arch/x86/xen/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Machine specific setup for xen
   4  *
   5  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/pm.h>
  12 #include <linux/memblock.h>
  13 #include <linux/cpuidle.h>
  14 #include <linux/cpufreq.h>
  15
  16 #include <asm/elf.h>
  17 #include <asm/vdso.h>
  18 #include <asm/e820/api.h>
  19 #include <asm/setup.h>
  20 #include <asm/acpi.h>
  21 #include <asm/numa.h>
  22 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  23 #include <asm/xen/hypercall.h>
  24
  25 #include <xen/xen.h>
  26 #include <xen/page.h>
  27 #include <xen/interface/callback.h>
  28 #include <xen/interface/memory.h>
  29 #include <xen/interface/physdev.h>
  30 #include <xen/features.h>
  31 #include <xen/hvc-console.h>
  32 #include "xen-ops.h"
  33 #include "vdso.h"
  34 #include "mmu.h"
  35
  36 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  37
  38 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  39 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  40
  41 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  42 unsigned long xen_released_pages;
  43
  44 /* E820 map used during setting up memory. */
  45 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  46
  47 /*
  48  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  49  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  50  * buffer pages.
  51  */
  52 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  53 static struct {
  54         unsigned long   next_area_mfn;
  55         unsigned long   target_pfn;
  56         unsigned long   size;
  57         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  58 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  59 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  60
  61 /*
  62  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  63  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  64  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  65  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  66  * else.
  67  *
  68  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  69  * leaving a practically usable system.
  70  */
  71 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  72
  73 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  74
  75 static void __init xen_parse_512gb(void)
  76 {
  77         bool val = false;
  78         char *arg;
  79
  80         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  81         if (!arg)
  82                 return;
  83
  84         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  85         if (!arg)
  86                 val = true;
  87         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  88                 return;
  89
  90         xen_512gb_limit = val;
  91 }
  92
  93 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  94                                      unsigned long n_pfns)
  95 {
  96         int i;
  97
  98         /*
  99          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
 100          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
 101          */
 102         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 103                 /* Add new region. */
 104                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
 105                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
 106                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
 107                         break;
 108                 }
 109                 /* Append to existing region. */
 110                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 111                     start_pfn) {
 112                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 113                         break;
 114                 }
 115         }
 116         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 117                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 118
 119         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 120 }
 121
 122 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 123                                      unsigned long n_pfns)
 124 {
 125         int i;
 126         unsigned long start_r, size_r;
 127
 128         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 129                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 130                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 131
 132                 /* Start of region. */
 133                 if (start_r == start_pfn) {
 134                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 135                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 136                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 137                         break;
 138                 }
 139                 /* End of region. */
 140                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 141                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 142                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 143                         break;
 144                 }
 145                 /* Mid of region. */
 146                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 147                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 148                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 149                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 150                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 151                                           (start_pfn + n_pfns));
 152                         break;
 153                 }
 154         }
 155         memblock_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 160  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 161  * invalid.
 162  */
 163 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 164 {
 165         int i;
 166
 167         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 168                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 169                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 170                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 171         }
 172
 173         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 178  */
 179 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 180 {
 181         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 182         int i;
 183
 184         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 185                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 186                         continue;
 187                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 188                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 189                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 190                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 191         }
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 196  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 197  * the size of that range or zero if not found.
 198  */
 199 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 200 {
 201         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 202         unsigned int i;
 203         unsigned long done = 0;
 204
 205         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 206                 unsigned long s_pfn;
 207                 unsigned long e_pfn;
 208
 209                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 210                         continue;
 211
 212                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 213
 214                 /* We only care about E820 after this */
 215                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 216                         continue;
 217
 218                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 219
 220                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 221                  * at the min_pfn PFN.
 222                  */
 223                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 224                         done = e_pfn - *min_pfn;
 225                 } else {
 226                         done = e_pfn - s_pfn;
 227                         *min_pfn = s_pfn;
 228                 }
 229                 break;
 230         }
 231
 232         return done;
 233 }
 234
 235 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 236 {
 237         struct xen_memory_reservation reservation = {
 238                 .address_bits = 0,
 239                 .extent_order = 0,
 240                 .domid        = DOMID_SELF
 241         };
 242
 243         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 244         reservation.nr_extents = 1;
 245
 246         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 247 }
 248
 249 /*
 250  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 251  * as a fallback if the remapping fails.
 252  */
 253 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 254                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 255 {
 256         unsigned long pfn, end;
 257         int ret;
 258
 259         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 260
 261         /* Release pages first. */
 262         end = min(end_pfn, nr_pages);
 263         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 264                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 265
 266                 /* Make sure pfn exists to start with */
 267                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 268                         continue;
 269
 270                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 271                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 272
 273                 if (ret == 1) {
 274                         xen_released_pages++;
 275                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 276                                 break;
 277                 } else
 278                         break;
 279         }
 280
 281         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 286  */
 287 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 288 {
 289         struct mmu_update update = {
 290                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 291                 .val = pfn
 292         };
 293
 294         /* Update p2m */
 295         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 296                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 297                      pfn, mfn);
 298                 BUG();
 299         }
 300
 301         /* Update m2p */
 302         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 303                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 304                      mfn, pfn);
 305                 BUG();
 306         }
 307
 308         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 309         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 310                 return;
 311
 312         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 313                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 314                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 315                       mfn, pfn);
 316                 BUG();
 317         }
 318 }
 319
 320 /*
 321  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 322  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 323  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 324  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 325  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 326  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 327  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 328  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 329  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 330  * its callers.
 331  */
 332 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 333         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 334 {
 335         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 336         unsigned long mfn_save, mfn;
 337         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 338         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 339         unsigned long left = size;
 340         unsigned int i, chunk;
 341
 342         WARN_ON(size == 0);
 343
 344         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 345
 346         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 347              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 348              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 349                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 350
 351                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 352                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 353                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 354
 355                 /* Save mapping information in page */
 356                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 357                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 358                 xen_remap_buf.size = chunk;
 359                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 360                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 361
 362                 /* Put remap buf into list. */
 363                 xen_remap_mfn = mfn;
 364
 365                 /* Set identity map */
 366                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 367
 368                 left -= chunk;
 369         }
 370
 371         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 372         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 373 }
 374
 375 /*
 376  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 377  * and:
 378  *
 379  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 380  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 381  *
 382  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 383  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 384  * to Xen and not remapped.
 385  */
 386 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 387         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 388         unsigned long remap_pfn)
 389 {
 390         unsigned long pfn;
 391         unsigned long i = 0;
 392         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 393
 394         if (remap_pfn == 0)
 395                 remap_pfn = nr_pages;
 396
 397         while (i < n) {
 398                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 399                 unsigned long left = n - i;
 400                 unsigned long size = left;
 401                 unsigned long remap_range_size;
 402
 403                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 404                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 405                         /* Identity map remaining pages */
 406                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 407                         break;
 408                 }
 409                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 410                         size = nr_pages - cur_pfn;
 411
 412                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 413                 if (!remap_range_size) {
 414                         pr_warning("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 415                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 416                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 417                         break;
 418                 }
 419                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 420                 if (size > remap_range_size)
 421                         size = remap_range_size;
 422
 423                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 424
 425                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 426                 i += size;
 427                 remap_pfn += size;
 428         }
 429
 430         /*
 431          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 432          * to be updated to be 1:1.
 433          */
 434         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 435                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 436                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 437                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 438
 439         return remap_pfn;
 440 }
 441
 442 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 443         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 444         unsigned long remap_pages)
 445 {
 446         if (start_pfn >= nr_pages)
 447                 return remap_pages;
 448
 449         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 450 }
 451
 452 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 453         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 454                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 455 {
 456         phys_addr_t start = 0;
 457         unsigned long ret_val = 0;
 458         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 459         int i;
 460
 461         /*
 462          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 463          * end of the map) is reached, then call the provided function
 464          * to perform its duty on the non-RAM region.
 465          *
 466          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 467          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 468          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 469          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 470          * a non-page boundary.
 471          */
 472         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 473                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 474                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 475                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 476                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 477
 478                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 479                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 480
 481                         if (start_pfn < end_pfn)
 482                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 483                                                ret_val);
 484                         start = end;
 485                 }
 486         }
 487
 488         return ret_val;
 489 }
 490
 491 /*
 492  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 493  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 494  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 495  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 496  * the resulting mapping will be independant from the order.
 497  */
 498 void __init xen_remap_memory(void)
 499 {
 500         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 501         unsigned long mfn_save, pfn;
 502         unsigned long remapped = 0;
 503         unsigned int i;
 504         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 505         unsigned long len = 0;
 506
 507         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 508
 509         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 510                 /* Map the remap information */
 511                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 512
 513                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 514
 515                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 516                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 517                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 518                         remapped++;
 519                         pfn++;
 520                 }
 521                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 522                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 523                         len += xen_remap_buf.size;
 524                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 525                         len += xen_remap_buf.size;
 526                 } else {
 527                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 528                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 529                         len = xen_remap_buf.size;
 530                 }
 531                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 532         }
 533
 534         if (pfn_s != ~0UL && len)
 535                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 536
 537         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 538
 539         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 540 }
 541
 542 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 543 {
 544         unsigned long limit;
 545
 546 #ifdef CONFIG_X86_32
 547         limit = GB(64) / PAGE_SIZE;
 548 #else
 549         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 550         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 551                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 552 #endif
 553         return limit;
 554 }
 555
 556 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 557 {
 558         unsigned long max_pages, limit;
 559         domid_t domid = DOMID_SELF;
 560         long ret;
 561
 562         limit = xen_get_pages_limit();
 563         max_pages = limit;
 564
 565         /*
 566          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 567          * the maximum page.
 568          *
 569          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 570          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 571          * case the e820 map provided to us will cover the static
 572          * maximum region.
 573          */
 574         if (xen_initial_domain()) {
 575                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 576                 if (ret > 0)
 577                         max_pages = ret;
 578         }
 579
 580         return min(max_pages, limit);
 581 }
 582
 583 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 584                                                  phys_addr_t size, int type)
 585 {
 586         phys_addr_t end = start + size;
 587
 588         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 589         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 590                 start = PAGE_ALIGN(start);
 591                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 592         }
 593
 594         e820__range_add(start, end - start, type);
 595 }
 596
 597 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 598 {
 599         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 600         unsigned int i;
 601
 602         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 603                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 604                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 605         }
 606 }
 607
 608 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 609 {
 610         struct e820_entry *entry;
 611         unsigned mapcnt;
 612         phys_addr_t end;
 613
 614         if (!size)
 615                 return false;
 616
 617         end = start + size;
 618         entry = xen_e820_table.entries;
 619
 620         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 621                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 622                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 623                         return false;
 624
 625                 entry++;
 626         }
 627
 628         return true;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 633  * E820 map.
 634  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 635  * conflict with the to be used E820 map.
 636  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 637  * of the area which is already reserved for convenience.
 638  */
 639 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 640 {
 641         unsigned mapcnt;
 642         phys_addr_t addr, start;
 643         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 644
 645         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 646                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 647                         continue;
 648                 start = entry->addr;
 649                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 650                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 651                                 continue;
 652                         start = addr + PAGE_SIZE;
 653                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 654                                 break;
 655                 }
 656                 if (addr >= start + size) {
 657                         memblock_reserve(start, size);
 658                         return start;
 659                 }
 660         }
 661
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 667  */
 668 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 669                                    phys_addr_t n)
 670 {
 671         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 672         void *from, *to;
 673
 674         while (n) {
 675                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 676                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 677                 dest_len = n;
 678                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 679                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 680                 src_len = n;
 681                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 682                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 683                 len = min(dest_len, src_len);
 684                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 685                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 686                 memcpy(to, from, len);
 687                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 688                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 689                 n -= len;
 690                 dest += len;
 691                 src += len;
 692         }
 693 }
 694
 695 /*
 696  * Reserve Xen mfn_list.
 697  */
 698 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 699 {
 700         phys_addr_t start, size;
 701
 702         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 703                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 704                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 705                                  sizeof(unsigned long));
 706         } else {
 707                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 708                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 709         }
 710
 711         memblock_reserve(start, size);
 712         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 713                 return;
 714
 715 #ifdef CONFIG_X86_32
 716         /*
 717          * Relocating the p2m on 32 bit system to an arbitrary virtual address
 718          * is not supported, so just give up.
 719          */
 720         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated p2m list conflicts with E820 map\n");
 721         BUG();
 722 #else
 723         xen_relocate_p2m();
 724         memblock_free(start, size);
 725 #endif
 726 }
 727
 728 /**
 729  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 730  **/
 731 char * __init xen_memory_setup(void)
 732 {
 733         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 734         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 735         u32 type;
 736         int rc;
 737         struct xen_memory_map memmap;
 738         unsigned long max_pages;
 739         unsigned long extra_pages = 0;
 740         int i;
 741         int op;
 742
 743         xen_parse_512gb();
 744         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 745         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 746         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 747
 748         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 749         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 750
 751         op = xen_initial_domain() ?
 752                 XENMEM_machine_memory_map :
 753                 XENMEM_memory_map;
 754         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 755         if (rc == -ENOSYS) {
 756                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 757                 memmap.nr_entries = 1;
 758                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 759                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 760                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 761                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 762                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 763                 rc = 0;
 764         }
 765         BUG_ON(rc);
 766         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 767         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 768
 769         /*
 770          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 771          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 772          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 773          *
 774          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 775          * a patch in the future.
 776          */
 777         if (xen_initial_domain())
 778                 xen_ignore_unusable();
 779
 780         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 781         e820__update_table(&xen_e820_table);
 782
 783         max_pages = xen_get_max_pages();
 784
 785         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 786         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 787
 788         if (max_pages > max_pfn)
 789                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 790
 791         /*
 792          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 793          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 794          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 795          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 796          * get completely filled.
 797          *
 798          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 799          * isn't handled by the p2m management.
 800          *
 801          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 802          * the initial memory is also very large with respect to
 803          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 804          */
 805         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 806                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 807         i = 0;
 808         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 809         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 810         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 811
 812                 chunk_size = size;
 813                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 814
 815                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 816                         if (addr < mem_end) {
 817                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 818                         } else if (extra_pages) {
 819                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 820                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 821                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 822                                 extra_pages -= n_pfns;
 823                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 824                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 825                         } else
 826                                 type = E820_TYPE_UNUSABLE;
 827                 }
 828
 829                 xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 830
 831                 addr += chunk_size;
 832                 size -= chunk_size;
 833                 if (size == 0) {
 834                         i++;
 835                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 836                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 837                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 838                         }
 839                 }
 840         }
 841
 842         /*
 843          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 844          * located here.
 845          */
 846         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 847
 848         /*
 849          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 850          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 851          * about in there.
 852          */
 853         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 854
 855         e820__update_table(e820_table);
 856
 857         /*
 858          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 859          * Failing now is better than running into weird problems later due
 860          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 861          */
 862         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 863                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 864                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 865                 BUG();
 866         }
 867
 868         /*
 869          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 870          * the target E820 map.
 871          */
 872         xen_pt_check_e820();
 873
 874         xen_reserve_xen_mfnlist();
 875
 876         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 877         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 878                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 879                 phys_addr_t new_area, start, size;
 880
 881                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 882                 if (!new_area) {
 883                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 884                         BUG();
 885                 }
 886
 887                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 888                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 889                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 890                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 891                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 892                 memblock_free(start, size);
 893                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 894                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 895         }
 896
 897         /*
 898          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 899          * underlying RAM.
 900          */
 901         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 902
 903         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 904
 905         return "Xen";
 906 }
 907
 908 /*
 909  * Machine specific memory setup for auto-translated guests.
 910  */
 911 char * __init xen_auto_xlated_memory_setup(void)
 912 {
 913         struct xen_memory_map memmap;
 914         int i;
 915         int rc;
 916
 917         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 918         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 919
 920         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_memory_map, &memmap);
 921         if (rc < 0)
 922                 panic("No memory map (%d)\n", rc);
 923
 924         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 925
 926         e820__update_table(&xen_e820_table);
 927
 928         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++)
 929                 e820__range_add(xen_e820_table.entries[i].addr, xen_e820_table.entries[i].size, xen_e820_table.entries[i].type);
 930
 931         /* Remove p2m info, it is not needed. */
 932         xen_start_info->mfn_list = 0;
 933         xen_start_info->first_p2m_pfn = 0;
 934         xen_start_info->nr_p2m_frames = 0;
 935
 936         return "Xen";
 937 }
 938
 939 /*
 940  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 941  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 942  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 943  */
 944 static void __init fiddle_vdso(void)
 945 {
 946 #ifdef CONFIG_X86_32
 947         u32 *mask = vdso_image_32.data +
 948                 vdso_image_32.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 949         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 950 #endif
 951 }
 952
 953 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 954 {
 955         struct callback_register callback = {
 956                 .type = type,
 957                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 958                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 959         };
 960
 961         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 962 }
 963
 964 void xen_enable_sysenter(void)
 965 {
 966         int ret;
 967         unsigned sysenter_feature;
 968
 969 #ifdef CONFIG_X86_32
 970         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 971 #else
 972         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 973 #endif
 974
 975         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 976                 return;
 977
 978         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 979         if(ret != 0)
 980                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 981 }
 982
 983 void xen_enable_syscall(void)
 984 {
 985 #ifdef CONFIG_X86_64
 986         int ret;
 987
 988         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
 989         if (ret != 0) {
 990                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 991                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 992                    mechanism for syscalls. */
 993         }
 994
 995         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
 996                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
 997                                         xen_syscall32_target);
 998                 if (ret != 0)
 999                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
1000         }
1001 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1002 }
1003
1004 void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
1005 {
1006         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
1007         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
1008
1009         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
1010                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
1011
1012         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
1013             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1014                 BUG();
1015
1016         xen_enable_sysenter();
1017         xen_enable_syscall();
1018 }
1019
1020 /* This function is not called for HVM domains */
1021 void __init xen_arch_setup(void)
1022 {
1023         xen_panic_handler_init();
1024         xen_pvmmu_arch_setup();
1025
1026 #ifdef CONFIG_ACPI
1027         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1028                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1029                 disable_acpi();
1030         }
1031 #endif
1032
1033         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1034                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1035                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1036
1037         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1038         disable_cpuidle();
1039         disable_cpufreq();
1040         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1041         fiddle_vdso();
1042 #ifdef CONFIG_NUMA
1043         numa_off = 1;
1044 #endif
1045 }