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 "p2m.h"
  34 #include "mmu.h"
  35
  36 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  37
  38 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  39 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  40
  41 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  42 unsigned long xen_released_pages;
  43
  44 /* E820 map used during setting up memory. */
  45 static struct e820entry xen_e820_map[E820MAX] __initdata;
  46 static u32 xen_e820_map_entries __initdata;
  47
  48 /*
  49  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  50  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  51  * buffer pages.
  52  */
  53 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  54 static struct {
  55         unsigned long   next_area_mfn;
  56         unsigned long   target_pfn;
  57         unsigned long   size;
  58         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  59 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  60 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  61
  62 /*
  63  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  64  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  65  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  66  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  67  * else.
  68  *
  69  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  70  * leaving a practically usable system.
  71  */
  72 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  73
  74 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  75
  76 static void __init xen_parse_512gb(void)
  77 {
  78         bool val = false;
  79         char *arg;
  80
  81         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  82         if (!arg)
  83                 return;
  84
  85         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  86         if (!arg)
  87                 val = true;
  88         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  89                 return;
  90
  91         xen_512gb_limit = val;
  92 }
  93
  94 static void __init xen_add_extra_mem(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
  95 {
  96         int i;
  97
  98         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
  99                 /* Add new region. */
 100                 if (xen_extra_mem[i].size == 0) {
 101                         xen_extra_mem[i].start = start;
 102                         xen_extra_mem[i].size  = size;
 103                         break;
 104                 }
 105                 /* Append to existing region. */
 106                 if (xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size == start) {
 107                         xen_extra_mem[i].size += size;
 108                         break;
 109                 }
 110         }
 111         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 112                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 113
 114         memblock_reserve(start, size);
 115 }
 116
 117 static void __init xen_del_extra_mem(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 118 {
 119         int i;
 120         phys_addr_t start_r, size_r;
 121
 122         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 123                 start_r = xen_extra_mem[i].start;
 124                 size_r = xen_extra_mem[i].size;
 125
 126                 /* Start of region. */
 127                 if (start_r == start) {
 128                         BUG_ON(size > size_r);
 129                         xen_extra_mem[i].start += size;
 130                         xen_extra_mem[i].size -= size;
 131                         break;
 132                 }
 133                 /* End of region. */
 134                 if (start_r + size_r == start + size) {
 135                         BUG_ON(size > size_r);
 136                         xen_extra_mem[i].size -= size;
 137                         break;
 138                 }
 139                 /* Mid of region. */
 140                 if (start > start_r && start < start_r + size_r) {
 141                         BUG_ON(start + size > start_r + size_r);
 142                         xen_extra_mem[i].size = start - start_r;
 143                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 144                         xen_add_extra_mem(start + size, start_r + size_r -
 145                                           (start + size));
 146                         break;
 147                 }
 148         }
 149         memblock_free(start, size);
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 154  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 155  * invalid.
 156  */
 157 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 158 {
 159         int i;
 160         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn);
 161
 162         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 163                 if (addr >= xen_extra_mem[i].start &&
 164                     addr < xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size)
 165                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 166         }
 167
 168         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 173  */
 174 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 175 {
 176         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 177         int i;
 178
 179         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 180                 if (!xen_extra_mem[i].size)
 181                         continue;
 182                 pfn_s = PFN_DOWN(xen_extra_mem[i].start);
 183                 pfn_e = PFN_UP(xen_extra_mem[i].start + xen_extra_mem[i].size);
 184                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 185                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 186         }
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 191  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 192  * the size of that range or zero if not found.
 193  */
 194 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 195 {
 196         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 197         unsigned int i;
 198         unsigned long done = 0;
 199
 200         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 201                 unsigned long s_pfn;
 202                 unsigned long e_pfn;
 203
 204                 if (entry->type != E820_RAM)
 205                         continue;
 206
 207                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 208
 209                 /* We only care about E820 after this */
 210                 if (e_pfn < *min_pfn)
 211                         continue;
 212
 213                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 214
 215                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 216                  * at the min_pfn PFN.
 217                  */
 218                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 219                         done = e_pfn - *min_pfn;
 220                 } else {
 221                         done = e_pfn - s_pfn;
 222                         *min_pfn = s_pfn;
 223                 }
 224                 break;
 225         }
 226
 227         return done;
 228 }
 229
 230 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 231 {
 232         struct xen_memory_reservation reservation = {
 233                 .address_bits = 0,
 234                 .extent_order = 0,
 235                 .domid        = DOMID_SELF
 236         };
 237
 238         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 239         reservation.nr_extents = 1;
 240
 241         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 242 }
 243
 244 /*
 245  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 246  * as a fallback if the remapping fails.
 247  */
 248 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 249                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 250 {
 251         unsigned long pfn, end;
 252         int ret;
 253
 254         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 255
 256         /* Release pages first. */
 257         end = min(end_pfn, nr_pages);
 258         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 259                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 260
 261                 /* Make sure pfn exists to start with */
 262                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 263                         continue;
 264
 265                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 266                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 267
 268                 if (ret == 1) {
 269                         xen_released_pages++;
 270                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 271                                 break;
 272                 } else
 273                         break;
 274         }
 275
 276         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 281  */
 282 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 283 {
 284         struct mmu_update update = {
 285                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 286                 .val = pfn
 287         };
 288
 289         /* Update p2m */
 290         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 291                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 292                      pfn, mfn);
 293                 BUG();
 294         }
 295
 296         /* Update m2p */
 297         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 298                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 299                      mfn, pfn);
 300                 BUG();
 301         }
 302
 303         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 304         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 305                 return;
 306
 307         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 308                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 309                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 310                       mfn, pfn);
 311                 BUG();
 312         }
 313 }
 314
 315 /*
 316  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 317  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 318  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 319  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 320  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 321  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 322  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 323  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 324  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 325  * its callers.
 326  */
 327 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 328         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 329 {
 330         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 331         unsigned long mfn_save, mfn;
 332         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 333         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 334         unsigned long left = size;
 335         unsigned int i, chunk;
 336
 337         WARN_ON(size == 0);
 338
 339         BUG_ON(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap));
 340
 341         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 342
 343         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 344              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 345              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 346                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 347
 348                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 349                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 350                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 351
 352                 /* Save mapping information in page */
 353                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 354                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 355                 xen_remap_buf.size = chunk;
 356                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 357                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 358
 359                 /* Put remap buf into list. */
 360                 xen_remap_mfn = mfn;
 361
 362                 /* Set identity map */
 363                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 364
 365                 left -= chunk;
 366         }
 367
 368         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 369         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 370 }
 371
 372 /*
 373  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 374  * and:
 375  *
 376  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 377  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 378  *
 379  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 380  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 381  * to Xen and not remapped.
 382  */
 383 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 384         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 385         unsigned long remap_pfn)
 386 {
 387         unsigned long pfn;
 388         unsigned long i = 0;
 389         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 390
 391         while (i < n) {
 392                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 393                 unsigned long left = n - i;
 394                 unsigned long size = left;
 395                 unsigned long remap_range_size;
 396
 397                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 398                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 399                         /* Identity map remaining pages */
 400                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 401                         break;
 402                 }
 403                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 404                         size = nr_pages - cur_pfn;
 405
 406                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 407                 if (!remap_range_size) {
 408                         pr_warning("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 409                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 410                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 411                         break;
 412                 }
 413                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 414                 if (size > remap_range_size)
 415                         size = remap_range_size;
 416
 417                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 418
 419                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 420                 i += size;
 421                 remap_pfn += size;
 422         }
 423
 424         /*
 425          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 426          * to be updated to be 1:1.
 427          */
 428         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 429                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 430                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 431                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 432
 433         return remap_pfn;
 434 }
 435
 436 static void __init xen_set_identity_and_remap(unsigned long nr_pages)
 437 {
 438         phys_addr_t start = 0;
 439         unsigned long last_pfn = nr_pages;
 440         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 441         int i;
 442
 443         /*
 444          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 445          * end of the map) is reached, then set the 1:1 map and
 446          * remap the memory in those non-RAM regions.
 447          *
 448          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 449          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 450          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 451          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 452          * a non-page boundary.
 453          */
 454         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 455                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 456                 if (entry->type == E820_RAM || i == xen_e820_map_entries - 1) {
 457                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 458                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 459
 460                         if (entry->type == E820_RAM)
 461                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 462
 463                         if (start_pfn < end_pfn)
 464                                 last_pfn = xen_set_identity_and_remap_chunk(
 465                                                 start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 466                                                 last_pfn);
 467                         start = end;
 468                 }
 469         }
 470
 471         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 472 }
 473
 474 /*
 475  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 476  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 477  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 478  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 479  * the resulting mapping will be independant from the order.
 480  */
 481 void __init xen_remap_memory(void)
 482 {
 483         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 484         unsigned long mfn_save, mfn, pfn;
 485         unsigned long remapped = 0;
 486         unsigned int i;
 487         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 488         unsigned long len = 0;
 489
 490         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 491
 492         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 493                 /* Map the remap information */
 494                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 495
 496                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 497
 498                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 499                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 500                         mfn = xen_remap_buf.mfns[i];
 501                         xen_update_mem_tables(pfn, mfn);
 502                         remapped++;
 503                         pfn++;
 504                 }
 505                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 506                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 507                         len += xen_remap_buf.size;
 508                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 509                         len += xen_remap_buf.size;
 510                 } else {
 511                         xen_del_extra_mem(PFN_PHYS(pfn_s), PFN_PHYS(len));
 512                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 513                         len = xen_remap_buf.size;
 514                 }
 515
 516                 mfn = xen_remap_mfn;
 517                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 518         }
 519
 520         if (pfn_s != ~0UL && len)
 521                 xen_del_extra_mem(PFN_PHYS(pfn_s), PFN_PHYS(len));
 522
 523         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 524
 525         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 526 }
 527
 528 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 529 {
 530         unsigned long limit;
 531
 532 #ifdef CONFIG_X86_32
 533         limit = GB(64) / PAGE_SIZE;
 534 #else
 535         limit = ~0ul;
 536         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 537                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 538 #endif
 539         return limit;
 540 }
 541
 542 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 543 {
 544         unsigned long max_pages, limit;
 545         domid_t domid = DOMID_SELF;
 546         int ret;
 547
 548         limit = xen_get_pages_limit();
 549         max_pages = limit;
 550
 551         /*
 552          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 553          * the maximum page.
 554          *
 555          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 556          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 557          * case the e820 map provided to us will cover the static
 558          * maximum region.
 559          */
 560         if (xen_initial_domain()) {
 561                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 562                 if (ret > 0)
 563                         max_pages = ret;
 564         }
 565
 566         return min(max_pages, limit);
 567 }
 568
 569 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 570                                                  phys_addr_t size, int type)
 571 {
 572         phys_addr_t end = start + size;
 573
 574         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 575         if (type == E820_RAM) {
 576                 start = PAGE_ALIGN(start);
 577                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 578         }
 579
 580         e820_add_region(start, end - start, type);
 581 }
 582
 583 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 584 {
 585         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 586         unsigned int i;
 587
 588         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 589                 if (entry->type == E820_UNUSABLE)
 590                         entry->type = E820_RAM;
 591         }
 592 }
 593
 594 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(unsigned long max_pfn)
 595 {
 596         unsigned long extra = 0;
 597         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 598         int i;
 599
 600         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
 601                 unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(entry->addr);
 602                 unsigned long end_pfn = PFN_UP(entry->addr + entry->size);
 603
 604                 if (start_pfn >= max_pfn)
 605                         break;
 606                 if (entry->type == E820_RAM)
 607                         continue;
 608                 if (end_pfn >= max_pfn)
 609                         end_pfn = max_pfn;
 610                 extra += end_pfn - start_pfn;
 611         }
 612
 613         return extra;
 614 }
 615
 616 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 617 {
 618         struct e820entry *entry;
 619         unsigned mapcnt;
 620         phys_addr_t end;
 621
 622         if (!size)
 623                 return false;
 624
 625         end = start + size;
 626         entry = xen_e820_map;
 627
 628         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++) {
 629                 if (entry->type == E820_RAM && entry->addr <= start &&
 630                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 631                         return false;
 632
 633                 entry++;
 634         }
 635
 636         return true;
 637 }
 638
 639 /*
 640  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 641  * E820 map.
 642  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 643  * conflict with the to be used E820 map.
 644  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 645  * of the area which is already reserved for convenience.
 646  */
 647 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 648 {
 649         unsigned mapcnt;
 650         phys_addr_t addr, start;
 651         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
 652
 653         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++, entry++) {
 654                 if (entry->type != E820_RAM || entry->size < size)
 655                         continue;
 656                 start = entry->addr;
 657                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 658                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 659                                 continue;
 660                         start = addr + PAGE_SIZE;
 661                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 662                                 break;
 663                 }
 664                 if (addr >= start + size) {
 665                         memblock_reserve(start, size);
 666                         return start;
 667                 }
 668         }
 669
 670         return 0;
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 675  */
 676 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 677                                    phys_addr_t n)
 678 {
 679         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 680         void *from, *to;
 681
 682         while (n) {
 683                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 684                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 685                 dest_len = n;
 686                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 687                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 688                 src_len = n;
 689                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 690                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 691                 len = min(dest_len, src_len);
 692                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 693                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 694                 memcpy(to, from, len);
 695                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 696                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 697                 n -= len;
 698                 dest += len;
 699                 src += len;
 700         }
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Reserve Xen mfn_list.
 705  */
 706 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 707 {
 708         phys_addr_t start, size;
 709
 710         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 711                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 712                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 713                                  sizeof(unsigned long));
 714         } else {
 715                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 716                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 717         }
 718
 719         if (!xen_is_e820_reserved(start, size)) {
 720                 memblock_reserve(start, size);
 721                 return;
 722         }
 723
 724 #ifdef CONFIG_X86_32
 725         /*
 726          * Relocating the p2m on 32 bit system to an arbitrary virtual address
 727          * is not supported, so just give up.
 728          */
 729         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated p2m list conflicts with E820 map\n");
 730         BUG();
 731 #else
 732         xen_relocate_p2m();
 733 #endif
 734 }
 735
 736 /**
 737  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 738  **/
 739 char * __init xen_memory_setup(void)
 740 {
 741         unsigned long max_pfn;
 742         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 743         u32 type;
 744         int rc;
 745         struct xen_memory_map memmap;
 746         unsigned long max_pages;
 747         unsigned long extra_pages = 0;
 748         int i;
 749         int op;
 750
 751         xen_parse_512gb();
 752         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 753         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 754         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 755
 756         memmap.nr_entries = E820MAX;
 757         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
 758
 759         op = xen_initial_domain() ?
 760                 XENMEM_machine_memory_map :
 761                 XENMEM_memory_map;
 762         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 763         if (rc == -ENOSYS) {
 764                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 765                 memmap.nr_entries = 1;
 766                 xen_e820_map[0].addr = 0ULL;
 767                 xen_e820_map[0].size = mem_end;
 768                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 769                 xen_e820_map[0].size += 8ULL << 20;
 770                 xen_e820_map[0].type = E820_RAM;
 771                 rc = 0;
 772         }
 773         BUG_ON(rc);
 774         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 775         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
 776
 777         /*
 778          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 779          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 780          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 781          *
 782          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 783          * a patch in the future.
 784          */
 785         if (xen_initial_domain())
 786                 xen_ignore_unusable();
 787
 788         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 789         sanitize_e820_map(xen_e820_map, xen_e820_map_entries,
 790                           &xen_e820_map_entries);
 791
 792         max_pages = xen_get_max_pages();
 793         if (max_pages > max_pfn)
 794                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 795
 796         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 797         extra_pages += xen_count_remap_pages(max_pfn);
 798
 799         /*
 800          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 801          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 802          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 803          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 804          * get completely filled.
 805          *
 806          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 807          * isn't handled by the p2m management.
 808          *
 809          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 810          * the initial memory is also very large with respect to
 811          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 812          */
 813         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 814                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 815         i = 0;
 816         addr = xen_e820_map[0].addr;
 817         size = xen_e820_map[0].size;
 818         while (i < xen_e820_map_entries) {
 819                 chunk_size = size;
 820                 type = xen_e820_map[i].type;
 821
 822                 if (type == E820_RAM) {
 823                         if (addr < mem_end) {
 824                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 825                         } else if (extra_pages) {
 826                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 827                                 extra_pages -= PFN_DOWN(chunk_size);
 828                                 xen_add_extra_mem(addr, chunk_size);
 829                                 xen_max_p2m_pfn = PFN_DOWN(addr + chunk_size);
 830                         } else
 831                                 type = E820_UNUSABLE;
 832                 }
 833
 834                 xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 835
 836                 addr += chunk_size;
 837                 size -= chunk_size;
 838                 if (size == 0) {
 839                         i++;
 840                         if (i < xen_e820_map_entries) {
 841                                 addr = xen_e820_map[i].addr;
 842                                 size = xen_e820_map[i].size;
 843                         }
 844                 }
 845         }
 846
 847         /*
 848          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 849          * located here.
 850          */
 851         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 852
 853         /*
 854          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 855          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 856          * about in there.
 857          */
 858         e820_add_region(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS,
 859                         E820_RESERVED);
 860
 861         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 862
 863         /*
 864          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 865          * Failing now is better than running into weird problems later due
 866          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 867          */
 868         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 869                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 870                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 871                 BUG();
 872         }
 873
 874         /*
 875          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 876          * the target E820 map.
 877          */
 878         xen_pt_check_e820();
 879
 880         xen_reserve_xen_mfnlist();
 881
 882         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 883         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 884                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 885                 phys_addr_t new_area, start, size;
 886
 887                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 888                 if (!new_area) {
 889                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 890                         BUG();
 891                 }
 892
 893                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 894                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 895                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 896                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 897                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 898                 memblock_free(start, size);
 899                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 900                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 901         }
 902
 903         /*
 904          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 905          * underlying RAM.
 906          */
 907         xen_set_identity_and_remap(max_pfn);
 908
 909         return "Xen";
 910 }
 911
 912 /*
 913  * Machine specific memory setup for auto-translated guests.
 914  */
 915 char * __init xen_auto_xlated_memory_setup(void)
 916 {
 917         struct xen_memory_map memmap;
 918         int i;
 919         int rc;
 920
 921         memmap.nr_entries = E820MAX;
 922         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
 923
 924         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_memory_map, &memmap);
 925         if (rc < 0)
 926                 panic("No memory map (%d)\n", rc);
 927
 928         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
 929
 930         sanitize_e820_map(xen_e820_map, ARRAY_SIZE(xen_e820_map),
 931                           &xen_e820_map_entries);
 932
 933         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++)
 934                 e820_add_region(xen_e820_map[i].addr, xen_e820_map[i].size,
 935                                 xen_e820_map[i].type);
 936
 937         /* Remove p2m info, it is not needed. */
 938         xen_start_info->mfn_list = 0;
 939         xen_start_info->first_p2m_pfn = 0;
 940         xen_start_info->nr_p2m_frames = 0;
 941
 942         return "Xen";
 943 }
 944
 945 /*
 946  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 947  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 948  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 949  */
 950 static void __init fiddle_vdso(void)
 951 {
 952 #ifdef CONFIG_X86_32
 953         /*
 954          * This could be called before selected_vdso32 is initialized, so
 955          * just fiddle with both possible images.  vdso_image_32_syscall
 956          * can't be selected, since it only exists on 64-bit systems.
 957          */
 958         u32 *mask;
 959         mask = vdso_image_32_int80.data +
 960                 vdso_image_32_int80.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 961         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 962         mask = vdso_image_32_sysenter.data +
 963                 vdso_image_32_sysenter.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 964         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 965 #endif
 966 }
 967
 968 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 969 {
 970         struct callback_register callback = {
 971                 .type = type,
 972                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 973                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 974         };
 975
 976         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 977 }
 978
 979 void xen_enable_sysenter(void)
 980 {
 981         int ret;
 982         unsigned sysenter_feature;
 983
 984 #ifdef CONFIG_X86_32
 985         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 986 #else
 987         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 988 #endif
 989
 990         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 991                 return;
 992
 993         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 994         if(ret != 0)
 995                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 996 }
 997
 998 void xen_enable_syscall(void)
 999 {
1000 #ifdef CONFIG_X86_64
1001         int ret;
1002
1003         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
1004         if (ret != 0) {
1005                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
1006                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
1007                    mechanism for syscalls. */
1008         }
1009
1010         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
1011                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
1012                                         xen_syscall32_target);
1013                 if (ret != 0)
1014                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
1015         }
1016 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1017 }
1018
1019 void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
1020 {
1021         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
1022         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
1023
1024         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
1025                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
1026
1027         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
1028             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1029                 BUG();
1030
1031         xen_enable_sysenter();
1032         xen_enable_syscall();
1033 }
1034
1035 /* This function is not called for HVM domains */
1036 void __init xen_arch_setup(void)
1037 {
1038         xen_panic_handler_init();
1039         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1040                 xen_pvmmu_arch_setup();
1041
1042 #ifdef CONFIG_ACPI
1043         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1044                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1045                 disable_acpi();
1046         }
1047 #endif
1048
1049         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1050                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1051                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1052
1053         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1054         disable_cpuidle();
1055         disable_cpufreq();
1056         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1057         fiddle_vdso();
1058 #ifdef CONFIG_NUMA
1059         numa_off = 1;
1060 #endif
1061 }