arch/x86/xen/setup.c

   1 /*
   2  * Machine specific setup for xen
   3  *
   4  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   5  */
   6
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/pm.h>
  11 #include <linux/memblock.h>
  12 #include <linux/cpuidle.h>
  13 #include <linux/cpufreq.h>
  14
  15 #include <asm/elf.h>
  16 #include <asm/vdso.h>
  17 #include <asm/e820/api.h>
  18 #include <asm/setup.h>
  19 #include <asm/acpi.h>
  20 #include <asm/numa.h>
  21 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  22 #include <asm/xen/hypercall.h>
  23
  24 #include <xen/xen.h>
  25 #include <xen/page.h>
  26 #include <xen/interface/callback.h>
  27 #include <xen/interface/memory.h>
  28 #include <xen/interface/physdev.h>
  29 #include <xen/features.h>
  30 #include <xen/hvc-console.h>
  31 #include "xen-ops.h"
  32 #include "vdso.h"
  33 #include "mmu.h"
  34
  35 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  36
  37 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  38 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  39
  40 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  41 unsigned long xen_released_pages;
  42
  43 /* E820 map used during setting up memory. */
  44 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  45
  46 /*
  47  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  48  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  49  * buffer pages.
  50  */
  51 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  52 static struct {
  53         unsigned long   next_area_mfn;
  54         unsigned long   target_pfn;
  55         unsigned long   size;
  56         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  57 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  58 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  59
  60 /*
  61  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  62  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  63  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  64  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  65  * else.
  66  *
  67  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  68  * leaving a practically usable system.
  69  */
  70 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  71
  72 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  73
  74 static void __init xen_parse_512gb(void)
  75 {
  76         bool val = false;
  77         char *arg;
  78
  79         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  80         if (!arg)
  81                 return;
  82
  83         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  84         if (!arg)
  85                 val = true;
  86         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  87                 return;
  88
  89         xen_512gb_limit = val;
  90 }
  91
  92 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  93                                      unsigned long n_pfns)
  94 {
  95         int i;
  96
  97         /*
  98          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
  99          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
 100          */
 101         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 102                 /* Add new region. */
 103                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
 104                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
 105                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
 106                         break;
 107                 }
 108                 /* Append to existing region. */
 109                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 110                     start_pfn) {
 111                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 112                         break;
 113                 }
 114         }
 115         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 116                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 117
 118         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 119 }
 120
 121 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 122                                      unsigned long n_pfns)
 123 {
 124         int i;
 125         unsigned long start_r, size_r;
 126
 127         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 128                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 129                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 130
 131                 /* Start of region. */
 132                 if (start_r == start_pfn) {
 133                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 134                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 135                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 136                         break;
 137                 }
 138                 /* End of region. */
 139                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 140                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 141                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 142                         break;
 143                 }
 144                 /* Mid of region. */
 145                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 146                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 147                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 148                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 149                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 150                                           (start_pfn + n_pfns));
 151                         break;
 152                 }
 153         }
 154         memblock_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 155 }
 156
 157 /*
 158  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 159  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 160  * invalid.
 161  */
 162 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 163 {
 164         int i;
 165
 166         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 167                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 168                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 169                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 170         }
 171
 172         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 173 }
 174
 175 /*
 176  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 177  */
 178 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 179 {
 180         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 181         int i;
 182
 183         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 184                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 185                         continue;
 186                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 187                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 188                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 189                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 190         }
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 195  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 196  * the size of that range or zero if not found.
 197  */
 198 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 199 {
 200         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 201         unsigned int i;
 202         unsigned long done = 0;
 203
 204         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 205                 unsigned long s_pfn;
 206                 unsigned long e_pfn;
 207
 208                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 209                         continue;
 210
 211                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 212
 213                 /* We only care about E820 after this */
 214                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 215                         continue;
 216
 217                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 218
 219                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 220                  * at the min_pfn PFN.
 221                  */
 222                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 223                         done = e_pfn - *min_pfn;
 224                 } else {
 225                         done = e_pfn - s_pfn;
 226                         *min_pfn = s_pfn;
 227                 }
 228                 break;
 229         }
 230
 231         return done;
 232 }
 233
 234 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 235 {
 236         struct xen_memory_reservation reservation = {
 237                 .address_bits = 0,
 238                 .extent_order = 0,
 239                 .domid        = DOMID_SELF
 240         };
 241
 242         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 243         reservation.nr_extents = 1;
 244
 245         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 250  * as a fallback if the remapping fails.
 251  */
 252 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 253                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 254 {
 255         unsigned long pfn, end;
 256         int ret;
 257
 258         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 259
 260         /* Release pages first. */
 261         end = min(end_pfn, nr_pages);
 262         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 263                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 264
 265                 /* Make sure pfn exists to start with */
 266                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 267                         continue;
 268
 269                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 270                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 271
 272                 if (ret == 1) {
 273                         xen_released_pages++;
 274                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 275                                 break;
 276                 } else
 277                         break;
 278         }
 279
 280         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 285  */
 286 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 287 {
 288         struct mmu_update update = {
 289                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 290                 .val = pfn
 291         };
 292
 293         /* Update p2m */
 294         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 295                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 296                      pfn, mfn);
 297                 BUG();
 298         }
 299
 300         /* Update m2p */
 301         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 302                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 303                      mfn, pfn);
 304                 BUG();
 305         }
 306
 307         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 308         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 309                 return;
 310
 311         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 312                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 313                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 314                       mfn, pfn);
 315                 BUG();
 316         }
 317 }
 318
 319 /*
 320  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 321  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 322  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 323  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 324  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 325  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 326  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 327  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 328  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 329  * its callers.
 330  */
 331 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 332         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 333 {
 334         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 335         unsigned long mfn_save, mfn;
 336         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 337         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 338         unsigned long left = size;
 339         unsigned int i, chunk;
 340
 341         WARN_ON(size == 0);
 342
 343         BUG_ON(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap));
 344
 345         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 346
 347         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 348              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 349              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 350                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 351
 352                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 353                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 354                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 355
 356                 /* Save mapping information in page */
 357                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 358                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 359                 xen_remap_buf.size = chunk;
 360                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 361                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 362
 363                 /* Put remap buf into list. */
 364                 xen_remap_mfn = mfn;
 365
 366                 /* Set identity map */
 367                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 368
 369                 left -= chunk;
 370         }
 371
 372         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 373         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 374 }
 375
 376 /*
 377  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 378  * and:
 379  *
 380  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 381  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 382  *
 383  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 384  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 385  * to Xen and not remapped.
 386  */
 387 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 388         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 389         unsigned long remap_pfn)
 390 {
 391         unsigned long pfn;
 392         unsigned long i = 0;
 393         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 394
 395         if (remap_pfn == 0)
 396                 remap_pfn = nr_pages;
 397
 398         while (i < n) {
 399                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 400                 unsigned long left = n - i;
 401                 unsigned long size = left;
 402                 unsigned long remap_range_size;
 403
 404                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 405                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 406                         /* Identity map remaining pages */
 407                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 408                         break;
 409                 }
 410                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 411                         size = nr_pages - cur_pfn;
 412
 413                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 414                 if (!remap_range_size) {
 415                         pr_warning("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 416                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 417                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 418                         break;
 419                 }
 420                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 421                 if (size > remap_range_size)
 422                         size = remap_range_size;
 423
 424                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 425
 426                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 427                 i += size;
 428                 remap_pfn += size;
 429         }
 430
 431         /*
 432          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 433          * to be updated to be 1:1.
 434          */
 435         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 436                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 437                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 438                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 439
 440         return remap_pfn;
 441 }
 442
 443 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 444         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 445         unsigned long remap_pages)
 446 {
 447         if (start_pfn >= nr_pages)
 448                 return remap_pages;
 449
 450         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 451 }
 452
 453 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 454         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 455                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 456 {
 457         phys_addr_t start = 0;
 458         unsigned long ret_val = 0;
 459         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 460         int i;
 461
 462         /*
 463          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 464          * end of the map) is reached, then call the provided function
 465          * to perform its duty on the non-RAM region.
 466          *
 467          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 468          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 469          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 470          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 471          * a non-page boundary.
 472          */
 473         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 474                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 475                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 476                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 477                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 478
 479                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 480                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 481
 482                         if (start_pfn < end_pfn)
 483                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 484                                                ret_val);
 485                         start = end;
 486                 }
 487         }
 488
 489         return ret_val;
 490 }
 491
 492 /*
 493  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 494  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 495  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 496  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 497  * the resulting mapping will be independant from the order.
 498  */
 499 void __init xen_remap_memory(void)
 500 {
 501         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 502         unsigned long mfn_save, mfn, pfn;
 503         unsigned long remapped = 0;
 504         unsigned int i;
 505         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 506         unsigned long len = 0;
 507
 508         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 509
 510         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 511                 /* Map the remap information */
 512                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 513
 514                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 515
 516                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 517                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 518                         mfn = xen_remap_buf.mfns[i];
 519                         xen_update_mem_tables(pfn, mfn);
 520                         remapped++;
 521                         pfn++;
 522                 }
 523                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 524                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 525                         len += xen_remap_buf.size;
 526                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 527                         len += xen_remap_buf.size;
 528                 } else {
 529                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 530                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 531                         len = xen_remap_buf.size;
 532                 }
 533
 534                 mfn = xen_remap_mfn;
 535                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 536         }
 537
 538         if (pfn_s != ~0UL && len)
 539                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 540
 541         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 542
 543         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 544 }
 545
 546 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 547 {
 548         unsigned long limit;
 549
 550 #ifdef CONFIG_X86_32
 551         limit = GB(64) / PAGE_SIZE;
 552 #else
 553         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 554         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 555                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 556 #endif
 557         return limit;
 558 }
 559
 560 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 561 {
 562         unsigned long max_pages, limit;
 563         domid_t domid = DOMID_SELF;
 564         long ret;
 565
 566         limit = xen_get_pages_limit();
 567         max_pages = limit;
 568
 569         /*
 570          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 571          * the maximum page.
 572          *
 573          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 574          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 575          * case the e820 map provided to us will cover the static
 576          * maximum region.
 577          */
 578         if (xen_initial_domain()) {
 579                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 580                 if (ret > 0)
 581                         max_pages = ret;
 582         }
 583
 584         return min(max_pages, limit);
 585 }
 586
 587 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 588                                                  phys_addr_t size, int type)
 589 {
 590         phys_addr_t end = start + size;
 591
 592         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 593         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 594                 start = PAGE_ALIGN(start);
 595                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 596         }
 597
 598         e820__range_add(start, end - start, type);
 599 }
 600
 601 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 602 {
 603         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 604         unsigned int i;
 605
 606         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 607                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 608                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 609         }
 610 }
 611
 612 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 613 {
 614         struct e820_entry *entry;
 615         unsigned mapcnt;
 616         phys_addr_t end;
 617
 618         if (!size)
 619                 return false;
 620
 621         end = start + size;
 622         entry = xen_e820_table.entries;
 623
 624         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 625                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 626                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 627                         return false;
 628
 629                 entry++;
 630         }
 631
 632         return true;
 633 }
 634
 635 /*
 636  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 637  * E820 map.
 638  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 639  * conflict with the to be used E820 map.
 640  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 641  * of the area which is already reserved for convenience.
 642  */
 643 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 644 {
 645         unsigned mapcnt;
 646         phys_addr_t addr, start;
 647         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 648
 649         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 650                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 651                         continue;
 652                 start = entry->addr;
 653                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 654                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 655                                 continue;
 656                         start = addr + PAGE_SIZE;
 657                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 658                                 break;
 659                 }
 660                 if (addr >= start + size) {
 661                         memblock_reserve(start, size);
 662                         return start;
 663                 }
 664         }
 665
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 671  */
 672 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 673                                    phys_addr_t n)
 674 {
 675         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 676         void *from, *to;
 677
 678         while (n) {
 679                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 680                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 681                 dest_len = n;
 682                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 683                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 684                 src_len = n;
 685                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 686                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 687                 len = min(dest_len, src_len);
 688                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 689                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 690                 memcpy(to, from, len);
 691                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 692                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 693                 n -= len;
 694                 dest += len;
 695                 src += len;
 696         }
 697 }
 698
 699 /*
 700  * Reserve Xen mfn_list.
 701  */
 702 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 703 {
 704         phys_addr_t start, size;
 705
 706         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 707                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 708                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 709                                  sizeof(unsigned long));
 710         } else {
 711                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 712                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 713         }
 714
 715         memblock_reserve(start, size);
 716         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 717                 return;
 718
 719 #ifdef CONFIG_X86_32
 720         /*
 721          * Relocating the p2m on 32 bit system to an arbitrary virtual address
 722          * is not supported, so just give up.
 723          */
 724         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated p2m list conflicts with E820 map\n");
 725         BUG();
 726 #else
 727         xen_relocate_p2m();
 728         memblock_free(start, size);
 729 #endif
 730 }
 731
 732 /**
 733  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 734  **/
 735 char * __init xen_memory_setup(void)
 736 {
 737         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 738         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 739         u32 type;
 740         int rc;
 741         struct xen_memory_map memmap;
 742         unsigned long max_pages;
 743         unsigned long extra_pages = 0;
 744         int i;
 745         int op;
 746
 747         xen_parse_512gb();
 748         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 749         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 750         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 751
 752         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 753         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 754
 755         op = xen_initial_domain() ?
 756                 XENMEM_machine_memory_map :
 757                 XENMEM_memory_map;
 758         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 759         if (rc == -ENOSYS) {
 760                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 761                 memmap.nr_entries = 1;
 762                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 763                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 764                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 765                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 766                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 767                 rc = 0;
 768         }
 769         BUG_ON(rc);
 770         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 771         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 772
 773         /*
 774          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 775          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 776          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 777          *
 778          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 779          * a patch in the future.
 780          */
 781         if (xen_initial_domain())
 782                 xen_ignore_unusable();
 783
 784         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 785         e820__update_table(&xen_e820_table);
 786
 787         max_pages = xen_get_max_pages();
 788
 789         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 790         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 791
 792         if (max_pages > max_pfn)
 793                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 794
 795         /*
 796          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 797          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 798          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 799          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 800          * get completely filled.
 801          *
 802          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 803          * isn't handled by the p2m management.
 804          *
 805          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 806          * the initial memory is also very large with respect to
 807          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 808          */
 809         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 810                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 811         i = 0;
 812         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 813         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 814         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 815                 bool discard = false;
 816
 817                 chunk_size = size;
 818                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 819
 820                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 821                         if (addr < mem_end) {
 822                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 823                         } else if (extra_pages) {
 824                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 825                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 826                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 827                                 extra_pages -= n_pfns;
 828                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 829                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 830                         } else
 831                                 discard = true;
 832                 }
 833
 834                 if (!discard)
 835                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 836
 837                 addr += chunk_size;
 838                 size -= chunk_size;
 839                 if (size == 0) {
 840                         i++;
 841                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 842                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 843                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 844                         }
 845                 }
 846         }
 847
 848         /*
 849          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 850          * located here.
 851          */
 852         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 853
 854         /*
 855          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 856          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 857          * about in there.
 858          */
 859         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 860
 861         e820__update_table(e820_table);
 862
 863         /*
 864          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 865          * Failing now is better than running into weird problems later due
 866          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 867          */
 868         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 869                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 870                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 871                 BUG();
 872         }
 873
 874         /*
 875          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 876          * the target E820 map.
 877          */
 878         xen_pt_check_e820();
 879
 880         xen_reserve_xen_mfnlist();
 881
 882         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 883         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 884                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 885                 phys_addr_t new_area, start, size;
 886
 887                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 888                 if (!new_area) {
 889                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 890                         BUG();
 891                 }
 892
 893                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 894                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 895                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 896                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 897                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 898                 memblock_free(start, size);
 899                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 900                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 901         }
 902
 903         /*
 904          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 905          * underlying RAM.
 906          */
 907         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 908
 909         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 910
 911         return "Xen";
 912 }
 913
 914 /*
 915  * Machine specific memory setup for auto-translated guests.
 916  */
 917 char * __init xen_auto_xlated_memory_setup(void)
 918 {
 919         struct xen_memory_map memmap;
 920         int i;
 921         int rc;
 922
 923         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 924         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 925
 926         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_memory_map, &memmap);
 927         if (rc < 0)
 928                 panic("No memory map (%d)\n", rc);
 929
 930         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 931
 932         e820__update_table(&xen_e820_table);
 933
 934         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++)
 935                 e820__range_add(xen_e820_table.entries[i].addr, xen_e820_table.entries[i].size, xen_e820_table.entries[i].type);
 936
 937         /* Remove p2m info, it is not needed. */
 938         xen_start_info->mfn_list = 0;
 939         xen_start_info->first_p2m_pfn = 0;
 940         xen_start_info->nr_p2m_frames = 0;
 941
 942         return "Xen";
 943 }
 944
 945 /*
 946  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 947  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 948  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 949  */
 950 static void __init fiddle_vdso(void)
 951 {
 952 #ifdef CONFIG_X86_32
 953         u32 *mask = vdso_image_32.data +
 954                 vdso_image_32.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 955         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 956 #endif
 957 }
 958
 959 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 960 {
 961         struct callback_register callback = {
 962                 .type = type,
 963                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 964                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 965         };
 966
 967         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 968 }
 969
 970 void xen_enable_sysenter(void)
 971 {
 972         int ret;
 973         unsigned sysenter_feature;
 974
 975 #ifdef CONFIG_X86_32
 976         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 977 #else
 978         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 979 #endif
 980
 981         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 982                 return;
 983
 984         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 985         if(ret != 0)
 986                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 987 }
 988
 989 void xen_enable_syscall(void)
 990 {
 991 #ifdef CONFIG_X86_64
 992         int ret;
 993
 994         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
 995         if (ret != 0) {
 996                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 997                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 998                    mechanism for syscalls. */
 999         }
1000
1001         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
1002                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
1003                                         xen_syscall32_target);
1004                 if (ret != 0)
1005                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
1006         }
1007 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1008 }
1009
1010 void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
1011 {
1012         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
1013         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
1014
1015         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
1016                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
1017
1018         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
1019             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1020                 BUG();
1021
1022         xen_enable_sysenter();
1023         xen_enable_syscall();
1024 }
1025
1026 /* This function is not called for HVM domains */
1027 void __init xen_arch_setup(void)
1028 {
1029         xen_panic_handler_init();
1030         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1031                 xen_pvmmu_arch_setup();
1032
1033 #ifdef CONFIG_ACPI
1034         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1035                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1036                 disable_acpi();
1037         }
1038 #endif
1039
1040         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1041                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1042                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1043
1044         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1045         disable_cpuidle();
1046         disable_cpufreq();
1047         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1048         fiddle_vdso();
1049 #ifdef CONFIG_NUMA
1050         numa_off = 1;
1051 #endif
1052 }