Merge remote-tracking branch 'xen-tip/linux-next'
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / xen / setup.c
1 /*
2  * Machine specific setup for xen
3  *
4  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
5  */
6
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/pm.h>
11 #include <linux/memblock.h>
12 #include <linux/cpuidle.h>
13 #include <linux/cpufreq.h>
14
15 #include <asm/elf.h>
16 #include <asm/vdso.h>
17 #include <asm/e820.h>
18 #include <asm/setup.h>
19 #include <asm/acpi.h>
20 #include <asm/numa.h>
21 #include <asm/xen/hypervisor.h>
22 #include <asm/xen/hypercall.h>
23
24 #include <xen/xen.h>
25 #include <xen/page.h>
26 #include <xen/interface/callback.h>
27 #include <xen/interface/memory.h>
28 #include <xen/interface/physdev.h>
29 #include <xen/features.h>
30 #include <xen/hvc-console.h>
31 #include "xen-ops.h"
32 #include "vdso.h"
33 #include "mmu.h"
34
35 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
36
37 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
38 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
39
40 /* Number of pages released from the initial allocation. */
41 unsigned long xen_released_pages;
42
43 /* E820 map used during setting up memory. */
44 static struct e820entry xen_e820_map[E820MAX] __initdata;
45 static u32 xen_e820_map_entries __initdata;
46
47 /*
48  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
49  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
50  * buffer pages.
51  */
52 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
53 static struct {
54         unsigned long   next_area_mfn;
55         unsigned long   target_pfn;
56         unsigned long   size;
57         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
58 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
59 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
60
61 /* 
62  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
63  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
64  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
65  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
66  * else.
67  * 
68  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
69  * leaving a practically usable system.
70  */
71 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
72
73 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
74
75 static void __init xen_parse_512gb(void)
76 {
77         bool val = false;
78         char *arg;
79
80         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
81         if (!arg)
82                 return;
83
84         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
85         if (!arg)
86                 val = true;
87         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
88                 return;
89
90         xen_512gb_limit = val;
91 }
92
93 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
94                                      unsigned long n_pfns)
95 {
96         int i;
97
98         /*
99          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
100          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
101          */
102         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
103                 /* Add new region. */
104                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
105                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
106                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
107                         break;
108                 }
109                 /* Append to existing region. */
110                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
111                     start_pfn) {
112                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
113                         break;
114                 }
115         }
116         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
117                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
118
119         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
120 }
121
122 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
123                                      unsigned long n_pfns)
124 {
125         int i;
126         unsigned long start_r, size_r;
127
128         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
129                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
130                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
131
132                 /* Start of region. */
133                 if (start_r == start_pfn) {
134                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
135                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
136                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
137                         break;
138                 }
139                 /* End of region. */
140                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
141                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
142                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
143                         break;
144                 }
145                 /* Mid of region. */
146                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
147                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
148                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
149                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
150                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
151                                           (start_pfn + n_pfns));
152                         break;
153                 }
154         }
155         memblock_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
156 }
157
158 /*
159  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
160  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
161  * invalid.
162  */
163 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
164 {
165         int i;
166
167         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
168                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
169                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
170                         return INVALID_P2M_ENTRY;
171         }
172
173         return IDENTITY_FRAME(pfn);
174 }
175
176 /*
177  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
178  */
179 void __init xen_inv_extra_mem(void)
180 {
181         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
182         int i;
183
184         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
185                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
186                         continue;
187                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
188                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
189                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
190                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
191         }
192 }
193
194 /*
195  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
196  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
197  * the size of that range or zero if not found.
198  */
199 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
200 {
201         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
202         unsigned int i;
203         unsigned long done = 0;
204
205         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
206                 unsigned long s_pfn;
207                 unsigned long e_pfn;
208
209                 if (entry->type != E820_RAM)
210                         continue;
211
212                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
213
214                 /* We only care about E820 after this */
215                 if (e_pfn <= *min_pfn)
216                         continue;
217
218                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
219
220                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
221                  * at the min_pfn PFN.
222                  */
223                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
224                         done = e_pfn - *min_pfn;
225                 } else {
226                         done = e_pfn - s_pfn;
227                         *min_pfn = s_pfn;
228                 }
229                 break;
230         }
231
232         return done;
233 }
234
235 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
236 {
237         struct xen_memory_reservation reservation = {
238                 .address_bits = 0,
239                 .extent_order = 0,
240                 .domid        = DOMID_SELF
241         };
242
243         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
244         reservation.nr_extents = 1;
245
246         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
247 }
248
249 /*
250  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
251  * as a fallback if the remapping fails.
252  */
253 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
254                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
255 {
256         unsigned long pfn, end;
257         int ret;
258
259         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
260
261         /* Release pages first. */
262         end = min(end_pfn, nr_pages);
263         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
264                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
265
266                 /* Make sure pfn exists to start with */
267                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
268                         continue;
269
270                 ret = xen_free_mfn(mfn);
271                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
272
273                 if (ret == 1) {
274                         xen_released_pages++;
275                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
276                                 break;
277                 } else
278                         break;
279         }
280
281         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
282 }
283
284 /*
285  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
286  */
287 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
288 {
289         struct mmu_update update = {
290                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
291                 .val = pfn
292         };
293
294         /* Update p2m */
295         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
296                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
297                      pfn, mfn);
298                 BUG();
299         }
300
301         /* Update m2p */
302         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
303                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
304                      mfn, pfn);
305                 BUG();
306         }
307
308         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
309         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
310                 return;
311
312         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
313                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
314                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
315                       mfn, pfn);
316                 BUG();
317         }
318 }
319
320 /*
321  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
322  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
323  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
324  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
325  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
326  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
327  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
328  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
329  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
330  * its callers.
331  */
332 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
333         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
334 {
335         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
336         unsigned long mfn_save, mfn;
337         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
338         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
339         unsigned long left = size;
340         unsigned int i, chunk;
341
342         WARN_ON(size == 0);
343
344         BUG_ON(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap));
345
346         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
347
348         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
349              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
350              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
351                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
352
353                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
354                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
355                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
356
357                 /* Save mapping information in page */
358                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
359                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
360                 xen_remap_buf.size = chunk;
361                 for (i = 0; i < chunk; i++)
362                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
363
364                 /* Put remap buf into list. */
365                 xen_remap_mfn = mfn;
366
367                 /* Set identity map */
368                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
369
370                 left -= chunk;
371         }
372
373         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
374         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
375 }
376
377 /*
378  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
379  * and:
380  *
381  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
382  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
383  *
384  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
385  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
386  * to Xen and not remapped.
387  */
388 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
389         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
390         unsigned long remap_pfn)
391 {
392         unsigned long pfn;
393         unsigned long i = 0;
394         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
395
396         while (i < n) {
397                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
398                 unsigned long left = n - i;
399                 unsigned long size = left;
400                 unsigned long remap_range_size;
401
402                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
403                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
404                         /* Identity map remaining pages */
405                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
406                         break;
407                 }
408                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
409                         size = nr_pages - cur_pfn;
410
411                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
412                 if (!remap_range_size) {
413                         pr_warning("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
414                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
415                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
416                         break;
417                 }
418                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
419                 if (size > remap_range_size)
420                         size = remap_range_size;
421
422                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
423
424                 /* Update variables to reflect new mappings. */
425                 i += size;
426                 remap_pfn += size;
427         }
428
429         /*
430          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
431          * to be updated to be 1:1.
432          */
433         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
434                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
435                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
436                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
437
438         return remap_pfn;
439 }
440
441 static void __init xen_set_identity_and_remap(unsigned long nr_pages)
442 {
443         phys_addr_t start = 0;
444         unsigned long last_pfn = nr_pages;
445         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
446         int i;
447
448         /*
449          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
450          * end of the map) is reached, then set the 1:1 map and
451          * remap the memory in those non-RAM regions.
452          *
453          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
454          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
455          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
456          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
457          * a non-page boundary.
458          */
459         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
460                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
461                 if (entry->type == E820_RAM || i == xen_e820_map_entries - 1) {
462                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
463                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
464
465                         if (entry->type == E820_RAM)
466                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
467
468                         if (start_pfn < end_pfn)
469                                 last_pfn = xen_set_identity_and_remap_chunk(
470                                                 start_pfn, end_pfn, nr_pages,
471                                                 last_pfn);
472                         start = end;
473                 }
474         }
475
476         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
477 }
478
479 /*
480  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
481  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
482  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
483  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
484  * the resulting mapping will be independant from the order.
485  */
486 void __init xen_remap_memory(void)
487 {
488         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
489         unsigned long mfn_save, mfn, pfn;
490         unsigned long remapped = 0;
491         unsigned int i;
492         unsigned long pfn_s = ~0UL;
493         unsigned long len = 0;
494
495         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
496
497         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
498                 /* Map the remap information */
499                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
500
501                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
502
503                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
504                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
505                         mfn = xen_remap_buf.mfns[i];
506                         xen_update_mem_tables(pfn, mfn);
507                         remapped++;
508                         pfn++;
509                 }
510                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
511                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
512                         len += xen_remap_buf.size;
513                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
514                         len += xen_remap_buf.size;
515                 } else {
516                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
517                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
518                         len = xen_remap_buf.size;
519                 }
520
521                 mfn = xen_remap_mfn;
522                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
523         }
524
525         if (pfn_s != ~0UL && len)
526                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
527
528         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
529
530         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
531 }
532
533 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
534 {
535         unsigned long limit;
536
537 #ifdef CONFIG_X86_32
538         limit = GB(64) / PAGE_SIZE;
539 #else
540         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
541         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
542                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
543 #endif
544         return limit;
545 }
546
547 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
548 {
549         unsigned long max_pages, limit;
550         domid_t domid = DOMID_SELF;
551         long ret;
552
553         limit = xen_get_pages_limit();
554         max_pages = limit;
555
556         /*
557          * For the initial domain we use the maximum reservation as
558          * the maximum page.
559          *
560          * For guest domains the current maximum reservation reflects
561          * the current maximum rather than the static maximum. In this
562          * case the e820 map provided to us will cover the static
563          * maximum region.
564          */
565         if (xen_initial_domain()) {
566                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
567                 if (ret > 0)
568                         max_pages = ret;
569         }
570
571         return min(max_pages, limit);
572 }
573
574 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
575                                                  phys_addr_t size, int type)
576 {
577         phys_addr_t end = start + size;
578
579         /* Align RAM regions to page boundaries. */
580         if (type == E820_RAM) {
581                 start = PAGE_ALIGN(start);
582                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
583         }
584
585         e820_add_region(start, end - start, type);
586 }
587
588 static void __init xen_ignore_unusable(void)
589 {
590         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
591         unsigned int i;
592
593         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
594                 if (entry->type == E820_UNUSABLE)
595                         entry->type = E820_RAM;
596         }
597 }
598
599 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(unsigned long max_pfn)
600 {
601         unsigned long extra = 0;
602         unsigned long start_pfn, end_pfn;
603         const struct e820entry *entry = xen_e820_map;
604         int i;
605
606         end_pfn = 0;
607         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++, entry++) {
608                 start_pfn = PFN_DOWN(entry->addr);
609                 /* Adjacent regions on non-page boundaries handling! */
610                 end_pfn = min(end_pfn, start_pfn);
611
612                 if (start_pfn >= max_pfn)
613                         return extra + max_pfn - end_pfn;
614
615                 /* Add any holes in map to result. */
616                 extra += start_pfn - end_pfn;
617
618                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr + entry->size);
619                 end_pfn = min(end_pfn, max_pfn);
620
621                 if (entry->type != E820_RAM)
622                         extra += end_pfn - start_pfn;
623         }
624
625         return extra;
626 }
627
628 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
629 {
630         struct e820entry *entry;
631         unsigned mapcnt;
632         phys_addr_t end;
633
634         if (!size)
635                 return false;
636
637         end = start + size;
638         entry = xen_e820_map;
639
640         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++) {
641                 if (entry->type == E820_RAM && entry->addr <= start &&
642                     (entry->addr + entry->size) >= end)
643                         return false;
644
645                 entry++;
646         }
647
648         return true;
649 }
650
651 /*
652  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
653  * E820 map.
654  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
655  * conflict with the to be used E820 map.
656  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
657  * of the area which is already reserved for convenience.
658  */
659 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
660 {
661         unsigned mapcnt;
662         phys_addr_t addr, start;
663         struct e820entry *entry = xen_e820_map;
664
665         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_map_entries; mapcnt++, entry++) {
666                 if (entry->type != E820_RAM || entry->size < size)
667                         continue;
668                 start = entry->addr;
669                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
670                         if (!memblock_is_reserved(addr))
671                                 continue;
672                         start = addr + PAGE_SIZE;
673                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
674                                 break;
675                 }
676                 if (addr >= start + size) {
677                         memblock_reserve(start, size);
678                         return start;
679                 }
680         }
681
682         return 0;
683 }
684
685 /*
686  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
687  */
688 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
689                                    phys_addr_t n)
690 {
691         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
692         void *from, *to;
693
694         while (n) {
695                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
696                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
697                 dest_len = n;
698                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
699                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
700                 src_len = n;
701                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
702                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
703                 len = min(dest_len, src_len);
704                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
705                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
706                 memcpy(to, from, len);
707                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
708                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
709                 n -= len;
710                 dest += len;
711                 src += len;
712         }
713 }
714
715 /*
716  * Reserve Xen mfn_list.
717  */
718 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
719 {
720         phys_addr_t start, size;
721
722         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
723                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
724                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
725                                  sizeof(unsigned long));
726         } else {
727                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
728                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
729         }
730
731         if (!xen_is_e820_reserved(start, size)) {
732                 memblock_reserve(start, size);
733                 return;
734         }
735
736 #ifdef CONFIG_X86_32
737         /*
738          * Relocating the p2m on 32 bit system to an arbitrary virtual address
739          * is not supported, so just give up.
740          */
741         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated p2m list conflicts with E820 map\n");
742         BUG();
743 #else
744         xen_relocate_p2m();
745 #endif
746 }
747
748 /**
749  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
750  **/
751 char * __init xen_memory_setup(void)
752 {
753         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
754         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
755         u32 type;
756         int rc;
757         struct xen_memory_map memmap;
758         unsigned long max_pages;
759         unsigned long extra_pages = 0;
760         int i;
761         int op;
762
763         xen_parse_512gb();
764         max_pfn = xen_get_pages_limit();
765         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
766         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
767
768         memmap.nr_entries = E820MAX;
769         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
770
771         op = xen_initial_domain() ?
772                 XENMEM_machine_memory_map :
773                 XENMEM_memory_map;
774         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
775         if (rc == -ENOSYS) {
776                 BUG_ON(xen_initial_domain());
777                 memmap.nr_entries = 1;
778                 xen_e820_map[0].addr = 0ULL;
779                 xen_e820_map[0].size = mem_end;
780                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
781                 xen_e820_map[0].size += 8ULL << 20;
782                 xen_e820_map[0].type = E820_RAM;
783                 rc = 0;
784         }
785         BUG_ON(rc);
786         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
787         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
788
789         /*
790          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
791          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
792          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
793          *
794          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
795          * a patch in the future.
796          */
797         if (xen_initial_domain())
798                 xen_ignore_unusable();
799
800         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
801         sanitize_e820_map(xen_e820_map, ARRAY_SIZE(xen_e820_map),
802                           &xen_e820_map_entries);
803
804         max_pages = xen_get_max_pages();
805
806         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
807         max_pages += xen_count_remap_pages(max_pfn);
808
809         if (max_pages > max_pfn)
810                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
811
812         /*
813          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
814          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
815          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
816          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
817          * get completely filled.
818          *
819          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
820          * isn't handled by the p2m management.
821          *
822          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
823          * the initial memory is also very large with respect to
824          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
825          */
826         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
827                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
828         i = 0;
829         addr = xen_e820_map[0].addr;
830         size = xen_e820_map[0].size;
831         while (i < xen_e820_map_entries) {
832                 bool discard = false;
833
834                 chunk_size = size;
835                 type = xen_e820_map[i].type;
836
837                 if (type == E820_RAM) {
838                         if (addr < mem_end) {
839                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
840                         } else if (extra_pages) {
841                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
842                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
843                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
844                                 extra_pages -= n_pfns;
845                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
846                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
847                         } else
848                                 discard = true;
849                 }
850
851                 if (!discard)
852                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
853
854                 addr += chunk_size;
855                 size -= chunk_size;
856                 if (size == 0) {
857                         i++;
858                         if (i < xen_e820_map_entries) {
859                                 addr = xen_e820_map[i].addr;
860                                 size = xen_e820_map[i].size;
861                         }
862                 }
863         }
864
865         /*
866          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
867          * located here.
868          */
869         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
870
871         /*
872          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
873          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
874          * about in there.
875          */
876         e820_add_region(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS,
877                         E820_RESERVED);
878
879         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
880
881         /*
882          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
883          * Failing now is better than running into weird problems later due
884          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
885          */
886         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
887                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
888                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
889                 BUG();
890         }
891
892         /*
893          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
894          * the target E820 map.
895          */
896         xen_pt_check_e820();
897
898         xen_reserve_xen_mfnlist();
899
900         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
901         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
902                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
903                 phys_addr_t new_area, start, size;
904
905                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
906                 if (!new_area) {
907                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
908                         BUG();
909                 }
910
911                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
912                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
913                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
914                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
915                         start, start + size, new_area, new_area + size);
916                 memblock_free(start, size);
917                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
918                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
919         }
920
921         /*
922          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
923          * underlying RAM.
924          */
925         xen_set_identity_and_remap(max_pfn);
926
927         return "Xen";
928 }
929
930 /*
931  * Machine specific memory setup for auto-translated guests.
932  */
933 char * __init xen_auto_xlated_memory_setup(void)
934 {
935         struct xen_memory_map memmap;
936         int i;
937         int rc;
938
939         memmap.nr_entries = E820MAX;
940         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_map);
941
942         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_memory_map, &memmap);
943         if (rc < 0)
944                 panic("No memory map (%d)\n", rc);
945
946         xen_e820_map_entries = memmap.nr_entries;
947
948         sanitize_e820_map(xen_e820_map, ARRAY_SIZE(xen_e820_map),
949                           &xen_e820_map_entries);
950
951         for (i = 0; i < xen_e820_map_entries; i++)
952                 e820_add_region(xen_e820_map[i].addr, xen_e820_map[i].size,
953                                 xen_e820_map[i].type);
954
955         /* Remove p2m info, it is not needed. */
956         xen_start_info->mfn_list = 0;
957         xen_start_info->first_p2m_pfn = 0;
958         xen_start_info->nr_p2m_frames = 0;
959
960         return "Xen";
961 }
962
963 /*
964  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
965  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
966  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
967  */
968 static void __init fiddle_vdso(void)
969 {
970 #ifdef CONFIG_X86_32
971         u32 *mask = vdso_image_32.data +
972                 vdso_image_32.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
973         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
974 #endif
975 }
976
977 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
978 {
979         struct callback_register callback = {
980                 .type = type,
981                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
982                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
983         };
984
985         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
986 }
987
988 void xen_enable_sysenter(void)
989 {
990         int ret;
991         unsigned sysenter_feature;
992
993 #ifdef CONFIG_X86_32
994         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
995 #else
996         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
997 #endif
998
999         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
1000                 return;
1001
1002         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
1003         if(ret != 0)
1004                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
1005 }
1006
1007 void xen_enable_syscall(void)
1008 {
1009 #ifdef CONFIG_X86_64
1010         int ret;
1011
1012         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
1013         if (ret != 0) {
1014                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
1015                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
1016                    mechanism for syscalls. */
1017         }
1018
1019         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
1020                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
1021                                         xen_syscall32_target);
1022                 if (ret != 0)
1023                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
1024         }
1025 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1026 }
1027
1028 void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
1029 {
1030         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
1031         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
1032
1033         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
1034                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
1035
1036         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
1037             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1038                 BUG();
1039
1040         xen_enable_sysenter();
1041         xen_enable_syscall();
1042 }
1043
1044 /* This function is not called for HVM domains */
1045 void __init xen_arch_setup(void)
1046 {
1047         xen_panic_handler_init();
1048         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1049                 xen_pvmmu_arch_setup();
1050
1051 #ifdef CONFIG_ACPI
1052         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1053                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1054                 disable_acpi();
1055         }
1056 #endif
1057
1058         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1059                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1060                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1061
1062         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1063         disable_cpuidle();
1064         disable_cpufreq();
1065         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1066         fiddle_vdso();
1067 #ifdef CONFIG_NUMA
1068         numa_off = 1;
1069 #endif
1070 }