Merge branch 'next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rzhang/linux
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / xen / mmu.c
1 /*
2  * Xen mmu operations
3  *
4  * This file contains the various mmu fetch and update operations.
5  * The most important job they must perform is the mapping between the
6  * domain's pfn and the overall machine mfns.
7  *
8  * Xen allows guests to directly update the pagetable, in a controlled
9  * fashion.  In other words, the guest modifies the same pagetable
10  * that the CPU actually uses, which eliminates the overhead of having
11  * a separate shadow pagetable.
12  *
13  * In order to allow this, it falls on the guest domain to map its
14  * notion of a "physical" pfn - which is just a domain-local linear
15  * address - into a real "machine address" which the CPU's MMU can
16  * use.
17  *
18  * A pgd_t/pmd_t/pte_t will typically contain an mfn, and so can be
19  * inserted directly into the pagetable.  When creating a new
20  * pte/pmd/pgd, it converts the passed pfn into an mfn.  Conversely,
21  * when reading the content back with __(pgd|pmd|pte)_val, it converts
22  * the mfn back into a pfn.
23  *
24  * The other constraint is that all pages which make up a pagetable
25  * must be mapped read-only in the guest.  This prevents uncontrolled
26  * guest updates to the pagetable.  Xen strictly enforces this, and
27  * will disallow any pagetable update which will end up mapping a
28  * pagetable page RW, and will disallow using any writable page as a
29  * pagetable.
30  *
31  * Naively, when loading %cr3 with the base of a new pagetable, Xen
32  * would need to validate the whole pagetable before going on.
33  * Naturally, this is quite slow.  The solution is to "pin" a
34  * pagetable, which enforces all the constraints on the pagetable even
35  * when it is not actively in use.  This menas that Xen can be assured
36  * that it is still valid when you do load it into %cr3, and doesn't
37  * need to revalidate it.
38  *
39  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
40  */
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/highmem.h>
43 #include <linux/debugfs.h>
44 #include <linux/bug.h>
45 #include <linux/vmalloc.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/gfp.h>
48 #include <linux/memblock.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/crash_dump.h>
51
52 #include <trace/events/xen.h>
53
54 #include <asm/pgtable.h>
55 #include <asm/tlbflush.h>
56 #include <asm/fixmap.h>
57 #include <asm/mmu_context.h>
58 #include <asm/setup.h>
59 #include <asm/paravirt.h>
60 #include <asm/e820.h>
61 #include <asm/linkage.h>
62 #include <asm/page.h>
63 #include <asm/init.h>
64 #include <asm/pat.h>
65 #include <asm/smp.h>
66
67 #include <asm/xen/hypercall.h>
68 #include <asm/xen/hypervisor.h>
69
70 #include <xen/xen.h>
71 #include <xen/page.h>
72 #include <xen/interface/xen.h>
73 #include <xen/interface/hvm/hvm_op.h>
74 #include <xen/interface/version.h>
75 #include <xen/interface/memory.h>
76 #include <xen/hvc-console.h>
77
78 #include "multicalls.h"
79 #include "mmu.h"
80 #include "debugfs.h"
81
82 /*
83  * Protects atomic reservation decrease/increase against concurrent increases.
84  * Also protects non-atomic updates of current_pages and balloon lists.
85  */
86 DEFINE_SPINLOCK(xen_reservation_lock);
87
88 #ifdef CONFIG_X86_32
89 /*
90  * Identity map, in addition to plain kernel map.  This needs to be
91  * large enough to allocate page table pages to allocate the rest.
92  * Each page can map 2MB.
93  */
94 #define LEVEL1_IDENT_ENTRIES    (PTRS_PER_PTE * 4)
95 static RESERVE_BRK_ARRAY(pte_t, level1_ident_pgt, LEVEL1_IDENT_ENTRIES);
96 #endif
97 #ifdef CONFIG_X86_64
98 /* l3 pud for userspace vsyscall mapping */
99 static pud_t level3_user_vsyscall[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
100 #endif /* CONFIG_X86_64 */
101
102 /*
103  * Note about cr3 (pagetable base) values:
104  *
105  * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
106  * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
107  * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
108  * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
109  * be self-consistent.
110  *
111  * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
112  * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
113  * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
114  * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
115  */
116 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
117 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
118
119
120 /*
121  * Just beyond the highest usermode address.  STACK_TOP_MAX has a
122  * redzone above it, so round it up to a PGD boundary.
123  */
124 #define USER_LIMIT      ((STACK_TOP_MAX + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK)
125
126 unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr)
127 {
128         xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(vaddr);
129
130         return PFN_DOWN(maddr.maddr);
131 }
132
133 xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *vaddr)
134 {
135         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
136         unsigned int level;
137         pte_t *pte;
138         unsigned offset;
139
140         /*
141          * if the PFN is in the linear mapped vaddr range, we can just use
142          * the (quick) virt_to_machine() p2m lookup
143          */
144         if (virt_addr_valid(vaddr))
145                 return virt_to_machine(vaddr);
146
147         /* otherwise we have to do a (slower) full page-table walk */
148
149         pte = lookup_address(address, &level);
150         BUG_ON(pte == NULL);
151         offset = address & ~PAGE_MASK;
152         return XMADDR(((phys_addr_t)pte_mfn(*pte) << PAGE_SHIFT) + offset);
153 }
154 EXPORT_SYMBOL_GPL(arbitrary_virt_to_machine);
155
156 void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr)
157 {
158         pte_t *pte, ptev;
159         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
160         unsigned int level;
161
162         pte = lookup_address(address, &level);
163         if (pte == NULL)
164                 return;         /* vaddr missing */
165
166         ptev = pte_wrprotect(*pte);
167
168         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
169                 BUG();
170 }
171
172 void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr)
173 {
174         pte_t *pte, ptev;
175         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
176         unsigned int level;
177
178         pte = lookup_address(address, &level);
179         if (pte == NULL)
180                 return;         /* vaddr missing */
181
182         ptev = pte_mkwrite(*pte);
183
184         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
185                 BUG();
186 }
187
188
189 static bool xen_page_pinned(void *ptr)
190 {
191         struct page *page = virt_to_page(ptr);
192
193         return PagePinned(page);
194 }
195
196 void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid)
197 {
198         struct multicall_space mcs;
199         struct mmu_update *u;
200
201         trace_xen_mmu_set_domain_pte(ptep, pteval, domid);
202
203         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*u));
204         u = mcs.args;
205
206         /* ptep might be kmapped when using 32-bit HIGHPTE */
207         u->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
208         u->val = pte_val_ma(pteval);
209
210         MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, domid);
211
212         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
213 }
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_set_domain_pte);
215
216 static void xen_extend_mmu_update(const struct mmu_update *update)
217 {
218         struct multicall_space mcs;
219         struct mmu_update *u;
220
221         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmu_update, sizeof(*u));
222
223         if (mcs.mc != NULL) {
224                 mcs.mc->args[1]++;
225         } else {
226                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
227                 MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
228         }
229
230         u = mcs.args;
231         *u = *update;
232 }
233
234 static void xen_extend_mmuext_op(const struct mmuext_op *op)
235 {
236         struct multicall_space mcs;
237         struct mmuext_op *u;
238
239         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmuext_op, sizeof(*u));
240
241         if (mcs.mc != NULL) {
242                 mcs.mc->args[1]++;
243         } else {
244                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
245                 MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
246         }
247
248         u = mcs.args;
249         *u = *op;
250 }
251
252 static void xen_set_pmd_hyper(pmd_t *ptr, pmd_t val)
253 {
254         struct mmu_update u;
255
256         preempt_disable();
257
258         xen_mc_batch();
259
260         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
261         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
262         u.val = pmd_val_ma(val);
263         xen_extend_mmu_update(&u);
264
265         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
266
267         preempt_enable();
268 }
269
270 static void xen_set_pmd(pmd_t *ptr, pmd_t val)
271 {
272         trace_xen_mmu_set_pmd(ptr, val);
273
274         /* If page is not pinned, we can just update the entry
275            directly */
276         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
277                 *ptr = val;
278                 return;
279         }
280
281         xen_set_pmd_hyper(ptr, val);
282 }
283
284 /*
285  * Associate a virtual page frame with a given physical page frame
286  * and protection flags for that frame.
287  */
288 void set_pte_mfn(unsigned long vaddr, unsigned long mfn, pgprot_t flags)
289 {
290         set_pte_vaddr(vaddr, mfn_pte(mfn, flags));
291 }
292
293 static bool xen_batched_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
294 {
295         struct mmu_update u;
296
297         if (paravirt_get_lazy_mode() != PARAVIRT_LAZY_MMU)
298                 return false;
299
300         xen_mc_batch();
301
302         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
303         u.val = pte_val_ma(pteval);
304         xen_extend_mmu_update(&u);
305
306         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
307
308         return true;
309 }
310
311 static inline void __xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
312 {
313         if (!xen_batched_set_pte(ptep, pteval)) {
314                 /*
315                  * Could call native_set_pte() here and trap and
316                  * emulate the PTE write but with 32-bit guests this
317                  * needs two traps (one for each of the two 32-bit
318                  * words in the PTE) so do one hypercall directly
319                  * instead.
320                  */
321                 struct mmu_update u;
322
323                 u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
324                 u.val = pte_val_ma(pteval);
325                 HYPERVISOR_mmu_update(&u, 1, NULL, DOMID_SELF);
326         }
327 }
328
329 static void xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
330 {
331         trace_xen_mmu_set_pte(ptep, pteval);
332         __xen_set_pte(ptep, pteval);
333 }
334
335 static void xen_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
336                     pte_t *ptep, pte_t pteval)
337 {
338         trace_xen_mmu_set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
339         __xen_set_pte(ptep, pteval);
340 }
341
342 pte_t xen_ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
343                                  unsigned long addr, pte_t *ptep)
344 {
345         /* Just return the pte as-is.  We preserve the bits on commit */
346         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_start(mm, addr, ptep, *ptep);
347         return *ptep;
348 }
349
350 void xen_ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
351                                  pte_t *ptep, pte_t pte)
352 {
353         struct mmu_update u;
354
355         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_commit(mm, addr, ptep, pte);
356         xen_mc_batch();
357
358         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD;
359         u.val = pte_val_ma(pte);
360         xen_extend_mmu_update(&u);
361
362         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
363 }
364
365 /* Assume pteval_t is equivalent to all the other *val_t types. */
366 static pteval_t pte_mfn_to_pfn(pteval_t val)
367 {
368         if (val & _PAGE_PRESENT) {
369                 unsigned long mfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
370                 unsigned long pfn = mfn_to_pfn(mfn);
371
372                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
373                 if (unlikely(pfn == ~0))
374                         val = flags & ~_PAGE_PRESENT;
375                 else
376                         val = ((pteval_t)pfn << PAGE_SHIFT) | flags;
377         }
378
379         return val;
380 }
381
382 static pteval_t pte_pfn_to_mfn(pteval_t val)
383 {
384         if (val & _PAGE_PRESENT) {
385                 unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
386                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
387                 unsigned long mfn;
388
389                 if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
390                         mfn = get_phys_to_machine(pfn);
391                 else
392                         mfn = pfn;
393                 /*
394                  * If there's no mfn for the pfn, then just create an
395                  * empty non-present pte.  Unfortunately this loses
396                  * information about the original pfn, so
397                  * pte_mfn_to_pfn is asymmetric.
398                  */
399                 if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY)) {
400                         mfn = 0;
401                         flags = 0;
402                 } else
403                         mfn &= ~(FOREIGN_FRAME_BIT | IDENTITY_FRAME_BIT);
404                 val = ((pteval_t)mfn << PAGE_SHIFT) | flags;
405         }
406
407         return val;
408 }
409
410 __visible pteval_t xen_pte_val(pte_t pte)
411 {
412         pteval_t pteval = pte.pte;
413 #if 0
414         /* If this is a WC pte, convert back from Xen WC to Linux WC */
415         if ((pteval & (_PAGE_PAT | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PAT) {
416                 WARN_ON(!pat_enabled);
417                 pteval = (pteval & ~_PAGE_PAT) | _PAGE_PWT;
418         }
419 #endif
420         return pte_mfn_to_pfn(pteval);
421 }
422 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pte_val);
423
424 __visible pgdval_t xen_pgd_val(pgd_t pgd)
425 {
426         return pte_mfn_to_pfn(pgd.pgd);
427 }
428 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pgd_val);
429
430 /*
431  * Xen's PAT setup is part of its ABI, though I assume entries 6 & 7
432  * are reserved for now, to correspond to the Intel-reserved PAT
433  * types.
434  *
435  * We expect Linux's PAT set as follows:
436  *
437  * Idx  PTE flags        Linux    Xen    Default
438  * 0                     WB       WB     WB
439  * 1            PWT      WC       WT     WT
440  * 2        PCD          UC-      UC-    UC-
441  * 3        PCD PWT      UC       UC     UC
442  * 4    PAT              WB       WC     WB
443  * 5    PAT     PWT      WC       WP     WT
444  * 6    PAT PCD          UC-      rsv    UC-
445  * 7    PAT PCD PWT      UC       rsv    UC
446  */
447
448 void xen_set_pat(u64 pat)
449 {
450         /* We expect Linux to use a PAT setting of
451          * UC UC- WC WB (ignoring the PAT flag) */
452         WARN_ON(pat != 0x0007010600070106ull);
453 }
454
455 __visible pte_t xen_make_pte(pteval_t pte)
456 {
457 #if 0
458         /* If Linux is trying to set a WC pte, then map to the Xen WC.
459          * If _PAGE_PAT is set, then it probably means it is really
460          * _PAGE_PSE, so avoid fiddling with the PAT mapping and hope
461          * things work out OK...
462          *
463          * (We should never see kernel mappings with _PAGE_PSE set,
464          * but we could see hugetlbfs mappings, I think.).
465          */
466         if (pat_enabled && !WARN_ON(pte & _PAGE_PAT)) {
467                 if ((pte & (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PWT)
468                         pte = (pte & ~(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) | _PAGE_PAT;
469         }
470 #endif
471         pte = pte_pfn_to_mfn(pte);
472
473         return native_make_pte(pte);
474 }
475 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pte);
476
477 __visible pgd_t xen_make_pgd(pgdval_t pgd)
478 {
479         pgd = pte_pfn_to_mfn(pgd);
480         return native_make_pgd(pgd);
481 }
482 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pgd);
483
484 __visible pmdval_t xen_pmd_val(pmd_t pmd)
485 {
486         return pte_mfn_to_pfn(pmd.pmd);
487 }
488 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pmd_val);
489
490 static void xen_set_pud_hyper(pud_t *ptr, pud_t val)
491 {
492         struct mmu_update u;
493
494         preempt_disable();
495
496         xen_mc_batch();
497
498         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
499         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
500         u.val = pud_val_ma(val);
501         xen_extend_mmu_update(&u);
502
503         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
504
505         preempt_enable();
506 }
507
508 static void xen_set_pud(pud_t *ptr, pud_t val)
509 {
510         trace_xen_mmu_set_pud(ptr, val);
511
512         /* If page is not pinned, we can just update the entry
513            directly */
514         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
515                 *ptr = val;
516                 return;
517         }
518
519         xen_set_pud_hyper(ptr, val);
520 }
521
522 #ifdef CONFIG_X86_PAE
523 static void xen_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
524 {
525         trace_xen_mmu_set_pte_atomic(ptep, pte);
526         set_64bit((u64 *)ptep, native_pte_val(pte));
527 }
528
529 static void xen_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
530 {
531         trace_xen_mmu_pte_clear(mm, addr, ptep);
532         if (!xen_batched_set_pte(ptep, native_make_pte(0)))
533                 native_pte_clear(mm, addr, ptep);
534 }
535
536 static void xen_pmd_clear(pmd_t *pmdp)
537 {
538         trace_xen_mmu_pmd_clear(pmdp);
539         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
540 }
541 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
542
543 __visible pmd_t xen_make_pmd(pmdval_t pmd)
544 {
545         pmd = pte_pfn_to_mfn(pmd);
546         return native_make_pmd(pmd);
547 }
548 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pmd);
549
550 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
551 __visible pudval_t xen_pud_val(pud_t pud)
552 {
553         return pte_mfn_to_pfn(pud.pud);
554 }
555 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pud_val);
556
557 __visible pud_t xen_make_pud(pudval_t pud)
558 {
559         pud = pte_pfn_to_mfn(pud);
560
561         return native_make_pud(pud);
562 }
563 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pud);
564
565 static pgd_t *xen_get_user_pgd(pgd_t *pgd)
566 {
567         pgd_t *pgd_page = (pgd_t *)(((unsigned long)pgd) & PAGE_MASK);
568         unsigned offset = pgd - pgd_page;
569         pgd_t *user_ptr = NULL;
570
571         if (offset < pgd_index(USER_LIMIT)) {
572                 struct page *page = virt_to_page(pgd_page);
573                 user_ptr = (pgd_t *)page->private;
574                 if (user_ptr)
575                         user_ptr += offset;
576         }
577
578         return user_ptr;
579 }
580
581 static void __xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
582 {
583         struct mmu_update u;
584
585         u.ptr = virt_to_machine(ptr).maddr;
586         u.val = pgd_val_ma(val);
587         xen_extend_mmu_update(&u);
588 }
589
590 /*
591  * Raw hypercall-based set_pgd, intended for in early boot before
592  * there's a page structure.  This implies:
593  *  1. The only existing pagetable is the kernel's
594  *  2. It is always pinned
595  *  3. It has no user pagetable attached to it
596  */
597 static void __init xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
598 {
599         preempt_disable();
600
601         xen_mc_batch();
602
603         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
604
605         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
606
607         preempt_enable();
608 }
609
610 static void xen_set_pgd(pgd_t *ptr, pgd_t val)
611 {
612         pgd_t *user_ptr = xen_get_user_pgd(ptr);
613
614         trace_xen_mmu_set_pgd(ptr, user_ptr, val);
615
616         /* If page is not pinned, we can just update the entry
617            directly */
618         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
619                 *ptr = val;
620                 if (user_ptr) {
621                         WARN_ON(xen_page_pinned(user_ptr));
622                         *user_ptr = val;
623                 }
624                 return;
625         }
626
627         /* If it's pinned, then we can at least batch the kernel and
628            user updates together. */
629         xen_mc_batch();
630
631         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
632         if (user_ptr)
633                 __xen_set_pgd_hyper(user_ptr, val);
634
635         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
636 }
637 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
638
639 /*
640  * (Yet another) pagetable walker.  This one is intended for pinning a
641  * pagetable.  This means that it walks a pagetable and calls the
642  * callback function on each page it finds making up the page table,
643  * at every level.  It walks the entire pagetable, but it only bothers
644  * pinning pte pages which are below limit.  In the normal case this
645  * will be STACK_TOP_MAX, but at boot we need to pin up to
646  * FIXADDR_TOP.
647  *
648  * For 32-bit the important bit is that we don't pin beyond there,
649  * because then we start getting into Xen's ptes.
650  *
651  * For 64-bit, we must skip the Xen hole in the middle of the address
652  * space, just after the big x86-64 virtual hole.
653  */
654 static int __xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
655                           int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
656                                       enum pt_level),
657                           unsigned long limit)
658 {
659         int flush = 0;
660         unsigned hole_low, hole_high;
661         unsigned pgdidx_limit, pudidx_limit, pmdidx_limit;
662         unsigned pgdidx, pudidx, pmdidx;
663
664         /* The limit is the last byte to be touched */
665         limit--;
666         BUG_ON(limit >= FIXADDR_TOP);
667
668         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
669                 return 0;
670
671         /*
672          * 64-bit has a great big hole in the middle of the address
673          * space, which contains the Xen mappings.  On 32-bit these
674          * will end up making a zero-sized hole and so is a no-op.
675          */
676         hole_low = pgd_index(USER_LIMIT);
677         hole_high = pgd_index(PAGE_OFFSET);
678
679         pgdidx_limit = pgd_index(limit);
680 #if PTRS_PER_PUD > 1
681         pudidx_limit = pud_index(limit);
682 #else
683         pudidx_limit = 0;
684 #endif
685 #if PTRS_PER_PMD > 1
686         pmdidx_limit = pmd_index(limit);
687 #else
688         pmdidx_limit = 0;
689 #endif
690
691         for (pgdidx = 0; pgdidx <= pgdidx_limit; pgdidx++) {
692                 pud_t *pud;
693
694                 if (pgdidx >= hole_low && pgdidx < hole_high)
695                         continue;
696
697                 if (!pgd_val(pgd[pgdidx]))
698                         continue;
699
700                 pud = pud_offset(&pgd[pgdidx], 0);
701
702                 if (PTRS_PER_PUD > 1) /* not folded */
703                         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pud), PT_PUD);
704
705                 for (pudidx = 0; pudidx < PTRS_PER_PUD; pudidx++) {
706                         pmd_t *pmd;
707
708                         if (pgdidx == pgdidx_limit &&
709                             pudidx > pudidx_limit)
710                                 goto out;
711
712                         if (pud_none(pud[pudidx]))
713                                 continue;
714
715                         pmd = pmd_offset(&pud[pudidx], 0);
716
717                         if (PTRS_PER_PMD > 1) /* not folded */
718                                 flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pmd), PT_PMD);
719
720                         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD; pmdidx++) {
721                                 struct page *pte;
722
723                                 if (pgdidx == pgdidx_limit &&
724                                     pudidx == pudidx_limit &&
725                                     pmdidx > pmdidx_limit)
726                                         goto out;
727
728                                 if (pmd_none(pmd[pmdidx]))
729                                         continue;
730
731                                 pte = pmd_page(pmd[pmdidx]);
732                                 flush |= (*func)(mm, pte, PT_PTE);
733                         }
734                 }
735         }
736
737 out:
738         /* Do the top level last, so that the callbacks can use it as
739            a cue to do final things like tlb flushes. */
740         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pgd), PT_PGD);
741
742         return flush;
743 }
744
745 static int xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm,
746                         int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
747                                     enum pt_level),
748                         unsigned long limit)
749 {
750         return __xen_pgd_walk(mm, mm->pgd, func, limit);
751 }
752
753 /* If we're using split pte locks, then take the page's lock and
754    return a pointer to it.  Otherwise return NULL. */
755 static spinlock_t *xen_pte_lock(struct page *page, struct mm_struct *mm)
756 {
757         spinlock_t *ptl = NULL;
758
759 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
760         ptl = ptlock_ptr(page);
761         spin_lock_nest_lock(ptl, &mm->page_table_lock);
762 #endif
763
764         return ptl;
765 }
766
767 static void xen_pte_unlock(void *v)
768 {
769         spinlock_t *ptl = v;
770         spin_unlock(ptl);
771 }
772
773 static void xen_do_pin(unsigned level, unsigned long pfn)
774 {
775         struct mmuext_op op;
776
777         op.cmd = level;
778         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
779
780         xen_extend_mmuext_op(&op);
781 }
782
783 static int xen_pin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
784                         enum pt_level level)
785 {
786         unsigned pgfl = TestSetPagePinned(page);
787         int flush;
788
789         if (pgfl)
790                 flush = 0;              /* already pinned */
791         else if (PageHighMem(page))
792                 /* kmaps need flushing if we found an unpinned
793                    highpage */
794                 flush = 1;
795         else {
796                 void *pt = lowmem_page_address(page);
797                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
798                 struct multicall_space mcs = __xen_mc_entry(0);
799                 spinlock_t *ptl;
800
801                 flush = 0;
802
803                 /*
804                  * We need to hold the pagetable lock between the time
805                  * we make the pagetable RO and when we actually pin
806                  * it.  If we don't, then other users may come in and
807                  * attempt to update the pagetable by writing it,
808                  * which will fail because the memory is RO but not
809                  * pinned, so Xen won't do the trap'n'emulate.
810                  *
811                  * If we're using split pte locks, we can't hold the
812                  * entire pagetable's worth of locks during the
813                  * traverse, because we may wrap the preempt count (8
814                  * bits).  The solution is to mark RO and pin each PTE
815                  * page while holding the lock.  This means the number
816                  * of locks we end up holding is never more than a
817                  * batch size (~32 entries, at present).
818                  *
819                  * If we're not using split pte locks, we needn't pin
820                  * the PTE pages independently, because we're
821                  * protected by the overall pagetable lock.
822                  */
823                 ptl = NULL;
824                 if (level == PT_PTE)
825                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
826
827                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
828                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO),
829                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
830
831                 if (ptl) {
832                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
833
834                         /* Queue a deferred unlock for when this batch
835                            is completed. */
836                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
837                 }
838         }
839
840         return flush;
841 }
842
843 /* This is called just after a mm has been created, but it has not
844    been used yet.  We need to make sure that its pagetable is all
845    read-only, and can be pinned. */
846 static void __xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
847 {
848         trace_xen_mmu_pgd_pin(mm, pgd);
849
850         xen_mc_batch();
851
852         if (__xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_pin_page, USER_LIMIT)) {
853                 /* re-enable interrupts for flushing */
854                 xen_mc_issue(0);
855
856                 kmap_flush_unused();
857
858                 xen_mc_batch();
859         }
860
861 #ifdef CONFIG_X86_64
862         {
863                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
864
865                 xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
866
867                 if (user_pgd) {
868                         xen_pin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
869                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
870                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
871                 }
872         }
873 #else /* CONFIG_X86_32 */
874 #ifdef CONFIG_X86_PAE
875         /* Need to make sure unshared kernel PMD is pinnable */
876         xen_pin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
877                      PT_PMD);
878 #endif
879         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
880 #endif /* CONFIG_X86_64 */
881         xen_mc_issue(0);
882 }
883
884 static void xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm)
885 {
886         __xen_pgd_pin(mm, mm->pgd);
887 }
888
889 /*
890  * On save, we need to pin all pagetables to make sure they get their
891  * mfns turned into pfns.  Search the list for any unpinned pgds and pin
892  * them (unpinned pgds are not currently in use, probably because the
893  * process is under construction or destruction).
894  *
895  * Expected to be called in stop_machine() ("equivalent to taking
896  * every spinlock in the system"), so the locking doesn't really
897  * matter all that much.
898  */
899 void xen_mm_pin_all(void)
900 {
901         struct page *page;
902
903         spin_lock(&pgd_lock);
904
905         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
906                 if (!PagePinned(page)) {
907                         __xen_pgd_pin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
908                         SetPageSavePinned(page);
909                 }
910         }
911
912         spin_unlock(&pgd_lock);
913 }
914
915 /*
916  * The init_mm pagetable is really pinned as soon as its created, but
917  * that's before we have page structures to store the bits.  So do all
918  * the book-keeping now.
919  */
920 static int __init xen_mark_pinned(struct mm_struct *mm, struct page *page,
921                                   enum pt_level level)
922 {
923         SetPagePinned(page);
924         return 0;
925 }
926
927 static void __init xen_mark_init_mm_pinned(void)
928 {
929         xen_pgd_walk(&init_mm, xen_mark_pinned, FIXADDR_TOP);
930 }
931
932 static int xen_unpin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
933                           enum pt_level level)
934 {
935         unsigned pgfl = TestClearPagePinned(page);
936
937         if (pgfl && !PageHighMem(page)) {
938                 void *pt = lowmem_page_address(page);
939                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
940                 spinlock_t *ptl = NULL;
941                 struct multicall_space mcs;
942
943                 /*
944                  * Do the converse to pin_page.  If we're using split
945                  * pte locks, we must be holding the lock for while
946                  * the pte page is unpinned but still RO to prevent
947                  * concurrent updates from seeing it in this
948                  * partially-pinned state.
949                  */
950                 if (level == PT_PTE) {
951                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
952
953                         if (ptl)
954                                 xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
955                 }
956
957                 mcs = __xen_mc_entry(0);
958
959                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
960                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL),
961                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
962
963                 if (ptl) {
964                         /* unlock when batch completed */
965                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
966                 }
967         }
968
969         return 0;               /* never need to flush on unpin */
970 }
971
972 /* Release a pagetables pages back as normal RW */
973 static void __xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
974 {
975         trace_xen_mmu_pgd_unpin(mm, pgd);
976
977         xen_mc_batch();
978
979         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
980
981 #ifdef CONFIG_X86_64
982         {
983                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
984
985                 if (user_pgd) {
986                         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
987                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
988                         xen_unpin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
989                 }
990         }
991 #endif
992
993 #ifdef CONFIG_X86_PAE
994         /* Need to make sure unshared kernel PMD is unpinned */
995         xen_unpin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
996                        PT_PMD);
997 #endif
998
999         __xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_unpin_page, USER_LIMIT);
1000
1001         xen_mc_issue(0);
1002 }
1003
1004 static void xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm)
1005 {
1006         __xen_pgd_unpin(mm, mm->pgd);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * On resume, undo any pinning done at save, so that the rest of the
1011  * kernel doesn't see any unexpected pinned pagetables.
1012  */
1013 void xen_mm_unpin_all(void)
1014 {
1015         struct page *page;
1016
1017         spin_lock(&pgd_lock);
1018
1019         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1020                 if (PageSavePinned(page)) {
1021                         BUG_ON(!PagePinned(page));
1022                         __xen_pgd_unpin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
1023                         ClearPageSavePinned(page);
1024                 }
1025         }
1026
1027         spin_unlock(&pgd_lock);
1028 }
1029
1030 static void xen_activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
1031 {
1032         spin_lock(&next->page_table_lock);
1033         xen_pgd_pin(next);
1034         spin_unlock(&next->page_table_lock);
1035 }
1036
1037 static void xen_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
1038 {
1039         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1040         xen_pgd_pin(mm);
1041         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1042 }
1043
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 /* Another cpu may still have their %cr3 pointing at the pagetable, so
1047    we need to repoint it somewhere else before we can unpin it. */
1048 static void drop_other_mm_ref(void *info)
1049 {
1050         struct mm_struct *mm = info;
1051         struct mm_struct *active_mm;
1052
1053         active_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.active_mm);
1054
1055         if (active_mm == mm && this_cpu_read(cpu_tlbstate.state) != TLBSTATE_OK)
1056                 leave_mm(smp_processor_id());
1057
1058         /* If this cpu still has a stale cr3 reference, then make sure
1059            it has been flushed. */
1060         if (this_cpu_read(xen_current_cr3) == __pa(mm->pgd))
1061                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1062 }
1063
1064 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1065 {
1066         cpumask_var_t mask;
1067         unsigned cpu;
1068
1069         if (current->active_mm == mm) {
1070                 if (current->mm == mm)
1071                         load_cr3(swapper_pg_dir);
1072                 else
1073                         leave_mm(smp_processor_id());
1074         }
1075
1076         /* Get the "official" set of cpus referring to our pagetable. */
1077         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_ATOMIC)) {
1078                 for_each_online_cpu(cpu) {
1079                         if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(mm))
1080                             && per_cpu(xen_current_cr3, cpu) != __pa(mm->pgd))
1081                                 continue;
1082                         smp_call_function_single(cpu, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1083                 }
1084                 return;
1085         }
1086         cpumask_copy(mask, mm_cpumask(mm));
1087
1088         /* It's possible that a vcpu may have a stale reference to our
1089            cr3, because its in lazy mode, and it hasn't yet flushed
1090            its set of pending hypercalls yet.  In this case, we can
1091            look at its actual current cr3 value, and force it to flush
1092            if needed. */
1093         for_each_online_cpu(cpu) {
1094                 if (per_cpu(xen_current_cr3, cpu) == __pa(mm->pgd))
1095                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
1096         }
1097
1098         if (!cpumask_empty(mask))
1099                 smp_call_function_many(mask, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1100         free_cpumask_var(mask);
1101 }
1102 #else
1103 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1104 {
1105         if (current->active_mm == mm)
1106                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1107 }
1108 #endif
1109
1110 /*
1111  * While a process runs, Xen pins its pagetables, which means that the
1112  * hypervisor forces it to be read-only, and it controls all updates
1113  * to it.  This means that all pagetable updates have to go via the
1114  * hypervisor, which is moderately expensive.
1115  *
1116  * Since we're pulling the pagetable down, we switch to use init_mm,
1117  * unpin old process pagetable and mark it all read-write, which
1118  * allows further operations on it to be simple memory accesses.
1119  *
1120  * The only subtle point is that another CPU may be still using the
1121  * pagetable because of lazy tlb flushing.  This means we need need to
1122  * switch all CPUs off this pagetable before we can unpin it.
1123  */
1124 static void xen_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
1125 {
1126         get_cpu();              /* make sure we don't move around */
1127         xen_drop_mm_ref(mm);
1128         put_cpu();
1129
1130         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1131
1132         /* pgd may not be pinned in the error exit path of execve */
1133         if (xen_page_pinned(mm->pgd))
1134                 xen_pgd_unpin(mm);
1135
1136         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1137 }
1138
1139 static void xen_post_allocator_init(void);
1140
1141 #ifdef CONFIG_X86_64
1142 static void __init xen_cleanhighmap(unsigned long vaddr,
1143                                     unsigned long vaddr_end)
1144 {
1145         unsigned long kernel_end = roundup((unsigned long)_brk_end, PMD_SIZE) - 1;
1146         pmd_t *pmd = level2_kernel_pgt + pmd_index(vaddr);
1147
1148         /* NOTE: The loop is more greedy than the cleanup_highmap variant.
1149          * We include the PMD passed in on _both_ boundaries. */
1150         for (; vaddr <= vaddr_end && (pmd < (level2_kernel_pgt + PAGE_SIZE));
1151                         pmd++, vaddr += PMD_SIZE) {
1152                 if (pmd_none(*pmd))
1153                         continue;
1154                 if (vaddr < (unsigned long) _text || vaddr > kernel_end)
1155                         set_pmd(pmd, __pmd(0));
1156         }
1157         /* In case we did something silly, we should crash in this function
1158          * instead of somewhere later and be confusing. */
1159         xen_mc_flush();
1160 }
1161 static void __init xen_pagetable_p2m_copy(void)
1162 {
1163         unsigned long size;
1164         unsigned long addr;
1165         unsigned long new_mfn_list;
1166
1167         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1168                 return;
1169
1170         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1171
1172         new_mfn_list = xen_revector_p2m_tree();
1173         /* No memory or already called. */
1174         if (!new_mfn_list || new_mfn_list == xen_start_info->mfn_list)
1175                 return;
1176
1177         /* using __ka address and sticking INVALID_P2M_ENTRY! */
1178         memset((void *)xen_start_info->mfn_list, 0xff, size);
1179
1180         /* We should be in __ka space. */
1181         BUG_ON(xen_start_info->mfn_list < __START_KERNEL_map);
1182         addr = xen_start_info->mfn_list;
1183         /* We roundup to the PMD, which means that if anybody at this stage is
1184          * using the __ka address of xen_start_info or xen_start_info->shared_info
1185          * they are in going to crash. Fortunatly we have already revectored
1186          * in xen_setup_kernel_pagetable and in xen_setup_shared_info. */
1187         size = roundup(size, PMD_SIZE);
1188         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1189
1190         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1191         memblock_free(__pa(xen_start_info->mfn_list), size);
1192         /* And revector! Bye bye old array */
1193         xen_start_info->mfn_list = new_mfn_list;
1194
1195         /* At this stage, cleanup_highmap has already cleaned __ka space
1196          * from _brk_limit way up to the max_pfn_mapped (which is the end of
1197          * the ramdisk). We continue on, erasing PMD entries that point to page
1198          * tables - do note that they are accessible at this stage via __va.
1199          * For good measure we also round up to the PMD - which means that if
1200          * anybody is using __ka address to the initial boot-stack - and try
1201          * to use it - they are going to crash. The xen_start_info has been
1202          * taken care of already in xen_setup_kernel_pagetable. */
1203         addr = xen_start_info->pt_base;
1204         size = roundup(xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE, PMD_SIZE);
1205
1206         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1207         xen_start_info->pt_base = (unsigned long)__va(__pa(xen_start_info->pt_base));
1208 #ifdef DEBUG
1209         /* This is superflous and is not neccessary, but you know what
1210          * lets do it. The MODULES_VADDR -> MODULES_END should be clear of
1211          * anything at this stage. */
1212         xen_cleanhighmap(MODULES_VADDR, roundup(MODULES_VADDR, PUD_SIZE) - 1);
1213 #endif
1214 }
1215 #endif
1216
1217 static void __init xen_pagetable_init(void)
1218 {
1219         paging_init();
1220         xen_setup_shared_info();
1221 #ifdef CONFIG_X86_64
1222         xen_pagetable_p2m_copy();
1223 #endif
1224         xen_post_allocator_init();
1225 }
1226 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
1227 {
1228         this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
1229 }
1230
1231 static unsigned long xen_read_cr2(void)
1232 {
1233         return this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
1234 }
1235
1236 unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
1237 {
1238         return this_cpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
1239 }
1240
1241 void xen_flush_tlb_all(void)
1242 {
1243         struct mmuext_op *op;
1244         struct multicall_space mcs;
1245
1246         trace_xen_mmu_flush_tlb_all(0);
1247
1248         preempt_disable();
1249
1250         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1251
1252         op = mcs.args;
1253         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL;
1254         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1255
1256         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1257
1258         preempt_enable();
1259 }
1260 static void xen_flush_tlb(void)
1261 {
1262         struct mmuext_op *op;
1263         struct multicall_space mcs;
1264
1265         trace_xen_mmu_flush_tlb(0);
1266
1267         preempt_disable();
1268
1269         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1270
1271         op = mcs.args;
1272         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
1273         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1274
1275         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1276
1277         preempt_enable();
1278 }
1279
1280 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
1281 {
1282         struct mmuext_op *op;
1283         struct multicall_space mcs;
1284
1285         trace_xen_mmu_flush_tlb_single(addr);
1286
1287         preempt_disable();
1288
1289         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1290         op = mcs.args;
1291         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
1292         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
1293         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1294
1295         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1296
1297         preempt_enable();
1298 }
1299
1300 static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
1301                                  struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1302                                  unsigned long end)
1303 {
1304         struct {
1305                 struct mmuext_op op;
1306 #ifdef CONFIG_SMP
1307                 DECLARE_BITMAP(mask, num_processors);
1308 #else
1309                 DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
1310 #endif
1311         } *args;
1312         struct multicall_space mcs;
1313
1314         trace_xen_mmu_flush_tlb_others(cpus, mm, start, end);
1315
1316         if (cpumask_empty(cpus))
1317                 return;         /* nothing to do */
1318
1319         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
1320         args = mcs.args;
1321         args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
1322
1323         /* Remove us, and any offline CPUS. */
1324         cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
1325         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
1326
1327         args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
1328         if (end != TLB_FLUSH_ALL && (end - start) <= PAGE_SIZE) {
1329                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
1330                 args->op.arg1.linear_addr = start;
1331         }
1332
1333         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1334
1335         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1336 }
1337
1338 static unsigned long xen_read_cr3(void)
1339 {
1340         return this_cpu_read(xen_cr3);
1341 }
1342
1343 static void set_current_cr3(void *v)
1344 {
1345         this_cpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
1346 }
1347
1348 static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
1349 {
1350         struct mmuext_op op;
1351         unsigned long mfn;
1352
1353         trace_xen_mmu_write_cr3(kernel, cr3);
1354
1355         if (cr3)
1356                 mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
1357         else
1358                 mfn = 0;
1359
1360         WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
1361
1362         op.cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
1363         op.arg1.mfn = mfn;
1364
1365         xen_extend_mmuext_op(&op);
1366
1367         if (kernel) {
1368                 this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1369
1370                 /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
1371                    been submitted. */
1372                 xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
1373         }
1374 }
1375 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
1376 {
1377         BUG_ON(preemptible());
1378
1379         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1380
1381         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1382            respect to ipis */
1383         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1384
1385         __xen_write_cr3(true, cr3);
1386
1387 #ifdef CONFIG_X86_64
1388         {
1389                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
1390                 if (user_pgd)
1391                         __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
1392                 else
1393                         __xen_write_cr3(false, 0);
1394         }
1395 #endif
1396
1397         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1398 }
1399
1400 #ifdef CONFIG_X86_64
1401 /*
1402  * At the start of the day - when Xen launches a guest, it has already
1403  * built pagetables for the guest. We diligently look over them
1404  * in xen_setup_kernel_pagetable and graft as appropiate them in the
1405  * init_level4_pgt and its friends. Then when we are happy we load
1406  * the new init_level4_pgt - and continue on.
1407  *
1408  * The generic code starts (start_kernel) and 'init_mem_mapping' sets
1409  * up the rest of the pagetables. When it has completed it loads the cr3.
1410  * N.B. that baremetal would start at 'start_kernel' (and the early
1411  * #PF handler would create bootstrap pagetables) - so we are running
1412  * with the same assumptions as what to do when write_cr3 is executed
1413  * at this point.
1414  *
1415  * Since there are no user-page tables at all, we have two variants
1416  * of xen_write_cr3 - the early bootup (this one), and the late one
1417  * (xen_write_cr3). The reason we have to do that is that in 64-bit
1418  * the Linux kernel and user-space are both in ring 3 while the
1419  * hypervisor is in ring 0.
1420  */
1421 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1422 {
1423         BUG_ON(preemptible());
1424
1425         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1426
1427         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1428            respect to ipis */
1429         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1430
1431         __xen_write_cr3(true, cr3);
1432
1433         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1434 }
1435 #endif
1436
1437 static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
1438 {
1439         pgd_t *pgd = mm->pgd;
1440         int ret = 0;
1441
1442         BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
1443
1444 #ifdef CONFIG_X86_64
1445         {
1446                 struct page *page = virt_to_page(pgd);
1447                 pgd_t *user_pgd;
1448
1449                 BUG_ON(page->private != 0);
1450
1451                 ret = -ENOMEM;
1452
1453                 user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1454                 page->private = (unsigned long)user_pgd;
1455
1456                 if (user_pgd != NULL) {
1457                         user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_ADDR)] =
1458                                 __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
1459                         ret = 0;
1460                 }
1461
1462                 BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
1463         }
1464 #endif
1465
1466         return ret;
1467 }
1468
1469 static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1470 {
1471 #ifdef CONFIG_X86_64
1472         pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1473
1474         if (user_pgd)
1475                 free_page((unsigned long)user_pgd);
1476 #endif
1477 }
1478
1479 #ifdef CONFIG_X86_32
1480 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1481 {
1482         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
1483         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
1484                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
1485                                pte_val_ma(pte));
1486
1487         return pte;
1488 }
1489 #else /* CONFIG_X86_64 */
1490 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1491 {
1492         return pte;
1493 }
1494 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1495
1496 /*
1497  * Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
1498  * doesn't allow RO page table pages to be remapped RW.
1499  *
1500  * If there is no MFN for this PFN then this page is initially
1501  * ballooned out so clear the PTE (as in decrease_reservation() in
1502  * drivers/xen/balloon.c).
1503  *
1504  * Many of these PTE updates are done on unpinned and writable pages
1505  * and doing a hypercall for these is unnecessary and expensive.  At
1506  * this point it is not possible to tell if a page is pinned or not,
1507  * so always write the PTE directly and rely on Xen trapping and
1508  * emulating any updates as necessary.
1509  */
1510 static void __init xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
1511 {
1512         if (pte_mfn(pte) != INVALID_P2M_ENTRY)
1513                 pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
1514         else
1515                 pte = __pte_ma(0);
1516
1517         native_set_pte(ptep, pte);
1518 }
1519
1520 static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1521 {
1522         struct mmuext_op op;
1523         op.cmd = cmd;
1524         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1525         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
1526                 BUG();
1527 }
1528
1529 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
1530    everything is pinned. */
1531 static void __init xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1532 {
1533 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1534         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1535 #endif
1536         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1537         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1538 }
1539
1540 /* Used for pmd and pud */
1541 static void __init xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1542 {
1543 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1544         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1545 #endif
1546         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1547 }
1548
1549 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
1550    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
1551 static void __init xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
1552 {
1553         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1554         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1555 }
1556
1557 static void __init xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
1558 {
1559         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1560 }
1561
1562 static inline void __pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1563 {
1564         struct multicall_space mcs;
1565         struct mmuext_op *op;
1566
1567         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1568         op = mcs.args;
1569         op->cmd = cmd;
1570         op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1571
1572         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
1573 }
1574
1575 static inline void __set_pfn_prot(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1576 {
1577         struct multicall_space mcs;
1578         unsigned long addr = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
1579
1580         mcs = __xen_mc_entry(0);
1581         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)addr,
1582                                 pfn_pte(pfn, prot), 0);
1583 }
1584
1585 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
1586    attached to a pinned pagetable. */
1587 static inline void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn,
1588                                     unsigned level)
1589 {
1590         bool pinned = PagePinned(virt_to_page(mm->pgd));
1591
1592         trace_xen_mmu_alloc_ptpage(mm, pfn, level, pinned);
1593
1594         if (pinned) {
1595                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1596
1597                 SetPagePinned(page);
1598
1599                 if (!PageHighMem(page)) {
1600                         xen_mc_batch();
1601
1602                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
1603
1604                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1605                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1606
1607                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1608                 } else {
1609                         /* make sure there are no stray mappings of
1610                            this page */
1611                         kmap_flush_unused();
1612                 }
1613         }
1614 }
1615
1616 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1617 {
1618         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
1619 }
1620
1621 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1622 {
1623         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
1624 }
1625
1626 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
1627 static inline void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
1628 {
1629         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1630         bool pinned = PagePinned(page);
1631
1632         trace_xen_mmu_release_ptpage(pfn, level, pinned);
1633
1634         if (pinned) {
1635                 if (!PageHighMem(page)) {
1636                         xen_mc_batch();
1637
1638                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1639                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1640
1641                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL);
1642
1643                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1644                 }
1645                 ClearPagePinned(page);
1646         }
1647 }
1648
1649 static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
1650 {
1651         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
1652 }
1653
1654 static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
1655 {
1656         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
1657 }
1658
1659 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1660 static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1661 {
1662         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
1663 }
1664
1665 static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
1666 {
1667         xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
1668 }
1669 #endif
1670
1671 void __init xen_reserve_top(void)
1672 {
1673 #ifdef CONFIG_X86_32
1674         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1675         struct xen_platform_parameters pp;
1676
1677         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1678                 top = pp.virt_start;
1679
1680         reserve_top_address(-top);
1681 #endif  /* CONFIG_X86_32 */
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
1686  * all we have until the physical memory mapping has been set up.
1687  */
1688 static void *__ka(phys_addr_t paddr)
1689 {
1690 #ifdef CONFIG_X86_64
1691         return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
1692 #else
1693         return __va(paddr);
1694 #endif
1695 }
1696
1697 /* Convert a machine address to physical address */
1698 static unsigned long m2p(phys_addr_t maddr)
1699 {
1700         phys_addr_t paddr;
1701
1702         maddr &= PTE_PFN_MASK;
1703         paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1704
1705         return paddr;
1706 }
1707
1708 /* Convert a machine address to kernel virtual */
1709 static void *m2v(phys_addr_t maddr)
1710 {
1711         return __ka(m2p(maddr));
1712 }
1713
1714 /* Set the page permissions on an identity-mapped pages */
1715 static void set_page_prot_flags(void *addr, pgprot_t prot, unsigned long flags)
1716 {
1717         unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
1718         pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
1719
1720         /* For PVH no need to set R/O or R/W to pin them or unpin them. */
1721         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1722                 return;
1723
1724         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, flags))
1725                 BUG();
1726 }
1727 static void set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
1728 {
1729         return set_page_prot_flags(addr, prot, UVMF_NONE);
1730 }
1731 #ifdef CONFIG_X86_32
1732 static void __init xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
1733 {
1734         unsigned pmdidx, pteidx;
1735         unsigned ident_pte;
1736         unsigned long pfn;
1737
1738         level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
1739                                       PAGE_SIZE);
1740
1741         ident_pte = 0;
1742         pfn = 0;
1743         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
1744                 pte_t *pte_page;
1745
1746                 /* Reuse or allocate a page of ptes */
1747                 if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
1748                         pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
1749                 else {
1750                         /* Check for free pte pages */
1751                         if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
1752                                 break;
1753
1754                         pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
1755                         ident_pte += PTRS_PER_PTE;
1756
1757                         pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
1758                 }
1759
1760                 /* Install mappings */
1761                 for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
1762                         pte_t pte;
1763
1764 #ifdef CONFIG_X86_32
1765                         if (pfn > max_pfn_mapped)
1766                                 max_pfn_mapped = pfn;
1767 #endif
1768
1769                         if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
1770                                 continue;
1771
1772                         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
1773                         pte_page[pteidx] = pte;
1774                 }
1775         }
1776
1777         for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
1778                 set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
1779
1780         set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1781 }
1782 #endif
1783 void __init xen_setup_machphys_mapping(void)
1784 {
1785         struct xen_machphys_mapping mapping;
1786
1787         if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_machphys_mapping, &mapping) == 0) {
1788                 machine_to_phys_mapping = (unsigned long *)mapping.v_start;
1789                 machine_to_phys_nr = mapping.max_mfn + 1;
1790         } else {
1791                 machine_to_phys_nr = MACH2PHYS_NR_ENTRIES;
1792         }
1793 #ifdef CONFIG_X86_32
1794         WARN_ON((machine_to_phys_mapping + (machine_to_phys_nr - 1))
1795                 < machine_to_phys_mapping);
1796 #endif
1797 }
1798
1799 #ifdef CONFIG_X86_64
1800 static void convert_pfn_mfn(void *v)
1801 {
1802         pte_t *pte = v;
1803         int i;
1804
1805         /* All levels are converted the same way, so just treat them
1806            as ptes. */
1807         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
1808                 pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
1809 }
1810 static void __init check_pt_base(unsigned long *pt_base, unsigned long *pt_end,
1811                                  unsigned long addr)
1812 {
1813         if (*pt_base == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1814                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1815                 clear_page((void *)addr);
1816                 (*pt_base)++;
1817         }
1818         if (*pt_end == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1819                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1820                 clear_page((void *)addr);
1821                 (*pt_end)--;
1822         }
1823 }
1824 /*
1825  * Set up the initial kernel pagetable.
1826  *
1827  * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
1828  * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
1829  * level2_ident_pgt, and level2_kernel_pgt.  This means that only the
1830  * kernel has a physical mapping to start with - but that's enough to
1831  * get __va working.  We need to fill in the rest of the physical
1832  * mapping once some sort of allocator has been set up.  NOTE: for
1833  * PVH, the page tables are native.
1834  */
1835 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1836 {
1837         pud_t *l3;
1838         pmd_t *l2;
1839         unsigned long addr[3];
1840         unsigned long pt_base, pt_end;
1841         unsigned i;
1842
1843         /* max_pfn_mapped is the last pfn mapped in the initial memory
1844          * mappings. Considering that on Xen after the kernel mappings we
1845          * have the mappings of some pages that don't exist in pfn space, we
1846          * set max_pfn_mapped to the last real pfn mapped. */
1847         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->mfn_list));
1848
1849         pt_base = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base));
1850         pt_end = pt_base + xen_start_info->nr_pt_frames;
1851
1852         /* Zap identity mapping */
1853         init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
1854
1855         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1856                 /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
1857                 /* L4[272] -> level3_ident_pgt
1858                  * L4[511] -> level3_kernel_pgt */
1859                 convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
1860
1861                 /* L3_i[0] -> level2_ident_pgt */
1862                 convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
1863                 /* L3_k[510] -> level2_kernel_pgt
1864                  * L3_k[511] -> level2_fixmap_pgt */
1865                 convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
1866
1867                 /* L3_k[511][506] -> level1_fixmap_pgt */
1868                 convert_pfn_mfn(level2_fixmap_pgt);
1869         }
1870         /* We get [511][511] and have Xen's version of level2_kernel_pgt */
1871         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
1872         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
1873
1874         addr[0] = (unsigned long)pgd;
1875         addr[1] = (unsigned long)l3;
1876         addr[2] = (unsigned long)l2;
1877         /* Graft it onto L4[272][0]. Note that we creating an aliasing problem:
1878          * Both L4[272][0] and L4[511][510] have entries that point to the same
1879          * L2 (PMD) tables. Meaning that if you modify it in __va space
1880          * it will be also modified in the __ka space! (But if you just
1881          * modify the PMD table to point to other PTE's or none, then you
1882          * are OK - which is what cleanup_highmap does) */
1883         copy_page(level2_ident_pgt, l2);
1884         /* Graft it onto L4[511][510] */
1885         copy_page(level2_kernel_pgt, l2);
1886
1887         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1888                 /* Make pagetable pieces RO */
1889                 set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1890                 set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1891                 set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1892                 set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
1893                 set_page_prot(level2_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1894                 set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1895                 set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1896                 set_page_prot(level1_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1897
1898                 /* Pin down new L4 */
1899                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
1900                                   PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
1901
1902                 /* Unpin Xen-provided one */
1903                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1904
1905                 /*
1906                  * At this stage there can be no user pgd, and no page
1907                  * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
1908                  * pgd.
1909                  */
1910                 xen_mc_batch();
1911                 __xen_write_cr3(true, __pa(init_level4_pgt));
1912                 xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
1913         } else
1914                 native_write_cr3(__pa(init_level4_pgt));
1915
1916         /* We can't that easily rip out L3 and L2, as the Xen pagetables are
1917          * set out this way: [L4], [L1], [L2], [L3], [L1], [L1] ...  for
1918          * the initial domain. For guests using the toolstack, they are in:
1919          * [L4], [L3], [L2], [L1], [L1], order .. So for dom0 we can only
1920          * rip out the [L4] (pgd), but for guests we shave off three pages.
1921          */
1922         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(addr); i++)
1923                 check_pt_base(&pt_base, &pt_end, addr[i]);
1924
1925         /* Our (by three pages) smaller Xen pagetable that we are using */
1926         memblock_reserve(PFN_PHYS(pt_base), (pt_end - pt_base) * PAGE_SIZE);
1927         /* Revector the xen_start_info */
1928         xen_start_info = (struct start_info *)__va(__pa(xen_start_info));
1929 }
1930 #else   /* !CONFIG_X86_64 */
1931 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, initial_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1932 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, swapper_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1933
1934 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1935 {
1936         unsigned long pfn = PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir));
1937
1938         BUG_ON(read_cr3() != __pa(initial_page_table));
1939         BUG_ON(cr3 != __pa(swapper_pg_dir));
1940
1941         /*
1942          * We are switching to swapper_pg_dir for the first time (from
1943          * initial_page_table) and therefore need to mark that page
1944          * read-only and then pin it.
1945          *
1946          * Xen disallows sharing of kernel PMDs for PAE
1947          * guests. Therefore we must copy the kernel PMD from
1948          * initial_page_table into a new kernel PMD to be used in
1949          * swapper_pg_dir.
1950          */
1951         swapper_kernel_pmd =
1952                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1953         copy_page(swapper_kernel_pmd, initial_kernel_pmd);
1954         swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1955                 __pgd(__pa(swapper_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1956         set_page_prot(swapper_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1957
1958         set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
1959         xen_write_cr3(cr3);
1960         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, pfn);
1961
1962         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
1963                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1964         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL);
1965         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL);
1966
1967         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
1968 }
1969
1970 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1971 {
1972         pmd_t *kernel_pmd;
1973
1974         initial_kernel_pmd =
1975                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1976
1977         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
1978                                   xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
1979                                   512*1024);
1980
1981         kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
1982         copy_page(initial_kernel_pmd, kernel_pmd);
1983
1984         xen_map_identity_early(initial_kernel_pmd, max_pfn);
1985
1986         copy_page(initial_page_table, pgd);
1987         initial_page_table[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1988                 __pgd(__pa(initial_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1989
1990         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1991         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL_RO);
1992         set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
1993
1994         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1995
1996         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE,
1997                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1998         xen_write_cr3(__pa(initial_page_table));
1999
2000         memblock_reserve(__pa(xen_start_info->pt_base),
2001                          xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE);
2002 }
2003 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
2004
2005 static unsigned char dummy_mapping[PAGE_SIZE] __page_aligned_bss;
2006
2007 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
2008 {
2009         pte_t pte;
2010
2011         phys >>= PAGE_SHIFT;
2012
2013         switch (idx) {
2014         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
2015         case FIX_RO_IDT:
2016 #ifdef CONFIG_X86_32
2017         case FIX_WP_TEST:
2018 # ifdef CONFIG_HIGHMEM
2019         case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
2020 # endif
2021 #else
2022         case VSYSCALL_PAGE:
2023 #endif
2024         case FIX_TEXT_POKE0:
2025         case FIX_TEXT_POKE1:
2026                 /* All local page mappings */
2027                 pte = pfn_pte(phys, prot);
2028                 break;
2029
2030 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2031         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
2032                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2033                 break;
2034 #endif
2035
2036 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
2037         case FIX_IO_APIC_BASE_0 ... FIX_IO_APIC_BASE_END:
2038                 /*
2039                  * We just don't map the IO APIC - all access is via
2040                  * hypercalls.  Keep the address in the pte for reference.
2041                  */
2042                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2043                 break;
2044 #endif
2045
2046         case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
2047                 /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
2048                    IO domain */
2049                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2050                 break;
2051
2052         default:
2053                 /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
2054                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2055                 break;
2056         }
2057
2058         __native_set_fixmap(idx, pte);
2059
2060 #ifdef CONFIG_X86_64
2061         /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
2062            pagetable vsyscall mapping. */
2063         if (idx == VSYSCALL_PAGE) {
2064                 unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
2065                 set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
2066         }
2067 #endif
2068 }
2069
2070 static void __init xen_post_allocator_init(void)
2071 {
2072         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2073                 return;
2074
2075         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
2076         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
2077         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
2078 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2079         pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
2080 #endif
2081
2082         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
2083            (which it hasn't) */
2084         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
2085         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
2086         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
2087         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
2088 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2089         pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
2090         pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
2091 #endif
2092
2093 #ifdef CONFIG_X86_64
2094         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
2095         SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
2096 #endif
2097         xen_mark_init_mm_pinned();
2098 }
2099
2100 static void xen_leave_lazy_mmu(void)
2101 {
2102         preempt_disable();
2103         xen_mc_flush();
2104         paravirt_leave_lazy_mmu();
2105         preempt_enable();
2106 }
2107
2108 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initconst = {
2109         .read_cr2 = xen_read_cr2,
2110         .write_cr2 = xen_write_cr2,
2111
2112         .read_cr3 = xen_read_cr3,
2113         .write_cr3 = xen_write_cr3_init,
2114
2115         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
2116         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
2117         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
2118         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
2119
2120         .pte_update = paravirt_nop,
2121         .pte_update_defer = paravirt_nop,
2122
2123         .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
2124         .pgd_free = xen_pgd_free,
2125
2126         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
2127         .release_pte = xen_release_pte_init,
2128         .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
2129         .release_pmd = xen_release_pmd_init,
2130
2131         .set_pte = xen_set_pte_init,
2132         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
2133         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
2134
2135         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
2136         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
2137
2138         .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
2139         .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
2140
2141         .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
2142         .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
2143
2144 #ifdef CONFIG_X86_PAE
2145         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
2146         .pte_clear = xen_pte_clear,
2147         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
2148 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
2149         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
2150
2151         .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
2152         .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
2153
2154 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2155         .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
2156         .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
2157         .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
2158
2159         .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
2160         .release_pud = xen_release_pmd_init,
2161 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
2162
2163         .activate_mm = xen_activate_mm,
2164         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
2165         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
2166
2167         .lazy_mode = {
2168                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
2169                 .leave = xen_leave_lazy_mmu,
2170                 .flush = paravirt_flush_lazy_mmu,
2171         },
2172
2173         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
2174 };
2175
2176 void __init xen_init_mmu_ops(void)
2177 {
2178         x86_init.paging.pagetable_init = xen_pagetable_init;
2179
2180         /* Optimization - we can use the HVM one but it has no idea which
2181          * VCPUs are descheduled - which means that it will needlessly IPI
2182          * them. Xen knows so let it do the job.
2183          */
2184         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2185                 pv_mmu_ops.flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others;
2186                 return;
2187         }
2188         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
2189
2190         memset(dummy_mapping, 0xff, PAGE_SIZE);
2191 }
2192
2193 /* Protected by xen_reservation_lock. */
2194 #define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
2195 static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
2196
2197 #define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
2198 static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
2199                                 unsigned long *in_frames,
2200                                 unsigned long *out_frames)
2201 {
2202         int i;
2203         struct multicall_space mcs;
2204
2205         xen_mc_batch();
2206         for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2207                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2208
2209                 if (in_frames)
2210                         in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
2211
2212                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
2213                 __set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
2214
2215                 if (out_frames)
2216                         out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
2217         }
2218         xen_mc_issue(0);
2219 }
2220
2221 /*
2222  * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
2223  * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
2224  * mfn.
2225  */
2226 static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
2227                                      unsigned long *mfns,
2228                                      unsigned long first_mfn)
2229 {
2230         unsigned i, limit;
2231         unsigned long mfn;
2232
2233         xen_mc_batch();
2234
2235         limit = 1u << order;
2236         for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2237                 struct multicall_space mcs;
2238                 unsigned flags;
2239
2240                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2241                 if (mfns)
2242                         mfn = mfns[i];
2243                 else
2244                         mfn = first_mfn + i;
2245
2246                 if (i < (limit - 1))
2247                         flags = 0;
2248                 else {
2249                         if (order == 0)
2250                                 flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
2251                         else
2252                                 flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
2253                 }
2254
2255                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
2256                                 mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
2257
2258                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
2259         }
2260
2261         xen_mc_issue(0);
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
2266  * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
2267  * input, and populates mfns as output.
2268  *
2269  * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
2270  * satisfy the request or not.
2271  */
2272 static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
2273                                unsigned long *pfns_in,
2274                                unsigned long extents_out,
2275                                unsigned int order_out,
2276                                unsigned long *mfns_out,
2277                                unsigned int address_bits)
2278 {
2279         long rc;
2280         int success;
2281
2282         struct xen_memory_exchange exchange = {
2283                 .in = {
2284                         .nr_extents   = extents_in,
2285                         .extent_order = order_in,
2286                         .extent_start = pfns_in,
2287                         .domid        = DOMID_SELF
2288                 },
2289                 .out = {
2290                         .nr_extents   = extents_out,
2291                         .extent_order = order_out,
2292                         .extent_start = mfns_out,
2293                         .address_bits = address_bits,
2294                         .domid        = DOMID_SELF
2295                 }
2296         };
2297
2298         BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
2299
2300         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
2301         success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
2302
2303         BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
2304         BUG_ON(success && (rc != 0));
2305
2306         return success;
2307 }
2308
2309 int xen_create_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order,
2310                                  unsigned int address_bits,
2311                                  dma_addr_t *dma_handle)
2312 {
2313         unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
2314         unsigned long  flags;
2315         int            success;
2316         unsigned long vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2317
2318         /*
2319          * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
2320          * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
2321          * this function are redundant and can be ignored.
2322          */
2323
2324         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2325                 return 0;
2326
2327         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2328                 return -ENOMEM;
2329
2330         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2331
2332         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2333
2334         /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
2335         xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
2336
2337         /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
2338         out_frame = virt_to_pfn(vstart);
2339         success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
2340                                       1, order, &out_frame,
2341                                       address_bits);
2342
2343         /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
2344         if (success)
2345                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
2346         else
2347                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
2348
2349         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2350
2351         *dma_handle = virt_to_machine(vstart).maddr;
2352         return success ? 0 : -ENOMEM;
2353 }
2354 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
2355
2356 void xen_destroy_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order)
2357 {
2358         unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
2359         unsigned long  flags;
2360         int success;
2361         unsigned long vstart;
2362
2363         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2364                 return;
2365
2366         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2367                 return;
2368
2369         vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2370         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2371
2372         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2373
2374         /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
2375         in_frame = virt_to_mfn(vstart);
2376
2377         /* 2. Zap current PTEs. */
2378         xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
2379
2380         /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
2381         success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
2382                                         0, out_frames, 0);
2383
2384         /* 4. Map new pages in place of old pages. */
2385         if (success)
2386                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
2387         else
2388                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
2389
2390         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2391 }
2392 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
2393
2394 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
2395 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2396 /*
2397  * This function is used in two contexts:
2398  * - the kdump kernel has to check whether a pfn of the crashed kernel
2399  *   was a ballooned page. vmcore is using this function to decide
2400  *   whether to access a pfn of the crashed kernel.
2401  * - the kexec kernel has to check whether a pfn was ballooned by the
2402  *   previous kernel. If the pfn is ballooned, handle it properly.
2403  * Returns 0 if the pfn is not backed by a RAM page, the caller may
2404  * handle the pfn special in this case.
2405  */
2406 static int xen_oldmem_pfn_is_ram(unsigned long pfn)
2407 {
2408         struct xen_hvm_get_mem_type a = {
2409                 .domid = DOMID_SELF,
2410                 .pfn = pfn,
2411         };
2412         int ram;
2413
2414         if (HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_get_mem_type, &a))
2415                 return -ENXIO;
2416
2417         switch (a.mem_type) {
2418                 case HVMMEM_mmio_dm:
2419                         ram = 0;
2420                         break;
2421                 case HVMMEM_ram_rw:
2422                 case HVMMEM_ram_ro:
2423                 default:
2424                         ram = 1;
2425                         break;
2426         }
2427
2428         return ram;
2429 }
2430 #endif
2431
2432 static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
2433 {
2434         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2435         int rc;
2436
2437         a.domid = DOMID_SELF;
2438         a.gpa = __pa(mm->pgd);
2439         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2440         WARN_ON_ONCE(rc < 0);
2441 }
2442
2443 static int is_pagetable_dying_supported(void)
2444 {
2445         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2446         int rc = 0;
2447
2448         a.domid = DOMID_SELF;
2449         a.gpa = 0x00;
2450         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2451         if (rc < 0) {
2452                 printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
2453                 return 0;
2454         }
2455         return 1;
2456 }
2457
2458 void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
2459 {
2460         if (is_pagetable_dying_supported())
2461                 pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
2462 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2463         register_oldmem_pfn_is_ram(&xen_oldmem_pfn_is_ram);
2464 #endif
2465 }
2466 #endif
2467
2468 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2469 /*
2470  * Map foreign gfn (fgfn), to local pfn (lpfn). This for the user
2471  * space creating new guest on pvh dom0 and needing to map domU pages.
2472  */
2473 static int xlate_add_to_p2m(unsigned long lpfn, unsigned long fgfn,
2474                             unsigned int domid)
2475 {
2476         int rc, err = 0;
2477         xen_pfn_t gpfn = lpfn;
2478         xen_ulong_t idx = fgfn;
2479
2480         struct xen_add_to_physmap_range xatp = {
2481                 .domid = DOMID_SELF,
2482                 .foreign_domid = domid,
2483                 .size = 1,
2484                 .space = XENMAPSPACE_gmfn_foreign,
2485         };
2486         set_xen_guest_handle(xatp.idxs, &idx);
2487         set_xen_guest_handle(xatp.gpfns, &gpfn);
2488         set_xen_guest_handle(xatp.errs, &err);
2489
2490         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_add_to_physmap_range, &xatp);
2491         if (rc < 0)
2492                 return rc;
2493         return err;
2494 }
2495
2496 static int xlate_remove_from_p2m(unsigned long spfn, int count)
2497 {
2498         struct xen_remove_from_physmap xrp;
2499         int i, rc;
2500
2501         for (i = 0; i < count; i++) {
2502                 xrp.domid = DOMID_SELF;
2503                 xrp.gpfn = spfn+i;
2504                 rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_remove_from_physmap, &xrp);
2505                 if (rc)
2506                         break;
2507         }
2508         return rc;
2509 }
2510
2511 struct xlate_remap_data {
2512         unsigned long fgfn; /* foreign domain's gfn */
2513         pgprot_t prot;
2514         domid_t  domid;
2515         int index;
2516         struct page **pages;
2517 };
2518
2519 static int xlate_map_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token, unsigned long addr,
2520                             void *data)
2521 {
2522         int rc;
2523         struct xlate_remap_data *remap = data;
2524         unsigned long pfn = page_to_pfn(remap->pages[remap->index++]);
2525         pte_t pteval = pte_mkspecial(pfn_pte(pfn, remap->prot));
2526
2527         rc = xlate_add_to_p2m(pfn, remap->fgfn, remap->domid);
2528         if (rc)
2529                 return rc;
2530         native_set_pte(ptep, pteval);
2531
2532         return 0;
2533 }
2534
2535 static int xlate_remap_gfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2536                                  unsigned long addr, unsigned long mfn,
2537                                  int nr, pgprot_t prot, unsigned domid,
2538                                  struct page **pages)
2539 {
2540         int err;
2541         struct xlate_remap_data pvhdata;
2542
2543         BUG_ON(!pages);
2544
2545         pvhdata.fgfn = mfn;
2546         pvhdata.prot = prot;
2547         pvhdata.domid = domid;
2548         pvhdata.index = 0;
2549         pvhdata.pages = pages;
2550         err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, nr << PAGE_SHIFT,
2551                                   xlate_map_pte_fn, &pvhdata);
2552         flush_tlb_all();
2553         return err;
2554 }
2555 #endif
2556
2557 #define REMAP_BATCH_SIZE 16
2558
2559 struct remap_data {
2560         unsigned long mfn;
2561         pgprot_t prot;
2562         struct mmu_update *mmu_update;
2563 };
2564
2565 static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
2566                                  unsigned long addr, void *data)
2567 {
2568         struct remap_data *rmd = data;
2569         pte_t pte = pte_mkspecial(mfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
2570
2571         rmd->mmu_update->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
2572         rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
2573         rmd->mmu_update++;
2574
2575         return 0;
2576 }
2577
2578 int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2579                                unsigned long addr,
2580                                xen_pfn_t mfn, int nr,
2581                                pgprot_t prot, unsigned domid,
2582                                struct page **pages)
2583
2584 {
2585         struct remap_data rmd;
2586         struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
2587         int batch;
2588         unsigned long range;
2589         int err = 0;
2590
2591         BUG_ON(!((vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_IO)) == (VM_PFNMAP | VM_IO)));
2592
2593         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2594 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2595                 /* We need to update the local page tables and the xen HAP */
2596                 return xlate_remap_gfn_range(vma, addr, mfn, nr, prot,
2597                                              domid, pages);
2598 #else
2599                 return -EINVAL;
2600 #endif
2601         }
2602
2603         rmd.mfn = mfn;
2604         rmd.prot = prot;
2605
2606         while (nr) {
2607                 batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
2608                 range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
2609
2610                 rmd.mmu_update = mmu_update;
2611                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
2612                                           remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
2613                 if (err)
2614                         goto out;
2615
2616                 err = HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid);
2617                 if (err < 0)
2618                         goto out;
2619
2620                 nr -= batch;
2621                 addr += range;
2622         }
2623
2624         err = 0;
2625 out:
2626
2627         xen_flush_tlb_all();
2628
2629         return err;
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);
2632
2633 /* Returns: 0 success */
2634 int xen_unmap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2635                                int numpgs, struct page **pages)
2636 {
2637         if (!pages || !xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2638                 return 0;
2639
2640 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2641         while (numpgs--) {
2642                 /*
2643                  * The mmu has already cleaned up the process mmu
2644                  * resources at this point (lookup_address will return
2645                  * NULL).
2646                  */
2647                 unsigned long pfn = page_to_pfn(pages[numpgs]);
2648
2649                 xlate_remove_from_p2m(pfn, 1);
2650         }
2651         /*
2652          * We don't need to flush tlbs because as part of
2653          * xlate_remove_from_p2m, the hypervisor will do tlb flushes
2654          * after removing the p2m entries from the EPT/NPT
2655          */
2656         return 0;
2657 #else
2658         return -EINVAL;
2659 #endif
2660 }
2661 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unmap_domain_mfn_range);