
 571         phys_addr_t end = start + size;
 572
 573         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 574         if (type == E820_RAM) {
 575                 start = PAGE_ALIGN(start);
 576                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 577         }
 578
 579         e820_add_region(start, end - start, type);
 580 }
 581
 582 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 583 {
 584         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 585         unsigned int i;
 586
 587         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 588                 if (entry->type == E820_UNUSABLE)
 589                         entry->type = E820_RAM;
 590         }
 591 }
 592
 593 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(unsigned long max_pfn)
 594 {
 595         unsigned long extra = 0;
 596         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 597         int i;
 598
 599         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 600                 unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(entry->addr);
 601                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(entry->addr + entry->size);
 602
 603                 if (start_pfn >= max_pfn)
 604                         break;
 605                 if (entry->type == E820_RAM)
 606                         continue;
 607                 if (end_pfn >= max_pfn)
 608                         end_pfn = max_pfn;
 609                 extra += end_pfn - start_pfn;
 610         }
 611
 612         return extra;
 613 }
 614
 615 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 616 {
 617         struct e820entry *entry;
 618         unsigned mapcnt;
 619         phys_addr_t end;
 620
 621         if (!size)
 622                 return false;
 623
 624         end = start + size;
 625         entry = xen_e820_map;
 626
 627         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++) {
 628                 if (entry->type == E820_RAM && entry->addr <= start &&
 629                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 630                         return false;
 631
 632                 entry++;
 633         }
 634
 635         return true;
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 640  * E820 map.
 641  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 642  * conflict with the to be used E820 map.
 643  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 644  * of the area which is already reserved for convenience.
 645  */
 646 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 647 {
 648         unsigned mapcnt;
 649         phys_addr_t addr, start;
 650         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 651
 652         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++, entry++) {
 653                 if (entry->type != E820_RAM || entry->size < size)
 654                         continue;
 655                 start = entry->addr;
 656                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 657                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 658                                 continue;
 659                         start = addr + PAGE_SIZE;
 660                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 661                                 break;
 662                 }
 663                 if (addr >= start + size) {
 664                         memblock_reserve(start, size);
 665                         return start;
 666                 }
 667         }
 668
 669         return 0;
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 674  */
 675 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 676                                    phys_addr_t n)
 677 {
 678         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 679         void *from, *to;
 680
 681         while (n) {
 682                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 683                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 684                 dest_len = n;
 685                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 686                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 687                 src_len = n;
 688                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 689                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 690                 len = min(dest_len, src_len);
 691                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 692                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 693                 memcpy(to, from, len);
 694                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 695                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 696                 n -= len;
 697                 dest += len;
 698                 src += len;
 699         }
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Reserve Xen mfn_list.
 704  */
 705 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 706 {
 707         phys_addr_t start, size;
 708
 709         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 710                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 711                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 712                                  sizeof(unsigned long));
 713         } else {
 714                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 715                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 716         }
 717
 718         if (!xen_is_e820_reserved(start, size)) {
 719                 memblock_reserve(start, size);
 720                 return;
 721         }
 722
 723 #ifdef CONFIG_X86_32
 724         /*
 725          * Relocating the p2m on 32 bit system to an arbitrary virtual address
 726          * is not supported, so just give up.
 727          */
 728         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated p2m list conflicts with E820 map\n");
 729         BUG();
 730 #else
 731         xen_relocate_p2m();
 732 #endif
 733 }
 734
 735 /**
 736  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 737  **/
 738 char * __init xen_memory_setup(void)
 739 {
 740         unsigned long max_pfn;
 741         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 742         u32 type;
 743         int rc;
 744         struct xen_memory_map memmap;
 745         unsigned long max_pages;
 746         unsigned long extra_pages = 0;
 747         int i;
 748         int op;
 749
 750         xen_parse_512gb();
 751         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 752         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 753         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 754
 755         memmap.nr_entries = E820MAX;
 756         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
 757
 758         op = xen_initial_domain() ?
 759                 XENMEM_machine_memory_map :
 760                 XENMEM_memory_map;
 761         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 762         if (rc == -ENOSYS) {
 763                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 764                 memmap.nr_entries = 1;
 765                 xen_e820_map[0].addr = 0ULL;
 766                 xen_e820_map[0].size = mem_end;
 767                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 768                 xen_e820_map[0].size += 8ULL << 20;
 769                 xen_e820_map[0].type = E820_RAM;
 770                 rc = 0;
 771         }
 772         BUG_ON(rc);
 773         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 774         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
 775
 776         /*
 777          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 778          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 779          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 780          *
 781          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 782          * a patch in the future.
 783          */
 784         if (xen_initial_domain())
 785                 xen_ignore_unusable();
 786
 787         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 788         sanitize_e820_map(xen_e820_map, xen_e820_map_entries,
 789                           &xen_e820_map_entries);
 790
 791         max_pages = xen_get_max_pages();
 792         if (max_pages > max_pfn)
 793                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 794
 795         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 796         extra_pages += xen_count_remap_pages(max_pfn);
 797
 798         /*
 799          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 800          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 801          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 802          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 803          * get completely filled.
 804          *
 805          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 806          * isn't handled by the p2m management.
 807          *
 808          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 809          * the initial memory is also very large with respect to
 810          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 811          */
 812         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 813                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 814         i = 0;
 815         addr = xen_e820_map[0].addr;
 816         size = xen_e820_map[0].size;
 817         while (i < xen_e820_map_entries) {
 818                 chunk_size = size;
 819                 type = xen_e820_map[i].type;
 820
 821                 if (type == E820_RAM) {
 822                         if (addr < mem_end) {
 823                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 824                         } else if (extra_pages) {
 825                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 826                                 extra_pages -= PFN_DOWN(chunk_size);
 827                                 xen_add_extra_mem(addr, chunk_size);
 828                                 xen_max_p2m_pfn = PFN_DOWN(addr + chunk_size);
 829                         } else
 830                                 type = E820_UNUSABLE;
 831                 }
 832
 833                 xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 834
 835                 addr += chunk_size;
 836                 size -= chunk_size;
 837                 if (size == 0) {
 838                         i++;
 839                         if (i < xen_e820_map_entries) {
 840                                 addr = xen_e820_map[i].addr;
 841                                 size = xen_e820_map[i].size;
 842                         }
 843                 }
 844         }
 845
 846         /*
 847          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 848          * located here.
 849          */
 850         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 851
 852         /*
 853          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 854          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 855          * about in there.
 856          */
 857         e820_add_region(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS,
 858                         E820_RESERVED);
 859
 860         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 861
 862         /*
 863          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 864          * Failing now is better than running into weird problems later due
 865          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 866          */
 867         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 868                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 869                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 870                 BUG();
 871         }
 872
 873         /*
 874          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 875          * the target E820 map.
 876          */
 877         xen_pt_check_e820();
 878
 879         xen_reserve_xen_mfnlist();
 880
 881         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 882         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 883                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 884                 phys_addr_t new_area, start, size;
 885
 886                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 887                 if (!new_area) {
 888                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 889                         BUG();
 890                 }
 891
 892                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 893                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 894                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 895                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 896                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 897                 memblock_free(start, size);
 898                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 899                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 900         }
 901
 902         /*
 903          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 904          * underlying RAM.
 905          */
 906         xen_set_identity_and_remap(max_pfn);
 907
 908         return "Xen";
 909 }
 910
 911 /*
 912  * Machine specific memory setup for auto-translated guests.
 913  */
 914 char * __init xen_auto_xlated_memory_setup(void)
 915 {
 916         struct xen_memory_map memmap;
 917         int i;
 918         int rc;
 919
 920         memmap.nr_entries = E820MAX;
 921         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
 922
 923         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_memory_map, &memmap);
 924         if (rc < 0)
 925                 panic("No memory map (%d)\n", rc);
 926
 927         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
 928
 929         sanitize_e820_map(xen_e820_map, ARRAY_SIZE(xen_e820_map),
 930                           &xen_e820_map_entries);
 931
 932         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++)
 933                 e820_add_region(xen_e820_map[i].addr, xen_e820_map[i].size,
 934                                 xen_e820_map[i].type);
 935
 936         /* Remove p2m info, it is not needed. */
 937         xen_start_info->mfn_list = 0;
 938         xen_start_info->first_p2m_pfn = 0;
 939         xen_start_info->nr_p2m_frames = 0;
 940
 941         return "Xen";
 942 }
 943
 944 /*
 945  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 946  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 947  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 948  */
 949 static void __init fiddle_vdso(void)
 950 {
 951 #ifdef CONFIG_X86_32
 952         /*
 953          * This could be called before selected_vdso32 is initialized, so
 954          * just fiddle with both possible images.  vdso_image_32_syscall
 955          * can't be selected, since it only exists on 64-bit systems.
 956          */
 957         u32 *mask;
 958         mask = vdso_image_32_int80.data +
 959                 vdso_image_32_int80.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 960         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 961         mask = vdso_image_32_sysenter.data +
 962                 vdso_image_32_sysenter.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 963         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 964 #endif
 965 }
 966
 967 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 968 {
 969         struct callback_register callback = {
 970                 .type = type,
 971                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 972                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 973         };
 974
 975         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 976 }
 977
 978 void xen_enable_sysenter(void)
 979 {
 980         int ret;
 981         unsigned sysenter_feature;
 982
 983 #ifdef CONFIG_X86_32
 984         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 985 #else
 986         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 987 #endif
 988
 989         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 990                 return;
 991
 992         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 993         if(ret != 0)
 994                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 995 }
 996
 997 void xen_enable_syscall(void)
 998 {
 999 #ifdef CONFIG_X86_64
1000         int ret;
1001
1002         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
1003         if (ret != 0) {
1004                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
1005                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
1006                    mechanism for syscalls. */
1007         }
1008
1009         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
1010                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
1011                                         xen_syscall32_target);
1012                 if (ret != 0)
1013                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
1014         }
1015 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1016 }
1017
1018 void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
1019 {
1020         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
1021         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
1022
1023         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
1024                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
1025
1026         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
1027             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1028                 BUG();
1029
1030         xen_enable_sysenter();
1031         xen_enable_syscall();
1032 }
1033
1034 /* This function is not called for HVM domains */
1035 void __init xen_arch_setup(void)
1036 {
1037         xen_panic_handler_init();
1038         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1039                 xen_pvmmu_arch_setup();
1040
1041 #ifdef CONFIG_ACPI
1042         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1043                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1044                 disable_acpi();
1045         }
1046 #endif
1047
1048         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1049                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1050                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1051
1052         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1053         disable_cpuidle();
1054         disable_cpufreq();
1055         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1056         fiddle_vdso();
1057 #ifdef CONFIG_NUMA
1058         numa_off = 1;
1059 #endif
1060 }