arch/x86/xen/enlighten.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #ifdef CONFIG_XEN_BALLOON_MEMORY_HOTPLUG
   4 #include <linux/memblock.h>
   5 #endif
   6 #include <linux/cpu.h>
   7 #include <linux/kexec.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/panic_notifier.h>
  10
  11 #include <xen/xen.h>
  12 #include <xen/features.h>
  13 #include <xen/page.h>
  14
  15 #include <asm/xen/hypercall.h>
  16 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  17 #include <asm/cpu.h>
  18 #include <asm/e820/api.h>
  19
  20 #include "xen-ops.h"
  21 #include "smp.h"
  22 #include "pmu.h"
  23
  24 EXPORT_SYMBOL_GPL(hypercall_page);
  25
  26 /*
  27  * Pointer to the xen_vcpu_info structure or
  28  * &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[cpu]. See xen_hvm_init_shared_info
  29  * and xen_vcpu_setup for details. By default it points to share_info->vcpu_info
  30  * but if the hypervisor supports VCPUOP_register_vcpu_info then it can point
  31  * to xen_vcpu_info. The pointer is used in __xen_evtchn_do_upcall to
  32  * acknowledge pending events.
  33  * Also more subtly it is used by the patched version of irq enable/disable
  34  * e.g. xen_irq_enable_direct and xen_iret in PV mode.
  35  *
  36  * The desire to be able to do those mask/unmask operations as a single
  37  * instruction by using the per-cpu offset held in %gs is the real reason
  38  * vcpu info is in a per-cpu pointer and the original reason for this
  39  * hypercall.
  40  *
  41  */
  42 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info *, xen_vcpu);
  43
  44 /*
  45  * Per CPU pages used if hypervisor supports VCPUOP_register_vcpu_info
  46  * hypercall. This can be used both in PV and PVHVM mode. The structure
  47  * overrides the default per_cpu(xen_vcpu, cpu) value.
  48  */
  49 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info, xen_vcpu_info);
  50
  51 /* Linux <-> Xen vCPU id mapping */
  52 DEFINE_PER_CPU(uint32_t, xen_vcpu_id);
  53 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(xen_vcpu_id);
  54
  55 enum xen_domain_type xen_domain_type = XEN_NATIVE;
  56 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_domain_type);
  57
  58 unsigned long *machine_to_phys_mapping = (void *)MACH2PHYS_VIRT_START;
  59 EXPORT_SYMBOL(machine_to_phys_mapping);
  60 unsigned long  machine_to_phys_nr;
  61 EXPORT_SYMBOL(machine_to_phys_nr);
  62
  63 struct start_info *xen_start_info;
  64 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_start_info);
  65
  66 struct shared_info xen_dummy_shared_info;
  67
  68 __read_mostly int xen_have_vector_callback;
  69 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_have_vector_callback);
  70
  71 /*
  72  * NB: needs to live in .data because it's used by xen_prepare_pvh which runs
  73  * before clearing the bss.
  74  */
  75 uint32_t xen_start_flags __section(".data") = 0;
  76 EXPORT_SYMBOL(xen_start_flags);
  77
  78 /*
  79  * Point at some empty memory to start with. We map the real shared_info
  80  * page as soon as fixmap is up and running.
  81  */
  82 struct shared_info *HYPERVISOR_shared_info = &xen_dummy_shared_info;
  83
  84 /*
  85  * Flag to determine whether vcpu info placement is available on all
  86  * VCPUs.  We assume it is to start with, and then set it to zero on
  87  * the first failure.  This is because it can succeed on some VCPUs
  88  * and not others, since it can involve hypervisor memory allocation,
  89  * or because the guest failed to guarantee all the appropriate
  90  * constraints on all VCPUs (ie buffer can't cross a page boundary).
  91  *
  92  * Note that any particular CPU may be using a placed vcpu structure,
  93  * but we can only optimise if the all are.
  94  *
  95  * 0: not available, 1: available
  96  */
  97 int xen_have_vcpu_info_placement = 1;
  98
  99 static int xen_cpu_up_online(unsigned int cpu)
 100 {
 101         xen_init_lock_cpu(cpu);
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 int xen_cpuhp_setup(int (*cpu_up_prepare_cb)(unsigned int),
 106                     int (*cpu_dead_cb)(unsigned int))
 107 {
 108         int rc;
 109
 110         rc = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_XEN_PREPARE,
 111                                        "x86/xen/guest:prepare",
 112                                        cpu_up_prepare_cb, cpu_dead_cb);
 113         if (rc >= 0) {
 114                 rc = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
 115                                                "x86/xen/guest:online",
 116                                                xen_cpu_up_online, NULL);
 117                 if (rc < 0)
 118                         cpuhp_remove_state_nocalls(CPUHP_XEN_PREPARE);
 119         }
 120
 121         return rc >= 0 ? 0 : rc;
 122 }
 123
 124 static int xen_vcpu_setup_restore(int cpu)
 125 {
 126         int rc = 0;
 127
 128         /* Any per_cpu(xen_vcpu) is stale, so reset it */
 129         xen_vcpu_info_reset(cpu);
 130
 131         /*
 132          * For PVH and PVHVM, setup online VCPUs only. The rest will
 133          * be handled by hotplug.
 134          */
 135         if (xen_pv_domain() ||
 136             (xen_hvm_domain() && cpu_online(cpu))) {
 137                 rc = xen_vcpu_setup(cpu);
 138         }
 139
 140         return rc;
 141 }
 142
 143 /*
 144  * On restore, set the vcpu placement up again.
 145  * If it fails, then we're in a bad state, since
 146  * we can't back out from using it...
 147  */
 148 void xen_vcpu_restore(void)
 149 {
 150         int cpu, rc;
 151
 152         for_each_possible_cpu(cpu) {
 153                 bool other_cpu = (cpu != smp_processor_id());
 154                 bool is_up;
 155
 156                 if (xen_vcpu_nr(cpu) == XEN_VCPU_ID_INVALID)
 157                         continue;
 158
 159                 /* Only Xen 4.5 and higher support this. */
 160                 is_up = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_is_up,
 161                                            xen_vcpu_nr(cpu), NULL) > 0;
 162
 163                 if (other_cpu && is_up &&
 164                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_down, xen_vcpu_nr(cpu), NULL))
 165                         BUG();
 166
 167                 if (xen_pv_domain() || xen_feature(XENFEAT_hvm_safe_pvclock))
 168                         xen_setup_runstate_info(cpu);
 169
 170                 rc = xen_vcpu_setup_restore(cpu);
 171                 if (rc)
 172                         pr_emerg_once("vcpu restore failed for cpu=%d err=%d. "
 173                                         "System will hang.\n", cpu, rc);
 174                 /*
 175                  * In case xen_vcpu_setup_restore() fails, do not bring up the
 176                  * VCPU. This helps us avoid the resulting OOPS when the VCPU
 177                  * accesses pvclock_vcpu_time via xen_vcpu (which is NULL.)
 178                  * Note that this does not improve the situation much -- now the
 179                  * VM hangs instead of OOPSing -- with the VCPUs that did not
 180                  * fail, spinning in stop_machine(), waiting for the failed
 181                  * VCPUs to come up.
 182                  */
 183                 if (other_cpu && is_up && (rc == 0) &&
 184                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_up, xen_vcpu_nr(cpu), NULL))
 185                         BUG();
 186         }
 187 }
 188
 189 void xen_vcpu_info_reset(int cpu)
 190 {
 191         if (xen_vcpu_nr(cpu) < MAX_VIRT_CPUS) {
 192                 per_cpu(xen_vcpu, cpu) =
 193                         &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[xen_vcpu_nr(cpu)];
 194         } else {
 195                 /* Set to NULL so that if somebody accesses it we get an OOPS */
 196                 per_cpu(xen_vcpu, cpu) = NULL;
 197         }
 198 }
 199
 200 int xen_vcpu_setup(int cpu)
 201 {
 202         struct vcpu_register_vcpu_info info;
 203         int err;
 204         struct vcpu_info *vcpup;
 205
 206         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
 207
 208         /*
 209          * This path is called on PVHVM at bootup (xen_hvm_smp_prepare_boot_cpu)
 210          * and at restore (xen_vcpu_restore). Also called for hotplugged
 211          * VCPUs (cpu_init -> xen_hvm_cpu_prepare_hvm).
 212          * However, the hypercall can only be done once (see below) so if a VCPU
 213          * is offlined and comes back online then let's not redo the hypercall.
 214          *
 215          * For PV it is called during restore (xen_vcpu_restore) and bootup
 216          * (xen_setup_vcpu_info_placement). The hotplug mechanism does not
 217          * use this function.
 218          */
 219         if (xen_hvm_domain()) {
 220                 if (per_cpu(xen_vcpu, cpu) == &per_cpu(xen_vcpu_info, cpu))
 221                         return 0;
 222         }
 223
 224         if (xen_have_vcpu_info_placement) {
 225                 vcpup = &per_cpu(xen_vcpu_info, cpu);
 226                 info.mfn = arbitrary_virt_to_mfn(vcpup);
 227                 info.offset = offset_in_page(vcpup);
 228
 229                 /*
 230                  * Check to see if the hypervisor will put the vcpu_info
 231                  * structure where we want it, which allows direct access via
 232                  * a percpu-variable.
 233                  * N.B. This hypercall can _only_ be called once per CPU.
 234                  * Subsequent calls will error out with -EINVAL. This is due to
 235                  * the fact that hypervisor has no unregister variant and this
 236                  * hypercall does not allow to over-write info.mfn and
 237                  * info.offset.
 238                  */
 239                 err = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_register_vcpu_info,
 240                                          xen_vcpu_nr(cpu), &info);
 241
 242                 if (err) {
 243                         pr_warn_once("register_vcpu_info failed: cpu=%d err=%d\n",
 244                                      cpu, err);
 245                         xen_have_vcpu_info_placement = 0;
 246                 } else {
 247                         /*
 248                          * This cpu is using the registered vcpu info, even if
 249                          * later ones fail to.
 250                          */
 251                         per_cpu(xen_vcpu, cpu) = vcpup;
 252                 }
 253         }
 254
 255         if (!xen_have_vcpu_info_placement)
 256                 xen_vcpu_info_reset(cpu);
 257
 258         return ((per_cpu(xen_vcpu, cpu) == NULL) ? -ENODEV : 0);
 259 }
 260
 261 void xen_reboot(int reason)
 262 {
 263         struct sched_shutdown r = { .reason = reason };
 264         int cpu;
 265
 266         for_each_online_cpu(cpu)
 267                 xen_pmu_finish(cpu);
 268
 269         if (HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_shutdown, &r))
 270                 BUG();
 271 }
 272
 273 static int reboot_reason = SHUTDOWN_reboot;
 274 static bool xen_legacy_crash;
 275 void xen_emergency_restart(void)
 276 {
 277         xen_reboot(reboot_reason);
 278 }
 279
 280 static int
 281 xen_panic_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)
 282 {
 283         if (!kexec_crash_loaded()) {
 284                 if (xen_legacy_crash)
 285                         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
 286
 287                 reboot_reason = SHUTDOWN_crash;
 288
 289                 /*
 290                  * If panic_timeout==0 then we are supposed to wait forever.
 291                  * However, to preserve original dom0 behavior we have to drop
 292                  * into hypervisor. (domU behavior is controlled by its
 293                  * config file)
 294                  */
 295                 if (panic_timeout == 0)
 296                         panic_timeout = -1;
 297         }
 298         return NOTIFY_DONE;
 299 }
 300
 301 static int __init parse_xen_legacy_crash(char *arg)
 302 {
 303         xen_legacy_crash = true;
 304         return 0;
 305 }
 306 early_param("xen_legacy_crash", parse_xen_legacy_crash);
 307
 308 static struct notifier_block xen_panic_block = {
 309         .notifier_call = xen_panic_event,
 310         .priority = INT_MIN
 311 };
 312
 313 int xen_panic_handler_init(void)
 314 {
 315         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &xen_panic_block);
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 void xen_pin_vcpu(int cpu)
 320 {
 321         static bool disable_pinning;
 322         struct sched_pin_override pin_override;
 323         int ret;
 324
 325         if (disable_pinning)
 326                 return;
 327
 328         pin_override.pcpu = cpu;
 329         ret = HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_pin_override, &pin_override);
 330
 331         /* Ignore errors when removing override. */
 332         if (cpu < 0)
 333                 return;
 334
 335         switch (ret) {
 336         case -ENOSYS:
 337                 pr_warn("Unable to pin on physical cpu %d. In case of problems consider vcpu pinning.\n",
 338                         cpu);
 339                 disable_pinning = true;
 340                 break;
 341         case -EPERM:
 342                 WARN(1, "Trying to pin vcpu without having privilege to do so\n");
 343                 disable_pinning = true;
 344                 break;
 345         case -EINVAL:
 346         case -EBUSY:
 347                 pr_warn("Physical cpu %d not available for pinning. Check Xen cpu configuration.\n",
 348                         cpu);
 349                 break;
 350         case 0:
 351                 break;
 352         default:
 353                 WARN(1, "rc %d while trying to pin vcpu\n", ret);
 354                 disable_pinning = true;
 355         }
 356 }
 357
 358 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 359 void xen_arch_register_cpu(int num)
 360 {
 361         arch_register_cpu(num);
 362 }
 363 EXPORT_SYMBOL(xen_arch_register_cpu);
 364
 365 void xen_arch_unregister_cpu(int num)
 366 {
 367         arch_unregister_cpu(num);
 368 }
 369 EXPORT_SYMBOL(xen_arch_unregister_cpu);
 370 #endif