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 "vdso.h"
  36 #include "mmu.h"
  37
  38 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  39
  40 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  41 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  42
  43 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  44 unsigned long xen_released_pages;
  45
  46 /* E820 map used during setting up memory. */
  47 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  48
  49 /*
  50  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  51  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  52  * buffer pages.
  53  */
  54 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  55 static struct {
  56         unsigned long   next_area_mfn;
  57         unsigned long   target_pfn;
  58         unsigned long   size;
  59         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  60 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  61 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  62
  63 /*
  64  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  65  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  66  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  67  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  68  * else.
  69  *
  70  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  71  * leaving a practically usable system.
  72  */
  73 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  74
  75 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  76
  77 static void __init xen_parse_512gb(void)
  78 {
  79         bool val = false;
  80         char *arg;
  81
  82         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  83         if (!arg)
  84                 return;
  85
  86         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  87         if (!arg)
  88                 val = true;
  89         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  90                 return;
  91
  92         xen_512gb_limit = val;
  93 }
  94
  95 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  96                                      unsigned long n_pfns)
  97 {
  98         int i;
  99
 100         /*
 101          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
 102          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
 103          */
 104         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 105                 /* Add new region. */
 106                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
 107                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
 108                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
 109                         break;
 110                 }
 111                 /* Append to existing region. */
 112                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 113                     start_pfn) {
 114                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 115                         break;
 116                 }
 117         }
 118         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 119                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 120
 121         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 122 }
 123
 124 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 125                                      unsigned long n_pfns)
 126 {
 127         int i;
 128         unsigned long start_r, size_r;
 129
 130         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 131                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 132                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 133
 134                 /* Start of region. */
 135                 if (start_r == start_pfn) {
 136                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 137                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 138                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 139                         break;
 140                 }
 141                 /* End of region. */
 142                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 143                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 144                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 145                         break;
 146                 }
 147                 /* Mid of region. */
 148                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 149                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 150                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 151                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 152                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 153                                           (start_pfn + n_pfns));
 154                         break;
 155                 }
 156         }
 157         memblock_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 162  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 163  * invalid.
 164  */
 165 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 166 {
 167         int i;
 168
 169         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 170                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 171                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 172                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 173         }
 174
 175         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 180  */
 181 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 182 {
 183         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 184         int i;
 185
 186         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 187                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 188                         continue;
 189                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 190                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 191                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 192                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 193         }
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 198  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 199  * the size of that range or zero if not found.
 200  */
 201 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 202 {
 203         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 204         unsigned int i;
 205         unsigned long done = 0;
 206
 207         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 208                 unsigned long s_pfn;
 209                 unsigned long e_pfn;
 210
 211                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 212                         continue;
 213
 214                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 215
 216                 /* We only care about E820 after this */
 217                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 218                         continue;
 219
 220                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 221
 222                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 223                  * at the min_pfn PFN.
 224                  */
 225                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 226                         done = e_pfn - *min_pfn;
 227                 } else {
 228                         done = e_pfn - s_pfn;
 229                         *min_pfn = s_pfn;
 230                 }
 231                 break;
 232         }
 233
 234         return done;
 235 }
 236
 237 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 238 {
 239         struct xen_memory_reservation reservation = {
 240                 .address_bits = 0,
 241                 .extent_order = 0,
 242                 .domid        = DOMID_SELF
 243         };
 244
 245         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 246         reservation.nr_extents = 1;
 247
 248         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 249 }
 250
 251 /*
 252  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 253  * as a fallback if the remapping fails.
 254  */
 255 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 256                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 257 {
 258         unsigned long pfn, end;
 259         int ret;
 260
 261         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 262
 263         /* Release pages first. */
 264         end = min(end_pfn, nr_pages);
 265         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 266                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 267
 268                 /* Make sure pfn exists to start with */
 269                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 270                         continue;
 271
 272                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 273                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 274
 275                 if (ret == 1) {
 276                         xen_released_pages++;
 277                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 278                                 break;
 279                 } else
 280                         break;
 281         }
 282
 283         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 288  */
 289 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 290 {
 291         struct mmu_update update = {
 292                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 293                 .val = pfn
 294         };
 295
 296         /* Update p2m */
 297         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 298                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 299                      pfn, mfn);
 300                 BUG();
 301         }
 302
 303         /* Update m2p */
 304         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 305                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 306                      mfn, pfn);
 307                 BUG();
 308         }
 309
 310         /* Update kernel mapping, but not for highmem. */
 311         if (pfn >= PFN_UP(__pa(high_memory - 1)))
 312                 return;
 313
 314         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 315                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 316                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 317                       mfn, pfn);
 318                 BUG();
 319         }
 320 }
 321
 322 /*
 323  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 324  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 325  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 326  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 327  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 328  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 329  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 330  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 331  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 332  * its callers.
 333  */
 334 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 335         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 336 {
 337         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 338         unsigned long mfn_save, mfn;
 339         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 340         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 341         unsigned long left = size;
 342         unsigned int i, chunk;
 343
 344         WARN_ON(size == 0);
 345
 346         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 347
 348         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 349              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 350              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 351                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 352
 353                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 354                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 355                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 356
 357                 /* Save mapping information in page */
 358                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 359                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 360                 xen_remap_buf.size = chunk;
 361                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 362                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 363
 364                 /* Put remap buf into list. */
 365                 xen_remap_mfn = mfn;
 366
 367                 /* Set identity map */
 368                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 369
 370                 left -= chunk;
 371         }
 372
 373         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 374         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 375 }
 376
 377 /*
 378  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 379  * and:
 380  *
 381  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 382  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 383  *
 384  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 385  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 386  * to Xen and not remapped.
 387  */
 388 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 389         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 390         unsigned long remap_pfn)
 391 {
 392         unsigned long pfn;
 393         unsigned long i = 0;
 394         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 395
 396         if (remap_pfn == 0)
 397                 remap_pfn = nr_pages;
 398
 399         while (i < n) {
 400                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 401                 unsigned long left = n - i;
 402                 unsigned long size = left;
 403                 unsigned long remap_range_size;
 404
 405                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 406                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 407                         /* Identity map remaining pages */
 408                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 409                         break;
 410                 }
 411                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 412                         size = nr_pages - cur_pfn;
 413
 414                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 415                 if (!remap_range_size) {
 416                         pr_warn("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 417                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 418                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 419                         break;
 420                 }
 421                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 422                 if (size > remap_range_size)
 423                         size = remap_range_size;
 424
 425                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 426
 427                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 428                 i += size;
 429                 remap_pfn += size;
 430         }
 431
 432         /*
 433          * If the PFNs are currently mapped, the VA mapping also needs
 434          * to be updated to be 1:1.
 435          */
 436         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 437                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 438                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 439                         mfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_IO), 0);
 440
 441         return remap_pfn;
 442 }
 443
 444 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 445         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 446         unsigned long remap_pages)
 447 {
 448         if (start_pfn >= nr_pages)
 449                 return remap_pages;
 450
 451         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 452 }
 453
 454 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 455         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 456                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 457 {
 458         phys_addr_t start = 0;
 459         unsigned long ret_val = 0;
 460         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 461         int i;
 462
 463         /*
 464          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 465          * end of the map) is reached, then call the provided function
 466          * to perform its duty on the non-RAM region.
 467          *
 468          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 469          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 470          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 471          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 472          * a non-page boundary.
 473          */
 474         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 475                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 476                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 477                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 478                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 479
 480                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 481                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 482
 483                         if (start_pfn < end_pfn)
 484                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 485                                                ret_val);
 486                         start = end;
 487                 }
 488         }
 489
 490         return ret_val;
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 495  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 496  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 497  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 498  * the resulting mapping will be independent from the order.
 499  */
 500 void __init xen_remap_memory(void)
 501 {
 502         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 503         unsigned long mfn_save, pfn;
 504         unsigned long remapped = 0;
 505         unsigned int i;
 506         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 507         unsigned long len = 0;
 508
 509         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 510
 511         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 512                 /* Map the remap information */
 513                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 514
 515                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 516
 517                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 518                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 519                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 520                         remapped++;
 521                         pfn++;
 522                 }
 523                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 524                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 525                         len += xen_remap_buf.size;
 526                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 527                         len += xen_remap_buf.size;
 528                 } else {
 529                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 530                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 531                         len = xen_remap_buf.size;
 532                 }
 533                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 534         }
 535
 536         if (pfn_s != ~0UL && len)
 537                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 538
 539         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 540
 541         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 542 }
 543
 544 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 545 {
 546         unsigned long limit;
 547
 548 #ifdef CONFIG_X86_32
 549         limit = GB(64) / PAGE_SIZE;
 550 #else
 551         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 552         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 553                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 554 #endif
 555         return limit;
 556 }
 557
 558 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 559 {
 560         unsigned long max_pages, limit;
 561         domid_t domid = DOMID_SELF;
 562         long ret;
 563
 564         limit = xen_get_pages_limit();
 565         max_pages = limit;
 566
 567         /*
 568          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 569          * the maximum page.
 570          *
 571          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 572          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 573          * case the e820 map provided to us will cover the static
 574          * maximum region.
 575          */
 576         if (xen_initial_domain()) {
 577                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 578                 if (ret > 0)
 579                         max_pages = ret;
 580         }
 581
 582         return min(max_pages, limit);
 583 }
 584
 585 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 586                                                  phys_addr_t size, int type)
 587 {
 588         phys_addr_t end = start + size;
 589
 590         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 591         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 592                 start = PAGE_ALIGN(start);
 593                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 594 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 595                 /*
 596                  * Don't allow adding memory not in E820 map while booting the
 597                  * system. Once the balloon driver is up it will remove that
 598                  * restriction again.
 599                  */
 600                 max_mem_size = end;
 601 #endif
 602         }
 603
 604         e820__range_add(start, end - start, type);
 605 }
 606
 607 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 608 {
 609         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 610         unsigned int i;
 611
 612         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 613                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 614                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 615         }
 616 }
 617
 618 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 619 {
 620         struct e820_entry *entry;
 621         unsigned mapcnt;
 622         phys_addr_t end;
 623
 624         if (!size)
 625                 return false;
 626
 627         end = start + size;
 628         entry = xen_e820_table.entries;
 629
 630         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 631                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 632                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 633                         return false;
 634
 635                 entry++;
 636         }
 637
 638         return true;
 639 }
 640
 641 /*
 642  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 643  * E820 map.
 644  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 645  * conflict with the to be used E820 map.
 646  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 647  * of the area which is already reserved for convenience.
 648  */
 649 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 650 {
 651         unsigned mapcnt;
 652         phys_addr_t addr, start;
 653         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 654
 655         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 656                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 657                         continue;
 658                 start = entry->addr;
 659                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 660                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 661                                 continue;
 662                         start = addr + PAGE_SIZE;
 663                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 664                                 break;
 665                 }
 666                 if (addr >= start + size) {
 667                         memblock_reserve(start, size);
 668                         return start;
 669                 }
 670         }
 671
 672         return 0;
 673 }
 674
 675 /*
 676  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 677  */
 678 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 679                                    phys_addr_t n)
 680 {
 681         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 682         void *from, *to;
 683
 684         while (n) {
 685                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 686                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 687                 dest_len = n;
 688                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 689                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 690                 src_len = n;
 691                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 692                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 693                 len = min(dest_len, src_len);
 694                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 695                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 696                 memcpy(to, from, len);
 697                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 698                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 699                 n -= len;
 700                 dest += len;
 701                 src += len;
 702         }
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Reserve Xen mfn_list.
 707  */
 708 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 709 {
 710         phys_addr_t start, size;
 711
 712         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 713                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 714                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 715                                  sizeof(unsigned long));
 716         } else {
 717                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 718                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 719         }
 720
 721         memblock_reserve(start, size);
 722         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 723                 return;
 724
 725 #ifdef CONFIG_X86_32
 726         /*
 727          * Relocating the p2m on 32 bit system to an arbitrary virtual address
 728          * is not supported, so just give up.
 729          */
 730         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated p2m list conflicts with E820 map\n");
 731         BUG();
 732 #else
 733         xen_relocate_p2m();
 734         memblock_free(start, size);
 735 #endif
 736 }
 737
 738 /**
 739  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 740  **/
 741 char * __init xen_memory_setup(void)
 742 {
 743         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 744         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 745         u32 type;
 746         int rc;
 747         struct xen_memory_map memmap;
 748         unsigned long max_pages;
 749         unsigned long extra_pages = 0;
 750         int i;
 751         int op;
 752
 753         xen_parse_512gb();
 754         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 755         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 756         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 757
 758         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 759         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 760
 761 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) && defined(CONFIG_XEN_BALLOON)
 762         xen_saved_max_mem_size = max_mem_size;
 763 #endif
 764
 765         op = xen_initial_domain() ?
 766                 XENMEM_machine_memory_map :
 767                 XENMEM_memory_map;
 768         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 769         if (rc == -ENOSYS) {
 770                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 771                 memmap.nr_entries = 1;
 772                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 773                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 774                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 775                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 776                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 777                 rc = 0;
 778         }
 779         BUG_ON(rc);
 780         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 781         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 782
 783         /*
 784          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 785          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 786          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 787          *
 788          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 789          * a patch in the future.
 790          */
 791         if (xen_initial_domain())
 792                 xen_ignore_unusable();
 793
 794         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 795         e820__update_table(&xen_e820_table);
 796
 797         max_pages = xen_get_max_pages();
 798
 799         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 800         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 801
 802         if (max_pages > max_pfn)
 803                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 804
 805         /*
 806          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 807          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 808          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 809          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 810          * get completely filled.
 811          *
 812          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 813          * isn't handled by the p2m management.
 814          *
 815          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 816          * the initial memory is also very large with respect to
 817          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 818          */
 819         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 820                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 821         i = 0;
 822         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 823         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 824         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 825                 bool discard = false;
 826
 827                 chunk_size = size;
 828                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 829
 830                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 831                         if (addr < mem_end) {
 832                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 833                         } else if (extra_pages) {
 834                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 835                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 836                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 837                                 extra_pages -= n_pfns;
 838                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 839                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 840                         } else
 841                                 discard = true;
 842                 }
 843
 844                 if (!discard)
 845                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 846
 847                 addr += chunk_size;
 848                 size -= chunk_size;
 849                 if (size == 0) {
 850                         i++;
 851                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 852                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 853                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 854                         }
 855                 }
 856         }
 857
 858         /*
 859          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 860          * located here.
 861          */
 862         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 863
 864         /*
 865          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 866          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 867          * about in there.
 868          */
 869         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 870
 871         e820__update_table(e820_table);
 872
 873         /*
 874          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 875          * Failing now is better than running into weird problems later due
 876          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 877          */
 878         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 879                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 880                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 881                 BUG();
 882         }
 883
 884         /*
 885          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 886          * the target E820 map.
 887          */
 888         xen_pt_check_e820();
 889
 890         xen_reserve_xen_mfnlist();
 891
 892         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 893         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 894                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 895                 phys_addr_t new_area, start, size;
 896
 897                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 898                 if (!new_area) {
 899                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 900                         BUG();
 901                 }
 902
 903                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 904                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 905                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 906                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 907                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 908                 memblock_free(start, size);
 909                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 910                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 911         }
 912
 913         /*
 914          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 915          * underlying RAM.
 916          */
 917         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 918
 919         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 920
 921         return "Xen";
 922 }
 923
 924 /*
 925  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 926  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 927  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 928  */
 929 static void __init fiddle_vdso(void)
 930 {
 931 #ifdef CONFIG_X86_32
 932         u32 *mask = vdso_image_32.data +
 933                 vdso_image_32.sym_VDSO32_NOTE_MASK;
 934         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 935 #endif
 936 }
 937
 938 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 939 {
 940         struct callback_register callback = {
 941                 .type = type,
 942                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 943                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 944         };
 945
 946         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 947 }
 948
 949 void xen_enable_sysenter(void)
 950 {
 951         int ret;
 952         unsigned sysenter_feature;
 953
 954 #ifdef CONFIG_X86_32
 955         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 956 #else
 957         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 958 #endif
 959
 960         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 961                 return;
 962
 963         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 964         if(ret != 0)
 965                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 966 }
 967
 968 void xen_enable_syscall(void)
 969 {
 970 #ifdef CONFIG_X86_64
 971         int ret;
 972
 973         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
 974         if (ret != 0) {
 975                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 976                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 977                    mechanism for syscalls. */
 978         }
 979
 980         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
 981                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
 982                                         xen_syscall32_target);
 983                 if (ret != 0)
 984                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 985         }
 986 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 987 }
 988
 989 static void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
 990 {
 991         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
 992         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 993
 994         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
 995                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
 996
 997         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event,
 998                               xen_asm_exc_xen_hypervisor_callback) ||
 999             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1000                 BUG();
1001
1002         xen_enable_sysenter();
1003         xen_enable_syscall();
1004 }
1005
1006 /* This function is not called for HVM domains */
1007 void __init xen_arch_setup(void)
1008 {
1009         xen_panic_handler_init();
1010         xen_pvmmu_arch_setup();
1011
1012 #ifdef CONFIG_ACPI
1013         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1014                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1015                 disable_acpi();
1016         }
1017 #endif
1018
1019         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1020                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1021                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1022
1023         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1024         disable_cpuidle();
1025         disable_cpufreq();
1026         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1027         fiddle_vdso();
1028 #ifdef CONFIG_NUMA
1029         numa_off = 1;
1030 #endif
1031 }