arch/x86/xen/enlighten_pv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
   4  *
   5  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
   6  * implementations for:
   7  * - privileged instructions
   8  * - interrupt flags
   9  * - segment operations
  10  * - booting and setup
  11  *
  12  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
  13  */
  14
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/smp.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/hardirq.h>
  21 #include <linux/percpu.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/start_kernel.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/kprobes.h>
  26 #include <linux/kstrtox.h>
  27 #include <linux/memblock.h>
  28 #include <linux/export.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/page-flags.h>
  31 #include <linux/pci.h>
  32 #include <linux/gfp.h>
  33 #include <linux/edd.h>
  34 #include <linux/reboot.h>
  35 #include <linux/virtio_anchor.h>
  36 #include <linux/stackprotector.h>
  37
  38 #include <xen/xen.h>
  39 #include <xen/events.h>
  40 #include <xen/interface/xen.h>
  41 #include <xen/interface/version.h>
  42 #include <xen/interface/physdev.h>
  43 #include <xen/interface/vcpu.h>
  44 #include <xen/interface/memory.h>
  45 #include <xen/interface/nmi.h>
  46 #include <xen/interface/xen-mca.h>
  47 #include <xen/features.h>
  48 #include <xen/page.h>
  49 #include <xen/hvc-console.h>
  50 #include <xen/acpi.h>
  51
  52 #include <asm/paravirt.h>
  53 #include <asm/apic.h>
  54 #include <asm/page.h>
  55 #include <asm/xen/pci.h>
  56 #include <asm/xen/hypercall.h>
  57 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  58 #include <asm/xen/cpuid.h>
  59 #include <asm/fixmap.h>
  60 #include <asm/processor.h>
  61 #include <asm/proto.h>
  62 #include <asm/msr-index.h>
  63 #include <asm/traps.h>
  64 #include <asm/setup.h>
  65 #include <asm/desc.h>
  66 #include <asm/pgalloc.h>
  67 #include <asm/tlbflush.h>
  68 #include <asm/reboot.h>
  69 #include <asm/hypervisor.h>
  70 #include <asm/mach_traps.h>
  71 #include <asm/mtrr.h>
  72 #include <asm/mwait.h>
  73 #include <asm/pci_x86.h>
  74 #include <asm/cpu.h>
  75 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
  76 #include <asm/io_bitmap.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifdef CONFIG_ACPI
  80 #include <linux/acpi.h>
  81 #include <asm/acpi.h>
  82 #include <acpi/proc_cap_intel.h>
  83 #include <acpi/processor.h>
  84 #include <xen/interface/platform.h>
  85 #endif
  86
  87 #include "xen-ops.h"
  88 #include "mmu.h"
  89 #include "smp.h"
  90 #include "multicalls.h"
  91 #include "pmu.h"
  92
  93 #include "../kernel/cpu/cpu.h" /* get_cpu_cap() */
  94
  95 void *xen_initial_gdt;
  96
  97 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu);
  98 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu);
  99
 100 struct tls_descs {
 101         struct desc_struct desc[3];
 102 };
 103
 104 /*
 105  * Updating the 3 TLS descriptors in the GDT on every task switch is
 106  * surprisingly expensive so we avoid updating them if they haven't
 107  * changed.  Since Xen writes different descriptors than the one
 108  * passed in the update_descriptor hypercall we keep shadow copies to
 109  * compare against.
 110  */
 111 static DEFINE_PER_CPU(struct tls_descs, shadow_tls_desc);
 112
 113 static __read_mostly bool xen_msr_safe = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_PV_MSR_SAFE);
 114
 115 static int __init parse_xen_msr_safe(char *str)
 116 {
 117         if (str)
 118                 return kstrtobool(str, &xen_msr_safe);
 119         return -EINVAL;
 120 }
 121 early_param("xen_msr_safe", parse_xen_msr_safe);
 122
 123 /* Get MTRR settings from Xen and put them into mtrr_state. */
 124 static void __init xen_set_mtrr_data(void)
 125 {
 126 #ifdef CONFIG_MTRR
 127         struct xen_platform_op op = {
 128                 .cmd = XENPF_read_memtype,
 129                 .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
 130         };
 131         unsigned int reg;
 132         unsigned long mask;
 133         uint32_t eax, width;
 134         static struct mtrr_var_range var[MTRR_MAX_VAR_RANGES] __initdata;
 135
 136         /* Get physical address width (only 64-bit cpus supported). */
 137         width = 36;
 138         eax = cpuid_eax(0x80000000);
 139         if ((eax >> 16) == 0x8000 && eax >= 0x80000008) {
 140                 eax = cpuid_eax(0x80000008);
 141                 width = eax & 0xff;
 142         }
 143
 144         for (reg = 0; reg < MTRR_MAX_VAR_RANGES; reg++) {
 145                 op.u.read_memtype.reg = reg;
 146                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op))
 147                         break;
 148
 149                 /*
 150                  * Only called in dom0, which has all RAM PFNs mapped at
 151                  * RAM MFNs, and all PCI space etc. is identity mapped.
 152                  * This means we can treat MFN == PFN regarding MTRR settings.
 153                  */
 154                 var[reg].base_lo = op.u.read_memtype.type;
 155                 var[reg].base_lo |= op.u.read_memtype.mfn << PAGE_SHIFT;
 156                 var[reg].base_hi = op.u.read_memtype.mfn >> (32 - PAGE_SHIFT);
 157                 mask = ~((op.u.read_memtype.nr_mfns << PAGE_SHIFT) - 1);
 158                 mask &= (1UL << width) - 1;
 159                 if (mask)
 160                         mask |= MTRR_PHYSMASK_V;
 161                 var[reg].mask_lo = mask;
 162                 var[reg].mask_hi = mask >> 32;
 163         }
 164
 165         /* Only overwrite MTRR state if any MTRR could be got from Xen. */
 166         if (reg)
 167                 mtrr_overwrite_state(var, reg, MTRR_TYPE_UNCACHABLE);
 168 #endif
 169 }
 170
 171 static void __init xen_pv_init_platform(void)
 172 {
 173         /* PV guests can't operate virtio devices without grants. */
 174         if (IS_ENABLED(CONFIG_XEN_VIRTIO))
 175                 virtio_set_mem_acc_cb(xen_virtio_restricted_mem_acc);
 176
 177         populate_extra_pte(fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP));
 178
 179         set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP, xen_start_info->shared_info);
 180         HYPERVISOR_shared_info = (void *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
 181
 182         /* xen clock uses per-cpu vcpu_info, need to init it for boot cpu */
 183         xen_vcpu_info_reset(0);
 184
 185         /* pvclock is in shared info area */
 186         xen_init_time_ops();
 187
 188         if (xen_initial_domain())
 189                 xen_set_mtrr_data();
 190         else
 191                 mtrr_overwrite_state(NULL, 0, MTRR_TYPE_WRBACK);
 192 }
 193
 194 static void __init xen_pv_guest_late_init(void)
 195 {
 196 #ifndef CONFIG_SMP
 197         /* Setup shared vcpu info for non-smp configurations */
 198         xen_setup_vcpu_info_placement();
 199 #endif
 200 }
 201
 202 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
 203 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
 204
 205 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 206                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 207 {
 208         unsigned maskebx = ~0;
 209
 210         /*
 211          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
 212          * unsupported kernel subsystems as possible.
 213          */
 214         switch (*ax) {
 215         case CPUID_MWAIT_LEAF:
 216                 /* Synthesize the values.. */
 217                 *ax = 0;
 218                 *bx = 0;
 219                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
 220                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
 221                 return;
 222
 223         case 0xb:
 224                 /* Suppress extended topology stuff */
 225                 maskebx = 0;
 226                 break;
 227         }
 228
 229         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
 230                 : "=a" (*ax),
 231                   "=b" (*bx),
 232                   "=c" (*cx),
 233                   "=d" (*dx)
 234                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
 235
 236         *bx &= maskebx;
 237 }
 238
 239 static bool __init xen_check_mwait(void)
 240 {
 241 #ifdef CONFIG_ACPI
 242         struct xen_platform_op op = {
 243                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
 244                 .u.set_pminfo.id        = -1,
 245                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
 246         };
 247         uint32_t buf[3];
 248         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 249         unsigned int mwait_mask;
 250
 251         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
 252          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
 253          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
 254          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
 255          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
 256          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
 257          * from the hardware and hypercall.
 258          */
 259         if (!xen_initial_domain())
 260                 return false;
 261
 262         /*
 263          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
 264          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
 265          */
 266         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
 267                 return false;
 268
 269         ax = 1;
 270         cx = 0;
 271
 272         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 273
 274         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
 275                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 276
 277         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
 278                 return false;
 279
 280         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
 281          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
 282          */
 283
 284         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
 285         bx = 0;
 286         cx = 0;
 287         dx = 0;
 288
 289         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 290
 291         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PROC_CAP_C_C2C3_FFH. If so,
 292          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
 293          */
 294         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
 295         buf[1] = 1;
 296         buf[2] = (ACPI_PROC_CAP_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PROC_CAP_EST_CAPABILITY_SWSMP);
 297
 298         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
 299
 300         if ((HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0) &&
 301             (buf[2] & (ACPI_PROC_CAP_C_C1_FFH | ACPI_PROC_CAP_C_C2C3_FFH))) {
 302                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
 303                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
 304         }
 305         return true;
 306 #else
 307         return false;
 308 #endif
 309 }
 310
 311 static bool __init xen_check_xsave(void)
 312 {
 313         unsigned int cx, xsave_mask;
 314
 315         cx = cpuid_ecx(1);
 316
 317         xsave_mask = (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32)) |
 318                      (1 << (X86_FEATURE_OSXSAVE % 32));
 319
 320         /* Xen will set CR4.OSXSAVE if supported and not disabled by force */
 321         return (cx & xsave_mask) == xsave_mask;
 322 }
 323
 324 static void __init xen_init_capabilities(void)
 325 {
 326         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_XENPV);
 327         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_DCA);
 328         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APERFMPERF);
 329         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MTRR);
 330         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACC);
 331         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
 332         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SME);
 333         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LKGS);
 334
 335         /*
 336          * Xen PV would need some work to support PCID: CR3 handling as well
 337          * as xen_flush_tlb_others() would need updating.
 338          */
 339         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
 340
 341         if (!xen_initial_domain())
 342                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACPI);
 343
 344         if (xen_check_mwait())
 345                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 346         else
 347                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 348
 349         if (!xen_check_xsave()) {
 350                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
 351                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_OSXSAVE);
 352         }
 353 }
 354
 355 static noinstr void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
 356 {
 357         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
 358 }
 359
 360 static noinstr unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
 361 {
 362         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
 363 }
 364
 365 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
 366 {
 367         xen_mc_flush();
 368         paravirt_end_context_switch(next);
 369 }
 370
 371 static unsigned long xen_store_tr(void)
 372 {
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 /*
 377  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
 378  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
 379  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
 380  * match.
 381  */
 382 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
 383 {
 384         int level;
 385         pte_t *ptep;
 386         pte_t pte;
 387         unsigned long pfn;
 388         unsigned char dummy;
 389         void *va;
 390
 391         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
 392         BUG_ON(ptep == NULL);
 393
 394         pfn = pte_pfn(*ptep);
 395         pte = pfn_pte(pfn, prot);
 396
 397         /*
 398          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
 399          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
 400          * need to worry about the direct map (that's always in the page
 401          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
 402          * particular, the top level page table can lazily propagate
 403          * entries between processes, so if we've switched mms since we
 404          * vmapped the target in the first place, we might not have the
 405          * top-level page table entry populated.
 406          *
 407          * We disable preemption because we want the same mm active when
 408          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
 409          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
 410          * mm dropping could change our pgd.
 411          *
 412          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
 413          * in the target address just in case there's some obscure case
 414          * in which the target address isn't readable.
 415          */
 416
 417         preempt_disable();
 418
 419         copy_from_kernel_nofault(&dummy, v, 1);
 420
 421         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
 422                 BUG();
 423
 424         va = __va(PFN_PHYS(pfn));
 425
 426         if (va != v && HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 427                 BUG();
 428
 429         preempt_enable();
 430 }
 431
 432 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 433 {
 434         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 435         int i;
 436
 437         /*
 438          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
 439          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
 440          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
 441          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
 442          *
 443          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
 444          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
 445          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
 446          */
 447
 448         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 449                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
 450 }
 451
 452 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 453 {
 454         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 455         int i;
 456
 457         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 458                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
 459 }
 460
 461 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 462 {
 463         struct mmuext_op *op;
 464         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 465
 466         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
 467
 468         op = mcs.args;
 469         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
 470         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
 471         op->arg2.nr_ents = entries;
 472
 473         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 474
 475         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 476 }
 477
 478 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 479 {
 480         unsigned long va = dtr->address;
 481         unsigned int size = dtr->size + 1;
 482         unsigned long pfn, mfn;
 483         int level;
 484         pte_t *ptep;
 485         void *virt;
 486
 487         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 488         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 489         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 490
 491         /*
 492          * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
 493          * That can be virtually mapped, so we need to do a
 494          * page-walk to get the underlying MFN for the
 495          * hypercall.  The page can also be in the kernel's
 496          * linear range, so we need to RO that mapping too.
 497          */
 498         ptep = lookup_address(va, &level);
 499         BUG_ON(ptep == NULL);
 500
 501         pfn = pte_pfn(*ptep);
 502         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 503         virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
 504
 505         make_lowmem_page_readonly((void *)va);
 506         make_lowmem_page_readonly(virt);
 507
 508         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 509                 BUG();
 510 }
 511
 512 /*
 513  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
 514  */
 515 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
 516 {
 517         unsigned long va = dtr->address;
 518         unsigned int size = dtr->size + 1;
 519         unsigned long pfn, mfn;
 520         pte_t pte;
 521
 522         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 523         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 524         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 525
 526         pfn = virt_to_pfn((void *)va);
 527         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 528
 529         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 530
 531         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 532                 BUG();
 533
 534         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 535                 BUG();
 536 }
 537
 538 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
 539                               const struct desc_struct *d2)
 540 {
 541         return !memcmp(d1, d2, sizeof(*d1));
 542 }
 543
 544 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
 545                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
 546 {
 547         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
 548         struct desc_struct *gdt;
 549         xmaddr_t maddr;
 550         struct multicall_space mc;
 551
 552         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
 553                 return;
 554
 555         *shadow = t->tls_array[i];
 556
 557         gdt = get_cpu_gdt_rw(cpu);
 558         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
 559         mc = __xen_mc_entry(0);
 560
 561         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
 562 }
 563
 564 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 565 {
 566         /*
 567          * In lazy mode we need to zero %fs, otherwise we may get an
 568          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
 569          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
 570          */
 571         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU)
 572                 loadsegment(fs, 0);
 573
 574         xen_mc_batch();
 575
 576         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
 577         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
 578         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
 579
 580         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 581 }
 582
 583 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
 584 {
 585         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
 586                 BUG();
 587 }
 588
 589 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
 590                                 const void *ptr)
 591 {
 592         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
 593         u64 entry = *(u64 *)ptr;
 594
 595         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
 596
 597         preempt_disable();
 598
 599         xen_mc_flush();
 600         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
 601                 BUG();
 602
 603         preempt_enable();
 604 }
 605
 606 void noist_exc_debug(struct pt_regs *regs);
 607
 608 DEFINE_IDTENTRY_RAW(xenpv_exc_nmi)
 609 {
 610         /* On Xen PV, NMI doesn't use IST.  The C part is the same as native. */
 611         exc_nmi(regs);
 612 }
 613
 614 DEFINE_IDTENTRY_RAW_ERRORCODE(xenpv_exc_double_fault)
 615 {
 616         /* On Xen PV, DF doesn't use IST.  The C part is the same as native. */
 617         exc_double_fault(regs, error_code);
 618 }
 619
 620 DEFINE_IDTENTRY_RAW(xenpv_exc_debug)
 621 {
 622         /*
 623          * There's no IST on Xen PV, but we still need to dispatch
 624          * to the correct handler.
 625          */
 626         if (user_mode(regs))
 627                 noist_exc_debug(regs);
 628         else
 629                 exc_debug(regs);
 630 }
 631
 632 DEFINE_IDTENTRY_RAW(exc_xen_unknown_trap)
 633 {
 634         /* This should never happen and there is no way to handle it. */
 635         instrumentation_begin();
 636         pr_err("Unknown trap in Xen PV mode.");
 637         BUG();
 638         instrumentation_end();
 639 }
 640
 641 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 642 DEFINE_IDTENTRY_RAW(xenpv_exc_machine_check)
 643 {
 644         /*
 645          * There's no IST on Xen PV, but we still need to dispatch
 646          * to the correct handler.
 647          */
 648         if (user_mode(regs))
 649                 noist_exc_machine_check(regs);
 650         else
 651                 exc_machine_check(regs);
 652 }
 653 #endif
 654
 655 struct trap_array_entry {
 656         void (*orig)(void);
 657         void (*xen)(void);
 658         bool ist_okay;
 659 };
 660
 661 #define TRAP_ENTRY(func, ist_ok) {                      \
 662         .orig           = asm_##func,                   \
 663         .xen            = xen_asm_##func,               \
 664         .ist_okay       = ist_ok }
 665
 666 #define TRAP_ENTRY_REDIR(func, ist_ok) {                \
 667         .orig           = asm_##func,                   \
 668         .xen            = xen_asm_xenpv_##func,         \
 669         .ist_okay       = ist_ok }
 670
 671 static struct trap_array_entry trap_array[] = {
 672         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_debug,                     true  ),
 673         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_double_fault,              true  ),
 674 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 675         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_machine_check,             true  ),
 676 #endif
 677         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_nmi,                       true  ),
 678         TRAP_ENTRY(exc_int3,                            false ),
 679         TRAP_ENTRY(exc_overflow,                        false ),
 680 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 681         { entry_INT80_compat,          xen_entry_INT80_compat,          false },
 682 #endif
 683         TRAP_ENTRY(exc_page_fault,                      false ),
 684         TRAP_ENTRY(exc_divide_error,                    false ),
 685         TRAP_ENTRY(exc_bounds,                          false ),
 686         TRAP_ENTRY(exc_invalid_op,                      false ),
 687         TRAP_ENTRY(exc_device_not_available,            false ),
 688         TRAP_ENTRY(exc_coproc_segment_overrun,          false ),
 689         TRAP_ENTRY(exc_invalid_tss,                     false ),
 690         TRAP_ENTRY(exc_segment_not_present,             false ),
 691         TRAP_ENTRY(exc_stack_segment,                   false ),
 692         TRAP_ENTRY(exc_general_protection,              false ),
 693         TRAP_ENTRY(exc_spurious_interrupt_bug,          false ),
 694         TRAP_ENTRY(exc_coprocessor_error,               false ),
 695         TRAP_ENTRY(exc_alignment_check,                 false ),
 696         TRAP_ENTRY(exc_simd_coprocessor_error,          false ),
 697 #ifdef CONFIG_X86_CET
 698         TRAP_ENTRY(exc_control_protection,              false ),
 699 #endif
 700 };
 701
 702 static bool __ref get_trap_addr(void **addr, unsigned int ist)
 703 {
 704         unsigned int nr;
 705         bool ist_okay = false;
 706         bool found = false;
 707
 708         /*
 709          * Replace trap handler addresses by Xen specific ones.
 710          * Check for known traps using IST and whitelist them.
 711          * The debugger ones are the only ones we care about.
 712          * Xen will handle faults like double_fault, so we should never see
 713          * them.  Warn if there's an unexpected IST-using fault handler.
 714          */
 715         for (nr = 0; nr < ARRAY_SIZE(trap_array); nr++) {
 716                 struct trap_array_entry *entry = trap_array + nr;
 717
 718                 if (*addr == entry->orig) {
 719                         *addr = entry->xen;
 720                         ist_okay = entry->ist_okay;
 721                         found = true;
 722                         break;
 723                 }
 724         }
 725
 726         if (nr == ARRAY_SIZE(trap_array) &&
 727             *addr >= (void *)early_idt_handler_array[0] &&
 728             *addr < (void *)early_idt_handler_array[NUM_EXCEPTION_VECTORS]) {
 729                 nr = (*addr - (void *)early_idt_handler_array[0]) /
 730                      EARLY_IDT_HANDLER_SIZE;
 731                 *addr = (void *)xen_early_idt_handler_array[nr];
 732                 found = true;
 733         }
 734
 735         if (!found)
 736                 *addr = (void *)xen_asm_exc_xen_unknown_trap;
 737
 738         if (WARN_ON(found && ist != 0 && !ist_okay))
 739                 return false;
 740
 741         return true;
 742 }
 743
 744 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
 745                             struct trap_info *info)
 746 {
 747         unsigned long addr;
 748
 749         if (val->bits.type != GATE_TRAP && val->bits.type != GATE_INTERRUPT)
 750                 return 0;
 751
 752         info->vector = vector;
 753
 754         addr = gate_offset(val);
 755         if (!get_trap_addr((void **)&addr, val->bits.ist))
 756                 return 0;
 757         info->address = addr;
 758
 759         info->cs = gate_segment(val);
 760         info->flags = val->bits.dpl;
 761         /* interrupt gates clear IF */
 762         if (val->bits.type == GATE_INTERRUPT)
 763                 info->flags |= 1 << 2;
 764
 765         return 1;
 766 }
 767
 768 /* Locations of each CPU's IDT */
 769 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
 770
 771 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
 772    also update Xen. */
 773 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
 774 {
 775         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
 776         unsigned long start, end;
 777
 778         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 779
 780         preempt_disable();
 781
 782         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
 783         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
 784
 785         xen_mc_flush();
 786
 787         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 788
 789         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
 790                 struct trap_info info[2];
 791
 792                 info[1].address = 0;
 793
 794                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
 795                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
 796                                 BUG();
 797         }
 798
 799         preempt_enable();
 800 }
 801
 802 static unsigned xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
 803                                       struct trap_info *traps, bool full)
 804 {
 805         unsigned in, out, count;
 806
 807         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
 808         BUG_ON(count > 256);
 809
 810         for (in = out = 0; in < count; in++) {
 811                 gate_desc *entry = (gate_desc *)(desc->address) + in;
 812
 813                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]) || full)
 814                         out++;
 815         }
 816
 817         return out;
 818 }
 819
 820 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
 821 {
 822         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
 823
 824         xen_convert_trap_info(desc, traps, true);
 825 }
 826
 827 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
 828    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
 829    it avoids allocation, and saves stack space). */
 830 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
 831 {
 832         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
 833         static struct trap_info traps[257];
 834         static const struct trap_info zero = { };
 835         unsigned out;
 836
 837         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
 838
 839         spin_lock(&lock);
 840
 841         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
 842
 843         out = xen_convert_trap_info(desc, traps, false);
 844         traps[out] = zero;
 845
 846         xen_mc_flush();
 847         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
 848                 BUG();
 849
 850         spin_unlock(&lock);
 851 }
 852
 853 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
 854    they're handled differently. */
 855 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 856                                 const void *desc, int type)
 857 {
 858         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 859
 860         preempt_disable();
 861
 862         switch (type) {
 863         case DESC_LDT:
 864         case DESC_TSS:
 865                 /* ignore */
 866                 break;
 867
 868         default: {
 869                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
 870
 871                 xen_mc_flush();
 872                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 873                         BUG();
 874         }
 875
 876         }
 877
 878         preempt_enable();
 879 }
 880
 881 /*
 882  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
 883  * update an entry as simply as possible.
 884  */
 885 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
 886                                             const void *desc, int type)
 887 {
 888         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 889
 890         switch (type) {
 891         case DESC_LDT:
 892         case DESC_TSS:
 893                 /* ignore */
 894                 break;
 895
 896         default: {
 897                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
 898
 899                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 900                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
 901         }
 902
 903         }
 904 }
 905
 906 static void xen_load_sp0(unsigned long sp0)
 907 {
 908         struct multicall_space mcs;
 909
 910         mcs = xen_mc_entry(0);
 911         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, sp0);
 912         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 913         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0, sp0);
 914 }
 915
 916 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
 917 static void xen_invalidate_io_bitmap(void)
 918 {
 919         struct physdev_set_iobitmap iobitmap = {
 920                 .bitmap = NULL,
 921                 .nr_ports = 0,
 922         };
 923
 924         native_tss_invalidate_io_bitmap();
 925         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iobitmap, &iobitmap);
 926 }
 927
 928 static void xen_update_io_bitmap(void)
 929 {
 930         struct physdev_set_iobitmap iobitmap;
 931         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
 932
 933         native_tss_update_io_bitmap();
 934
 935         iobitmap.bitmap = (uint8_t *)(&tss->x86_tss) +
 936                           tss->x86_tss.io_bitmap_base;
 937         if (tss->x86_tss.io_bitmap_base == IO_BITMAP_OFFSET_INVALID)
 938                 iobitmap.nr_ports = 0;
 939         else
 940                 iobitmap.nr_ports = IO_BITMAP_BITS;
 941
 942         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iobitmap, &iobitmap);
 943 }
 944 #endif
 945
 946 static void xen_io_delay(void)
 947 {
 948 }
 949
 950 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
 951
 952 static unsigned long xen_read_cr0(void)
 953 {
 954         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
 955
 956         if (unlikely(cr0 == 0)) {
 957                 cr0 = native_read_cr0();
 958                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 959         }
 960
 961         return cr0;
 962 }
 963
 964 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
 965 {
 966         struct multicall_space mcs;
 967
 968         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 969
 970         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
 971            ignored. */
 972         mcs = xen_mc_entry(0);
 973
 974         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
 975
 976         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 977 }
 978
 979 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
 980 {
 981         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
 982
 983         native_write_cr4(cr4);
 984 }
 985
 986 static u64 xen_do_read_msr(unsigned int msr, int *err)
 987 {
 988         u64 val = 0;    /* Avoid uninitialized value for safe variant. */
 989
 990         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
 991                 return val;
 992
 993         if (err)
 994                 val = native_read_msr_safe(msr, err);
 995         else
 996                 val = native_read_msr(msr);
 997
 998         switch (msr) {
 999         case MSR_IA32_APICBASE:
1000                 val &= ~X2APIC_ENABLE;
1001                 break;
1002         }
1003         return val;
1004 }
1005
1006 static void set_seg(unsigned int which, unsigned int low, unsigned int high,
1007                     int *err)
1008 {
1009         u64 base = ((u64)high << 32) | low;
1010
1011         if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) == 0)
1012                 return;
1013
1014         if (err)
1015                 *err = -EIO;
1016         else
1017                 WARN(1, "Xen set_segment_base(%u, %llx) failed\n", which, base);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Support write_msr_safe() and write_msr() semantics.
1022  * With err == NULL write_msr() semantics are selected.
1023  * Supplying an err pointer requires err to be pre-initialized with 0.
1024  */
1025 static void xen_do_write_msr(unsigned int msr, unsigned int low,
1026                              unsigned int high, int *err)
1027 {
1028         switch (msr) {
1029         case MSR_FS_BASE:
1030                 set_seg(SEGBASE_FS, low, high, err);
1031                 break;
1032
1033         case MSR_KERNEL_GS_BASE:
1034                 set_seg(SEGBASE_GS_USER, low, high, err);
1035                 break;
1036
1037         case MSR_GS_BASE:
1038                 set_seg(SEGBASE_GS_KERNEL, low, high, err);
1039                 break;
1040
1041         case MSR_STAR:
1042         case MSR_CSTAR:
1043         case MSR_LSTAR:
1044         case MSR_SYSCALL_MASK:
1045         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
1046         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
1047         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
1048                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
1049                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
1050                    Xen console noise. */
1051                 break;
1052
1053         default:
1054                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, err)) {
1055                         if (err)
1056                                 *err = native_write_msr_safe(msr, low, high);
1057                         else
1058                                 native_write_msr(msr, low, high);
1059                 }
1060         }
1061 }
1062
1063 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
1064 {
1065         return xen_do_read_msr(msr, err);
1066 }
1067
1068 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned int low,
1069                               unsigned int high)
1070 {
1071         int err = 0;
1072
1073         xen_do_write_msr(msr, low, high, &err);
1074
1075         return err;
1076 }
1077
1078 static u64 xen_read_msr(unsigned int msr)
1079 {
1080         int err;
1081
1082         return xen_do_read_msr(msr, xen_msr_safe ? &err : NULL);
1083 }
1084
1085 static void xen_write_msr(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
1086 {
1087         int err;
1088
1089         xen_do_write_msr(msr, low, high, xen_msr_safe ? &err : NULL);
1090 }
1091
1092 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
1093 void __init xen_setup_vcpu_info_placement(void)
1094 {
1095         int cpu;
1096
1097         for_each_possible_cpu(cpu) {
1098                 /* Set up direct vCPU id mapping for PV guests. */
1099                 per_cpu(xen_vcpu_id, cpu) = cpu;
1100                 xen_vcpu_setup(cpu);
1101         }
1102
1103         pv_ops.irq.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
1104         pv_ops.irq.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
1105         pv_ops.irq.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1106         pv_ops.mmu.read_cr2 = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_read_cr2_direct);
1107 }
1108
1109 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1110         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1111         .name = "Xen",
1112 };
1113
1114 static const typeof(pv_ops) xen_cpu_ops __initconst = {
1115         .cpu = {
1116                 .cpuid = xen_cpuid,
1117
1118                 .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1119                 .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1120
1121                 .read_cr0 = xen_read_cr0,
1122                 .write_cr0 = xen_write_cr0,
1123
1124                 .write_cr4 = xen_write_cr4,
1125
1126                 .wbinvd = pv_native_wbinvd,
1127
1128                 .read_msr = xen_read_msr,
1129                 .write_msr = xen_write_msr,
1130
1131                 .read_msr_safe = xen_read_msr_safe,
1132                 .write_msr_safe = xen_write_msr_safe,
1133
1134                 .read_pmc = xen_read_pmc,
1135
1136                 .load_tr_desc = paravirt_nop,
1137                 .set_ldt = xen_set_ldt,
1138                 .load_gdt = xen_load_gdt,
1139                 .load_idt = xen_load_idt,
1140                 .load_tls = xen_load_tls,
1141                 .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1142
1143                 .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1144                 .free_ldt = xen_free_ldt,
1145
1146                 .store_tr = xen_store_tr,
1147
1148                 .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1149                 .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1150                 .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1151                 .load_sp0 = xen_load_sp0,
1152
1153 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
1154                 .invalidate_io_bitmap = xen_invalidate_io_bitmap,
1155                 .update_io_bitmap = xen_update_io_bitmap,
1156 #endif
1157                 .io_delay = xen_io_delay,
1158
1159                 .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
1160                 .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1161         },
1162 };
1163
1164 static void xen_restart(char *msg)
1165 {
1166         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1167 }
1168
1169 static void xen_machine_halt(void)
1170 {
1171         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1172 }
1173
1174 static void xen_machine_power_off(void)
1175 {
1176         do_kernel_power_off();
1177         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1178 }
1179
1180 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1181 {
1182         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1183 }
1184
1185 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1186         .restart = xen_restart,
1187         .halt = xen_machine_halt,
1188         .power_off = xen_machine_power_off,
1189         .shutdown = xen_machine_halt,
1190         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1191         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1192 };
1193
1194 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1195 {
1196         unsigned char reason = 0;
1197
1198         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1199         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1200                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1201                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1202         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1203                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1204                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1205
1206         return reason;
1207 }
1208
1209 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1210 {
1211 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1212         struct xen_platform_op op;
1213         struct edd_info *edd_info;
1214         u32 *mbr_signature;
1215         unsigned nr;
1216         int ret;
1217
1218         edd_info = boot_params.eddbuf;
1219         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1220
1221         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1222
1223         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1224         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1225                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1226
1227                 op.u.firmware_info.index = nr;
1228                 info->params.length = sizeof(info->params);
1229                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1230                                      &info->params);
1231                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1232                 if (ret)
1233                         break;
1234
1235 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1236                 C(device);
1237                 C(version);
1238                 C(interface_support);
1239                 C(legacy_max_cylinder);
1240                 C(legacy_max_head);
1241                 C(legacy_sectors_per_track);
1242 #undef C
1243         }
1244         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1245
1246         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1247         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1248                 op.u.firmware_info.index = nr;
1249                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1250                 if (ret)
1251                         break;
1252                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1253         }
1254         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1255 #endif
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1260  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1261  * function, which is most of the kernel.
1262  */
1263 static void __init xen_setup_gdt(int cpu)
1264 {
1265         pv_ops.cpu.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1266         pv_ops.cpu.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1267
1268         switch_gdt_and_percpu_base(cpu);
1269
1270         pv_ops.cpu.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1271         pv_ops.cpu.load_gdt = xen_load_gdt;
1272 }
1273
1274 static void __init xen_dom0_set_legacy_features(void)
1275 {
1276         x86_platform.legacy.rtc = 1;
1277 }
1278
1279 static void __init xen_domu_set_legacy_features(void)
1280 {
1281         x86_platform.legacy.rtc = 0;
1282 }
1283
1284 extern void early_xen_iret_patch(void);
1285
1286 /* First C function to be called on Xen boot */
1287 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(struct start_info *si)
1288 {
1289         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1290         unsigned long initrd_start = 0;
1291         int rc;
1292
1293         if (!si)
1294                 return;
1295
1296         clear_bss();
1297
1298         xen_start_info = si;
1299
1300         __text_gen_insn(&early_xen_iret_patch,
1301                         JMP32_INSN_OPCODE, &early_xen_iret_patch, &xen_iret,
1302                         JMP32_INSN_SIZE);
1303
1304         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1305         xen_start_flags = xen_start_info->flags;
1306
1307         xen_setup_features();
1308
1309         /* Install Xen paravirt ops */
1310         pv_info = xen_info;
1311         pv_ops.cpu = xen_cpu_ops.cpu;
1312         xen_init_irq_ops();
1313
1314         /*
1315          * Setup xen_vcpu early because it is needed for
1316          * local_irq_disable(), irqs_disabled(), e.g. in printk().
1317          *
1318          * Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have
1319          * the cpu_possible_mask and a non-dummy shared_info.
1320          */
1321         xen_vcpu_info_reset(0);
1322
1323         x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1324         x86_platform.realmode_reserve = x86_init_noop;
1325         x86_platform.realmode_init = x86_init_noop;
1326
1327         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1328         x86_init.irqs.intr_mode_select  = x86_init_noop;
1329         x86_init.irqs.intr_mode_init    = x86_64_probe_apic;
1330         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1331         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1332         x86_init.hyper.init_platform = xen_pv_init_platform;
1333         x86_init.hyper.guest_late_init = xen_pv_guest_late_init;
1334
1335         /*
1336          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1337          */
1338
1339         xen_setup_machphys_mapping();
1340         xen_init_mmu_ops();
1341
1342         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1343         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1344         __default_kernel_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1345
1346         /* Get mfn list */
1347         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1348
1349         /* Work out if we support NX */
1350         get_cpu_cap(&boot_cpu_data);
1351         x86_configure_nx();
1352
1353         /*
1354          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1355          * -fstack-protector code can be executed.
1356          */
1357         xen_setup_gdt(0);
1358
1359         /* Determine virtual and physical address sizes */
1360         get_cpu_address_sizes(&boot_cpu_data);
1361
1362         /* Let's presume PV guests always boot on vCPU with id 0. */
1363         per_cpu(xen_vcpu_id, 0) = 0;
1364
1365         idt_setup_early_handler();
1366
1367         xen_init_capabilities();
1368
1369         /*
1370          * set up the basic apic ops.
1371          */
1372         xen_init_apic();
1373
1374         machine_ops = xen_machine_ops;
1375
1376         /*
1377          * The only reliable way to retain the initial address of the
1378          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1379          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1380          */
1381         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1382
1383         xen_smp_init();
1384
1385 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1386         /*
1387          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1388          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1389          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1390          */
1391         disable_srat();
1392 #endif
1393         WARN_ON(xen_cpuhp_setup(xen_cpu_up_prepare_pv, xen_cpu_dead_pv));
1394
1395         local_irq_disable();
1396         early_boot_irqs_disabled = true;
1397
1398         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1399         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1400                                    xen_start_info->nr_pages);
1401         xen_reserve_special_pages();
1402
1403         /*
1404          * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1405          * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1406          * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1407          */
1408         set_iopl.iopl = 1;
1409         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1410         if (rc != 0)
1411                 xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1412
1413
1414         if (xen_start_info->mod_start) {
1415             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1416                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1417             else
1418                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1419         }
1420
1421         /* Poke various useful things into boot_params */
1422         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1423         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1424         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1425         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1426         boot_params.hdr.hardware_subarch = X86_SUBARCH_XEN;
1427
1428         if (!xen_initial_domain()) {
1429                 if (pci_xen)
1430                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1431                 x86_platform.set_legacy_features =
1432                                 xen_domu_set_legacy_features;
1433         } else {
1434                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1435                         (void *)((char *)xen_start_info +
1436                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1437                 struct xen_platform_op op = {
1438                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1439                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1440                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1441                 };
1442
1443                 x86_platform.set_legacy_features =
1444                                 xen_dom0_set_legacy_features;
1445                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size,
1446                              &boot_params.screen_info);
1447                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1448                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1449
1450                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0)
1451                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1452
1453                 /* Make sure ACS will be enabled */
1454                 pci_request_acs();
1455
1456                 xen_acpi_sleep_register();
1457
1458                 xen_boot_params_init_edd();
1459
1460 #ifdef CONFIG_ACPI
1461                 /*
1462                  * Disable selecting "Firmware First mode" for correctable
1463                  * memory errors, as this is the duty of the hypervisor to
1464                  * decide.
1465                  */
1466                 acpi_disable_cmcff = 1;
1467 #endif
1468         }
1469
1470         xen_add_preferred_consoles();
1471
1472 #ifdef CONFIG_PCI
1473         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1474         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1475 #endif
1476         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1477
1478         /* We need this for printk timestamps */
1479         xen_setup_runstate_info(0);
1480
1481         xen_efi_init(&boot_params);
1482
1483         /* Start the world */
1484         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1485         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1486 }
1487
1488 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu)
1489 {
1490         int rc;
1491
1492         if (per_cpu(xen_vcpu, cpu) == NULL)
1493                 return -ENODEV;
1494
1495         xen_setup_timer(cpu);
1496
1497         rc = xen_smp_intr_init(cpu);
1498         if (rc) {
1499                 WARN(1, "xen_smp_intr_init() for CPU %d failed: %d\n",
1500                      cpu, rc);
1501                 return rc;
1502         }
1503
1504         rc = xen_smp_intr_init_pv(cpu);
1505         if (rc) {
1506                 WARN(1, "xen_smp_intr_init_pv() for CPU %d failed: %d\n",
1507                      cpu, rc);
1508                 return rc;
1509         }
1510
1511         return 0;
1512 }
1513
1514 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu)
1515 {
1516         xen_smp_intr_free(cpu);
1517         xen_smp_intr_free_pv(cpu);
1518
1519         xen_teardown_timer(cpu);
1520
1521         return 0;
1522 }
1523
1524 static uint32_t __init xen_platform_pv(void)
1525 {
1526         if (xen_pv_domain())
1527                 return xen_cpuid_base();
1528
1529         return 0;
1530 }
1531
1532 const __initconst struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen_pv = {
1533         .name                   = "Xen PV",
1534         .detect                 = xen_platform_pv,
1535         .type                   = X86_HYPER_XEN_PV,
1536         .runtime.pin_vcpu       = xen_pin_vcpu,
1537         .ignore_nopv            = true,
1538 };