]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/xen/enlighten.c
Merge remote-tracking branch 'xen-tip/linux-next'
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / xen / enlighten.c
1 /*
2  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
3  *
4  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
5  * implementations for:
6  * - privileged instructions
7  * - interrupt flags
8  * - segment operations
9  * - booting and setup
10  *
11  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
12  */
13
14 #include <linux/cpu.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/smp.h>
18 #include <linux/preempt.h>
19 #include <linux/hardirq.h>
20 #include <linux/percpu.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/start_kernel.h>
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/kprobes.h>
25 #include <linux/bootmem.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/page-flags.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/console.h>
31 #include <linux/pci.h>
32 #include <linux/gfp.h>
33 #include <linux/memblock.h>
34 #include <linux/edd.h>
35
36 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
37 #include <linux/kexec.h>
38 #endif
39
40 #include <xen/xen.h>
41 #include <xen/events.h>
42 #include <xen/interface/xen.h>
43 #include <xen/interface/version.h>
44 #include <xen/interface/physdev.h>
45 #include <xen/interface/vcpu.h>
46 #include <xen/interface/memory.h>
47 #include <xen/interface/nmi.h>
48 #include <xen/interface/xen-mca.h>
49 #include <xen/features.h>
50 #include <xen/page.h>
51 #include <xen/hvm.h>
52 #include <xen/hvc-console.h>
53 #include <xen/acpi.h>
54
55 #include <asm/paravirt.h>
56 #include <asm/apic.h>
57 #include <asm/page.h>
58 #include <asm/xen/pci.h>
59 #include <asm/xen/hypercall.h>
60 #include <asm/xen/hypervisor.h>
61 #include <asm/fixmap.h>
62 #include <asm/processor.h>
63 #include <asm/proto.h>
64 #include <asm/msr-index.h>
65 #include <asm/traps.h>
66 #include <asm/setup.h>
67 #include <asm/desc.h>
68 #include <asm/pgalloc.h>
69 #include <asm/pgtable.h>
70 #include <asm/tlbflush.h>
71 #include <asm/reboot.h>
72 #include <asm/stackprotector.h>
73 #include <asm/hypervisor.h>
74 #include <asm/mach_traps.h>
75 #include <asm/mwait.h>
76 #include <asm/pci_x86.h>
77 #include <asm/pat.h>
78 #include <asm/cpu.h>
79
80 #ifdef CONFIG_ACPI
81 #include <linux/acpi.h>
82 #include <asm/acpi.h>
83 #include <acpi/pdc_intel.h>
84 #include <acpi/processor.h>
85 #include <xen/interface/platform.h>
86 #endif
87
88 #include "xen-ops.h"
89 #include "mmu.h"
90 #include "smp.h"
91 #include "multicalls.h"
92 #include "pmu.h"
93
94 EXPORT_SYMBOL_GPL(hypercall_page);
95
96 /*
97  * Pointer to the xen_vcpu_info structure or
98  * &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[cpu]. See xen_hvm_init_shared_info
99  * and xen_vcpu_setup for details. By default it points to share_info->vcpu_info
100  * but if the hypervisor supports VCPUOP_register_vcpu_info then it can point
101  * to xen_vcpu_info. The pointer is used in __xen_evtchn_do_upcall to
102  * acknowledge pending events.
103  * Also more subtly it is used by the patched version of irq enable/disable
104  * e.g. xen_irq_enable_direct and xen_iret in PV mode.
105  *
106  * The desire to be able to do those mask/unmask operations as a single
107  * instruction by using the per-cpu offset held in %gs is the real reason
108  * vcpu info is in a per-cpu pointer and the original reason for this
109  * hypercall.
110  *
111  */
112 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info *, xen_vcpu);
113
114 /*
115  * Per CPU pages used if hypervisor supports VCPUOP_register_vcpu_info
116  * hypercall. This can be used both in PV and PVHVM mode. The structure
117  * overrides the default per_cpu(xen_vcpu, cpu) value.
118  */
119 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info, xen_vcpu_info);
120
121 enum xen_domain_type xen_domain_type = XEN_NATIVE;
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_domain_type);
123
124 unsigned long *machine_to_phys_mapping = (void *)MACH2PHYS_VIRT_START;
125 EXPORT_SYMBOL(machine_to_phys_mapping);
126 unsigned long  machine_to_phys_nr;
127 EXPORT_SYMBOL(machine_to_phys_nr);
128
129 struct start_info *xen_start_info;
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_start_info);
131
132 struct shared_info xen_dummy_shared_info;
133
134 void *xen_initial_gdt;
135
136 RESERVE_BRK(shared_info_page_brk, PAGE_SIZE);
137 __read_mostly int xen_have_vector_callback;
138 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_have_vector_callback);
139
140 /*
141  * Point at some empty memory to start with. We map the real shared_info
142  * page as soon as fixmap is up and running.
143  */
144 struct shared_info *HYPERVISOR_shared_info = &xen_dummy_shared_info;
145
146 /*
147  * Flag to determine whether vcpu info placement is available on all
148  * VCPUs.  We assume it is to start with, and then set it to zero on
149  * the first failure.  This is because it can succeed on some VCPUs
150  * and not others, since it can involve hypervisor memory allocation,
151  * or because the guest failed to guarantee all the appropriate
152  * constraints on all VCPUs (ie buffer can't cross a page boundary).
153  *
154  * Note that any particular CPU may be using a placed vcpu structure,
155  * but we can only optimise if the all are.
156  *
157  * 0: not available, 1: available
158  */
159 static int have_vcpu_info_placement = 1;
160
161 struct tls_descs {
162         struct desc_struct desc[3];
163 };
164
165 /*
166  * Updating the 3 TLS descriptors in the GDT on every task switch is
167  * surprisingly expensive so we avoid updating them if they haven't
168  * changed.  Since Xen writes different descriptors than the one
169  * passed in the update_descriptor hypercall we keep shadow copies to
170  * compare against.
171  */
172 static DEFINE_PER_CPU(struct tls_descs, shadow_tls_desc);
173
174 static void clamp_max_cpus(void)
175 {
176 #ifdef CONFIG_SMP
177         if (setup_max_cpus > MAX_VIRT_CPUS)
178                 setup_max_cpus = MAX_VIRT_CPUS;
179 #endif
180 }
181
182 static void xen_vcpu_setup(int cpu)
183 {
184         struct vcpu_register_vcpu_info info;
185         int err;
186         struct vcpu_info *vcpup;
187
188         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
189
190         /*
191          * This path is called twice on PVHVM - first during bootup via
192          * smp_init -> xen_hvm_cpu_notify, and then if the VCPU is being
193          * hotplugged: cpu_up -> xen_hvm_cpu_notify.
194          * As we can only do the VCPUOP_register_vcpu_info once lets
195          * not over-write its result.
196          *
197          * For PV it is called during restore (xen_vcpu_restore) and bootup
198          * (xen_setup_vcpu_info_placement). The hotplug mechanism does not
199          * use this function.
200          */
201         if (xen_hvm_domain()) {
202                 if (per_cpu(xen_vcpu, cpu) == &per_cpu(xen_vcpu_info, cpu))
203                         return;
204         }
205         if (cpu < MAX_VIRT_CPUS)
206                 per_cpu(xen_vcpu,cpu) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[cpu];
207
208         if (!have_vcpu_info_placement) {
209                 if (cpu >= MAX_VIRT_CPUS)
210                         clamp_max_cpus();
211                 return;
212         }
213
214         vcpup = &per_cpu(xen_vcpu_info, cpu);
215         info.mfn = arbitrary_virt_to_mfn(vcpup);
216         info.offset = offset_in_page(vcpup);
217
218         /* Check to see if the hypervisor will put the vcpu_info
219            structure where we want it, which allows direct access via
220            a percpu-variable.
221            N.B. This hypercall can _only_ be called once per CPU. Subsequent
222            calls will error out with -EINVAL. This is due to the fact that
223            hypervisor has no unregister variant and this hypercall does not
224            allow to over-write info.mfn and info.offset.
225          */
226         err = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_register_vcpu_info, cpu, &info);
227
228         if (err) {
229                 printk(KERN_DEBUG "register_vcpu_info failed: err=%d\n", err);
230                 have_vcpu_info_placement = 0;
231                 clamp_max_cpus();
232         } else {
233                 /* This cpu is using the registered vcpu info, even if
234                    later ones fail to. */
235                 per_cpu(xen_vcpu, cpu) = vcpup;
236         }
237 }
238
239 /*
240  * On restore, set the vcpu placement up again.
241  * If it fails, then we're in a bad state, since
242  * we can't back out from using it...
243  */
244 void xen_vcpu_restore(void)
245 {
246         int cpu;
247
248         for_each_possible_cpu(cpu) {
249                 bool other_cpu = (cpu != smp_processor_id());
250                 bool is_up = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_is_up, cpu, NULL);
251
252                 if (other_cpu && is_up &&
253                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_down, cpu, NULL))
254                         BUG();
255
256                 xen_setup_runstate_info(cpu);
257
258                 if (have_vcpu_info_placement)
259                         xen_vcpu_setup(cpu);
260
261                 if (other_cpu && is_up &&
262                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_up, cpu, NULL))
263                         BUG();
264         }
265 }
266
267 static void __init xen_banner(void)
268 {
269         unsigned version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
270         struct xen_extraversion extra;
271         HYPERVISOR_xen_version(XENVER_extraversion, &extra);
272
273         pr_info("Booting paravirtualized kernel %son %s\n",
274                 xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap) ?
275                         "with PVH extensions " : "", pv_info.name);
276         printk(KERN_INFO "Xen version: %d.%d%s%s\n",
277                version >> 16, version & 0xffff, extra.extraversion,
278                xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad) ? " (preserve-AD)" : "");
279 }
280 /* Check if running on Xen version (major, minor) or later */
281 bool
282 xen_running_on_version_or_later(unsigned int major, unsigned int minor)
283 {
284         unsigned int version;
285
286         if (!xen_domain())
287                 return false;
288
289         version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
290         if ((((version >> 16) == major) && ((version & 0xffff) >= minor)) ||
291                 ((version >> 16) > major))
292                 return true;
293         return false;
294 }
295
296 #define CPUID_THERM_POWER_LEAF 6
297 #define APERFMPERF_PRESENT 0
298
299 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_edx_mask = ~0;
300 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_ecx_mask = ~0;
301
302 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_ecx_set_mask;
303 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
304 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
305
306 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
307                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
308 {
309         unsigned maskebx = ~0;
310         unsigned maskecx = ~0;
311         unsigned maskedx = ~0;
312         unsigned setecx = 0;
313         /*
314          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
315          * unsupported kernel subsystems as possible.
316          */
317         switch (*ax) {
318         case 1:
319                 maskecx = cpuid_leaf1_ecx_mask;
320                 setecx = cpuid_leaf1_ecx_set_mask;
321                 maskedx = cpuid_leaf1_edx_mask;
322                 break;
323
324         case CPUID_MWAIT_LEAF:
325                 /* Synthesize the values.. */
326                 *ax = 0;
327                 *bx = 0;
328                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
329                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
330                 return;
331
332         case CPUID_THERM_POWER_LEAF:
333                 /* Disabling APERFMPERF for kernel usage */
334                 maskecx = ~(1 << APERFMPERF_PRESENT);
335                 break;
336
337         case 0xb:
338                 /* Suppress extended topology stuff */
339                 maskebx = 0;
340                 break;
341         }
342
343         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
344                 : "=a" (*ax),
345                   "=b" (*bx),
346                   "=c" (*cx),
347                   "=d" (*dx)
348                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
349
350         *bx &= maskebx;
351         *cx &= maskecx;
352         *cx |= setecx;
353         *dx &= maskedx;
354
355 }
356
357 static bool __init xen_check_mwait(void)
358 {
359 #ifdef CONFIG_ACPI
360         struct xen_platform_op op = {
361                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
362                 .u.set_pminfo.id        = -1,
363                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
364         };
365         uint32_t buf[3];
366         unsigned int ax, bx, cx, dx;
367         unsigned int mwait_mask;
368
369         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
370          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
371          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
372          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
373          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
374          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
375          * from the hardware and hypercall.
376          */
377         if (!xen_initial_domain())
378                 return false;
379
380         /*
381          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
382          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
383          */
384         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
385                 return false;
386
387         ax = 1;
388         cx = 0;
389
390         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
391
392         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
393                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
394
395         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
396                 return false;
397
398         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
399          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
400          */
401
402         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
403         bx = 0;
404         cx = 0;
405         dx = 0;
406
407         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
408
409         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PDC_C_C2C3_FFH. If so,
410          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
411          */
412         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
413         buf[1] = 1;
414         buf[2] = (ACPI_PDC_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PDC_EST_CAPABILITY_SWSMP);
415
416         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
417
418         if ((HYPERVISOR_dom0_op(&op) == 0) &&
419             (buf[2] & (ACPI_PDC_C_C1_FFH | ACPI_PDC_C_C2C3_FFH))) {
420                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
421                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
422         }
423         return true;
424 #else
425         return false;
426 #endif
427 }
428 static void __init xen_init_cpuid_mask(void)
429 {
430         unsigned int ax, bx, cx, dx;
431         unsigned int xsave_mask;
432
433         cpuid_leaf1_edx_mask =
434                 ~((1 << X86_FEATURE_MTRR) |  /* disable MTRR */
435                   (1 << X86_FEATURE_ACC));   /* thermal monitoring */
436
437         if (!xen_initial_domain())
438                 cpuid_leaf1_edx_mask &=
439                         ~((1 << X86_FEATURE_ACPI));  /* disable ACPI */
440
441         cpuid_leaf1_ecx_mask &= ~(1 << (X86_FEATURE_X2APIC % 32));
442
443         ax = 1;
444         cx = 0;
445         cpuid(1, &ax, &bx, &cx, &dx);
446
447         xsave_mask =
448                 (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32)) |
449                 (1 << (X86_FEATURE_OSXSAVE % 32));
450
451         /* Xen will set CR4.OSXSAVE if supported and not disabled by force */
452         if ((cx & xsave_mask) != xsave_mask)
453                 cpuid_leaf1_ecx_mask &= ~xsave_mask; /* disable XSAVE & OSXSAVE */
454         if (xen_check_mwait())
455                 cpuid_leaf1_ecx_set_mask = (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
456 }
457
458 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
459 {
460         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
461 }
462
463 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
464 {
465         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
466 }
467
468 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
469 {
470         xen_mc_flush();
471         paravirt_end_context_switch(next);
472 }
473
474 static unsigned long xen_store_tr(void)
475 {
476         return 0;
477 }
478
479 /*
480  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
481  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
482  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
483  * match.
484  */
485 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
486 {
487         int level;
488         pte_t *ptep;
489         pte_t pte;
490         unsigned long pfn;
491         struct page *page;
492         unsigned char dummy;
493
494         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
495         BUG_ON(ptep == NULL);
496
497         pfn = pte_pfn(*ptep);
498         page = pfn_to_page(pfn);
499
500         pte = pfn_pte(pfn, prot);
501
502         /*
503          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
504          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
505          * need to worry about the direct map (that's always in the page
506          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
507          * particular, the top level page table can lazily propagate
508          * entries between processes, so if we've switched mms since we
509          * vmapped the target in the first place, we might not have the
510          * top-level page table entry populated.
511          *
512          * We disable preemption because we want the same mm active when
513          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
514          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
515          * mm dropping could change our pgd.
516          *
517          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
518          * in the target address just in case there's some obscure case
519          * in which the target address isn't readable.
520          */
521
522         preempt_disable();
523
524         pagefault_disable();    /* Avoid warnings due to being atomic. */
525         __get_user(dummy, (unsigned char __user __force *)v);
526         pagefault_enable();
527
528         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
529                 BUG();
530
531         if (!PageHighMem(page)) {
532                 void *av = __va(PFN_PHYS(pfn));
533
534                 if (av != v)
535                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)av, pte, 0))
536                                 BUG();
537         } else
538                 kmap_flush_unused();
539
540         preempt_enable();
541 }
542
543 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
544 {
545         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
546         int i;
547
548         /*
549          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
550          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
551          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
552          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
553          *
554          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
555          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
556          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
557          */
558
559         for(i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
560                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
561 }
562
563 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
564 {
565         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
566         int i;
567
568         for(i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
569                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
570 }
571
572 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
573 {
574         struct mmuext_op *op;
575         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
576
577         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
578
579         op = mcs.args;
580         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
581         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
582         op->arg2.nr_ents = entries;
583
584         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
585
586         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
587 }
588
589 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
590 {
591         unsigned long va = dtr->address;
592         unsigned int size = dtr->size + 1;
593         unsigned pages = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
594         unsigned long frames[pages];
595         int f;
596
597         /*
598          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
599          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
600          */
601
602         BUG_ON(size > 65536);
603         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
604
605         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
606                 int level;
607                 pte_t *ptep;
608                 unsigned long pfn, mfn;
609                 void *virt;
610
611                 /*
612                  * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
613                  * That can be virtually mapped, so we need to do a
614                  * page-walk to get the underlying MFN for the
615                  * hypercall.  The page can also be in the kernel's
616                  * linear range, so we need to RO that mapping too.
617                  */
618                 ptep = lookup_address(va, &level);
619                 BUG_ON(ptep == NULL);
620
621                 pfn = pte_pfn(*ptep);
622                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
623                 virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
624
625                 frames[f] = mfn;
626
627                 make_lowmem_page_readonly((void *)va);
628                 make_lowmem_page_readonly(virt);
629         }
630
631         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
632                 BUG();
633 }
634
635 /*
636  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
637  */
638 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
639 {
640         unsigned long va = dtr->address;
641         unsigned int size = dtr->size + 1;
642         unsigned pages = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
643         unsigned long frames[pages];
644         int f;
645
646         /*
647          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
648          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
649          */
650
651         BUG_ON(size > 65536);
652         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
653
654         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
655                 pte_t pte;
656                 unsigned long pfn, mfn;
657
658                 pfn = virt_to_pfn(va);
659                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
660
661                 pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
662
663                 if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
664                         BUG();
665
666                 frames[f] = mfn;
667         }
668
669         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
670                 BUG();
671 }
672
673 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
674                               const struct desc_struct *d2)
675 {
676         return d1->a == d2->a && d1->b == d2->b;
677 }
678
679 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
680                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
681 {
682         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
683         struct desc_struct *gdt;
684         xmaddr_t maddr;
685         struct multicall_space mc;
686
687         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
688                 return;
689
690         *shadow = t->tls_array[i];
691
692         gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
693         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
694         mc = __xen_mc_entry(0);
695
696         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
697 }
698
699 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
700 {
701         /*
702          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone
703          * and lazy gs handling is enabled, it means we're in a
704          * context switch, and %gs has just been saved.  This means we
705          * can zero it out to prevent faults on exit from the
706          * hypervisor if the next process has no %gs.  Either way, it
707          * has been saved, and the new value will get loaded properly.
708          * This will go away as soon as Xen has been modified to not
709          * save/restore %gs for normal hypercalls.
710          *
711          * On x86_64, this hack is not used for %gs, because gs points
712          * to KERNEL_GS_BASE (and uses it for PDA references), so we
713          * must not zero %gs on x86_64
714          *
715          * For x86_64, we need to zero %fs, otherwise we may get an
716          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
717          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
718          */
719         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU) {
720 #ifdef CONFIG_X86_32
721                 lazy_load_gs(0);
722 #else
723                 loadsegment(fs, 0);
724 #endif
725         }
726
727         xen_mc_batch();
728
729         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
730         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
731         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
732
733         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
734 }
735
736 #ifdef CONFIG_X86_64
737 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
738 {
739         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
740                 BUG();
741 }
742 #endif
743
744 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
745                                 const void *ptr)
746 {
747         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
748         u64 entry = *(u64 *)ptr;
749
750         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
751
752         preempt_disable();
753
754         xen_mc_flush();
755         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
756                 BUG();
757
758         preempt_enable();
759 }
760
761 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
762                             struct trap_info *info)
763 {
764         unsigned long addr;
765
766         if (val->type != GATE_TRAP && val->type != GATE_INTERRUPT)
767                 return 0;
768
769         info->vector = vector;
770
771         addr = gate_offset(*val);
772 #ifdef CONFIG_X86_64
773         /*
774          * Look for known traps using IST, and substitute them
775          * appropriately.  The debugger ones are the only ones we care
776          * about.  Xen will handle faults like double_fault,
777          * so we should never see them.  Warn if
778          * there's an unexpected IST-using fault handler.
779          */
780         if (addr == (unsigned long)debug)
781                 addr = (unsigned long)xen_debug;
782         else if (addr == (unsigned long)int3)
783                 addr = (unsigned long)xen_int3;
784         else if (addr == (unsigned long)stack_segment)
785                 addr = (unsigned long)xen_stack_segment;
786         else if (addr == (unsigned long)double_fault) {
787                 /* Don't need to handle these */
788                 return 0;
789 #ifdef CONFIG_X86_MCE
790         } else if (addr == (unsigned long)machine_check) {
791                 /*
792                  * when xen hypervisor inject vMCE to guest,
793                  * use native mce handler to handle it
794                  */
795                 ;
796 #endif
797         } else if (addr == (unsigned long)nmi)
798                 /*
799                  * Use the native version as well.
800                  */
801                 ;
802         else {
803                 /* Some other trap using IST? */
804                 if (WARN_ON(val->ist != 0))
805                         return 0;
806         }
807 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
808         info->address = addr;
809
810         info->cs = gate_segment(*val);
811         info->flags = val->dpl;
812         /* interrupt gates clear IF */
813         if (val->type == GATE_INTERRUPT)
814                 info->flags |= 1 << 2;
815
816         return 1;
817 }
818
819 /* Locations of each CPU's IDT */
820 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
821
822 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
823    also update Xen. */
824 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
825 {
826         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
827         unsigned long start, end;
828
829         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
830
831         preempt_disable();
832
833         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
834         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
835
836         xen_mc_flush();
837
838         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
839
840         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
841                 struct trap_info info[2];
842
843                 info[1].address = 0;
844
845                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
846                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
847                                 BUG();
848         }
849
850         preempt_enable();
851 }
852
853 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
854                                   struct trap_info *traps)
855 {
856         unsigned in, out, count;
857
858         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
859         BUG_ON(count > 256);
860
861         for (in = out = 0; in < count; in++) {
862                 gate_desc *entry = (gate_desc*)(desc->address) + in;
863
864                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]))
865                         out++;
866         }
867         traps[out].address = 0;
868 }
869
870 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
871 {
872         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
873
874         xen_convert_trap_info(desc, traps);
875 }
876
877 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
878    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
879    it avoids allocation, and saves stack space). */
880 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
881 {
882         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
883         static struct trap_info traps[257];
884
885         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
886
887         spin_lock(&lock);
888
889         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
890
891         xen_convert_trap_info(desc, traps);
892
893         xen_mc_flush();
894         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
895                 BUG();
896
897         spin_unlock(&lock);
898 }
899
900 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
901    they're handled differently. */
902 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
903                                 const void *desc, int type)
904 {
905         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
906
907         preempt_disable();
908
909         switch (type) {
910         case DESC_LDT:
911         case DESC_TSS:
912                 /* ignore */
913                 break;
914
915         default: {
916                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
917
918                 xen_mc_flush();
919                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
920                         BUG();
921         }
922
923         }
924
925         preempt_enable();
926 }
927
928 /*
929  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
930  * update an entry as simply as possible.
931  */
932 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
933                                             const void *desc, int type)
934 {
935         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
936
937         switch (type) {
938         case DESC_LDT:
939         case DESC_TSS:
940                 /* ignore */
941                 break;
942
943         default: {
944                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
945
946                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
947                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
948         }
949
950         }
951 }
952
953 static void xen_load_sp0(struct tss_struct *tss,
954                          struct thread_struct *thread)
955 {
956         struct multicall_space mcs;
957
958         mcs = xen_mc_entry(0);
959         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, thread->sp0);
960         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
961         tss->x86_tss.sp0 = thread->sp0;
962 }
963
964 static void xen_set_iopl_mask(unsigned mask)
965 {
966         struct physdev_set_iopl set_iopl;
967
968         /* Force the change at ring 0. */
969         set_iopl.iopl = (mask == 0) ? 1 : (mask >> 12) & 3;
970         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
971 }
972
973 static void xen_io_delay(void)
974 {
975 }
976
977 static void xen_clts(void)
978 {
979         struct multicall_space mcs;
980
981         mcs = xen_mc_entry(0);
982
983         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, 0);
984
985         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
986 }
987
988 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
989
990 static unsigned long xen_read_cr0(void)
991 {
992         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
993
994         if (unlikely(cr0 == 0)) {
995                 cr0 = native_read_cr0();
996                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
997         }
998
999         return cr0;
1000 }
1001
1002 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
1003 {
1004         struct multicall_space mcs;
1005
1006         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
1007
1008         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
1009            ignored. */
1010         mcs = xen_mc_entry(0);
1011
1012         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
1013
1014         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
1015 }
1016
1017 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
1018 {
1019         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
1020
1021         native_write_cr4(cr4);
1022 }
1023 #ifdef CONFIG_X86_64
1024 static inline unsigned long xen_read_cr8(void)
1025 {
1026         return 0;
1027 }
1028 static inline void xen_write_cr8(unsigned long val)
1029 {
1030         BUG_ON(val);
1031 }
1032 #endif
1033
1034 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
1035 {
1036         u64 val;
1037
1038         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
1039                 return val;
1040
1041         val = native_read_msr_safe(msr, err);
1042         switch (msr) {
1043         case MSR_IA32_APICBASE:
1044 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
1045                 if (!(cpuid_ecx(1) & (1 << (X86_FEATURE_X2APIC & 31))))
1046 #endif
1047                         val &= ~X2APIC_ENABLE;
1048                 break;
1049         }
1050         return val;
1051 }
1052
1053 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
1054 {
1055         int ret;
1056
1057         ret = 0;
1058
1059         switch (msr) {
1060 #ifdef CONFIG_X86_64
1061                 unsigned which;
1062                 u64 base;
1063
1064         case MSR_FS_BASE:               which = SEGBASE_FS; goto set;
1065         case MSR_KERNEL_GS_BASE:        which = SEGBASE_GS_USER; goto set;
1066         case MSR_GS_BASE:               which = SEGBASE_GS_KERNEL; goto set;
1067
1068         set:
1069                 base = ((u64)high << 32) | low;
1070                 if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) != 0)
1071                         ret = -EIO;
1072                 break;
1073 #endif
1074
1075         case MSR_STAR:
1076         case MSR_CSTAR:
1077         case MSR_LSTAR:
1078         case MSR_SYSCALL_MASK:
1079         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
1080         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
1081         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
1082                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
1083                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
1084                    Xen console noise. */
1085                 break;
1086
1087         default:
1088                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, &ret))
1089                         ret = native_write_msr_safe(msr, low, high);
1090         }
1091
1092         return ret;
1093 }
1094
1095 void xen_setup_shared_info(void)
1096 {
1097         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1098                 set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP,
1099                            xen_start_info->shared_info);
1100
1101                 HYPERVISOR_shared_info =
1102                         (struct shared_info *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
1103         } else
1104                 HYPERVISOR_shared_info =
1105                         (struct shared_info *)__va(xen_start_info->shared_info);
1106
1107 #ifndef CONFIG_SMP
1108         /* In UP this is as good a place as any to set up shared info */
1109         xen_setup_vcpu_info_placement();
1110 #endif
1111
1112         xen_setup_mfn_list_list();
1113 }
1114
1115 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
1116 void xen_setup_vcpu_info_placement(void)
1117 {
1118         int cpu;
1119
1120         for_each_possible_cpu(cpu)
1121                 xen_vcpu_setup(cpu);
1122
1123         /* xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
1124          * percpu area for all cpus, so make use of it. Note that for
1125          * PVH we want to use native IRQ mechanism. */
1126         if (have_vcpu_info_placement && !xen_pvh_domain()) {
1127                 pv_irq_ops.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
1128                 pv_irq_ops.restore_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_restore_fl_direct);
1129                 pv_irq_ops.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
1130                 pv_irq_ops.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1131                 pv_mmu_ops.read_cr2 = xen_read_cr2_direct;
1132         }
1133 }
1134
1135 static unsigned xen_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insnbuf,
1136                           unsigned long addr, unsigned len)
1137 {
1138         char *start, *end, *reloc;
1139         unsigned ret;
1140
1141         start = end = reloc = NULL;
1142
1143 #define SITE(op, x)                                                     \
1144         case PARAVIRT_PATCH(op.x):                                      \
1145         if (have_vcpu_info_placement) {                                 \
1146                 start = (char *)xen_##x##_direct;                       \
1147                 end = xen_##x##_direct_end;                             \
1148                 reloc = xen_##x##_direct_reloc;                         \
1149         }                                                               \
1150         goto patch_site
1151
1152         switch (type) {
1153                 SITE(pv_irq_ops, irq_enable);
1154                 SITE(pv_irq_ops, irq_disable);
1155                 SITE(pv_irq_ops, save_fl);
1156                 SITE(pv_irq_ops, restore_fl);
1157 #undef SITE
1158
1159         patch_site:
1160                 if (start == NULL || (end-start) > len)
1161                         goto default_patch;
1162
1163                 ret = paravirt_patch_insns(insnbuf, len, start, end);
1164
1165                 /* Note: because reloc is assigned from something that
1166                    appears to be an array, gcc assumes it's non-null,
1167                    but doesn't know its relationship with start and
1168                    end. */
1169                 if (reloc > start && reloc < end) {
1170                         int reloc_off = reloc - start;
1171                         long *relocp = (long *)(insnbuf + reloc_off);
1172                         long delta = start - (char *)addr;
1173
1174                         *relocp += delta;
1175                 }
1176                 break;
1177
1178         default_patch:
1179         default:
1180                 ret = paravirt_patch_default(type, clobbers, insnbuf,
1181                                              addr, len);
1182                 break;
1183         }
1184
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1189         .paravirt_enabled = 1,
1190         .shared_kernel_pmd = 0,
1191
1192 #ifdef CONFIG_X86_64
1193         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1194 #endif
1195
1196         .name = "Xen",
1197 };
1198
1199 static const struct pv_init_ops xen_init_ops __initconst = {
1200         .patch = xen_patch,
1201 };
1202
1203 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initconst = {
1204         .cpuid = xen_cpuid,
1205
1206         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1207         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1208
1209         .clts = xen_clts,
1210
1211         .read_cr0 = xen_read_cr0,
1212         .write_cr0 = xen_write_cr0,
1213
1214         .read_cr4 = native_read_cr4,
1215         .read_cr4_safe = native_read_cr4_safe,
1216         .write_cr4 = xen_write_cr4,
1217
1218 #ifdef CONFIG_X86_64
1219         .read_cr8 = xen_read_cr8,
1220         .write_cr8 = xen_write_cr8,
1221 #endif
1222
1223         .wbinvd = native_wbinvd,
1224
1225         .read_msr = xen_read_msr_safe,
1226         .write_msr = xen_write_msr_safe,
1227
1228         .read_pmc = xen_read_pmc,
1229
1230         .iret = xen_iret,
1231 #ifdef CONFIG_X86_64
1232         .usergs_sysret32 = xen_sysret32,
1233         .usergs_sysret64 = xen_sysret64,
1234 #else
1235         .irq_enable_sysexit = xen_sysexit,
1236 #endif
1237
1238         .load_tr_desc = paravirt_nop,
1239         .set_ldt = xen_set_ldt,
1240         .load_gdt = xen_load_gdt,
1241         .load_idt = xen_load_idt,
1242         .load_tls = xen_load_tls,
1243 #ifdef CONFIG_X86_64
1244         .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1245 #endif
1246
1247         .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1248         .free_ldt = xen_free_ldt,
1249
1250         .store_idt = native_store_idt,
1251         .store_tr = xen_store_tr,
1252
1253         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1254         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1255         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1256         .load_sp0 = xen_load_sp0,
1257
1258         .set_iopl_mask = xen_set_iopl_mask,
1259         .io_delay = xen_io_delay,
1260
1261         /* Xen takes care of %gs when switching to usermode for us */
1262         .swapgs = paravirt_nop,
1263
1264         .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
1265         .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1266 };
1267
1268 static const struct pv_apic_ops xen_apic_ops __initconst = {
1269 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1270         .startup_ipi_hook = paravirt_nop,
1271 #endif
1272 };
1273
1274 static void xen_reboot(int reason)
1275 {
1276         struct sched_shutdown r = { .reason = reason };
1277         int cpu;
1278
1279         for_each_online_cpu(cpu)
1280                 xen_pmu_finish(cpu);
1281
1282         if (HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_shutdown, &r))
1283                 BUG();
1284 }
1285
1286 static void xen_restart(char *msg)
1287 {
1288         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1289 }
1290
1291 static void xen_emergency_restart(void)
1292 {
1293         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1294 }
1295
1296 static void xen_machine_halt(void)
1297 {
1298         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1299 }
1300
1301 static void xen_machine_power_off(void)
1302 {
1303         if (pm_power_off)
1304                 pm_power_off();
1305         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1306 }
1307
1308 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1309 {
1310         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1311 }
1312
1313 static int
1314 xen_panic_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)
1315 {
1316         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1317         return NOTIFY_DONE;
1318 }
1319
1320 static struct notifier_block xen_panic_block = {
1321         .notifier_call= xen_panic_event,
1322         .priority = INT_MIN
1323 };
1324
1325 int xen_panic_handler_init(void)
1326 {
1327         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &xen_panic_block);
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1332         .restart = xen_restart,
1333         .halt = xen_machine_halt,
1334         .power_off = xen_machine_power_off,
1335         .shutdown = xen_machine_halt,
1336         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1337         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1338 };
1339
1340 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1341 {
1342         unsigned char reason = 0;
1343
1344         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1345         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1346                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1347                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1348         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1349                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1350                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1351
1352         return reason;
1353 }
1354
1355 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1356 {
1357 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1358         struct xen_platform_op op;
1359         struct edd_info *edd_info;
1360         u32 *mbr_signature;
1361         unsigned nr;
1362         int ret;
1363
1364         edd_info = boot_params.eddbuf;
1365         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1366
1367         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1368
1369         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1370         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1371                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1372
1373                 op.u.firmware_info.index = nr;
1374                 info->params.length = sizeof(info->params);
1375                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1376                                      &info->params);
1377                 ret = HYPERVISOR_dom0_op(&op);
1378                 if (ret)
1379                         break;
1380
1381 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1382                 C(device);
1383                 C(version);
1384                 C(interface_support);
1385                 C(legacy_max_cylinder);
1386                 C(legacy_max_head);
1387                 C(legacy_sectors_per_track);
1388 #undef C
1389         }
1390         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1391
1392         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1393         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1394                 op.u.firmware_info.index = nr;
1395                 ret = HYPERVISOR_dom0_op(&op);
1396                 if (ret)
1397                         break;
1398                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1399         }
1400         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1401 #endif
1402 }
1403
1404 /*
1405  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1406  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1407  * function, which is most of the kernel.
1408  *
1409  * Note, that it is __ref because the only caller of this after init
1410  * is PVH which is not going to use xen_load_gdt_boot or other
1411  * __init functions.
1412  */
1413 static void __ref xen_setup_gdt(int cpu)
1414 {
1415         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1416 #ifdef CONFIG_X86_64
1417                 unsigned long dummy;
1418
1419                 load_percpu_segment(cpu); /* We need to access per-cpu area */
1420                 switch_to_new_gdt(cpu); /* GDT and GS set */
1421
1422                 /* We are switching of the Xen provided GDT to our HVM mode
1423                  * GDT. The new GDT has  __KERNEL_CS with CS.L = 1
1424                  * and we are jumping to reload it.
1425                  */
1426                 asm volatile ("pushq %0\n"
1427                               "leaq 1f(%%rip),%0\n"
1428                               "pushq %0\n"
1429                               "lretq\n"
1430                               "1:\n"
1431                               : "=&r" (dummy) : "0" (__KERNEL_CS));
1432
1433                 /*
1434                  * While not needed, we also set the %es, %ds, and %fs
1435                  * to zero. We don't care about %ss as it is NULL.
1436                  * Strictly speaking this is not needed as Xen zeros those
1437                  * out (and also MSR_FS_BASE, MSR_GS_BASE, MSR_KERNEL_GS_BASE)
1438                  *
1439                  * Linux zeros them in cpu_init() and in secondary_startup_64
1440                  * (for BSP).
1441                  */
1442                 loadsegment(es, 0);
1443                 loadsegment(ds, 0);
1444                 loadsegment(fs, 0);
1445 #else
1446                 /* PVH: TODO Implement. */
1447                 BUG();
1448 #endif
1449                 return; /* PVH does not need any PV GDT ops. */
1450         }
1451         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1452         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1453
1454         setup_stack_canary_segment(0);
1455         switch_to_new_gdt(0);
1456
1457         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1458         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt;
1459 }
1460
1461 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
1462 /*
1463  * A PV guest starts with default flags that are not set for PVH, set them
1464  * here asap.
1465  */
1466 static void xen_pvh_set_cr_flags(int cpu)
1467 {
1468
1469         /* Some of these are setup in 'secondary_startup_64'. The others:
1470          * X86_CR0_TS, X86_CR0_PE, X86_CR0_ET are set by Xen for HVM guests
1471          * (which PVH shared codepaths), while X86_CR0_PG is for PVH. */
1472         write_cr0(read_cr0() | X86_CR0_MP | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM);
1473
1474         if (!cpu)
1475                 return;
1476         /*
1477          * For BSP, PSE PGE are set in probe_page_size_mask(), for APs
1478          * set them here. For all, OSFXSR OSXMMEXCPT are set in fpu__init_cpu().
1479         */
1480         if (cpu_has_pse)
1481                 cr4_set_bits_and_update_boot(X86_CR4_PSE);
1482
1483         if (cpu_has_pge)
1484                 cr4_set_bits_and_update_boot(X86_CR4_PGE);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Note, that it is ref - because the only caller of this after init
1489  * is PVH which is not going to use xen_load_gdt_boot or other
1490  * __init functions.
1491  */
1492 void __ref xen_pvh_secondary_vcpu_init(int cpu)
1493 {
1494         xen_setup_gdt(cpu);
1495         xen_pvh_set_cr_flags(cpu);
1496 }
1497
1498 static void __init xen_pvh_early_guest_init(void)
1499 {
1500         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1501                 return;
1502
1503         if (!xen_feature(XENFEAT_hvm_callback_vector))
1504                 return;
1505
1506         xen_have_vector_callback = 1;
1507
1508         xen_pvh_early_cpu_init(0, false);
1509         xen_pvh_set_cr_flags(0);
1510
1511 #ifdef CONFIG_X86_32
1512         BUG(); /* PVH: Implement proper support. */
1513 #endif
1514 }
1515 #endif    /* CONFIG_XEN_PVH */
1516
1517 /* First C function to be called on Xen boot */
1518 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(void)
1519 {
1520         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1521         unsigned long initrd_start = 0;
1522         u64 pat;
1523         int rc;
1524
1525         if (!xen_start_info)
1526                 return;
1527
1528         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1529
1530         xen_setup_features();
1531 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
1532         xen_pvh_early_guest_init();
1533 #endif
1534         xen_setup_machphys_mapping();
1535
1536         /* Install Xen paravirt ops */
1537         pv_info = xen_info;
1538         pv_init_ops = xen_init_ops;
1539         pv_apic_ops = xen_apic_ops;
1540         if (!xen_pvh_domain()) {
1541                 pv_cpu_ops = xen_cpu_ops;
1542
1543                 x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1544         }
1545
1546         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1547                 x86_init.resources.memory_setup = xen_auto_xlated_memory_setup;
1548         else
1549                 x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1550         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1551         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1552
1553         xen_init_time_ops();
1554
1555         /*
1556          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1557          */
1558
1559         xen_init_mmu_ops();
1560
1561         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1562         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1563
1564         /*
1565          * Prevent page tables from being allocated in highmem, even
1566          * if CONFIG_HIGHPTE is enabled.
1567          */
1568         __userpte_alloc_gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
1569
1570         /* Work out if we support NX */
1571         x86_configure_nx();
1572
1573         /* Get mfn list */
1574         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1575
1576         /*
1577          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1578          * -fstack-protector code can be executed.
1579          */
1580         xen_setup_gdt(0);
1581
1582         xen_init_irq_ops();
1583         xen_init_cpuid_mask();
1584
1585 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1586         /*
1587          * set up the basic apic ops.
1588          */
1589         xen_init_apic();
1590 #endif
1591
1592         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1593                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_start = xen_ptep_modify_prot_start;
1594                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_commit = xen_ptep_modify_prot_commit;
1595         }
1596
1597         machine_ops = xen_machine_ops;
1598
1599         /*
1600          * The only reliable way to retain the initial address of the
1601          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1602          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1603          */
1604         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1605
1606         xen_smp_init();
1607
1608 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1609         /*
1610          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1611          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1612          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1613          */
1614         acpi_numa = -1;
1615 #endif
1616         /* Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have a
1617            possible map and a non-dummy shared_info. */
1618         per_cpu(xen_vcpu, 0) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[0];
1619
1620         local_irq_disable();
1621         early_boot_irqs_disabled = true;
1622
1623         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1624         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1625                                    xen_start_info->nr_pages);
1626         xen_reserve_special_pages();
1627
1628         /*
1629          * Modify the cache mode translation tables to match Xen's PAT
1630          * configuration.
1631          */
1632         rdmsrl(MSR_IA32_CR_PAT, pat);
1633         pat_init_cache_modes(pat);
1634
1635         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1636
1637 #ifdef CONFIG_X86_32
1638         pv_info.kernel_rpl = 1;
1639         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1640                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1641 #else
1642         pv_info.kernel_rpl = 0;
1643 #endif
1644         /* set the limit of our address space */
1645         xen_reserve_top();
1646
1647         /* PVH: runs at default kernel iopl of 0 */
1648         if (!xen_pvh_domain()) {
1649                 /*
1650                  * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1651                  * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1652                  * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1653                  */
1654                 set_iopl.iopl = 1;
1655                 rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1656                 if (rc != 0)
1657                         xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1658         }
1659
1660 #ifdef CONFIG_X86_32
1661         /* set up basic CPUID stuff */
1662         cpu_detect(&new_cpu_data);
1663         set_cpu_cap(&new_cpu_data, X86_FEATURE_FPU);
1664         new_cpu_data.wp_works_ok = 1;
1665         new_cpu_data.x86_capability[0] = cpuid_edx(1);
1666 #endif
1667
1668         if (xen_start_info->mod_start) {
1669             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1670                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1671             else
1672                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1673         }
1674
1675         /* Poke various useful things into boot_params */
1676         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1677         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1678         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1679         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1680
1681         if (!xen_initial_domain()) {
1682                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1683                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1684                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1685                 if (pci_xen)
1686                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1687         } else {
1688                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1689                         (void *)((char *)xen_start_info +
1690                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1691                 struct xen_platform_op op = {
1692                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1693                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1694                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1695                 };
1696
1697                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size);
1698                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1699                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1700
1701                 if (HYPERVISOR_dom0_op(&op) == 0)
1702                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1703
1704                 /* Make sure ACS will be enabled */
1705                 pci_request_acs();
1706
1707                 xen_acpi_sleep_register();
1708
1709                 /* Avoid searching for BIOS MP tables */
1710                 x86_init.mpparse.find_smp_config = x86_init_noop;
1711                 x86_init.mpparse.get_smp_config = x86_init_uint_noop;
1712
1713                 xen_boot_params_init_edd();
1714         }
1715 #ifdef CONFIG_PCI
1716         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1717         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1718 #endif
1719         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1720
1721         xen_setup_runstate_info(0);
1722
1723         xen_efi_init();
1724
1725         /* Start the world */
1726 #ifdef CONFIG_X86_32
1727         i386_start_kernel();
1728 #else
1729         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1730         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1731 #endif
1732 }
1733
1734 void __ref xen_hvm_init_shared_info(void)
1735 {
1736         int cpu;
1737         struct xen_add_to_physmap xatp;
1738         static struct shared_info *shared_info_page = 0;
1739
1740         if (!shared_info_page)
1741                 shared_info_page = (struct shared_info *)
1742                         extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
1743         xatp.domid = DOMID_SELF;
1744         xatp.idx = 0;
1745         xatp.space = XENMAPSPACE_shared_info;
1746         xatp.gpfn = __pa(shared_info_page) >> PAGE_SHIFT;
1747         if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_add_to_physmap, &xatp))
1748                 BUG();
1749
1750         HYPERVISOR_shared_info = (struct shared_info *)shared_info_page;
1751
1752         /* xen_vcpu is a pointer to the vcpu_info struct in the shared_info
1753          * page, we use it in the event channel upcall and in some pvclock
1754          * related functions. We don't need the vcpu_info placement
1755          * optimizations because we don't use any pv_mmu or pv_irq op on
1756          * HVM.
1757          * When xen_hvm_init_shared_info is run at boot time only vcpu 0 is
1758          * online but xen_hvm_init_shared_info is run at resume time too and
1759          * in that case multiple vcpus might be online. */
1760         for_each_online_cpu(cpu) {
1761                 /* Leave it to be NULL. */
1762                 if (cpu >= MAX_VIRT_CPUS)
1763                         continue;
1764                 per_cpu(xen_vcpu, cpu) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[cpu];
1765         }
1766 }
1767
1768 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
1769 static void __init init_hvm_pv_info(void)
1770 {
1771         int major, minor;
1772         uint32_t eax, ebx, ecx, edx, pages, msr, base;
1773         u64 pfn;
1774
1775         base = xen_cpuid_base();
1776         cpuid(base + 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
1777
1778         major = eax >> 16;
1779         minor = eax & 0xffff;
1780         printk(KERN_INFO "Xen version %d.%d.\n", major, minor);
1781
1782         cpuid(base + 2, &pages, &msr, &ecx, &edx);
1783
1784         pfn = __pa(hypercall_page);
1785         wrmsr_safe(msr, (u32)pfn, (u32)(pfn >> 32));
1786
1787         xen_setup_features();
1788
1789         pv_info.name = "Xen HVM";
1790
1791         xen_domain_type = XEN_HVM_DOMAIN;
1792 }
1793
1794 static int xen_hvm_cpu_notify(struct notifier_block *self, unsigned long action,
1795                               void *hcpu)
1796 {
1797         int cpu = (long)hcpu;
1798         switch (action) {
1799         case CPU_UP_PREPARE:
1800                 xen_vcpu_setup(cpu);
1801                 if (xen_have_vector_callback) {
1802                         if (xen_feature(XENFEAT_hvm_safe_pvclock))
1803                                 xen_setup_timer(cpu);
1804                 }
1805                 break;
1806         default:
1807                 break;
1808         }
1809         return NOTIFY_OK;
1810 }
1811
1812 static struct notifier_block xen_hvm_cpu_notifier = {
1813         .notifier_call  = xen_hvm_cpu_notify,
1814 };
1815
1816 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
1817 static void xen_hvm_shutdown(void)
1818 {
1819         native_machine_shutdown();
1820         if (kexec_in_progress)
1821                 xen_reboot(SHUTDOWN_soft_reset);
1822 }
1823
1824 static void xen_hvm_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1825 {
1826         native_machine_crash_shutdown(regs);
1827         xen_reboot(SHUTDOWN_soft_reset);
1828 }
1829 #endif
1830
1831 static void __init xen_hvm_guest_init(void)
1832 {
1833         if (xen_pv_domain())
1834                 return;
1835
1836         init_hvm_pv_info();
1837
1838         xen_hvm_init_shared_info();
1839
1840         xen_panic_handler_init();
1841
1842         if (xen_feature(XENFEAT_hvm_callback_vector))
1843                 xen_have_vector_callback = 1;
1844         xen_hvm_smp_init();
1845         register_cpu_notifier(&xen_hvm_cpu_notifier);
1846         xen_unplug_emulated_devices();
1847         x86_init.irqs.intr_init = xen_init_IRQ;
1848         xen_hvm_init_time_ops();
1849         xen_hvm_init_mmu_ops();
1850 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
1851         machine_ops.shutdown = xen_hvm_shutdown;
1852         machine_ops.crash_shutdown = xen_hvm_crash_shutdown;
1853 #endif
1854 }
1855 #endif
1856
1857 static bool xen_nopv = false;
1858 static __init int xen_parse_nopv(char *arg)
1859 {
1860        xen_nopv = true;
1861        return 0;
1862 }
1863 early_param("xen_nopv", xen_parse_nopv);
1864
1865 static uint32_t __init xen_platform(void)
1866 {
1867         if (xen_nopv)
1868                 return 0;
1869
1870         return xen_cpuid_base();
1871 }
1872
1873 bool xen_hvm_need_lapic(void)
1874 {
1875         if (xen_nopv)
1876                 return false;
1877         if (xen_pv_domain())
1878                 return false;
1879         if (!xen_hvm_domain())
1880                 return false;
1881         if (xen_feature(XENFEAT_hvm_pirqs) && xen_have_vector_callback)
1882                 return false;
1883         return true;
1884 }
1885 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_hvm_need_lapic);
1886
1887 static void xen_set_cpu_features(struct cpuinfo_x86 *c)
1888 {
1889         if (xen_pv_domain())
1890                 clear_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
1891 }
1892
1893 const struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen = {
1894         .name                   = "Xen",
1895         .detect                 = xen_platform,
1896 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
1897         .init_platform          = xen_hvm_guest_init,
1898 #endif
1899         .x2apic_available       = xen_x2apic_para_available,
1900         .set_cpu_features       = xen_set_cpu_features,
1901 };
1902 EXPORT_SYMBOL(x86_hyper_xen);
1903
1904 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1905 void xen_arch_register_cpu(int num)
1906 {
1907         arch_register_cpu(num);
1908 }
1909 EXPORT_SYMBOL(xen_arch_register_cpu);
1910
1911 void xen_arch_unregister_cpu(int num)
1912 {
1913         arch_unregister_cpu(num);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL(xen_arch_unregister_cpu);
1916 #endif