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 /*
  63  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  64  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  65  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  66  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  67  * else.
  68  *
  69  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  70  * leaving a practically usable system.
  71  */
  72 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  73
  74 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  75
  76 static void __init xen_parse_512gb(void)
  77 {
  78         bool val = false;
  79         char *arg;
  80
  81         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  82         if (!arg)
  83                 return;
  84
  85         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  86         if (!arg)
  87                 val = true;
  88         else if (strtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  89                 return;
  90
  91         xen_512gb_limit = val;
  92 }
  93
  94 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  95                                      unsigned long n_pfns)
  96 {
  97         int i;
  98
  99         /*
 100          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
 101          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
 102          */
 103         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 104                 /* Add new region. */
 105                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
 106                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
 107                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
 108                         break;
 109                 }
 110                 /* Append to existing region. */
 111                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 112                     start_pfn) {
 113                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 114                         break;
 115                 }
 116         }
 117         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 118                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 119
 120         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 121 }
 122
 123 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 124                                      unsigned long n_pfns)
 125 {
 126         int i;
 127         unsigned long start_r, size_r;
 128
 129         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 130                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 131                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 132
 133                 /* Start of region. */
 134                 if (start_r == start_pfn) {
 135                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 136                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 137                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 138                         break;
 139                 }
 140                 /* End of region. */
 141                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 142                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 143                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 144                         break;
 145                 }
 146                 /* Mid of region. */
 147                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 148                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 149                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 150                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 151                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 152                                           (start_pfn + n_pfns));
 153                         break;
 154                 }
 155         }
 156         memblock_phys_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 161  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 162  * invalid.
 163  */
 164 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 165 {
 166         int i;
 167
 168         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 169                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 170                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 171                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 172         }
 173
 174         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 179  */
 180 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 181 {
 182         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 183         int i;
 184
 185         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 186                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 187                         continue;
 188                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 189                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 190                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 191                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 192         }
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 197  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 198  * the size of that range or zero if not found.
 199  */
 200 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 201 {
 202         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 203         unsigned int i;
 204         unsigned long done = 0;
 205
 206         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 207                 unsigned long s_pfn;
 208                 unsigned long e_pfn;
 209
 210                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 211                         continue;
 212
 213                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 214
 215                 /* We only care about E820 after this */
 216                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 217                         continue;
 218
 219                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 220
 221                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 222                  * at the min_pfn PFN.
 223                  */
 224                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 225                         done = e_pfn - *min_pfn;
 226                 } else {
 227                         done = e_pfn - s_pfn;
 228                         *min_pfn = s_pfn;
 229                 }
 230                 break;
 231         }
 232
 233         return done;
 234 }
 235
 236 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 237 {
 238         struct xen_memory_reservation reservation = {
 239                 .address_bits = 0,
 240                 .extent_order = 0,
 241                 .domid        = DOMID_SELF
 242         };
 243
 244         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 245         reservation.nr_extents = 1;
 246
 247         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 248 }
 249
 250 /*
 251  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 252  * as a fallback if the remapping fails.
 253  */
 254 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 255                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 256 {
 257         unsigned long pfn, end;
 258         int ret;
 259
 260         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 261
 262         /* Release pages first. */
 263         end = min(end_pfn, nr_pages);
 264         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 265                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 266
 267                 /* Make sure pfn exists to start with */
 268                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 269                         continue;
 270
 271                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 272                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 273
 274                 if (ret == 1) {
 275                         xen_released_pages++;
 276                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 277                                 break;
 278                 } else
 279                         break;
 280         }
 281
 282         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 287  */
 288 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 289 {
 290         struct mmu_update update = {
 291                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 292                 .val = pfn
 293         };
 294
 295         /* Update p2m */
 296         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 297                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 298                      pfn, mfn);
 299                 BUG();
 300         }
 301
 302         /* Update m2p */
 303         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 304                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 305                      mfn, pfn);
 306                 BUG();
 307         }
 308
 309         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 310                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 311                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 312                       mfn, pfn);
 313                 BUG();
 314         }
 315 }
 316
 317 /*
 318  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 319  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 320  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 321  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 322  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 323  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 324  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 325  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 326  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 327  * its callers.
 328  */
 329 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 330         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 331 {
 332         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 333         unsigned long mfn_save, mfn;
 334         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 335         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 336         unsigned long left = size;
 337         unsigned int i, chunk;
 338
 339         WARN_ON(size == 0);
 340
 341         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 342
 343         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 344              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 345              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 346                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 347
 348                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 349                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 350                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 351
 352                 /* Save mapping information in page */
 353                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 354                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 355                 xen_remap_buf.size = chunk;
 356                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 357                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 358
 359                 /* Put remap buf into list. */
 360                 xen_remap_mfn = mfn;
 361
 362                 /* Set identity map */
 363                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 364
 365                 left -= chunk;
 366         }
 367
 368         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 369         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 370 }
 371
 372 /*
 373  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 374  * and:
 375  *
 376  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 377  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 378  *
 379  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 380  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 381  * to Xen and not remapped.
 382  */
 383 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 384         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 385         unsigned long remap_pfn)
 386 {
 387         unsigned long pfn;
 388         unsigned long i = 0;
 389         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 390
 391         if (remap_pfn == 0)
 392                 remap_pfn = nr_pages;
 393
 394         while (i < n) {
 395                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 396                 unsigned long left = n - i;
 397                 unsigned long size = left;
 398                 unsigned long remap_range_size;
 399
 400                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 401                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 402                         /* Identity map remaining pages */
 403                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 404                         break;
 405                 }
 406                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 407                         size = nr_pages - cur_pfn;
 408
 409                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 410                 if (!remap_range_size) {
 411                         pr_warn("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 412                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 413                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 414                         break;
 415                 }
 416                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 417                 if (size > remap_range_size)
 418                         size = remap_range_size;
 419
 420                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 421
 422                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 423                 i += size;
 424                 remap_pfn += size;
 425         }
 426
 427         /*
 428          * If the PFNs are currently mapped, their VA mappings need to be
 429          * zapped.
 430          */
 431         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 432                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 433                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 434                         native_make_pte(0), 0);
 435
 436         return remap_pfn;
 437 }
 438
 439 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 440         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 441         unsigned long remap_pages)
 442 {
 443         if (start_pfn >= nr_pages)
 444                 return remap_pages;
 445
 446         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 447 }
 448
 449 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 450         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 451                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 452 {
 453         phys_addr_t start = 0;
 454         unsigned long ret_val = 0;
 455         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 456         int i;
 457
 458         /*
 459          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 460          * end of the map) is reached, then call the provided function
 461          * to perform its duty on the non-RAM region.
 462          *
 463          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 464          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 465          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 466          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 467          * a non-page boundary.
 468          */
 469         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 470                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 471                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 472                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 473                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 474
 475                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 476                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 477
 478                         if (start_pfn < end_pfn)
 479                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 480                                                ret_val);
 481                         start = end;
 482                 }
 483         }
 484
 485         return ret_val;
 486 }
 487
 488 /*
 489  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 490  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 491  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 492  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 493  * the resulting mapping will be independent from the order.
 494  */
 495 void __init xen_remap_memory(void)
 496 {
 497         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 498         unsigned long mfn_save, pfn;
 499         unsigned long remapped = 0;
 500         unsigned int i;
 501         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 502         unsigned long len = 0;
 503
 504         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 505
 506         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 507                 /* Map the remap information */
 508                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 509
 510                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 511
 512                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 513                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 514                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 515                         remapped++;
 516                         pfn++;
 517                 }
 518                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 519                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 520                         len += xen_remap_buf.size;
 521                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 522                         len += xen_remap_buf.size;
 523                 } else {
 524                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 525                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 526                         len = xen_remap_buf.size;
 527                 }
 528                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 529         }
 530
 531         if (pfn_s != ~0UL && len)
 532                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 533
 534         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 535
 536         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 537 }
 538
 539 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 540 {
 541         unsigned long limit;
 542
 543         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 544         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 545                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 546
 547         return limit;
 548 }
 549
 550 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 551 {
 552         unsigned long max_pages, limit;
 553         domid_t domid = DOMID_SELF;
 554         long ret;
 555
 556         limit = xen_get_pages_limit();
 557         max_pages = limit;
 558
 559         /*
 560          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 561          * the maximum page.
 562          *
 563          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 564          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 565          * case the e820 map provided to us will cover the static
 566          * maximum region.
 567          */
 568         if (xen_initial_domain()) {
 569                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 570                 if (ret > 0)
 571                         max_pages = ret;
 572         }
 573
 574         return min(max_pages, limit);
 575 }
 576
 577 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 578                                                  phys_addr_t size, int type)
 579 {
 580         phys_addr_t end = start + size;
 581
 582         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 583         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 584                 start = PAGE_ALIGN(start);
 585                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 586 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 587                 /*
 588                  * Don't allow adding memory not in E820 map while booting the
 589                  * system. Once the balloon driver is up it will remove that
 590                  * restriction again.
 591                  */
 592                 max_mem_size = end;
 593 #endif
 594         }
 595
 596         e820__range_add(start, end - start, type);
 597 }
 598
 599 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 600 {
 601         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 602         unsigned int i;
 603
 604         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 605                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 606                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 607         }
 608 }
 609
 610 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 611 {
 612         struct e820_entry *entry;
 613         unsigned mapcnt;
 614         phys_addr_t end;
 615
 616         if (!size)
 617                 return false;
 618
 619         end = start + size;
 620         entry = xen_e820_table.entries;
 621
 622         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 623                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 624                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 625                         return false;
 626
 627                 entry++;
 628         }
 629
 630         return true;
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 635  * E820 map.
 636  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 637  * conflict with the to be used E820 map.
 638  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 639  * of the area which is already reserved for convenience.
 640  */
 641 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 642 {
 643         unsigned mapcnt;
 644         phys_addr_t addr, start;
 645         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 646
 647         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 648                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 649                         continue;
 650                 start = entry->addr;
 651                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 652                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 653                                 continue;
 654                         start = addr + PAGE_SIZE;
 655                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 656                                 break;
 657                 }
 658                 if (addr >= start + size) {
 659                         memblock_reserve(start, size);
 660                         return start;
 661                 }
 662         }
 663
 664         return 0;
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 669  */
 670 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 671                                    phys_addr_t n)
 672 {
 673         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 674         void *from, *to;
 675
 676         while (n) {
 677                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 678                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 679                 dest_len = n;
 680                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 681                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 682                 src_len = n;
 683                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 684                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 685                 len = min(dest_len, src_len);
 686                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 687                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 688                 memcpy(to, from, len);
 689                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 690                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 691                 n -= len;
 692                 dest += len;
 693                 src += len;
 694         }
 695 }
 696
 697 /*
 698  * Reserve Xen mfn_list.
 699  */
 700 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 701 {
 702         phys_addr_t start, size;
 703
 704         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 705                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 706                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 707                                  sizeof(unsigned long));
 708         } else {
 709                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 710                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 711         }
 712
 713         memblock_reserve(start, size);
 714         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 715                 return;
 716
 717         xen_relocate_p2m();
 718         memblock_phys_free(start, size);
 719 }
 720
 721 /**
 722  * xen_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 723  **/
 724 char * __init xen_memory_setup(void)
 725 {
 726         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 727         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 728         u32 type;
 729         int rc;
 730         struct xen_memory_map memmap;
 731         unsigned long max_pages;
 732         unsigned long extra_pages = 0;
 733         int i;
 734         int op;
 735
 736         xen_parse_512gb();
 737         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 738         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 739         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 740
 741         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 742         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 743
 744 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) && defined(CONFIG_XEN_BALLOON)
 745         xen_saved_max_mem_size = max_mem_size;
 746 #endif
 747
 748         op = xen_initial_domain() ?
 749                 XENMEM_machine_memory_map :
 750                 XENMEM_memory_map;
 751         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 752         if (rc == -ENOSYS) {
 753                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 754                 memmap.nr_entries = 1;
 755                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 756                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 757                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 758                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 759                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 760                 rc = 0;
 761         }
 762         BUG_ON(rc);
 763         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 764         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 765
 766         /*
 767          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 768          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 769          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 770          *
 771          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 772          * a patch in the future.
 773          */
 774         if (xen_initial_domain())
 775                 xen_ignore_unusable();
 776
 777         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 778         e820__update_table(&xen_e820_table);
 779
 780         max_pages = xen_get_max_pages();
 781
 782         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 783         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 784
 785         if (max_pages > max_pfn)
 786                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 787
 788         /*
 789          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 790          * factor the base size.
 791          *
 792          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 793          * isn't handled by the p2m management.
 794          */
 795         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 796                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 797         i = 0;
 798         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 799         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 800         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 801                 bool discard = false;
 802
 803                 chunk_size = size;
 804                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 805
 806                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 807                         if (addr < mem_end) {
 808                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 809                         } else if (extra_pages) {
 810                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 811                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 812                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 813                                 extra_pages -= n_pfns;
 814                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 815                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 816                         } else
 817                                 discard = true;
 818                 }
 819
 820                 if (!discard)
 821                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 822
 823                 addr += chunk_size;
 824                 size -= chunk_size;
 825                 if (size == 0) {
 826                         i++;
 827                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 828                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 829                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 830                         }
 831                 }
 832         }
 833
 834         /*
 835          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 836          * located here.
 837          */
 838         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 839
 840         /*
 841          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 842          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 843          * about in there.
 844          */
 845         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 846
 847         e820__update_table(e820_table);
 848
 849         /*
 850          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 851          * Failing now is better than running into weird problems later due
 852          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 853          */
 854         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 855                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 856                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 857                 BUG();
 858         }
 859
 860         /*
 861          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 862          * the target E820 map.
 863          */
 864         xen_pt_check_e820();
 865
 866         xen_reserve_xen_mfnlist();
 867
 868         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 869         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 870                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 871                 phys_addr_t new_area, start, size;
 872
 873                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 874                 if (!new_area) {
 875                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 876                         BUG();
 877                 }
 878
 879                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 880                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 881                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 882                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 883                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 884                 memblock_phys_free(start, size);
 885                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 886                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 887         }
 888
 889         /*
 890          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 891          * underlying RAM.
 892          */
 893         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 894
 895         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 896
 897         return "Xen";
 898 }
 899
 900 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 901 {
 902         struct callback_register callback = {
 903                 .type = type,
 904                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 905                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 906         };
 907
 908         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 909 }
 910
 911 void xen_enable_sysenter(void)
 912 {
 913         int ret;
 914         unsigned sysenter_feature;
 915
 916         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 917
 918         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 919                 return;
 920
 921         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_entry_SYSENTER_compat);
 922         if(ret != 0)
 923                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 924 }
 925
 926 void xen_enable_syscall(void)
 927 {
 928         int ret;
 929
 930         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_entry_SYSCALL_64);
 931         if (ret != 0) {
 932                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 933                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 934                    mechanism for syscalls. */
 935         }
 936
 937         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
 938                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
 939                                         xen_entry_SYSCALL_compat);
 940                 if (ret != 0)
 941                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 942         }
 943 }
 944
 945 static void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
 946 {
 947         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
 948         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 949
 950         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
 951                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
 952
 953         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event,
 954                               xen_asm_exc_xen_hypervisor_callback) ||
 955             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
 956                 BUG();
 957
 958         xen_enable_sysenter();
 959         xen_enable_syscall();
 960 }
 961
 962 /* This function is not called for HVM domains */
 963 void __init xen_arch_setup(void)
 964 {
 965         xen_panic_handler_init();
 966         xen_pvmmu_arch_setup();
 967
 968 #ifdef CONFIG_ACPI
 969         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
 970                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
 971                 disable_acpi();
 972         }
 973 #endif
 974
 975         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
 976                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
 977                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
 978
 979         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
 980         disable_cpuidle();
 981         disable_cpufreq();
 982         WARN_ON(xen_set_default_idle());
 983 #ifdef CONFIG_NUMA
 984         numa_off = 1;
 985 #endif
 986 }