arch/x86/xen/enlighten_pv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
   4  *
   5  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
   6  * implementations for:
   7  * - privileged instructions
   8  * - interrupt flags
   9  * - segment operations
  10  * - booting and setup
  11  *
  12  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
  13  */
  14
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/smp.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/hardirq.h>
  21 #include <linux/percpu.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/start_kernel.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/kprobes.h>
  26 #include <linux/memblock.h>
  27 #include <linux/export.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/page-flags.h>
  30 #include <linux/highmem.h>
  31 #include <linux/console.h>
  32 #include <linux/pci.h>
  33 #include <linux/gfp.h>
  34 #include <linux/edd.h>
  35 #include <linux/frame.h>
  36
  37 #include <xen/xen.h>
  38 #include <xen/events.h>
  39 #include <xen/interface/xen.h>
  40 #include <xen/interface/version.h>
  41 #include <xen/interface/physdev.h>
  42 #include <xen/interface/vcpu.h>
  43 #include <xen/interface/memory.h>
  44 #include <xen/interface/nmi.h>
  45 #include <xen/interface/xen-mca.h>
  46 #include <xen/features.h>
  47 #include <xen/page.h>
  48 #include <xen/hvc-console.h>
  49 #include <xen/acpi.h>
  50
  51 #include <asm/paravirt.h>
  52 #include <asm/apic.h>
  53 #include <asm/page.h>
  54 #include <asm/xen/pci.h>
  55 #include <asm/xen/hypercall.h>
  56 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  57 #include <asm/xen/cpuid.h>
  58 #include <asm/fixmap.h>
  59 #include <asm/processor.h>
  60 #include <asm/proto.h>
  61 #include <asm/msr-index.h>
  62 #include <asm/traps.h>
  63 #include <asm/setup.h>
  64 #include <asm/desc.h>
  65 #include <asm/pgalloc.h>
  66 #include <asm/tlbflush.h>
  67 #include <asm/reboot.h>
  68 #include <asm/stackprotector.h>
  69 #include <asm/hypervisor.h>
  70 #include <asm/mach_traps.h>
  71 #include <asm/mwait.h>
  72 #include <asm/pci_x86.h>
  73 #include <asm/cpu.h>
  74 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
  75 #include <asm/io_bitmap.h>
  76 #endif
  77
  78 #ifdef CONFIG_ACPI
  79 #include <linux/acpi.h>
  80 #include <asm/acpi.h>
  81 #include <acpi/pdc_intel.h>
  82 #include <acpi/processor.h>
  83 #include <xen/interface/platform.h>
  84 #endif
  85
  86 #include "xen-ops.h"
  87 #include "mmu.h"
  88 #include "smp.h"
  89 #include "multicalls.h"
  90 #include "pmu.h"
  91
  92 #include "../kernel/cpu/cpu.h" /* get_cpu_cap() */
  93
  94 void *xen_initial_gdt;
  95
  96 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu);
  97 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu);
  98
  99 struct tls_descs {
 100         struct desc_struct desc[3];
 101 };
 102
 103 /*
 104  * Updating the 3 TLS descriptors in the GDT on every task switch is
 105  * surprisingly expensive so we avoid updating them if they haven't
 106  * changed.  Since Xen writes different descriptors than the one
 107  * passed in the update_descriptor hypercall we keep shadow copies to
 108  * compare against.
 109  */
 110 static DEFINE_PER_CPU(struct tls_descs, shadow_tls_desc);
 111
 112 static void __init xen_banner(void)
 113 {
 114         unsigned version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
 115         struct xen_extraversion extra;
 116         HYPERVISOR_xen_version(XENVER_extraversion, &extra);
 117
 118         pr_info("Booting paravirtualized kernel on %s\n", pv_info.name);
 119         printk(KERN_INFO "Xen version: %d.%d%s%s\n",
 120                version >> 16, version & 0xffff, extra.extraversion,
 121                xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad) ? " (preserve-AD)" : "");
 122
 123 #ifdef CONFIG_X86_32
 124         pr_warn("WARNING! WARNING! WARNING! WARNING! WARNING! WARNING! WARNING!\n"
 125                 "Support for running as 32-bit PV-guest under Xen will soon be removed\n"
 126                 "from the Linux kernel!\n"
 127                 "Please use either a 64-bit kernel or switch to HVM or PVH mode!\n"
 128                 "WARNING! WARNING! WARNING! WARNING! WARNING! WARNING! WARNING!\n");
 129 #endif
 130 }
 131
 132 static void __init xen_pv_init_platform(void)
 133 {
 134         populate_extra_pte(fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP));
 135
 136         set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP, xen_start_info->shared_info);
 137         HYPERVISOR_shared_info = (void *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
 138
 139         /* xen clock uses per-cpu vcpu_info, need to init it for boot cpu */
 140         xen_vcpu_info_reset(0);
 141
 142         /* pvclock is in shared info area */
 143         xen_init_time_ops();
 144 }
 145
 146 static void __init xen_pv_guest_late_init(void)
 147 {
 148 #ifndef CONFIG_SMP
 149         /* Setup shared vcpu info for non-smp configurations */
 150         xen_setup_vcpu_info_placement();
 151 #endif
 152 }
 153
 154 /* Check if running on Xen version (major, minor) or later */
 155 bool
 156 xen_running_on_version_or_later(unsigned int major, unsigned int minor)
 157 {
 158         unsigned int version;
 159
 160         if (!xen_domain())
 161                 return false;
 162
 163         version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
 164         if ((((version >> 16) == major) && ((version & 0xffff) >= minor)) ||
 165                 ((version >> 16) > major))
 166                 return true;
 167         return false;
 168 }
 169
 170 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
 171 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
 172
 173 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 174                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 175 {
 176         unsigned maskebx = ~0;
 177
 178         /*
 179          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
 180          * unsupported kernel subsystems as possible.
 181          */
 182         switch (*ax) {
 183         case CPUID_MWAIT_LEAF:
 184                 /* Synthesize the values.. */
 185                 *ax = 0;
 186                 *bx = 0;
 187                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
 188                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
 189                 return;
 190
 191         case 0xb:
 192                 /* Suppress extended topology stuff */
 193                 maskebx = 0;
 194                 break;
 195         }
 196
 197         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
 198                 : "=a" (*ax),
 199                   "=b" (*bx),
 200                   "=c" (*cx),
 201                   "=d" (*dx)
 202                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
 203
 204         *bx &= maskebx;
 205 }
 206 STACK_FRAME_NON_STANDARD(xen_cpuid); /* XEN_EMULATE_PREFIX */
 207
 208 static bool __init xen_check_mwait(void)
 209 {
 210 #ifdef CONFIG_ACPI
 211         struct xen_platform_op op = {
 212                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
 213                 .u.set_pminfo.id        = -1,
 214                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
 215         };
 216         uint32_t buf[3];
 217         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 218         unsigned int mwait_mask;
 219
 220         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
 221          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
 222          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
 223          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
 224          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
 225          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
 226          * from the hardware and hypercall.
 227          */
 228         if (!xen_initial_domain())
 229                 return false;
 230
 231         /*
 232          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
 233          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
 234          */
 235         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
 236                 return false;
 237
 238         ax = 1;
 239         cx = 0;
 240
 241         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 242
 243         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
 244                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 245
 246         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
 247                 return false;
 248
 249         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
 250          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
 251          */
 252
 253         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
 254         bx = 0;
 255         cx = 0;
 256         dx = 0;
 257
 258         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 259
 260         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PDC_C_C2C3_FFH. If so,
 261          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
 262          */
 263         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
 264         buf[1] = 1;
 265         buf[2] = (ACPI_PDC_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PDC_EST_CAPABILITY_SWSMP);
 266
 267         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
 268
 269         if ((HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0) &&
 270             (buf[2] & (ACPI_PDC_C_C1_FFH | ACPI_PDC_C_C2C3_FFH))) {
 271                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
 272                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
 273         }
 274         return true;
 275 #else
 276         return false;
 277 #endif
 278 }
 279
 280 static bool __init xen_check_xsave(void)
 281 {
 282         unsigned int cx, xsave_mask;
 283
 284         cx = cpuid_ecx(1);
 285
 286         xsave_mask = (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32)) |
 287                      (1 << (X86_FEATURE_OSXSAVE % 32));
 288
 289         /* Xen will set CR4.OSXSAVE if supported and not disabled by force */
 290         return (cx & xsave_mask) == xsave_mask;
 291 }
 292
 293 static void __init xen_init_capabilities(void)
 294 {
 295         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_XENPV);
 296         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_DCA);
 297         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APERFMPERF);
 298         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MTRR);
 299         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACC);
 300         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
 301         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SME);
 302
 303         /*
 304          * Xen PV would need some work to support PCID: CR3 handling as well
 305          * as xen_flush_tlb_others() would need updating.
 306          */
 307         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
 308
 309         if (!xen_initial_domain())
 310                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACPI);
 311
 312         if (xen_check_mwait())
 313                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 314         else
 315                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 316
 317         if (!xen_check_xsave()) {
 318                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
 319                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_OSXSAVE);
 320         }
 321 }
 322
 323 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
 324 {
 325         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
 326 }
 327
 328 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
 329 {
 330         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
 331 }
 332
 333 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
 334 {
 335         xen_mc_flush();
 336         paravirt_end_context_switch(next);
 337 }
 338
 339 static unsigned long xen_store_tr(void)
 340 {
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
 346  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
 347  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
 348  * match.
 349  */
 350 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
 351 {
 352         int level;
 353         pte_t *ptep;
 354         pte_t pte;
 355         unsigned long pfn;
 356         struct page *page;
 357         unsigned char dummy;
 358
 359         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
 360         BUG_ON(ptep == NULL);
 361
 362         pfn = pte_pfn(*ptep);
 363         page = pfn_to_page(pfn);
 364
 365         pte = pfn_pte(pfn, prot);
 366
 367         /*
 368          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
 369          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
 370          * need to worry about the direct map (that's always in the page
 371          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
 372          * particular, the top level page table can lazily propagate
 373          * entries between processes, so if we've switched mms since we
 374          * vmapped the target in the first place, we might not have the
 375          * top-level page table entry populated.
 376          *
 377          * We disable preemption because we want the same mm active when
 378          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
 379          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
 380          * mm dropping could change our pgd.
 381          *
 382          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
 383          * in the target address just in case there's some obscure case
 384          * in which the target address isn't readable.
 385          */
 386
 387         preempt_disable();
 388
 389         probe_kernel_read(&dummy, v, 1);
 390
 391         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
 392                 BUG();
 393
 394         if (!PageHighMem(page)) {
 395                 void *av = __va(PFN_PHYS(pfn));
 396
 397                 if (av != v)
 398                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)av, pte, 0))
 399                                 BUG();
 400         } else
 401                 kmap_flush_unused();
 402
 403         preempt_enable();
 404 }
 405
 406 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 407 {
 408         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 409         int i;
 410
 411         /*
 412          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
 413          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
 414          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
 415          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
 416          *
 417          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
 418          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
 419          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
 420          */
 421
 422         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 423                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
 424 }
 425
 426 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 427 {
 428         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 429         int i;
 430
 431         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 432                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
 433 }
 434
 435 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 436 {
 437         struct mmuext_op *op;
 438         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 439
 440         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
 441
 442         op = mcs.args;
 443         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
 444         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
 445         op->arg2.nr_ents = entries;
 446
 447         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 448
 449         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 450 }
 451
 452 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 453 {
 454         unsigned long va = dtr->address;
 455         unsigned int size = dtr->size + 1;
 456         unsigned long pfn, mfn;
 457         int level;
 458         pte_t *ptep;
 459         void *virt;
 460
 461         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 462         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 463         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 464
 465         /*
 466          * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
 467          * That can be virtually mapped, so we need to do a
 468          * page-walk to get the underlying MFN for the
 469          * hypercall.  The page can also be in the kernel's
 470          * linear range, so we need to RO that mapping too.
 471          */
 472         ptep = lookup_address(va, &level);
 473         BUG_ON(ptep == NULL);
 474
 475         pfn = pte_pfn(*ptep);
 476         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 477         virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
 478
 479         make_lowmem_page_readonly((void *)va);
 480         make_lowmem_page_readonly(virt);
 481
 482         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 483                 BUG();
 484 }
 485
 486 /*
 487  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
 488  */
 489 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
 490 {
 491         unsigned long va = dtr->address;
 492         unsigned int size = dtr->size + 1;
 493         unsigned long pfn, mfn;
 494         pte_t pte;
 495
 496         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 497         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 498         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 499
 500         pfn = virt_to_pfn(va);
 501         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 502
 503         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 504
 505         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 506                 BUG();
 507
 508         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 509                 BUG();
 510 }
 511
 512 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
 513                               const struct desc_struct *d2)
 514 {
 515         return !memcmp(d1, d2, sizeof(*d1));
 516 }
 517
 518 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
 519                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
 520 {
 521         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
 522         struct desc_struct *gdt;
 523         xmaddr_t maddr;
 524         struct multicall_space mc;
 525
 526         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
 527                 return;
 528
 529         *shadow = t->tls_array[i];
 530
 531         gdt = get_cpu_gdt_rw(cpu);
 532         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
 533         mc = __xen_mc_entry(0);
 534
 535         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
 536 }
 537
 538 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 539 {
 540         /*
 541          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone
 542          * and lazy gs handling is enabled, it means we're in a
 543          * context switch, and %gs has just been saved.  This means we
 544          * can zero it out to prevent faults on exit from the
 545          * hypervisor if the next process has no %gs.  Either way, it
 546          * has been saved, and the new value will get loaded properly.
 547          * This will go away as soon as Xen has been modified to not
 548          * save/restore %gs for normal hypercalls.
 549          *
 550          * On x86_64, this hack is not used for %gs, because gs points
 551          * to KERNEL_GS_BASE (and uses it for PDA references), so we
 552          * must not zero %gs on x86_64
 553          *
 554          * For x86_64, we need to zero %fs, otherwise we may get an
 555          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
 556          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
 557          */
 558         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU) {
 559 #ifdef CONFIG_X86_32
 560                 lazy_load_gs(0);
 561 #else
 562                 loadsegment(fs, 0);
 563 #endif
 564         }
 565
 566         xen_mc_batch();
 567
 568         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
 569         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
 570         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
 571
 572         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 573 }
 574
 575 #ifdef CONFIG_X86_64
 576 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
 577 {
 578         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
 579                 BUG();
 580 }
 581 #endif
 582
 583 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
 584                                 const void *ptr)
 585 {
 586         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
 587         u64 entry = *(u64 *)ptr;
 588
 589         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
 590
 591         preempt_disable();
 592
 593         xen_mc_flush();
 594         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
 595                 BUG();
 596
 597         preempt_enable();
 598 }
 599
 600 #ifdef CONFIG_X86_64
 601 struct trap_array_entry {
 602         void (*orig)(void);
 603         void (*xen)(void);
 604         bool ist_okay;
 605 };
 606
 607 #define TRAP_ENTRY(func, ist_ok) {                      \
 608         .orig           = asm_##func,                   \
 609         .xen            = xen_asm_##func,               \
 610         .ist_okay       = ist_ok }
 611
 612 #define TRAP_ENTRY_REDIR(func, xenfunc, ist_ok) {       \
 613         .orig           = asm_##func,                   \
 614         .xen            = xen_asm_##xenfunc,            \
 615         .ist_okay       = ist_ok }
 616
 617 static struct trap_array_entry trap_array[] = {
 618         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_debug, exc_xendebug,       true  ),
 619         TRAP_ENTRY(exc_double_fault,                    true  ),
 620 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 621         TRAP_ENTRY(exc_machine_check,                   true  ),
 622 #endif
 623         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_nmi, exc_xennmi,           true  ),
 624         TRAP_ENTRY(exc_int3,                            false ),
 625         TRAP_ENTRY(exc_overflow,                        false ),
 626 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 627         { entry_INT80_compat,          xen_entry_INT80_compat,          false },
 628 #endif
 629         TRAP_ENTRY(exc_page_fault,                      false ),
 630         TRAP_ENTRY(exc_divide_error,                    false ),
 631         TRAP_ENTRY(exc_bounds,                          false ),
 632         TRAP_ENTRY(exc_invalid_op,                      false ),
 633         TRAP_ENTRY(exc_device_not_available,            false ),
 634         TRAP_ENTRY(exc_coproc_segment_overrun,          false ),
 635         TRAP_ENTRY(exc_invalid_tss,                     false ),
 636         TRAP_ENTRY(exc_segment_not_present,             false ),
 637         TRAP_ENTRY(exc_stack_segment,                   false ),
 638         TRAP_ENTRY(exc_general_protection,              false ),
 639         TRAP_ENTRY(exc_spurious_interrupt_bug,          false ),
 640         TRAP_ENTRY(exc_coprocessor_error,               false ),
 641         TRAP_ENTRY(exc_alignment_check,                 false ),
 642         TRAP_ENTRY(exc_simd_coprocessor_error,          false ),
 643 };
 644
 645 static bool __ref get_trap_addr(void **addr, unsigned int ist)
 646 {
 647         unsigned int nr;
 648         bool ist_okay = false;
 649
 650         /*
 651          * Replace trap handler addresses by Xen specific ones.
 652          * Check for known traps using IST and whitelist them.
 653          * The debugger ones are the only ones we care about.
 654          * Xen will handle faults like double_fault, so we should never see
 655          * them.  Warn if there's an unexpected IST-using fault handler.
 656          */
 657         for (nr = 0; nr < ARRAY_SIZE(trap_array); nr++) {
 658                 struct trap_array_entry *entry = trap_array + nr;
 659
 660                 if (*addr == entry->orig) {
 661                         *addr = entry->xen;
 662                         ist_okay = entry->ist_okay;
 663                         break;
 664                 }
 665         }
 666
 667         if (nr == ARRAY_SIZE(trap_array) &&
 668             *addr >= (void *)early_idt_handler_array[0] &&
 669             *addr < (void *)early_idt_handler_array[NUM_EXCEPTION_VECTORS]) {
 670                 nr = (*addr - (void *)early_idt_handler_array[0]) /
 671                      EARLY_IDT_HANDLER_SIZE;
 672                 *addr = (void *)xen_early_idt_handler_array[nr];
 673         }
 674
 675         if (WARN_ON(ist != 0 && !ist_okay))
 676                 return false;
 677
 678         return true;
 679 }
 680 #endif
 681
 682 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
 683                             struct trap_info *info)
 684 {
 685         unsigned long addr;
 686
 687         if (val->bits.type != GATE_TRAP && val->bits.type != GATE_INTERRUPT)
 688                 return 0;
 689
 690         info->vector = vector;
 691
 692         addr = gate_offset(val);
 693 #ifdef CONFIG_X86_64
 694         if (!get_trap_addr((void **)&addr, val->bits.ist))
 695                 return 0;
 696 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
 697         info->address = addr;
 698
 699         info->cs = gate_segment(val);
 700         info->flags = val->bits.dpl;
 701         /* interrupt gates clear IF */
 702         if (val->bits.type == GATE_INTERRUPT)
 703                 info->flags |= 1 << 2;
 704
 705         return 1;
 706 }
 707
 708 /* Locations of each CPU's IDT */
 709 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
 710
 711 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
 712    also update Xen. */
 713 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
 714 {
 715         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
 716         unsigned long start, end;
 717
 718         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 719
 720         preempt_disable();
 721
 722         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
 723         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
 724
 725         xen_mc_flush();
 726
 727         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 728
 729         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
 730                 struct trap_info info[2];
 731
 732                 info[1].address = 0;
 733
 734                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
 735                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
 736                                 BUG();
 737         }
 738
 739         preempt_enable();
 740 }
 741
 742 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
 743                                   struct trap_info *traps)
 744 {
 745         unsigned in, out, count;
 746
 747         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
 748         BUG_ON(count > 256);
 749
 750         for (in = out = 0; in < count; in++) {
 751                 gate_desc *entry = (gate_desc *)(desc->address) + in;
 752
 753                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]))
 754                         out++;
 755         }
 756         traps[out].address = 0;
 757 }
 758
 759 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
 760 {
 761         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
 762
 763         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 764 }
 765
 766 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
 767    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
 768    it avoids allocation, and saves stack space). */
 769 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
 770 {
 771         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
 772         static struct trap_info traps[257];
 773
 774         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
 775
 776         spin_lock(&lock);
 777
 778         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
 779
 780         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 781
 782         xen_mc_flush();
 783         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
 784                 BUG();
 785
 786         spin_unlock(&lock);
 787 }
 788
 789 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
 790    they're handled differently. */
 791 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 792                                 const void *desc, int type)
 793 {
 794         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 795
 796         preempt_disable();
 797
 798         switch (type) {
 799         case DESC_LDT:
 800         case DESC_TSS:
 801                 /* ignore */
 802                 break;
 803
 804         default: {
 805                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
 806
 807                 xen_mc_flush();
 808                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 809                         BUG();
 810         }
 811
 812         }
 813
 814         preempt_enable();
 815 }
 816
 817 /*
 818  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
 819  * update an entry as simply as possible.
 820  */
 821 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
 822                                             const void *desc, int type)
 823 {
 824         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 825
 826         switch (type) {
 827         case DESC_LDT:
 828         case DESC_TSS:
 829                 /* ignore */
 830                 break;
 831
 832         default: {
 833                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
 834
 835                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 836                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
 837         }
 838
 839         }
 840 }
 841
 842 static void xen_load_sp0(unsigned long sp0)
 843 {
 844         struct multicall_space mcs;
 845
 846         mcs = xen_mc_entry(0);
 847         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, sp0);
 848         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 849         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0, sp0);
 850 }
 851
 852 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
 853 static void xen_update_io_bitmap(void)
 854 {
 855         struct physdev_set_iobitmap iobitmap;
 856         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
 857
 858         native_tss_update_io_bitmap();
 859
 860         iobitmap.bitmap = (uint8_t *)(&tss->x86_tss) +
 861                           tss->x86_tss.io_bitmap_base;
 862         if (tss->x86_tss.io_bitmap_base == IO_BITMAP_OFFSET_INVALID)
 863                 iobitmap.nr_ports = 0;
 864         else
 865                 iobitmap.nr_ports = IO_BITMAP_BITS;
 866
 867         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iobitmap, &iobitmap);
 868 }
 869 #endif
 870
 871 static void xen_io_delay(void)
 872 {
 873 }
 874
 875 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
 876
 877 static unsigned long xen_read_cr0(void)
 878 {
 879         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
 880
 881         if (unlikely(cr0 == 0)) {
 882                 cr0 = native_read_cr0();
 883                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 884         }
 885
 886         return cr0;
 887 }
 888
 889 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
 890 {
 891         struct multicall_space mcs;
 892
 893         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 894
 895         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
 896            ignored. */
 897         mcs = xen_mc_entry(0);
 898
 899         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
 900
 901         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 902 }
 903
 904 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
 905 {
 906         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
 907
 908         native_write_cr4(cr4);
 909 }
 910
 911 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
 912 {
 913         u64 val;
 914
 915         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
 916                 return val;
 917
 918         val = native_read_msr_safe(msr, err);
 919         switch (msr) {
 920         case MSR_IA32_APICBASE:
 921                 val &= ~X2APIC_ENABLE;
 922                 break;
 923         }
 924         return val;
 925 }
 926
 927 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 928 {
 929         int ret;
 930 #ifdef CONFIG_X86_64
 931         unsigned int which;
 932         u64 base;
 933 #endif
 934
 935         ret = 0;
 936
 937         switch (msr) {
 938 #ifdef CONFIG_X86_64
 939         case MSR_FS_BASE:               which = SEGBASE_FS; goto set;
 940         case MSR_KERNEL_GS_BASE:        which = SEGBASE_GS_USER; goto set;
 941         case MSR_GS_BASE:               which = SEGBASE_GS_KERNEL; goto set;
 942
 943         set:
 944                 base = ((u64)high << 32) | low;
 945                 if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) != 0)
 946                         ret = -EIO;
 947                 break;
 948 #endif
 949
 950         case MSR_STAR:
 951         case MSR_CSTAR:
 952         case MSR_LSTAR:
 953         case MSR_SYSCALL_MASK:
 954         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
 955         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
 956         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
 957                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
 958                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
 959                    Xen console noise. */
 960                 break;
 961
 962         default:
 963                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, &ret))
 964                         ret = native_write_msr_safe(msr, low, high);
 965         }
 966
 967         return ret;
 968 }
 969
 970 static u64 xen_read_msr(unsigned int msr)
 971 {
 972         /*
 973          * This will silently swallow a #GP from RDMSR.  It may be worth
 974          * changing that.
 975          */
 976         int err;
 977
 978         return xen_read_msr_safe(msr, &err);
 979 }
 980
 981 static void xen_write_msr(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 982 {
 983         /*
 984          * This will silently swallow a #GP from WRMSR.  It may be worth
 985          * changing that.
 986          */
 987         xen_write_msr_safe(msr, low, high);
 988 }
 989
 990 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
 991 void __init xen_setup_vcpu_info_placement(void)
 992 {
 993         int cpu;
 994
 995         for_each_possible_cpu(cpu) {
 996                 /* Set up direct vCPU id mapping for PV guests. */
 997                 per_cpu(xen_vcpu_id, cpu) = cpu;
 998
 999                 /*
1000                  * xen_vcpu_setup(cpu) can fail  -- in which case it
1001                  * falls back to the shared_info version for cpus
1002                  * where xen_vcpu_nr(cpu) < MAX_VIRT_CPUS.
1003                  *
1004                  * xen_cpu_up_prepare_pv() handles the rest by failing
1005                  * them in hotplug.
1006                  */
1007                 (void) xen_vcpu_setup(cpu);
1008         }
1009
1010         /*
1011          * xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
1012          * percpu area for all cpus, so make use of it.
1013          */
1014         if (xen_have_vcpu_info_placement) {
1015                 pv_ops.irq.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
1016                 pv_ops.irq.restore_fl =
1017                         __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_restore_fl_direct);
1018                 pv_ops.irq.irq_disable =
1019                         __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
1020                 pv_ops.irq.irq_enable =
1021                         __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1022                 pv_ops.mmu.read_cr2 =
1023                         __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_read_cr2_direct);
1024         }
1025 }
1026
1027 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1028         .shared_kernel_pmd = 0,
1029
1030 #ifdef CONFIG_X86_64
1031         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1032 #endif
1033         .name = "Xen",
1034 };
1035
1036 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initconst = {
1037         .cpuid = xen_cpuid,
1038
1039         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1040         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1041
1042         .read_cr0 = xen_read_cr0,
1043         .write_cr0 = xen_write_cr0,
1044
1045         .write_cr4 = xen_write_cr4,
1046
1047         .wbinvd = native_wbinvd,
1048
1049         .read_msr = xen_read_msr,
1050         .write_msr = xen_write_msr,
1051
1052         .read_msr_safe = xen_read_msr_safe,
1053         .write_msr_safe = xen_write_msr_safe,
1054
1055         .read_pmc = xen_read_pmc,
1056
1057         .iret = xen_iret,
1058 #ifdef CONFIG_X86_64
1059         .usergs_sysret64 = xen_sysret64,
1060 #endif
1061
1062         .load_tr_desc = paravirt_nop,
1063         .set_ldt = xen_set_ldt,
1064         .load_gdt = xen_load_gdt,
1065         .load_idt = xen_load_idt,
1066         .load_tls = xen_load_tls,
1067 #ifdef CONFIG_X86_64
1068         .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1069 #endif
1070
1071         .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1072         .free_ldt = xen_free_ldt,
1073
1074         .store_tr = xen_store_tr,
1075
1076         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1077         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1078         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1079         .load_sp0 = xen_load_sp0,
1080
1081 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
1082         .update_io_bitmap = xen_update_io_bitmap,
1083 #endif
1084         .io_delay = xen_io_delay,
1085
1086         /* Xen takes care of %gs when switching to usermode for us */
1087         .swapgs = paravirt_nop,
1088
1089         .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
1090         .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1091 };
1092
1093 static void xen_restart(char *msg)
1094 {
1095         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1096 }
1097
1098 static void xen_machine_halt(void)
1099 {
1100         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1101 }
1102
1103 static void xen_machine_power_off(void)
1104 {
1105         if (pm_power_off)
1106                 pm_power_off();
1107         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1108 }
1109
1110 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1111 {
1112         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1113 }
1114
1115 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1116         .restart = xen_restart,
1117         .halt = xen_machine_halt,
1118         .power_off = xen_machine_power_off,
1119         .shutdown = xen_machine_halt,
1120         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1121         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1122 };
1123
1124 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1125 {
1126         unsigned char reason = 0;
1127
1128         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1129         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1130                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1131                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1132         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1133                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1134                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1135
1136         return reason;
1137 }
1138
1139 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1140 {
1141 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1142         struct xen_platform_op op;
1143         struct edd_info *edd_info;
1144         u32 *mbr_signature;
1145         unsigned nr;
1146         int ret;
1147
1148         edd_info = boot_params.eddbuf;
1149         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1150
1151         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1152
1153         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1154         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1155                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1156
1157                 op.u.firmware_info.index = nr;
1158                 info->params.length = sizeof(info->params);
1159                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1160                                      &info->params);
1161                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1162                 if (ret)
1163                         break;
1164
1165 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1166                 C(device);
1167                 C(version);
1168                 C(interface_support);
1169                 C(legacy_max_cylinder);
1170                 C(legacy_max_head);
1171                 C(legacy_sectors_per_track);
1172 #undef C
1173         }
1174         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1175
1176         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1177         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1178                 op.u.firmware_info.index = nr;
1179                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1180                 if (ret)
1181                         break;
1182                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1183         }
1184         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1185 #endif
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1190  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1191  * function, which is most of the kernel.
1192  */
1193 static void __init xen_setup_gdt(int cpu)
1194 {
1195         pv_ops.cpu.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1196         pv_ops.cpu.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1197
1198         setup_stack_canary_segment(cpu);
1199         switch_to_new_gdt(cpu);
1200
1201         pv_ops.cpu.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1202         pv_ops.cpu.load_gdt = xen_load_gdt;
1203 }
1204
1205 static void __init xen_dom0_set_legacy_features(void)
1206 {
1207         x86_platform.legacy.rtc = 1;
1208 }
1209
1210 /* First C function to be called on Xen boot */
1211 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(void)
1212 {
1213         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1214         unsigned long initrd_start = 0;
1215         int rc;
1216
1217         if (!xen_start_info)
1218                 return;
1219
1220         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1221         xen_start_flags = xen_start_info->flags;
1222
1223         xen_setup_features();
1224
1225         /* Install Xen paravirt ops */
1226         pv_info = xen_info;
1227         pv_ops.init.patch = paravirt_patch_default;
1228         pv_ops.cpu = xen_cpu_ops;
1229         xen_init_irq_ops();
1230
1231         /*
1232          * Setup xen_vcpu early because it is needed for
1233          * local_irq_disable(), irqs_disabled(), e.g. in printk().
1234          *
1235          * Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have
1236          * the cpu_possible_mask and a non-dummy shared_info.
1237          */
1238         xen_vcpu_info_reset(0);
1239
1240         x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1241
1242         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1243         x86_init.irqs.intr_mode_select  = x86_init_noop;
1244         x86_init.irqs.intr_mode_init    = x86_init_noop;
1245         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1246         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1247         x86_init.hyper.init_platform = xen_pv_init_platform;
1248         x86_init.hyper.guest_late_init = xen_pv_guest_late_init;
1249
1250         /*
1251          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1252          */
1253
1254         xen_setup_machphys_mapping();
1255         xen_init_mmu_ops();
1256
1257         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1258         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1259         __default_kernel_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1260
1261         /*
1262          * Prevent page tables from being allocated in highmem, even
1263          * if CONFIG_HIGHPTE is enabled.
1264          */
1265         __userpte_alloc_gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
1266
1267         /* Get mfn list */
1268         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1269
1270         /*
1271          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1272          * -fstack-protector code can be executed.
1273          */
1274         xen_setup_gdt(0);
1275
1276         /* Work out if we support NX */
1277         get_cpu_cap(&boot_cpu_data);
1278         x86_configure_nx();
1279
1280         /* Determine virtual and physical address sizes */
1281         get_cpu_address_sizes(&boot_cpu_data);
1282
1283         /* Let's presume PV guests always boot on vCPU with id 0. */
1284         per_cpu(xen_vcpu_id, 0) = 0;
1285
1286         idt_setup_early_handler();
1287
1288         xen_init_capabilities();
1289
1290 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1291         /*
1292          * set up the basic apic ops.
1293          */
1294         xen_init_apic();
1295 #endif
1296
1297         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1298                 pv_ops.mmu.ptep_modify_prot_start =
1299                         xen_ptep_modify_prot_start;
1300                 pv_ops.mmu.ptep_modify_prot_commit =
1301                         xen_ptep_modify_prot_commit;
1302         }
1303
1304         machine_ops = xen_machine_ops;
1305
1306         /*
1307          * The only reliable way to retain the initial address of the
1308          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1309          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1310          */
1311         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1312
1313         xen_smp_init();
1314
1315 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1316         /*
1317          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1318          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1319          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1320          */
1321         acpi_numa = -1;
1322 #endif
1323         WARN_ON(xen_cpuhp_setup(xen_cpu_up_prepare_pv, xen_cpu_dead_pv));
1324
1325         local_irq_disable();
1326         early_boot_irqs_disabled = true;
1327
1328         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1329         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1330                                    xen_start_info->nr_pages);
1331         xen_reserve_special_pages();
1332
1333         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1334
1335 #ifdef CONFIG_X86_32
1336         pv_info.kernel_rpl = 1;
1337         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1338                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1339 #else
1340         pv_info.kernel_rpl = 0;
1341 #endif
1342         /* set the limit of our address space */
1343         xen_reserve_top();
1344
1345         /*
1346          * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1347          * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1348          * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1349          */
1350         set_iopl.iopl = 1;
1351         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1352         if (rc != 0)
1353                 xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1354
1355 #ifdef CONFIG_X86_32
1356         /* set up basic CPUID stuff */
1357         cpu_detect(&new_cpu_data);
1358         set_cpu_cap(&new_cpu_data, X86_FEATURE_FPU);
1359         new_cpu_data.x86_capability[CPUID_1_EDX] = cpuid_edx(1);
1360 #endif
1361
1362         if (xen_start_info->mod_start) {
1363             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1364                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1365             else
1366                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1367         }
1368
1369         /* Poke various useful things into boot_params */
1370         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1371         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1372         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1373         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1374         boot_params.hdr.hardware_subarch = X86_SUBARCH_XEN;
1375
1376         if (!xen_initial_domain()) {
1377                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1378                 if (pci_xen)
1379                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1380         } else {
1381                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1382                         (void *)((char *)xen_start_info +
1383                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1384                 struct xen_platform_op op = {
1385                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1386                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1387                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1388                 };
1389
1390                 x86_platform.set_legacy_features =
1391                                 xen_dom0_set_legacy_features;
1392                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size);
1393                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1394                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1395
1396                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0)
1397                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1398
1399                 /* Make sure ACS will be enabled */
1400                 pci_request_acs();
1401
1402                 xen_acpi_sleep_register();
1403
1404                 /* Avoid searching for BIOS MP tables */
1405                 x86_init.mpparse.find_smp_config = x86_init_noop;
1406                 x86_init.mpparse.get_smp_config = x86_init_uint_noop;
1407
1408                 xen_boot_params_init_edd();
1409         }
1410
1411         if (!boot_params.screen_info.orig_video_isVGA)
1412                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1413         add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1414         if (boot_params.screen_info.orig_video_isVGA)
1415                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1416
1417 #ifdef CONFIG_PCI
1418         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1419         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1420 #endif
1421         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1422
1423         /* We need this for printk timestamps */
1424         xen_setup_runstate_info(0);
1425
1426         xen_efi_init(&boot_params);
1427
1428         /* Start the world */
1429 #ifdef CONFIG_X86_32
1430         i386_start_kernel();
1431 #else
1432         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1433         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1434 #endif
1435 }
1436
1437 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu)
1438 {
1439         int rc;
1440
1441         if (per_cpu(xen_vcpu, cpu) == NULL)
1442                 return -ENODEV;
1443
1444         xen_setup_timer(cpu);
1445
1446         rc = xen_smp_intr_init(cpu);
1447         if (rc) {
1448                 WARN(1, "xen_smp_intr_init() for CPU %d failed: %d\n",
1449                      cpu, rc);
1450                 return rc;
1451         }
1452
1453         rc = xen_smp_intr_init_pv(cpu);
1454         if (rc) {
1455                 WARN(1, "xen_smp_intr_init_pv() for CPU %d failed: %d\n",
1456                      cpu, rc);
1457                 return rc;
1458         }
1459
1460         return 0;
1461 }
1462
1463 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu)
1464 {
1465         xen_smp_intr_free(cpu);
1466         xen_smp_intr_free_pv(cpu);
1467
1468         xen_teardown_timer(cpu);
1469
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 static uint32_t __init xen_platform_pv(void)
1474 {
1475         if (xen_pv_domain())
1476                 return xen_cpuid_base();
1477
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 const __initconst struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen_pv = {
1482         .name                   = "Xen PV",
1483         .detect                 = xen_platform_pv,
1484         .type                   = X86_HYPER_XEN_PV,
1485         .runtime.pin_vcpu       = xen_pin_vcpu,
1486         .ignore_nopv            = true,
1487 };