arch/x86/xen/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Machine specific setup for xen
   4  *
   5  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/kstrtox.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/pm.h>
  14 #include <linux/memblock.h>
  15 #include <linux/cpuidle.h>
  16 #include <linux/cpufreq.h>
  17 #include <linux/memory_hotplug.h>
  18
  19 #include <asm/elf.h>
  20 #include <asm/vdso.h>
  21 #include <asm/e820/api.h>
  22 #include <asm/setup.h>
  23 #include <asm/acpi.h>
  24 #include <asm/numa.h>
  25 #include <asm/idtentry.h>
  26 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  27 #include <asm/xen/hypercall.h>
  28
  29 #include <xen/xen.h>
  30 #include <xen/page.h>
  31 #include <xen/interface/callback.h>
  32 #include <xen/interface/memory.h>
  33 #include <xen/interface/physdev.h>
  34 #include <xen/features.h>
  35 #include <xen/hvc-console.h>
  36 #include "xen-ops.h"
  37 #include "mmu.h"
  38
  39 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  40
  41 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  42 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  43
  44 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  45 unsigned long xen_released_pages;
  46
  47 /* Memory map would allow PCI passthrough. */
  48 bool xen_pv_pci_possible;
  49
  50 /* E820 map used during setting up memory. */
  51 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  52
  53 /*
  54  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  55  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  56  * buffer pages.
  57  */
  58 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  59 static struct {
  60         unsigned long   next_area_mfn;
  61         unsigned long   target_pfn;
  62         unsigned long   size;
  63         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  64 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  65 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  66
  67 /*
  68  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  69  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  70  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  71  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  72  * else.
  73  *
  74  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  75  * leaving a practically usable system.
  76  */
  77 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  78
  79 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  80
  81 static void __init xen_parse_512gb(void)
  82 {
  83         bool val = false;
  84         char *arg;
  85
  86         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  87         if (!arg)
  88                 return;
  89
  90         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  91         if (!arg)
  92                 val = true;
  93         else if (kstrtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  94                 return;
  95
  96         xen_512gb_limit = val;
  97 }
  98
  99 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 100                                      unsigned long n_pfns)
 101 {
 102         int i;
 103
 104         /*
 105          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
 106          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
 107          */
 108         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 109                 /* Add new region. */
 110                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
 111                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
 112                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
 113                         break;
 114                 }
 115                 /* Append to existing region. */
 116                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 117                     start_pfn) {
 118                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 119                         break;
 120                 }
 121         }
 122         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 123                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 124
 125         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 126 }
 127
 128 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 129                                      unsigned long n_pfns)
 130 {
 131         int i;
 132         unsigned long start_r, size_r;
 133
 134         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 135                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 136                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 137
 138                 /* Start of region. */
 139                 if (start_r == start_pfn) {
 140                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 141                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 142                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 143                         break;
 144                 }
 145                 /* End of region. */
 146                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 147                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 148                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 149                         break;
 150                 }
 151                 /* Mid of region. */
 152                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 153                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 154                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 155                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 156                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 157                                           (start_pfn + n_pfns));
 158                         break;
 159                 }
 160         }
 161         memblock_phys_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 166  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 167  * invalid.
 168  */
 169 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 170 {
 171         int i;
 172
 173         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 174                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 175                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 176                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 177         }
 178
 179         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 184  */
 185 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 186 {
 187         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 188         int i;
 189
 190         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 191                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 192                         continue;
 193                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 194                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 195                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 196                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 197         }
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 202  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 203  * the size of that range or zero if not found.
 204  */
 205 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 206 {
 207         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 208         unsigned int i;
 209         unsigned long done = 0;
 210
 211         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 212                 unsigned long s_pfn;
 213                 unsigned long e_pfn;
 214
 215                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 216                         continue;
 217
 218                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 219
 220                 /* We only care about E820 after this */
 221                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 222                         continue;
 223
 224                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 225
 226                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 227                  * at the min_pfn PFN.
 228                  */
 229                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 230                         done = e_pfn - *min_pfn;
 231                 } else {
 232                         done = e_pfn - s_pfn;
 233                         *min_pfn = s_pfn;
 234                 }
 235                 break;
 236         }
 237
 238         return done;
 239 }
 240
 241 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 242 {
 243         struct xen_memory_reservation reservation = {
 244                 .address_bits = 0,
 245                 .extent_order = 0,
 246                 .domid        = DOMID_SELF
 247         };
 248
 249         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 250         reservation.nr_extents = 1;
 251
 252         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 257  * as a fallback if the remapping fails.
 258  */
 259 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 260                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 261 {
 262         unsigned long pfn, end;
 263         int ret;
 264
 265         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 266
 267         /* Release pages first. */
 268         end = min(end_pfn, nr_pages);
 269         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 270                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 271
 272                 /* Make sure pfn exists to start with */
 273                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 274                         continue;
 275
 276                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 277                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 278
 279                 if (ret == 1) {
 280                         xen_released_pages++;
 281                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 282                                 break;
 283                 } else
 284                         break;
 285         }
 286
 287         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 292  */
 293 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 294 {
 295         struct mmu_update update = {
 296                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 297                 .val = pfn
 298         };
 299
 300         /* Update p2m */
 301         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 302                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 303                      pfn, mfn);
 304                 BUG();
 305         }
 306
 307         /* Update m2p */
 308         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 309                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 310                      mfn, pfn);
 311                 BUG();
 312         }
 313
 314         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 315                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 316                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 317                       mfn, pfn);
 318                 BUG();
 319         }
 320 }
 321
 322 /*
 323  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 324  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 325  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 326  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 327  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 328  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 329  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 330  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 331  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 332  * its callers.
 333  */
 334 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 335         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 336 {
 337         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 338         unsigned long mfn_save, mfn;
 339         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 340         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 341         unsigned long left = size;
 342         unsigned int i, chunk;
 343
 344         WARN_ON(size == 0);
 345
 346         mfn_save = virt_to_mfn((void *)buf);
 347
 348         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 349              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 350              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 351                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 352
 353                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 354                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 355                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 356
 357                 /* Save mapping information in page */
 358                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 359                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 360                 xen_remap_buf.size = chunk;
 361                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 362                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 363
 364                 /* Put remap buf into list. */
 365                 xen_remap_mfn = mfn;
 366
 367                 /* Set identity map */
 368                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 369
 370                 left -= chunk;
 371         }
 372
 373         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 374         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 375 }
 376
 377 /*
 378  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 379  * and:
 380  *
 381  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 382  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 383  *
 384  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 385  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 386  * to Xen and not remapped.
 387  */
 388 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 389         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 390         unsigned long remap_pfn)
 391 {
 392         unsigned long pfn;
 393         unsigned long i = 0;
 394         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 395
 396         if (remap_pfn == 0)
 397                 remap_pfn = nr_pages;
 398
 399         while (i < n) {
 400                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 401                 unsigned long left = n - i;
 402                 unsigned long size = left;
 403                 unsigned long remap_range_size;
 404
 405                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 406                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 407                         /* Identity map remaining pages */
 408                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 409                         break;
 410                 }
 411                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 412                         size = nr_pages - cur_pfn;
 413
 414                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 415                 if (!remap_range_size) {
 416                         pr_warn("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 417                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 418                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 419                         break;
 420                 }
 421                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 422                 if (size > remap_range_size)
 423                         size = remap_range_size;
 424
 425                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 426
 427                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 428                 i += size;
 429                 remap_pfn += size;
 430         }
 431
 432         /*
 433          * If the PFNs are currently mapped, their VA mappings need to be
 434          * zapped.
 435          */
 436         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 437                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 438                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 439                         native_make_pte(0), 0);
 440
 441         return remap_pfn;
 442 }
 443
 444 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 445         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 446         unsigned long remap_pages)
 447 {
 448         if (start_pfn >= nr_pages)
 449                 return remap_pages;
 450
 451         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 452 }
 453
 454 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 455         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 456                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 457 {
 458         phys_addr_t start = 0;
 459         unsigned long ret_val = 0;
 460         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 461         int i;
 462
 463         /*
 464          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 465          * end of the map) is reached, then call the provided function
 466          * to perform its duty on the non-RAM region.
 467          *
 468          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 469          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 470          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 471          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 472          * a non-page boundary.
 473          */
 474         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 475                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 476                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 477                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 478                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 479
 480                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 481                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 482
 483                         if (start_pfn < end_pfn)
 484                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 485                                                ret_val);
 486                         start = end;
 487                 }
 488         }
 489
 490         return ret_val;
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 495  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 496  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 497  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 498  * the resulting mapping will be independent from the order.
 499  */
 500 void __init xen_remap_memory(void)
 501 {
 502         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 503         unsigned long mfn_save, pfn;
 504         unsigned long remapped = 0;
 505         unsigned int i;
 506         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 507         unsigned long len = 0;
 508
 509         mfn_save = virt_to_mfn((void *)buf);
 510
 511         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 512                 /* Map the remap information */
 513                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 514
 515                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 516
 517                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 518                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 519                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 520                         remapped++;
 521                         pfn++;
 522                 }
 523                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 524                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 525                         len += xen_remap_buf.size;
 526                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 527                         len += xen_remap_buf.size;
 528                 } else {
 529                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 530                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 531                         len = xen_remap_buf.size;
 532                 }
 533                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 534         }
 535
 536         if (pfn_s != ~0UL && len)
 537                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 538
 539         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 540
 541         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 542 }
 543
 544 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 545 {
 546         unsigned long limit;
 547
 548         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 549         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 550                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 551
 552         return limit;
 553 }
 554
 555 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 556 {
 557         unsigned long max_pages, limit;
 558         domid_t domid = DOMID_SELF;
 559         long ret;
 560
 561         limit = xen_get_pages_limit();
 562         max_pages = limit;
 563
 564         /*
 565          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 566          * the maximum page.
 567          *
 568          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 569          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 570          * case the e820 map provided to us will cover the static
 571          * maximum region.
 572          */
 573         if (xen_initial_domain()) {
 574                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 575                 if (ret > 0)
 576                         max_pages = ret;
 577         }
 578
 579         return min(max_pages, limit);
 580 }
 581
 582 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 583                                                  phys_addr_t size, int type)
 584 {
 585         phys_addr_t end = start + size;
 586
 587         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 588         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 589                 start = PAGE_ALIGN(start);
 590                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 591 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 592                 /*
 593                  * Don't allow adding memory not in E820 map while booting the
 594                  * system. Once the balloon driver is up it will remove that
 595                  * restriction again.
 596                  */
 597                 max_mem_size = end;
 598 #endif
 599         }
 600
 601         e820__range_add(start, end - start, type);
 602 }
 603
 604 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 605 {
 606         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 607         unsigned int i;
 608
 609         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 610                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 611                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 612         }
 613 }
 614
 615 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 616 {
 617         struct e820_entry *entry;
 618         unsigned mapcnt;
 619         phys_addr_t end;
 620
 621         if (!size)
 622                 return false;
 623
 624         end = start + size;
 625         entry = xen_e820_table.entries;
 626
 627         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 628                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 629                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 630                         return false;
 631
 632                 entry++;
 633         }
 634
 635         return true;
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 640  * E820 map.
 641  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 642  * conflict with the to be used E820 map.
 643  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 644  * of the area which is already reserved for convenience.
 645  */
 646 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 647 {
 648         unsigned mapcnt;
 649         phys_addr_t addr, start;
 650         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 651
 652         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 653                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 654                         continue;
 655                 start = entry->addr;
 656                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 657                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 658                                 continue;
 659                         start = addr + PAGE_SIZE;
 660                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 661                                 break;
 662                 }
 663                 if (addr >= start + size) {
 664                         memblock_reserve(start, size);
 665                         return start;
 666                 }
 667         }
 668
 669         return 0;
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 674  */
 675 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 676                                    phys_addr_t n)
 677 {
 678         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 679         void *from, *to;
 680
 681         while (n) {
 682                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 683                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 684                 dest_len = n;
 685                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 686                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 687                 src_len = n;
 688                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 689                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 690                 len = min(dest_len, src_len);
 691                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 692                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 693                 memcpy(to, from, len);
 694                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 695                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 696                 n -= len;
 697                 dest += len;
 698                 src += len;
 699         }
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Reserve Xen mfn_list.
 704  */
 705 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 706 {
 707         phys_addr_t start, size;
 708
 709         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 710                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 711                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 712                                  sizeof(unsigned long));
 713         } else {
 714                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 715                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 716         }
 717
 718         memblock_reserve(start, size);
 719         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 720                 return;
 721
 722         xen_relocate_p2m();
 723         memblock_phys_free(start, size);
 724 }
 725
 726 /**
 727  * xen_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 728  **/
 729 char * __init xen_memory_setup(void)
 730 {
 731         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 732         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 733         u32 type;
 734         int rc;
 735         struct xen_memory_map memmap;
 736         unsigned long max_pages;
 737         unsigned long extra_pages = 0;
 738         int i;
 739         int op;
 740
 741         xen_parse_512gb();
 742         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 743         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 744         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 745
 746         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 747         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 748
 749 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) && defined(CONFIG_XEN_BALLOON)
 750         xen_saved_max_mem_size = max_mem_size;
 751 #endif
 752
 753         op = xen_initial_domain() ?
 754                 XENMEM_machine_memory_map :
 755                 XENMEM_memory_map;
 756         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 757         if (rc == -ENOSYS) {
 758                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 759                 memmap.nr_entries = 1;
 760                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 761                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 762                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 763                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 764                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 765                 rc = 0;
 766         }
 767         BUG_ON(rc);
 768         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 769         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 770
 771         if (xen_initial_domain()) {
 772                 /*
 773                  * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 774                  * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 775                  * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 776                  *
 777                  * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 778                  * a patch in the future.
 779                  */
 780                 xen_ignore_unusable();
 781
 782 #ifdef CONFIG_ISCSI_IBFT_FIND
 783                 /* Reserve 0.5 MiB to 1 MiB region so iBFT can be found */
 784                 xen_e820_table.entries[xen_e820_table.nr_entries].addr = IBFT_START;
 785                 xen_e820_table.entries[xen_e820_table.nr_entries].size = IBFT_END - IBFT_START;
 786                 xen_e820_table.entries[xen_e820_table.nr_entries].type = E820_TYPE_RESERVED;
 787                 xen_e820_table.nr_entries++;
 788 #endif
 789         }
 790
 791         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 792         e820__update_table(&xen_e820_table);
 793
 794         max_pages = xen_get_max_pages();
 795
 796         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 797         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 798
 799         if (max_pages > max_pfn)
 800                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 801
 802         /*
 803          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 804          * factor the base size.
 805          *
 806          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 807          * isn't handled by the p2m management.
 808          */
 809         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 810                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 811         i = 0;
 812         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 813         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 814         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 815                 bool discard = false;
 816
 817                 chunk_size = size;
 818                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 819
 820                 if (type == E820_TYPE_RESERVED)
 821                         xen_pv_pci_possible = true;
 822
 823                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 824                         if (addr < mem_end) {
 825                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 826                         } else if (extra_pages) {
 827                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 828                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 829                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 830                                 extra_pages -= n_pfns;
 831                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 832                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 833                         } else
 834                                 discard = true;
 835                 }
 836
 837                 if (!discard)
 838                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 839
 840                 addr += chunk_size;
 841                 size -= chunk_size;
 842                 if (size == 0) {
 843                         i++;
 844                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 845                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 846                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 847                         }
 848                 }
 849         }
 850
 851         /*
 852          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 853          * located here.
 854          */
 855         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 856
 857         /*
 858          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 859          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 860          * about in there.
 861          */
 862         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 863
 864         e820__update_table(e820_table);
 865
 866         /*
 867          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 868          * Failing now is better than running into weird problems later due
 869          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 870          */
 871         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 872                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 873                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 874                 BUG();
 875         }
 876
 877         /*
 878          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 879          * the target E820 map.
 880          */
 881         xen_pt_check_e820();
 882
 883         xen_reserve_xen_mfnlist();
 884
 885         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 886         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 887                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 888                 phys_addr_t new_area, start, size;
 889
 890                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 891                 if (!new_area) {
 892                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 893                         BUG();
 894                 }
 895
 896                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 897                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 898                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 899                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 900                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 901                 memblock_phys_free(start, size);
 902                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 903                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 904         }
 905
 906         /*
 907          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 908          * underlying RAM.
 909          */
 910         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 911
 912         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 913
 914         return "Xen";
 915 }
 916
 917 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 918 {
 919         struct callback_register callback = {
 920                 .type = type,
 921                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 922                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 923         };
 924
 925         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 926 }
 927
 928 void xen_enable_sysenter(void)
 929 {
 930         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SYSENTER32) &&
 931             register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_entry_SYSENTER_compat))
 932                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSENTER32);
 933 }
 934
 935 void xen_enable_syscall(void)
 936 {
 937         int ret;
 938
 939         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_entry_SYSCALL_64);
 940         if (ret != 0) {
 941                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 942                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 943                    mechanism for syscalls. */
 944         }
 945
 946         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SYSCALL32) &&
 947             register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32, xen_entry_SYSCALL_compat))
 948                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 949 }
 950
 951 static void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
 952 {
 953         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 954
 955         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event,
 956                               xen_asm_exc_xen_hypervisor_callback) ||
 957             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
 958                 BUG();
 959
 960         xen_enable_sysenter();
 961         xen_enable_syscall();
 962 }
 963
 964 /* This function is not called for HVM domains */
 965 void __init xen_arch_setup(void)
 966 {
 967         xen_panic_handler_init();
 968         xen_pvmmu_arch_setup();
 969
 970 #ifdef CONFIG_ACPI
 971         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
 972                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
 973                 disable_acpi();
 974         }
 975 #endif
 976
 977         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
 978                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
 979                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
 980
 981         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
 982         disable_cpuidle();
 983         disable_cpufreq();
 984         WARN_ON(xen_set_default_idle());
 985 #ifdef CONFIG_NUMA
 986         numa_off = 1;
 987 #endif
 988 }