arch/x86/xen/p2m.c

   1 /*
   2  * Xen leaves the responsibility for maintaining p2m mappings to the
   3  * guests themselves, but it must also access and update the p2m array
   4  * during suspend/resume when all the pages are reallocated.
   5  *
   6  * The p2m table is logically a flat array, but we implement it as a
   7  * three-level tree to allow the address space to be sparse.
   8  *
   9  *                               Xen
  10  *                                |
  11  *     p2m_top              p2m_top_mfn
  12  *       /  \                   /   \
  13  * p2m_mid p2m_mid      p2m_mid_mfn p2m_mid_mfn
  14  *    / \      / \         /           /
  15  *  p2m p2m p2m p2m p2m p2m p2m ...
  16  *
  17  * The p2m_mid_mfn pages are mapped by p2m_top_mfn_p.
  18  *
  19  * The p2m_top and p2m_top_mfn levels are limited to 1 page, so the
  20  * maximum representable pseudo-physical address space is:
  21  *  P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE pages
  22  *
  23  * P2M_PER_PAGE depends on the architecture, as a mfn is always
  24  * unsigned long (8 bytes on 64-bit, 4 bytes on 32), leading to
  25  * 512 and 1024 entries respectively.
  26  *
  27  * In short, these structures contain the Machine Frame Number (MFN) of the PFN.
  28  *
  29  * However not all entries are filled with MFNs. Specifically for all other
  30  * leaf entries, or for the top  root, or middle one, for which there is a void
  31  * entry, we assume it is  "missing". So (for example)
  32  *  pfn_to_mfn(0x90909090)=INVALID_P2M_ENTRY.
  33  *
  34  * We also have the possibility of setting 1-1 mappings on certain regions, so
  35  * that:
  36  *  pfn_to_mfn(0xc0000)=0xc0000
  37  *
  38  * The benefit of this is, that we can assume for non-RAM regions (think
  39  * PCI BARs, or ACPI spaces), we can create mappings easily b/c we
  40  * get the PFN value to match the MFN.
  41  *
  42  * For this to work efficiently we have one new page p2m_identity and
  43  * allocate (via reserved_brk) any other pages we need to cover the sides
  44  * (1GB or 4MB boundary violations). All entries in p2m_identity are set to
  45  * INVALID_P2M_ENTRY type (Xen toolstack only recognizes that and MFNs,
  46  * no other fancy value).
  47  *
  48  * On lookup we spot that the entry points to p2m_identity and return the
  49  * identity value instead of dereferencing and returning INVALID_P2M_ENTRY.
  50  * If the entry points to an allocated page, we just proceed as before and
  51  * return the PFN.  If the PFN has IDENTITY_FRAME_BIT set we unmask that in
  52  * appropriate functions (pfn_to_mfn).
  53  *
  54  * The reason for having the IDENTITY_FRAME_BIT instead of just returning the
  55  * PFN is that we could find ourselves where pfn_to_mfn(pfn)==pfn for a
  56  * non-identity pfn. To protect ourselves against we elect to set (and get) the
  57  * IDENTITY_FRAME_BIT on all identity mapped PFNs.
  58  *
  59  * This simplistic diagram is used to explain the more subtle piece of code.
  60  * There is also a digram of the P2M at the end that can help.
  61  * Imagine your E820 looking as so:
  62  *
  63  *                    1GB                                           2GB
  64  * /-------------------+---------\/----\         /----------\    /---+-----\
  65  * | System RAM        | Sys RAM ||ACPI|         | reserved |    | Sys RAM |
  66  * \-------------------+---------/\----/         \----------/    \---+-----/
  67  *                               ^- 1029MB                       ^- 2001MB
  68  *
  69  * [1029MB = 263424 (0x40500), 2001MB = 512256 (0x7D100),
  70  *  2048MB = 524288 (0x80000)]
  71  *
  72  * And dom0_mem=max:3GB,1GB is passed in to the guest, meaning memory past 1GB
  73  * is actually not present (would have to kick the balloon driver to put it in).
  74  *
  75  * When we are told to set the PFNs for identity mapping (see patch: "xen/setup:
  76  * Set identity mapping for non-RAM E820 and E820 gaps.") we pass in the start
  77  * of the PFN and the end PFN (263424 and 512256 respectively). The first step
  78  * is to reserve_brk a top leaf page if the p2m[1] is missing. The top leaf page
  79  * covers 512^2 of page estate (1GB) and in case the start or end PFN is not
  80  * aligned on 512^2*PAGE_SIZE (1GB) we loop on aligned 1GB PFNs from start pfn
  81  * to end pfn.  We reserve_brk top leaf pages if they are missing (means they
  82  * point to p2m_mid_missing).
  83  *
  84  * With the E820 example above, 263424 is not 1GB aligned so we allocate a
  85  * reserve_brk page which will cover the PFNs estate from 0x40000 to 0x80000.
  86  * Each entry in the allocate page is "missing" (points to p2m_missing).
  87  *
  88  * Next stage is to determine if we need to do a more granular boundary check
  89  * on the 4MB (or 2MB depending on architecture) off the start and end pfn's.
  90  * We check if the start pfn and end pfn violate that boundary check, and if
  91  * so reserve_brk a middle (p2m[x][y]) leaf page. This way we have a much finer
  92  * granularity of setting which PFNs are missing and which ones are identity.
  93  * In our example 263424 and 512256 both fail the check so we reserve_brk two
  94  * pages. Populate them with INVALID_P2M_ENTRY (so they both have "missing"
  95  * values) and assign them to p2m[1][2] and p2m[1][488] respectively.
  96  *
  97  * At this point we would at minimum reserve_brk one page, but could be up to
  98  * three. Each call to set_phys_range_identity has at maximum a three page
  99  * cost. If we were to query the P2M at this stage, all those entries from
 100  * start PFN through end PFN (so 1029MB -> 2001MB) would return
 101  * INVALID_P2M_ENTRY ("missing").
 102  *
 103  * The next step is to walk from the start pfn to the end pfn setting
 104  * the IDENTITY_FRAME_BIT on each PFN. This is done in set_phys_range_identity.
 105  * If we find that the middle leaf is pointing to p2m_missing we can swap it
 106  * over to p2m_identity - this way covering 4MB (or 2MB) PFN space.  At this
 107  * point we do not need to worry about boundary aligment (so no need to
 108  * reserve_brk a middle page, figure out which PFNs are "missing" and which
 109  * ones are identity), as that has been done earlier.  If we find that the
 110  * middle leaf is not occupied by p2m_identity or p2m_missing, we dereference
 111  * that page (which covers 512 PFNs) and set the appropriate PFN with
 112  * IDENTITY_FRAME_BIT. In our example 263424 and 512256 end up there, and we
 113  * set from p2m[1][2][256->511] and p2m[1][488][0->256] with
 114  * IDENTITY_FRAME_BIT set.
 115  *
 116  * All other regions that are void (or not filled) either point to p2m_missing
 117  * (considered missing) or have the default value of INVALID_P2M_ENTRY (also
 118  * considered missing). In our case, p2m[1][2][0->255] and p2m[1][488][257->511]
 119  * contain the INVALID_P2M_ENTRY value and are considered "missing."
 120  *
 121  * This is what the p2m ends up looking (for the E820 above) with this
 122  * fabulous drawing:
 123  *
 124  *    p2m         /--------------\
 125  *  /-----\       | &mfn_list[0],|                           /-----------------\
 126  *  |  0  |------>| &mfn_list[1],|    /---------------\      | ~0, ~0, ..      |
 127  *  |-----|       |  ..., ~0, ~0 |    | ~0, ~0, [x]---+----->| IDENTITY [@256] |
 128  *  |  1  |---\   \--------------/    | [p2m_identity]+\     | IDENTITY [@257] |
 129  *  |-----|    \                      | [p2m_identity]+\\    | ....            |
 130  *  |  2  |--\  \-------------------->|  ...          | \\   \----------------/
 131  *  |-----|   \                       \---------------/  \\
 132  *  |  3  |\   \                                          \\  p2m_identity
 133  *  |-----| \   \-------------------->/---------------\   /-----------------\
 134  *  | ..  +->+                        | [p2m_identity]+-->| ~0, ~0, ~0, ... |
 135  *  \-----/ /                         | [p2m_identity]+-->| ..., ~0         |
 136  *         / /---------------\        | ....          |   \-----------------/
 137  *        /  | IDENTITY[@0]  |      /-+-[x], ~0, ~0.. |
 138  *       /   | IDENTITY[@256]|<----/  \---------------/
 139  *      /    | ~0, ~0, ....  |
 140  *     |     \---------------/
 141  *     |
 142  *   p2m_mid_missing           p2m_missing
 143  * /-----------------\     /------------\
 144  * | [p2m_missing]   +---->| ~0, ~0, ~0 |
 145  * | [p2m_missing]   +---->| ..., ~0    |
 146  * \-----------------/     \------------/
 147  *
 148  * where ~0 is INVALID_P2M_ENTRY. IDENTITY is (PFN | IDENTITY_BIT)
 149  */
 150
 151 #include <linux/init.h>
 152 #include <linux/module.h>
 153 #include <linux/list.h>
 154 #include <linux/hash.h>
 155 #include <linux/sched.h>
 156 #include <linux/seq_file.h>
 157
 158 #include <asm/cache.h>
 159 #include <asm/setup.h>
 160
 161 #include <asm/xen/page.h>
 162 #include <asm/xen/hypercall.h>
 163 #include <asm/xen/hypervisor.h>
 164 #include <xen/balloon.h>
 165 #include <xen/grant_table.h>
 166
 167 #include "multicalls.h"
 168 #include "xen-ops.h"
 169
 170 static void __init m2p_override_init(void);
 171
 172 unsigned long xen_max_p2m_pfn __read_mostly;
 173
 174 #define P2M_PER_PAGE            (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long))
 175 #define P2M_MID_PER_PAGE        (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long *))
 176 #define P2M_TOP_PER_PAGE        (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long **))
 177
 178 #define MAX_P2M_PFN             (P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE)
 179
 180 /* Placeholders for holes in the address space */
 181 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_missing, P2M_PER_PAGE);
 182 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long *, p2m_mid_missing, P2M_MID_PER_PAGE);
 183 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_mid_missing_mfn, P2M_MID_PER_PAGE);
 184
 185 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long **, p2m_top, P2M_TOP_PER_PAGE);
 186 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_top_mfn, P2M_TOP_PER_PAGE);
 187 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long *, p2m_top_mfn_p, P2M_TOP_PER_PAGE);
 188
 189 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_identity, P2M_PER_PAGE);
 190
 191 RESERVE_BRK(p2m_mid, PAGE_SIZE * (MAX_DOMAIN_PAGES / (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE)));
 192 RESERVE_BRK(p2m_mid_mfn, PAGE_SIZE * (MAX_DOMAIN_PAGES / (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE)));
 193
 194 /* We might hit two boundary violations at the start and end, at max each
 195  * boundary violation will require three middle nodes. */
 196 RESERVE_BRK(p2m_mid_identity, PAGE_SIZE * 2 * 3);
 197
 198 /* When we populate back during bootup, the amount of pages can vary. The
 199  * max we have is seen is 395979, but that does not mean it can't be more.
 200  * Some machines can have 3GB I/O holes even. With early_can_reuse_p2m_middle
 201  * it can re-use Xen provided mfn_list array, so we only need to allocate at
 202  * most three P2M top nodes. */
 203 RESERVE_BRK(p2m_populated, PAGE_SIZE * 3);
 204
 205 static inline unsigned p2m_top_index(unsigned long pfn)
 206 {
 207         BUG_ON(pfn >= MAX_P2M_PFN);
 208         return pfn / (P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE);
 209 }
 210
 211 static inline unsigned p2m_mid_index(unsigned long pfn)
 212 {
 213         return (pfn / P2M_PER_PAGE) % P2M_MID_PER_PAGE;
 214 }
 215
 216 static inline unsigned p2m_index(unsigned long pfn)
 217 {
 218         return pfn % P2M_PER_PAGE;
 219 }
 220
 221 static void p2m_top_init(unsigned long ***top)
 222 {
 223         unsigned i;
 224
 225         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
 226                 top[i] = p2m_mid_missing;
 227 }
 228
 229 static void p2m_top_mfn_init(unsigned long *top)
 230 {
 231         unsigned i;
 232
 233         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
 234                 top[i] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
 235 }
 236
 237 static void p2m_top_mfn_p_init(unsigned long **top)
 238 {
 239         unsigned i;
 240
 241         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
 242                 top[i] = p2m_mid_missing_mfn;
 243 }
 244
 245 static void p2m_mid_init(unsigned long **mid)
 246 {
 247         unsigned i;
 248
 249         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
 250                 mid[i] = p2m_missing;
 251 }
 252
 253 static void p2m_mid_mfn_init(unsigned long *mid)
 254 {
 255         unsigned i;
 256
 257         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
 258                 mid[i] = virt_to_mfn(p2m_missing);
 259 }
 260
 261 static void p2m_init(unsigned long *p2m)
 262 {
 263         unsigned i;
 264
 265         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
 266                 p2m[i] = INVALID_P2M_ENTRY;
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Build the parallel p2m_top_mfn and p2m_mid_mfn structures
 271  *
 272  * This is called both at boot time, and after resuming from suspend:
 273  * - At boot time we're called very early, and must use extend_brk()
 274  *   to allocate memory.
 275  *
 276  * - After resume we're called from within stop_machine, but the mfn
 277  *   tree should alreay be completely allocated.
 278  */
 279 void __ref xen_build_mfn_list_list(void)
 280 {
 281         unsigned long pfn;
 282
 283         /* Pre-initialize p2m_top_mfn to be completely missing */
 284         if (p2m_top_mfn == NULL) {
 285                 p2m_mid_missing_mfn = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 286                 p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn);
 287
 288                 p2m_top_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 289                 p2m_top_mfn_p_init(p2m_top_mfn_p);
 290
 291                 p2m_top_mfn = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 292                 p2m_top_mfn_init(p2m_top_mfn);
 293         } else {
 294                 /* Reinitialise, mfn's all change after migration */
 295                 p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn);
 296         }
 297
 298         for (pfn = 0; pfn < xen_max_p2m_pfn; pfn += P2M_PER_PAGE) {
 299                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 300                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
 301                 unsigned long **mid;
 302                 unsigned long *mid_mfn_p;
 303
 304                 mid = p2m_top[topidx];
 305                 mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 306
 307                 /* Don't bother allocating any mfn mid levels if
 308                  * they're just missing, just update the stored mfn,
 309                  * since all could have changed over a migrate.
 310                  */
 311                 if (mid == p2m_mid_missing) {
 312                         BUG_ON(mididx);
 313                         BUG_ON(mid_mfn_p != p2m_mid_missing_mfn);
 314                         p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
 315                         pfn += (P2M_MID_PER_PAGE - 1) * P2M_PER_PAGE;
 316                         continue;
 317                 }
 318
 319                 if (mid_mfn_p == p2m_mid_missing_mfn) {
 320                         /*
 321                          * XXX boot-time only!  We should never find
 322                          * missing parts of the mfn tree after
 323                          * runtime.  extend_brk() will BUG if we call
 324                          * it too late.
 325                          */
 326                         mid_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 327                         p2m_mid_mfn_init(mid_mfn_p);
 328
 329                         p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn_p;
 330                 }
 331
 332                 p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(mid_mfn_p);
 333                 mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(mid[mididx]);
 334         }
 335 }
 336
 337 void xen_setup_mfn_list_list(void)
 338 {
 339         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
 340
 341         HYPERVISOR_shared_info->arch.pfn_to_mfn_frame_list_list =
 342                 virt_to_mfn(p2m_top_mfn);
 343         HYPERVISOR_shared_info->arch.max_pfn = xen_max_p2m_pfn;
 344 }
 345
 346 /* Set up p2m_top to point to the domain-builder provided p2m pages */
 347 void __init xen_build_dynamic_phys_to_machine(void)
 348 {
 349         unsigned long *mfn_list = (unsigned long *)xen_start_info->mfn_list;
 350         unsigned long max_pfn = min(MAX_DOMAIN_PAGES, xen_start_info->nr_pages);
 351         unsigned long pfn;
 352
 353         xen_max_p2m_pfn = max_pfn;
 354
 355         p2m_missing = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 356         p2m_init(p2m_missing);
 357
 358         p2m_mid_missing = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 359         p2m_mid_init(p2m_mid_missing);
 360
 361         p2m_top = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 362         p2m_top_init(p2m_top);
 363
 364         p2m_identity = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 365         p2m_init(p2m_identity);
 366
 367         /*
 368          * The domain builder gives us a pre-constructed p2m array in
 369          * mfn_list for all the pages initially given to us, so we just
 370          * need to graft that into our tree structure.
 371          */
 372         for (pfn = 0; pfn < max_pfn; pfn += P2M_PER_PAGE) {
 373                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 374                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
 375
 376                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing) {
 377                         unsigned long **mid = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 378                         p2m_mid_init(mid);
 379
 380                         p2m_top[topidx] = mid;
 381                 }
 382
 383                 /*
 384                  * As long as the mfn_list has enough entries to completely
 385                  * fill a p2m page, pointing into the array is ok. But if
 386                  * not the entries beyond the last pfn will be undefined.
 387                  */
 388                 if (unlikely(pfn + P2M_PER_PAGE > max_pfn)) {
 389                         unsigned long p2midx;
 390
 391                         p2midx = max_pfn % P2M_PER_PAGE;
 392                         for ( ; p2midx < P2M_PER_PAGE; p2midx++)
 393                                 mfn_list[pfn + p2midx] = INVALID_P2M_ENTRY;
 394                 }
 395                 p2m_top[topidx][mididx] = &mfn_list[pfn];
 396         }
 397
 398         m2p_override_init();
 399 }
 400 #ifdef CONFIG_X86_64
 401 #include <linux/bootmem.h>
 402 unsigned long __init xen_revector_p2m_tree(void)
 403 {
 404         unsigned long va_start;
 405         unsigned long va_end;
 406         unsigned long pfn;
 407         unsigned long pfn_free = 0;
 408         unsigned long *mfn_list = NULL;
 409         unsigned long size;
 410
 411         va_start = xen_start_info->mfn_list;
 412         /*We copy in increments of P2M_PER_PAGE * sizeof(unsigned long),
 413          * so make sure it is rounded up to that */
 414         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
 415         va_end = va_start + size;
 416
 417         /* If we were revectored already, don't do it again. */
 418         if (va_start <= __START_KERNEL_map && va_start >= __PAGE_OFFSET)
 419                 return 0;
 420
 421         mfn_list = alloc_bootmem_align(size, PAGE_SIZE);
 422         if (!mfn_list) {
 423                 pr_warn("Could not allocate space for a new P2M tree!\n");
 424                 return xen_start_info->mfn_list;
 425         }
 426         /* Fill it out with INVALID_P2M_ENTRY value */
 427         memset(mfn_list, 0xFF, size);
 428
 429         for (pfn = 0; pfn < ALIGN(MAX_DOMAIN_PAGES, P2M_PER_PAGE); pfn += P2M_PER_PAGE) {
 430                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 431                 unsigned mididx;
 432                 unsigned long *mid_p;
 433
 434                 if (!p2m_top[topidx])
 435                         continue;
 436
 437                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing)
 438                         continue;
 439
 440                 mididx = p2m_mid_index(pfn);
 441                 mid_p = p2m_top[topidx][mididx];
 442                 if (!mid_p)
 443                         continue;
 444                 if ((mid_p == p2m_missing) || (mid_p == p2m_identity))
 445                         continue;
 446
 447                 if ((unsigned long)mid_p == INVALID_P2M_ENTRY)
 448                         continue;
 449
 450                 /* The old va. Rebase it on mfn_list */
 451                 if (mid_p >= (unsigned long *)va_start && mid_p <= (unsigned long *)va_end) {
 452                         unsigned long *new;
 453
 454                         if (pfn_free  > (size / sizeof(unsigned long))) {
 455                                 WARN(1, "Only allocated for %ld pages, but we want %ld!\n",
 456                                      size / sizeof(unsigned long), pfn_free);
 457                                 return 0;
 458                         }
 459                         new = &mfn_list[pfn_free];
 460
 461                         copy_page(new, mid_p);
 462                         p2m_top[topidx][mididx] = &mfn_list[pfn_free];
 463                         p2m_top_mfn_p[topidx][mididx] = virt_to_mfn(&mfn_list[pfn_free]);
 464
 465                         pfn_free += P2M_PER_PAGE;
 466
 467                 }
 468                 /* This should be the leafs allocated for identity from _brk. */
 469         }
 470         return (unsigned long)mfn_list;
 471
 472 }
 473 #else
 474 unsigned long __init xen_revector_p2m_tree(void)
 475 {
 476         return 0;
 477 }
 478 #endif
 479 unsigned long get_phys_to_machine(unsigned long pfn)
 480 {
 481         unsigned topidx, mididx, idx;
 482
 483         if (unlikely(pfn >= MAX_P2M_PFN))
 484                 return INVALID_P2M_ENTRY;
 485
 486         topidx = p2m_top_index(pfn);
 487         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 488         idx = p2m_index(pfn);
 489
 490         /*
 491          * The INVALID_P2M_ENTRY is filled in both p2m_*identity
 492          * and in p2m_*missing, so returning the INVALID_P2M_ENTRY
 493          * would be wrong.
 494          */
 495         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity)
 496                 return IDENTITY_FRAME(pfn);
 497
 498         return p2m_top[topidx][mididx][idx];
 499 }
 500 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_phys_to_machine);
 501
 502 static void *alloc_p2m_page(void)
 503 {
 504         return (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT);
 505 }
 506
 507 static void free_p2m_page(void *p)
 508 {
 509         free_page((unsigned long)p);
 510 }
 511
 512 /*
 513  * Fully allocate the p2m structure for a given pfn.  We need to check
 514  * that both the top and mid levels are allocated, and make sure the
 515  * parallel mfn tree is kept in sync.  We may race with other cpus, so
 516  * the new pages are installed with cmpxchg; if we lose the race then
 517  * simply free the page we allocated and use the one that's there.
 518  */
 519 static bool alloc_p2m(unsigned long pfn)
 520 {
 521         unsigned topidx, mididx;
 522         unsigned long ***top_p, **mid;
 523         unsigned long *top_mfn_p, *mid_mfn;
 524
 525         topidx = p2m_top_index(pfn);
 526         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 527
 528         top_p = &p2m_top[topidx];
 529         mid = *top_p;
 530
 531         if (mid == p2m_mid_missing) {
 532                 /* Mid level is missing, allocate a new one */
 533                 mid = alloc_p2m_page();
 534                 if (!mid)
 535                         return false;
 536
 537                 p2m_mid_init(mid);
 538
 539                 if (cmpxchg(top_p, p2m_mid_missing, mid) != p2m_mid_missing)
 540                         free_p2m_page(mid);
 541         }
 542
 543         top_mfn_p = &p2m_top_mfn[topidx];
 544         mid_mfn = p2m_top_mfn_p[topidx];
 545
 546         BUG_ON(virt_to_mfn(mid_mfn) != *top_mfn_p);
 547
 548         if (mid_mfn == p2m_mid_missing_mfn) {
 549                 /* Separately check the mid mfn level */
 550                 unsigned long missing_mfn;
 551                 unsigned long mid_mfn_mfn;
 552
 553                 mid_mfn = alloc_p2m_page();
 554                 if (!mid_mfn)
 555                         return false;
 556
 557                 p2m_mid_mfn_init(mid_mfn);
 558
 559                 missing_mfn = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
 560                 mid_mfn_mfn = virt_to_mfn(mid_mfn);
 561                 if (cmpxchg(top_mfn_p, missing_mfn, mid_mfn_mfn) != missing_mfn)
 562                         free_p2m_page(mid_mfn);
 563                 else
 564                         p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn;
 565         }
 566
 567         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity ||
 568             p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
 569                 /* p2m leaf page is missing */
 570                 unsigned long *p2m;
 571                 unsigned long *p2m_orig = p2m_top[topidx][mididx];
 572
 573                 p2m = alloc_p2m_page();
 574                 if (!p2m)
 575                         return false;
 576
 577                 p2m_init(p2m);
 578
 579                 if (cmpxchg(&mid[mididx], p2m_orig, p2m) != p2m_orig)
 580                         free_p2m_page(p2m);
 581                 else
 582                         mid_mfn[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
 583         }
 584
 585         return true;
 586 }
 587
 588 static bool __init early_alloc_p2m_middle(unsigned long pfn, bool check_boundary)
 589 {
 590         unsigned topidx, mididx, idx;
 591         unsigned long *p2m;
 592         unsigned long *mid_mfn_p;
 593
 594         topidx = p2m_top_index(pfn);
 595         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 596         idx = p2m_index(pfn);
 597
 598         /* Pfff.. No boundary cross-over, lets get out. */
 599         if (!idx && check_boundary)
 600                 return false;
 601
 602         WARN(p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity,
 603                 "P2M[%d][%d] == IDENTITY, should be MISSING (or alloced)!\n",
 604                 topidx, mididx);
 605
 606         /*
 607          * Could be done by xen_build_dynamic_phys_to_machine..
 608          */
 609         if (p2m_top[topidx][mididx] != p2m_missing)
 610                 return false;
 611
 612         /* Boundary cross-over for the edges: */
 613         p2m = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 614
 615         p2m_init(p2m);
 616
 617         p2m_top[topidx][mididx] = p2m;
 618
 619         /* For save/restore we need to MFN of the P2M saved */
 620
 621         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 622         WARN(mid_mfn_p[mididx] != virt_to_mfn(p2m_missing),
 623                 "P2M_TOP_P[%d][%d] != MFN of p2m_missing!\n",
 624                 topidx, mididx);
 625         mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
 626
 627         return true;
 628 }
 629
 630 static bool __init early_alloc_p2m(unsigned long pfn)
 631 {
 632         unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 633         unsigned long *mid_mfn_p;
 634         unsigned long **mid;
 635
 636         mid = p2m_top[topidx];
 637         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 638         if (mid == p2m_mid_missing) {
 639                 mid = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 640
 641                 p2m_mid_init(mid);
 642
 643                 p2m_top[topidx] = mid;
 644
 645                 BUG_ON(mid_mfn_p != p2m_mid_missing_mfn);
 646         }
 647         /* And the save/restore P2M tables.. */
 648         if (mid_mfn_p == p2m_mid_missing_mfn) {
 649                 mid_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 650                 p2m_mid_mfn_init(mid_mfn_p);
 651
 652                 p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn_p;
 653                 p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(mid_mfn_p);
 654                 /* Note: we don't set mid_mfn_p[midix] here,
 655                  * look in early_alloc_p2m_middle */
 656         }
 657         return true;
 658 }
 659
 660 /*
 661  * Skim over the P2M tree looking at pages that are either filled with
 662  * INVALID_P2M_ENTRY or with 1:1 PFNs. If found, re-use that page and
 663  * replace the P2M leaf with a p2m_missing or p2m_identity.
 664  * Stick the old page in the new P2M tree location.
 665  */
 666 bool __init early_can_reuse_p2m_middle(unsigned long set_pfn, unsigned long set_mfn)
 667 {
 668         unsigned topidx;
 669         unsigned mididx;
 670         unsigned ident_pfns;
 671         unsigned inv_pfns;
 672         unsigned long *p2m;
 673         unsigned long *mid_mfn_p;
 674         unsigned idx;
 675         unsigned long pfn;
 676
 677         /* We only look when this entails a P2M middle layer */
 678         if (p2m_index(set_pfn))
 679                 return false;
 680
 681         for (pfn = 0; pfn < MAX_DOMAIN_PAGES; pfn += P2M_PER_PAGE) {
 682                 topidx = p2m_top_index(pfn);
 683
 684                 if (!p2m_top[topidx])
 685                         continue;
 686
 687                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing)
 688                         continue;
 689
 690                 mididx = p2m_mid_index(pfn);
 691                 p2m = p2m_top[topidx][mididx];
 692                 if (!p2m)
 693                         continue;
 694
 695                 if ((p2m == p2m_missing) || (p2m == p2m_identity))
 696                         continue;
 697
 698                 if ((unsigned long)p2m == INVALID_P2M_ENTRY)
 699                         continue;
 700
 701                 ident_pfns = 0;
 702                 inv_pfns = 0;
 703                 for (idx = 0; idx < P2M_PER_PAGE; idx++) {
 704                         /* IDENTITY_PFNs are 1:1 */
 705                         if (p2m[idx] == IDENTITY_FRAME(pfn + idx))
 706                                 ident_pfns++;
 707                         else if (p2m[idx] == INVALID_P2M_ENTRY)
 708                                 inv_pfns++;
 709                         else
 710                                 break;
 711                 }
 712                 if ((ident_pfns == P2M_PER_PAGE) || (inv_pfns == P2M_PER_PAGE))
 713                         goto found;
 714         }
 715         return false;
 716 found:
 717         /* Found one, replace old with p2m_identity or p2m_missing */
 718         p2m_top[topidx][mididx] = (ident_pfns ? p2m_identity : p2m_missing);
 719         /* And the other for save/restore.. */
 720         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 721         /* NOTE: Even if it is a p2m_identity it should still be point to
 722          * a page filled with INVALID_P2M_ENTRY entries. */
 723         mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(p2m_missing);
 724
 725         /* Reset where we want to stick the old page in. */
 726         topidx = p2m_top_index(set_pfn);
 727         mididx = p2m_mid_index(set_pfn);
 728
 729         /* This shouldn't happen */
 730         if (WARN_ON(p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing))
 731                 early_alloc_p2m(set_pfn);
 732
 733         if (WARN_ON(p2m_top[topidx][mididx] != p2m_missing))
 734                 return false;
 735
 736         p2m_init(p2m);
 737         p2m_top[topidx][mididx] = p2m;
 738         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 739         mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
 740
 741         return true;
 742 }
 743 bool __init early_set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 744 {
 745         if (unlikely(!__set_phys_to_machine(pfn, mfn)))  {
 746                 if (!early_alloc_p2m(pfn))
 747                         return false;
 748
 749                 if (early_can_reuse_p2m_middle(pfn, mfn))
 750                         return __set_phys_to_machine(pfn, mfn);
 751
 752                 if (!early_alloc_p2m_middle(pfn, false /* boundary crossover OK!*/))
 753                         return false;
 754
 755                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, mfn))
 756                         return false;
 757         }
 758
 759         return true;
 760 }
 761 unsigned long __init set_phys_range_identity(unsigned long pfn_s,
 762                                       unsigned long pfn_e)
 763 {
 764         unsigned long pfn;
 765
 766         if (unlikely(pfn_s >= MAX_P2M_PFN || pfn_e >= MAX_P2M_PFN))
 767                 return 0;
 768
 769         if (unlikely(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)))
 770                 return pfn_e - pfn_s;
 771
 772         if (pfn_s > pfn_e)
 773                 return 0;
 774
 775         for (pfn = (pfn_s & ~(P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE - 1));
 776                 pfn < ALIGN(pfn_e, (P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE));
 777                 pfn += P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE)
 778         {
 779                 WARN_ON(!early_alloc_p2m(pfn));
 780         }
 781
 782         early_alloc_p2m_middle(pfn_s, true);
 783         early_alloc_p2m_middle(pfn_e, true);
 784
 785         for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 786                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, IDENTITY_FRAME(pfn)))
 787                         break;
 788
 789         if (!WARN((pfn - pfn_s) != (pfn_e - pfn_s),
 790                 "Identity mapping failed. We are %ld short of 1-1 mappings!\n",
 791                 (pfn_e - pfn_s) - (pfn - pfn_s)))
 792                 printk(KERN_DEBUG "1-1 mapping on %lx->%lx\n", pfn_s, pfn);
 793
 794         return pfn - pfn_s;
 795 }
 796
 797 /* Try to install p2m mapping; fail if intermediate bits missing */
 798 bool __set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 799 {
 800         unsigned topidx, mididx, idx;
 801
 802         if (unlikely(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))) {
 803                 BUG_ON(pfn != mfn && mfn != INVALID_P2M_ENTRY);
 804                 return true;
 805         }
 806         if (unlikely(pfn >= MAX_P2M_PFN)) {
 807                 BUG_ON(mfn != INVALID_P2M_ENTRY);
 808                 return true;
 809         }
 810
 811         topidx = p2m_top_index(pfn);
 812         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 813         idx = p2m_index(pfn);
 814
 815         /* For sparse holes were the p2m leaf has real PFN along with
 816          * PCI holes, stick in the PFN as the MFN value.
 817          */
 818         if (mfn != INVALID_P2M_ENTRY && (mfn & IDENTITY_FRAME_BIT)) {
 819                 if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity)
 820                         return true;
 821
 822                 /* Swap over from MISSING to IDENTITY if needed. */
 823                 if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
 824                         WARN_ON(cmpxchg(&p2m_top[topidx][mididx], p2m_missing,
 825                                 p2m_identity) != p2m_missing);
 826                         return true;
 827                 }
 828         }
 829
 830         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing)
 831                 return mfn == INVALID_P2M_ENTRY;
 832
 833         p2m_top[topidx][mididx][idx] = mfn;
 834
 835         return true;
 836 }
 837
 838 bool set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 839 {
 840         if (unlikely(!__set_phys_to_machine(pfn, mfn)))  {
 841                 if (!alloc_p2m(pfn))
 842                         return false;
 843
 844                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, mfn))
 845                         return false;
 846         }
 847
 848         return true;
 849 }
 850
 851 #define M2P_OVERRIDE_HASH_SHIFT 10
 852 #define M2P_OVERRIDE_HASH       (1 << M2P_OVERRIDE_HASH_SHIFT)
 853
 854 static RESERVE_BRK_ARRAY(struct list_head, m2p_overrides, M2P_OVERRIDE_HASH);
 855 static DEFINE_SPINLOCK(m2p_override_lock);
 856
 857 static void __init m2p_override_init(void)
 858 {
 859         unsigned i;
 860
 861         m2p_overrides = extend_brk(sizeof(*m2p_overrides) * M2P_OVERRIDE_HASH,
 862                                    sizeof(unsigned long));
 863
 864         for (i = 0; i < M2P_OVERRIDE_HASH; i++)
 865                 INIT_LIST_HEAD(&m2p_overrides[i]);
 866 }
 867
 868 static unsigned long mfn_hash(unsigned long mfn)
 869 {
 870         return hash_long(mfn, M2P_OVERRIDE_HASH_SHIFT);
 871 }
 872
 873 /* Add an MFN override for a particular page */
 874 int m2p_add_override(unsigned long mfn, struct page *page,
 875                 struct gnttab_map_grant_ref *kmap_op)
 876 {
 877         unsigned long flags;
 878         unsigned long pfn;
 879         unsigned long uninitialized_var(address);
 880         unsigned level;
 881         pte_t *ptep = NULL;
 882
 883         pfn = page_to_pfn(page);
 884         if (!PageHighMem(page)) {
 885                 address = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
 886                 ptep = lookup_address(address, &level);
 887                 if (WARN(ptep == NULL || level != PG_LEVEL_4K,
 888                                         "m2p_add_override: pfn %lx not mapped", pfn))
 889                         return -EINVAL;
 890         }
 891         WARN_ON(PagePrivate(page));
 892         SetPagePrivate(page);
 893         set_page_private(page, mfn);
 894         page->index = pfn_to_mfn(pfn);
 895
 896         if (unlikely(!set_phys_to_machine(pfn, FOREIGN_FRAME(mfn))))
 897                 return -ENOMEM;
 898
 899         if (kmap_op != NULL) {
 900                 if (!PageHighMem(page)) {
 901                         struct multicall_space mcs =
 902                                 xen_mc_entry(sizeof(*kmap_op));
 903
 904                         MULTI_grant_table_op(mcs.mc,
 905                                         GNTTABOP_map_grant_ref, kmap_op, 1);
 906
 907                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 908                 }
 909         }
 910         spin_lock_irqsave(&m2p_override_lock, flags);
 911         list_add(&page->lru,  &m2p_overrides[mfn_hash(mfn)]);
 912         spin_unlock_irqrestore(&m2p_override_lock, flags);
 913
 914         /* p2m(m2p(mfn)) == mfn: the mfn is already present somewhere in
 915          * this domain. Set the FOREIGN_FRAME_BIT in the p2m for the other
 916          * pfn so that the following mfn_to_pfn(mfn) calls will return the
 917          * pfn from the m2p_override (the backend pfn) instead.
 918          * We need to do this because the pages shared by the frontend
 919          * (xen-blkfront) can be already locked (lock_page, called by
 920          * do_read_cache_page); when the userspace backend tries to use them
 921          * with direct_IO, mfn_to_pfn returns the pfn of the frontend, so
 922          * do_blockdev_direct_IO is going to try to lock the same pages
 923          * again resulting in a deadlock.
 924          * As a side effect get_user_pages_fast might not be safe on the
 925          * frontend pages while they are being shared with the backend,
 926          * because mfn_to_pfn (that ends up being called by GUPF) will
 927          * return the backend pfn rather than the frontend pfn. */
 928         pfn = mfn_to_pfn_no_overrides(mfn);
 929         if (get_phys_to_machine(pfn) == mfn)
 930                 set_phys_to_machine(pfn, FOREIGN_FRAME(mfn));
 931
 932         return 0;
 933 }
 934 EXPORT_SYMBOL_GPL(m2p_add_override);
 935 int m2p_remove_override(struct page *page,
 936                 struct gnttab_map_grant_ref *kmap_op)
 937 {
 938         unsigned long flags;
 939         unsigned long mfn;
 940         unsigned long pfn;
 941         unsigned long uninitialized_var(address);
 942         unsigned level;
 943         pte_t *ptep = NULL;
 944
 945         pfn = page_to_pfn(page);
 946         mfn = get_phys_to_machine(pfn);
 947         if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || !(mfn & FOREIGN_FRAME_BIT))
 948                 return -EINVAL;
 949
 950         if (!PageHighMem(page)) {
 951                 address = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
 952                 ptep = lookup_address(address, &level);
 953
 954                 if (WARN(ptep == NULL || level != PG_LEVEL_4K,
 955                                         "m2p_remove_override: pfn %lx not mapped", pfn))
 956                         return -EINVAL;
 957         }
 958
 959         spin_lock_irqsave(&m2p_override_lock, flags);
 960         list_del(&page->lru);
 961         spin_unlock_irqrestore(&m2p_override_lock, flags);
 962         WARN_ON(!PagePrivate(page));
 963         ClearPagePrivate(page);
 964
 965         set_phys_to_machine(pfn, page->index);
 966         if (kmap_op != NULL) {
 967                 if (!PageHighMem(page)) {
 968                         struct multicall_space mcs;
 969                         struct gnttab_unmap_and_replace *unmap_op;
 970                         struct page *scratch_page = get_balloon_scratch_page();
 971                         unsigned long scratch_page_address = (unsigned long)
 972                                 __va(page_to_pfn(scratch_page) << PAGE_SHIFT);
 973
 974                         /*
 975                          * It might be that we queued all the m2p grant table
 976                          * hypercalls in a multicall, then m2p_remove_override
 977                          * get called before the multicall has actually been
 978                          * issued. In this case handle is going to -1 because
 979                          * it hasn't been modified yet.
 980                          */
 981                         if (kmap_op->handle == -1)
 982                                 xen_mc_flush();
 983                         /*
 984                          * Now if kmap_op->handle is negative it means that the
 985                          * hypercall actually returned an error.
 986                          */
 987                         if (kmap_op->handle == GNTST_general_error) {
 988                                 printk(KERN_WARNING "m2p_remove_override: "
 989                                                 "pfn %lx mfn %lx, failed to modify kernel mappings",
 990                                                 pfn, mfn);
 991                                 put_balloon_scratch_page();
 992                                 return -1;
 993                         }
 994
 995                         xen_mc_batch();
 996
 997                         mcs = __xen_mc_entry(
 998                                         sizeof(struct gnttab_unmap_and_replace));
 999                         unmap_op = mcs.args;
1000                         unmap_op->host_addr = kmap_op->host_addr;
1001                         unmap_op->new_addr = scratch_page_address;
1002                         unmap_op->handle = kmap_op->handle;
1003
1004                         MULTI_grant_table_op(mcs.mc,
1005                                         GNTTABOP_unmap_and_replace, unmap_op, 1);
1006
1007                         mcs = __xen_mc_entry(0);
1008                         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, scratch_page_address,
1009                                         pfn_pte(page_to_pfn(scratch_page),
1010                                         PAGE_KERNEL_RO), 0);
1011
1012                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1013
1014                         kmap_op->host_addr = 0;
1015                         put_balloon_scratch_page();
1016                 }
1017         }
1018
1019         /* p2m(m2p(mfn)) == FOREIGN_FRAME(mfn): the mfn is already present
1020          * somewhere in this domain, even before being added to the
1021          * m2p_override (see comment above in m2p_add_override).
1022          * If there are no other entries in the m2p_override corresponding
1023          * to this mfn, then remove the FOREIGN_FRAME_BIT from the p2m for
1024          * the original pfn (the one shared by the frontend): the backend
1025          * cannot do any IO on this page anymore because it has been
1026          * unshared. Removing the FOREIGN_FRAME_BIT from the p2m entry of
1027          * the original pfn causes mfn_to_pfn(mfn) to return the frontend
1028          * pfn again. */
1029         mfn &= ~FOREIGN_FRAME_BIT;
1030         pfn = mfn_to_pfn_no_overrides(mfn);
1031         if (get_phys_to_machine(pfn) == FOREIGN_FRAME(mfn) &&
1032                         m2p_find_override(mfn) == NULL)
1033                 set_phys_to_machine(pfn, mfn);
1034
1035         return 0;
1036 }
1037 EXPORT_SYMBOL_GPL(m2p_remove_override);
1038
1039 struct page *m2p_find_override(unsigned long mfn)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         struct list_head *bucket = &m2p_overrides[mfn_hash(mfn)];
1043         struct page *p, *ret;
1044
1045         ret = NULL;
1046
1047         spin_lock_irqsave(&m2p_override_lock, flags);
1048
1049         list_for_each_entry(p, bucket, lru) {
1050                 if (page_private(p) == mfn) {
1051                         ret = p;
1052                         break;
1053                 }
1054         }
1055
1056         spin_unlock_irqrestore(&m2p_override_lock, flags);
1057
1058         return ret;
1059 }
1060
1061 unsigned long m2p_find_override_pfn(unsigned long mfn, unsigned long pfn)
1062 {
1063         struct page *p = m2p_find_override(mfn);
1064         unsigned long ret = pfn;
1065
1066         if (p)
1067                 ret = page_to_pfn(p);
1068
1069         return ret;
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL_GPL(m2p_find_override_pfn);
1072
1073 #ifdef CONFIG_XEN_DEBUG_FS
1074 #include <linux/debugfs.h>
1075 #include "debugfs.h"
1076 static int p2m_dump_show(struct seq_file *m, void *v)
1077 {
1078         static const char * const level_name[] = { "top", "middle",
1079                                                 "entry", "abnormal", "error"};
1080 #define TYPE_IDENTITY 0
1081 #define TYPE_MISSING 1
1082 #define TYPE_PFN 2
1083 #define TYPE_UNKNOWN 3
1084         static const char * const type_name[] = {
1085                                 [TYPE_IDENTITY] = "identity",
1086                                 [TYPE_MISSING] = "missing",
1087                                 [TYPE_PFN] = "pfn",
1088                                 [TYPE_UNKNOWN] = "abnormal"};
1089         unsigned long pfn, prev_pfn_type = 0, prev_pfn_level = 0;
1090         unsigned int uninitialized_var(prev_level);
1091         unsigned int uninitialized_var(prev_type);
1092
1093         if (!p2m_top)
1094                 return 0;
1095
1096         for (pfn = 0; pfn < MAX_DOMAIN_PAGES; pfn++) {
1097                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
1098                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
1099                 unsigned idx = p2m_index(pfn);
1100                 unsigned lvl, type;
1101
1102                 lvl = 4;
1103                 type = TYPE_UNKNOWN;
1104                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing) {
1105                         lvl = 0; type = TYPE_MISSING;
1106                 } else if (p2m_top[topidx] == NULL) {
1107                         lvl = 0; type = TYPE_UNKNOWN;
1108                 } else if (p2m_top[topidx][mididx] == NULL) {
1109                         lvl = 1; type = TYPE_UNKNOWN;
1110                 } else if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity) {
1111                         lvl = 1; type = TYPE_IDENTITY;
1112                 } else if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
1113                         lvl = 1; type = TYPE_MISSING;
1114                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == 0) {
1115                         lvl = 2; type = TYPE_UNKNOWN;
1116                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == IDENTITY_FRAME(pfn)) {
1117                         lvl = 2; type = TYPE_IDENTITY;
1118                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == INVALID_P2M_ENTRY) {
1119                         lvl = 2; type = TYPE_MISSING;
1120                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == pfn) {
1121                         lvl = 2; type = TYPE_PFN;
1122                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] != pfn) {
1123                         lvl = 2; type = TYPE_PFN;
1124                 }
1125                 if (pfn == 0) {
1126                         prev_level = lvl;
1127                         prev_type = type;
1128                 }
1129                 if (pfn == MAX_DOMAIN_PAGES-1) {
1130                         lvl = 3;
1131                         type = TYPE_UNKNOWN;
1132                 }
1133                 if (prev_type != type) {
1134                         seq_printf(m, " [0x%lx->0x%lx] %s\n",
1135                                 prev_pfn_type, pfn, type_name[prev_type]);
1136                         prev_pfn_type = pfn;
1137                         prev_type = type;
1138                 }
1139                 if (prev_level != lvl) {
1140                         seq_printf(m, " [0x%lx->0x%lx] level %s\n",
1141                                 prev_pfn_level, pfn, level_name[prev_level]);
1142                         prev_pfn_level = pfn;
1143                         prev_level = lvl;
1144                 }
1145         }
1146         return 0;
1147 #undef TYPE_IDENTITY
1148 #undef TYPE_MISSING
1149 #undef TYPE_PFN
1150 #undef TYPE_UNKNOWN
1151 }
1152
1153 static int p2m_dump_open(struct inode *inode, struct file *filp)
1154 {
1155         return single_open(filp, p2m_dump_show, NULL);
1156 }
1157
1158 static const struct file_operations p2m_dump_fops = {
1159         .open           = p2m_dump_open,
1160         .read           = seq_read,
1161         .llseek         = seq_lseek,
1162         .release        = single_release,
1163 };
1164
1165 static struct dentry *d_mmu_debug;
1166
1167 static int __init xen_p2m_debugfs(void)
1168 {
1169         struct dentry *d_xen = xen_init_debugfs();
1170
1171         if (d_xen == NULL)
1172                 return -ENOMEM;
1173
1174         d_mmu_debug = debugfs_create_dir("mmu", d_xen);
1175
1176         debugfs_create_file("p2m", 0600, d_mmu_debug, NULL, &p2m_dump_fops);
1177         return 0;
1178 }
1179 fs_initcall(xen_p2m_debugfs);
1180 #endif /* CONFIG_XEN_DEBUG_FS */