arch/x86/xen/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Machine specific setup for xen
   4  *
   5  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/pm.h>
  12 #include <linux/memblock.h>
  13 #include <linux/cpuidle.h>
  14 #include <linux/cpufreq.h>
  15 #include <linux/memory_hotplug.h>
  16
  17 #include <asm/elf.h>
  18 #include <asm/vdso.h>
  19 #include <asm/e820/api.h>
  20 #include <asm/setup.h>
  21 #include <asm/acpi.h>
  22 #include <asm/numa.h>
  23 #include <asm/idtentry.h>
  24 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  25 #include <asm/xen/hypercall.h>
  26
  27 #include <xen/xen.h>
  28 #include <xen/page.h>
  29 #include <xen/interface/callback.h>
  30 #include <xen/interface/memory.h>
  31 #include <xen/interface/physdev.h>
  32 #include <xen/features.h>
  33 #include <xen/hvc-console.h>
  34 #include "xen-ops.h"
  35 #include "mmu.h"
  36
  37 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  38
  39 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  40 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  41
  42 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  43 unsigned long xen_released_pages;
  44
  45 /* E820 map used during setting up memory. */
  46 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  47
  48 /*
  49  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  50  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  51  * buffer pages.
  52  */
  53 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  54 static struct {
  55         unsigned long   next_area_mfn;
  56         unsigned long   target_pfn;
  57         unsigned long   size;
  58         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  59 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  60 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  61
  62 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  63
  64 static void __init xen_parse_512gb(void)
  65 {
  66         bool val = false;
  67         char *arg;
  68
  69         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  70         if (!arg)
  71                 return;
  72
  73         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  74         if (!arg)
  75                 val = true;
  76         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  77                 return;
  78
  79         xen_512gb_limit = val;
  80 }
  81
  82 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  83                                      unsigned long n_pfns)
  84 {
  85         int i;
  86
  87         /*
  88          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
  89          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
  90          */
  91         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
  92                 /* Add new region. */
  93                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
  94                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
  95                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
  96                         break;
  97                 }
  98                 /* Append to existing region. */
  99                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 100                     start_pfn) {
 101                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 102                         break;
 103                 }
 104         }
 105         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 106                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 107
 108         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 109 }
 110
 111 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 112                                      unsigned long n_pfns)
 113 {
 114         int i;
 115         unsigned long start_r, size_r;
 116
 117         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 118                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 119                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 120
 121                 /* Start of region. */
 122                 if (start_r == start_pfn) {
 123                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 124                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 125                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 126                         break;
 127                 }
 128                 /* End of region. */
 129                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 130                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 131                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 132                         break;
 133                 }
 134                 /* Mid of region. */
 135                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 136                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 137                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 138                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 139                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 140                                           (start_pfn + n_pfns));
 141                         break;
 142                 }
 143         }
 144         memblock_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 149  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 150  * invalid.
 151  */
 152 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 153 {
 154         int i;
 155
 156         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 157                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 158                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 159                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 160         }
 161
 162         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 167  */
 168 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 169 {
 170         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 171         int i;
 172
 173         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 174                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 175                         continue;
 176                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 177                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 178                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 179                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 180         }
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 185  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 186  * the size of that range or zero if not found.
 187  */
 188 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 189 {
 190         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 191         unsigned int i;
 192         unsigned long done = 0;
 193
 194         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 195                 unsigned long s_pfn;
 196                 unsigned long e_pfn;
 197
 198                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 199                         continue;
 200
 201                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 202
 203                 /* We only care about E820 after this */
 204                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 205                         continue;
 206
 207                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 208
 209                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 210                  * at the min_pfn PFN.
 211                  */
 212                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 213                         done = e_pfn - *min_pfn;
 214                 } else {
 215                         done = e_pfn - s_pfn;
 216                         *min_pfn = s_pfn;
 217                 }
 218                 break;
 219         }
 220
 221         return done;
 222 }
 223
 224 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 225 {
 226         struct xen_memory_reservation reservation = {
 227                 .address_bits = 0,
 228                 .extent_order = 0,
 229                 .domid        = DOMID_SELF
 230         };
 231
 232         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 233         reservation.nr_extents = 1;
 234
 235         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 240  * as a fallback if the remapping fails.
 241  */
 242 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 243                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 244 {
 245         unsigned long pfn, end;
 246         int ret;
 247
 248         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 249
 250         /* Release pages first. */
 251         end = min(end_pfn, nr_pages);
 252         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 253                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 254
 255                 /* Make sure pfn exists to start with */
 256                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 257                         continue;
 258
 259                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 260                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 261
 262                 if (ret == 1) {
 263                         xen_released_pages++;
 264                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 265                                 break;
 266                 } else
 267                         break;
 268         }
 269
 270         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 275  */
 276 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 277 {
 278         struct mmu_update update = {
 279                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 280                 .val = pfn
 281         };
 282
 283         /* Update p2m */
 284         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 285                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 286                      pfn, mfn);
 287                 BUG();
 288         }
 289
 290         /* Update m2p */
 291         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 292                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 293                      mfn, pfn);
 294                 BUG();
 295         }
 296
 297         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 298         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 299                 return;
 300
 301         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 302                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 303                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 304                       mfn, pfn);
 305                 BUG();
 306         }
 307 }
 308
 309 /*
 310  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 311  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 312  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 313  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 314  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 315  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 316  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 317  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 318  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 319  * its callers.
 320  */
 321 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 322         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 323 {
 324         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 325         unsigned long mfn_save, mfn;
 326         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 327         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 328         unsigned long left = size;
 329         unsigned int i, chunk;
 330
 331         WARN_ON(size == 0);
 332
 333         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 334
 335         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 336              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 337              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 338                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 339
 340                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 341                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 342                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 343
 344                 /* Save mapping information in page */
 345                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 346                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 347                 xen_remap_buf.size = chunk;
 348                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 349                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 350
 351                 /* Put remap buf into list. */
 352                 xen_remap_mfn = mfn;
 353
 354                 /* Set identity map */
 355                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 356
 357                 left -= chunk;
 358         }
 359
 360         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 361         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 362 }
 363
 364 /*
 365  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 366  * and:
 367  *
 368  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 369  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 370  *
 371  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 372  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 373  * to Xen and not remapped.
 374  */
 375 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 376         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 377         unsigned long remap_pfn)
 378 {
 379         unsigned long pfn;
 380         unsigned long i = 0;
 381         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 382
 383         if (remap_pfn == 0)
 384                 remap_pfn = nr_pages;
 385
 386         while (i < n) {
 387                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 388                 unsigned long left = n - i;
 389                 unsigned long size = left;
 390                 unsigned long remap_range_size;
 391
 392                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 393                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 394                         /* Identity map remaining pages */
 395                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 396                         break;
 397                 }
 398                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 399                         size = nr_pages - cur_pfn;
 400
 401                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 402                 if (!remap_range_size) {
 403                         pr_warn("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 404                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 405                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 406                         break;
 407                 }
 408                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 409                 if (size > remap_range_size)
 410                         size = remap_range_size;
 411
 412                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 413
 414                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 415                 i += size;
 416                 remap_pfn += size;
 417         }
 418
 419         /*
 420          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 421          * to be updated to be 1:1.
 422          */
 423         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 424                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 425                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 426                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 427
 428         return remap_pfn;
 429 }
 430
 431 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 432         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 433         unsigned long remap_pages)
 434 {
 435         if (start_pfn >= nr_pages)
 436                 return remap_pages;
 437
 438         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 439 }
 440
 441 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 442         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 443                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 444 {
 445         phys_addr_t start = 0;
 446         unsigned long ret_val = 0;
 447         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 448         int i;
 449
 450         /*
 451          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 452          * end of the map) is reached, then call the provided function
 453          * to perform its duty on the non-RAM region.
 454          *
 455          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 456          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 457          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 458          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 459          * a non-page boundary.
 460          */
 461         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 462                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 463                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 464                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 465                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 466
 467                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 468                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 469
 470                         if (start_pfn < end_pfn)
 471                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 472                                                ret_val);
 473                         start = end;
 474                 }
 475         }
 476
 477         return ret_val;
 478 }
 479
 480 /*
 481  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 482  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 483  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 484  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 485  * the resulting mapping will be independent from the order.
 486  */
 487 void __init xen_remap_memory(void)
 488 {
 489         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 490         unsigned long mfn_save, pfn;
 491         unsigned long remapped = 0;
 492         unsigned int i;
 493         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 494         unsigned long len = 0;
 495
 496         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 497
 498         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 499                 /* Map the remap information */
 500                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 501
 502                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 503
 504                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 505                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 506                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 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                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 521         }
 522
 523         if (pfn_s != ~0UL && len)
 524                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 525
 526         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 527
 528         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 529 }
 530
 531 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 532 {
 533         unsigned long limit;
 534
 535         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 536         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 537                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 538
 539         return limit;
 540 }
 541
 542 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 543 {
 544         unsigned long max_pages, limit;
 545         domid_t domid = DOMID_SELF;
 546         long ret;
 547
 548         limit = xen_get_pages_limit();
 549         max_pages = limit;
 550
 551         /*
 552          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 553          * the maximum page.
 554          *
 555          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 556          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 557          * case the e820 map provided to us will cover the static
 558          * maximum region.
 559          */
 560         if (xen_initial_domain()) {
 561                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 562                 if (ret > 0)
 563                         max_pages = ret;
 564         }
 565
 566         return min(max_pages, limit);
 567 }
 568
 569 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 570                                                  phys_addr_t size, int type)
 571 {
 572         phys_addr_t end = start + size;
 573
 574         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 575         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 576                 start = PAGE_ALIGN(start);
 577                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 578 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 579                 /*
 580                  * Don't allow adding memory not in E820 map while booting the
 581                  * system. Once the balloon driver is up it will remove that
 582                  * restriction again.
 583                  */
 584                 max_mem_size = end;
 585 #endif
 586         }
 587
 588         e820__range_add(start, end - start, type);
 589 }
 590
 591 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 592 {
 593         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 594         unsigned int i;
 595
 596         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 597                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 598                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 599         }
 600 }
 601
 602 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 603 {
 604         struct e820_entry *entry;
 605         unsigned mapcnt;
 606         phys_addr_t end;
 607
 608         if (!size)
 609                 return false;
 610
 611         end = start + size;
 612         entry = xen_e820_table.entries;
 613
 614         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 615                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 616                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 617                         return false;
 618
 619                 entry++;
 620         }
 621
 622         return true;
 623 }
 624
 625 /*
 626  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 627  * E820 map.
 628  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 629  * conflict with the to be used E820 map.
 630  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 631  * of the area which is already reserved for convenience.
 632  */
 633 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 634 {
 635         unsigned mapcnt;
 636         phys_addr_t addr, start;
 637         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 638
 639         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 640                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 641                         continue;
 642                 start = entry->addr;
 643                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 644                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 645                                 continue;
 646                         start = addr + PAGE_SIZE;
 647                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 648                                 break;
 649                 }
 650                 if (addr >= start + size) {
 651                         memblock_reserve(start, size);
 652                         return start;
 653                 }
 654         }
 655
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 661  */
 662 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 663                                    phys_addr_t n)
 664 {
 665         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 666         void *from, *to;
 667
 668         while (n) {
 669                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 670                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 671                 dest_len = n;
 672                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 673                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 674                 src_len = n;
 675                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 676                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 677                 len = min(dest_len, src_len);
 678                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 679                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 680                 memcpy(to, from, len);
 681                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 682                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 683                 n -= len;
 684                 dest += len;
 685                 src += len;
 686         }
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Reserve Xen mfn_list.
 691  */
 692 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 693 {
 694         phys_addr_t start, size;
 695
 696         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 697                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 698                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 699                                  sizeof(unsigned long));
 700         } else {
 701                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 702                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 703         }
 704
 705         memblock_reserve(start, size);
 706         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 707                 return;
 708
 709         xen_relocate_p2m();
 710         memblock_free(start, size);
 711 }
 712
 713 /**
 714  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 715  **/
 716 char * __init xen_memory_setup(void)
 717 {
 718         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 719         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 720         u32 type;
 721         int rc;
 722         struct xen_memory_map memmap;
 723         unsigned long max_pages;
 724         unsigned long extra_pages = 0;
 725         int i;
 726         int op;
 727
 728         xen_parse_512gb();
 729         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 730         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 731         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 732
 733         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 734         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 735
 736 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) && defined(CONFIG_XEN_BALLOON)
 737         xen_saved_max_mem_size = max_mem_size;
 738 #endif
 739
 740         op = xen_initial_domain() ?
 741                 XENMEM_machine_memory_map :
 742                 XENMEM_memory_map;
 743         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 744         if (rc == -ENOSYS) {
 745                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 746                 memmap.nr_entries = 1;
 747                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 748                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 749                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 750                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 751                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 752                 rc = 0;
 753         }
 754         BUG_ON(rc);
 755         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 756         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 757
 758         /*
 759          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 760          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 761          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 762          *
 763          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 764          * a patch in the future.
 765          */
 766         if (xen_initial_domain())
 767                 xen_ignore_unusable();
 768
 769         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 770         e820__update_table(&xen_e820_table);
 771
 772         max_pages = xen_get_max_pages();
 773
 774         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 775         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 776
 777         if (max_pages > max_pfn)
 778                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 779
 780         /*
 781          * Clamp the amount of extra memory to a XEN_EXTRA_MEM_RATIO
 782          * factor the base size.
 783          *
 784          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 785          * isn't handled by the p2m management.
 786          */
 787         extra_pages = min3(XEN_EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 788                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 789         i = 0;
 790         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 791         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 792         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 793                 bool discard = false;
 794
 795                 chunk_size = size;
 796                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 797
 798                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 799                         if (addr < mem_end) {
 800                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 801                         } else if (extra_pages) {
 802                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 803                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 804                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 805                                 extra_pages -= n_pfns;
 806                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 807                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 808                         } else
 809                                 discard = true;
 810                 }
 811
 812                 if (!discard)
 813                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 814
 815                 addr += chunk_size;
 816                 size -= chunk_size;
 817                 if (size == 0) {
 818                         i++;
 819                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 820                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 821                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 822                         }
 823                 }
 824         }
 825
 826         /*
 827          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 828          * located here.
 829          */
 830         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 831
 832         /*
 833          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 834          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 835          * about in there.
 836          */
 837         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 838
 839         e820__update_table(e820_table);
 840
 841         /*
 842          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 843          * Failing now is better than running into weird problems later due
 844          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 845          */
 846         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 847                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 848                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 849                 BUG();
 850         }
 851
 852         /*
 853          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 854          * the target E820 map.
 855          */
 856         xen_pt_check_e820();
 857
 858         xen_reserve_xen_mfnlist();
 859
 860         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 861         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 862                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 863                 phys_addr_t new_area, start, size;
 864
 865                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 866                 if (!new_area) {
 867                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 868                         BUG();
 869                 }
 870
 871                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 872                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 873                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 874                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 875                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 876                 memblock_free(start, size);
 877                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 878                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 879         }
 880
 881         /*
 882          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 883          * underlying RAM.
 884          */
 885         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 886
 887         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 888
 889         return "Xen";
 890 }
 891
 892 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 893 {
 894         struct callback_register callback = {
 895                 .type = type,
 896                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 897                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 898         };
 899
 900         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 901 }
 902
 903 void xen_enable_sysenter(void)
 904 {
 905         int ret;
 906         unsigned sysenter_feature;
 907
 908         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 909
 910         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 911                 return;
 912
 913         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 914         if(ret != 0)
 915                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 916 }
 917
 918 void xen_enable_syscall(void)
 919 {
 920         int ret;
 921
 922         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
 923         if (ret != 0) {
 924                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 925                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 926                    mechanism for syscalls. */
 927         }
 928
 929         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
 930                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
 931                                         xen_syscall32_target);
 932                 if (ret != 0)
 933                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 934         }
 935 }
 936
 937 static void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
 938 {
 939         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
 940         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 941
 942         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
 943                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
 944
 945         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event,
 946                               xen_asm_exc_xen_hypervisor_callback) ||
 947             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
 948                 BUG();
 949
 950         xen_enable_sysenter();
 951         xen_enable_syscall();
 952 }
 953
 954 /* This function is not called for HVM domains */
 955 void __init xen_arch_setup(void)
 956 {
 957         xen_panic_handler_init();
 958         xen_pvmmu_arch_setup();
 959
 960 #ifdef CONFIG_ACPI
 961         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
 962                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
 963                 disable_acpi();
 964         }
 965 #endif
 966
 967         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
 968                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
 969                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
 970
 971         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
 972         disable_cpuidle();
 973         disable_cpufreq();
 974         WARN_ON(xen_set_default_idle());
 975 #ifdef CONFIG_NUMA
 976         numa_off = 1;
 977 #endif
 978 }