arch/x86/xen/enlighten_pv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
   4  *
   5  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
   6  * implementations for:
   7  * - privileged instructions
   8  * - interrupt flags
   9  * - segment operations
  10  * - booting and setup
  11  *
  12  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
  13  */
  14
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/smp.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/hardirq.h>
  21 #include <linux/percpu.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/start_kernel.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/kprobes.h>
  26 #include <linux/bootmem.h>
  27 #include <linux/export.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/page-flags.h>
  30 #include <linux/highmem.h>
  31 #include <linux/console.h>
  32 #include <linux/pci.h>
  33 #include <linux/gfp.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/edd.h>
  36 #include <linux/frame.h>
  37
  38 #include <xen/xen.h>
  39 #include <xen/events.h>
  40 #include <xen/interface/xen.h>
  41 #include <xen/interface/version.h>
  42 #include <xen/interface/physdev.h>
  43 #include <xen/interface/vcpu.h>
  44 #include <xen/interface/memory.h>
  45 #include <xen/interface/nmi.h>
  46 #include <xen/interface/xen-mca.h>
  47 #include <xen/features.h>
  48 #include <xen/page.h>
  49 #include <xen/hvc-console.h>
  50 #include <xen/acpi.h>
  51
  52 #include <asm/paravirt.h>
  53 #include <asm/apic.h>
  54 #include <asm/page.h>
  55 #include <asm/xen/pci.h>
  56 #include <asm/xen/hypercall.h>
  57 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  58 #include <asm/xen/cpuid.h>
  59 #include <asm/fixmap.h>
  60 #include <asm/processor.h>
  61 #include <asm/proto.h>
  62 #include <asm/msr-index.h>
  63 #include <asm/traps.h>
  64 #include <asm/setup.h>
  65 #include <asm/desc.h>
  66 #include <asm/pgalloc.h>
  67 #include <asm/pgtable.h>
  68 #include <asm/tlbflush.h>
  69 #include <asm/reboot.h>
  70 #include <asm/stackprotector.h>
  71 #include <asm/hypervisor.h>
  72 #include <asm/mach_traps.h>
  73 #include <asm/mwait.h>
  74 #include <asm/pci_x86.h>
  75 #include <asm/cpu.h>
  76
  77 #ifdef CONFIG_ACPI
  78 #include <linux/acpi.h>
  79 #include <asm/acpi.h>
  80 #include <acpi/pdc_intel.h>
  81 #include <acpi/processor.h>
  82 #include <xen/interface/platform.h>
  83 #endif
  84
  85 #include "xen-ops.h"
  86 #include "mmu.h"
  87 #include "smp.h"
  88 #include "multicalls.h"
  89 #include "pmu.h"
  90
  91 #include "../kernel/cpu/cpu.h" /* get_cpu_cap() */
  92
  93 void *xen_initial_gdt;
  94
  95 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu);
  96 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu);
  97
  98 struct tls_descs {
  99         struct desc_struct desc[3];
 100 };
 101
 102 /*
 103  * Updating the 3 TLS descriptors in the GDT on every task switch is
 104  * surprisingly expensive so we avoid updating them if they haven't
 105  * changed.  Since Xen writes different descriptors than the one
 106  * passed in the update_descriptor hypercall we keep shadow copies to
 107  * compare against.
 108  */
 109 static DEFINE_PER_CPU(struct tls_descs, shadow_tls_desc);
 110
 111 static void __init xen_banner(void)
 112 {
 113         unsigned version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
 114         struct xen_extraversion extra;
 115         HYPERVISOR_xen_version(XENVER_extraversion, &extra);
 116
 117         pr_info("Booting paravirtualized kernel on %s\n", pv_info.name);
 118         printk(KERN_INFO "Xen version: %d.%d%s%s\n",
 119                version >> 16, version & 0xffff, extra.extraversion,
 120                xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad) ? " (preserve-AD)" : "");
 121 }
 122
 123 static void __init xen_pv_init_platform(void)
 124 {
 125         populate_extra_pte(fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP));
 126
 127         set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP, xen_start_info->shared_info);
 128         HYPERVISOR_shared_info = (void *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
 129
 130         /* xen clock uses per-cpu vcpu_info, need to init it for boot cpu */
 131         xen_vcpu_info_reset(0);
 132
 133         /* pvclock is in shared info area */
 134         xen_init_time_ops();
 135 }
 136
 137 static void __init xen_pv_guest_late_init(void)
 138 {
 139 #ifndef CONFIG_SMP
 140         /* Setup shared vcpu info for non-smp configurations */
 141         xen_setup_vcpu_info_placement();
 142 #endif
 143 }
 144
 145 /* Check if running on Xen version (major, minor) or later */
 146 bool
 147 xen_running_on_version_or_later(unsigned int major, unsigned int minor)
 148 {
 149         unsigned int version;
 150
 151         if (!xen_domain())
 152                 return false;
 153
 154         version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
 155         if ((((version >> 16) == major) && ((version & 0xffff) >= minor)) ||
 156                 ((version >> 16) > major))
 157                 return true;
 158         return false;
 159 }
 160
 161 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
 162 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
 163
 164 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 165                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 166 {
 167         unsigned maskebx = ~0;
 168
 169         /*
 170          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
 171          * unsupported kernel subsystems as possible.
 172          */
 173         switch (*ax) {
 174         case CPUID_MWAIT_LEAF:
 175                 /* Synthesize the values.. */
 176                 *ax = 0;
 177                 *bx = 0;
 178                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
 179                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
 180                 return;
 181
 182         case 0xb:
 183                 /* Suppress extended topology stuff */
 184                 maskebx = 0;
 185                 break;
 186         }
 187
 188         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
 189                 : "=a" (*ax),
 190                   "=b" (*bx),
 191                   "=c" (*cx),
 192                   "=d" (*dx)
 193                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
 194
 195         *bx &= maskebx;
 196 }
 197 STACK_FRAME_NON_STANDARD(xen_cpuid); /* XEN_EMULATE_PREFIX */
 198
 199 static bool __init xen_check_mwait(void)
 200 {
 201 #ifdef CONFIG_ACPI
 202         struct xen_platform_op op = {
 203                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
 204                 .u.set_pminfo.id        = -1,
 205                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
 206         };
 207         uint32_t buf[3];
 208         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 209         unsigned int mwait_mask;
 210
 211         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
 212          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
 213          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
 214          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
 215          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
 216          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
 217          * from the hardware and hypercall.
 218          */
 219         if (!xen_initial_domain())
 220                 return false;
 221
 222         /*
 223          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
 224          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
 225          */
 226         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
 227                 return false;
 228
 229         ax = 1;
 230         cx = 0;
 231
 232         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 233
 234         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
 235                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 236
 237         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
 238                 return false;
 239
 240         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
 241          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
 242          */
 243
 244         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
 245         bx = 0;
 246         cx = 0;
 247         dx = 0;
 248
 249         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 250
 251         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PDC_C_C2C3_FFH. If so,
 252          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
 253          */
 254         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
 255         buf[1] = 1;
 256         buf[2] = (ACPI_PDC_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PDC_EST_CAPABILITY_SWSMP);
 257
 258         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
 259
 260         if ((HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0) &&
 261             (buf[2] & (ACPI_PDC_C_C1_FFH | ACPI_PDC_C_C2C3_FFH))) {
 262                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
 263                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
 264         }
 265         return true;
 266 #else
 267         return false;
 268 #endif
 269 }
 270
 271 static bool __init xen_check_xsave(void)
 272 {
 273         unsigned int cx, xsave_mask;
 274
 275         cx = cpuid_ecx(1);
 276
 277         xsave_mask = (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32)) |
 278                      (1 << (X86_FEATURE_OSXSAVE % 32));
 279
 280         /* Xen will set CR4.OSXSAVE if supported and not disabled by force */
 281         return (cx & xsave_mask) == xsave_mask;
 282 }
 283
 284 static void __init xen_init_capabilities(void)
 285 {
 286         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_XENPV);
 287         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_DCA);
 288         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APERFMPERF);
 289         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MTRR);
 290         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACC);
 291         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
 292         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SME);
 293
 294         /*
 295          * Xen PV would need some work to support PCID: CR3 handling as well
 296          * as xen_flush_tlb_others() would need updating.
 297          */
 298         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
 299
 300         if (!xen_initial_domain())
 301                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACPI);
 302
 303         if (xen_check_mwait())
 304                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 305         else
 306                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 307
 308         if (!xen_check_xsave()) {
 309                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
 310                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_OSXSAVE);
 311         }
 312 }
 313
 314 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
 315 {
 316         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
 317 }
 318
 319 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
 320 {
 321         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
 322 }
 323
 324 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
 325 {
 326         xen_mc_flush();
 327         paravirt_end_context_switch(next);
 328 }
 329
 330 static unsigned long xen_store_tr(void)
 331 {
 332         return 0;
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
 337  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
 338  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
 339  * match.
 340  */
 341 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
 342 {
 343         int level;
 344         pte_t *ptep;
 345         pte_t pte;
 346         unsigned long pfn;
 347         struct page *page;
 348         unsigned char dummy;
 349
 350         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
 351         BUG_ON(ptep == NULL);
 352
 353         pfn = pte_pfn(*ptep);
 354         page = pfn_to_page(pfn);
 355
 356         pte = pfn_pte(pfn, prot);
 357
 358         /*
 359          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
 360          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
 361          * need to worry about the direct map (that's always in the page
 362          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
 363          * particular, the top level page table can lazily propagate
 364          * entries between processes, so if we've switched mms since we
 365          * vmapped the target in the first place, we might not have the
 366          * top-level page table entry populated.
 367          *
 368          * We disable preemption because we want the same mm active when
 369          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
 370          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
 371          * mm dropping could change our pgd.
 372          *
 373          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
 374          * in the target address just in case there's some obscure case
 375          * in which the target address isn't readable.
 376          */
 377
 378         preempt_disable();
 379
 380         probe_kernel_read(&dummy, v, 1);
 381
 382         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
 383                 BUG();
 384
 385         if (!PageHighMem(page)) {
 386                 void *av = __va(PFN_PHYS(pfn));
 387
 388                 if (av != v)
 389                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)av, pte, 0))
 390                                 BUG();
 391         } else
 392                 kmap_flush_unused();
 393
 394         preempt_enable();
 395 }
 396
 397 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 398 {
 399         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 400         int i;
 401
 402         /*
 403          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
 404          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
 405          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
 406          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
 407          *
 408          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
 409          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
 410          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
 411          */
 412
 413         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 414                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
 415 }
 416
 417 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 418 {
 419         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 420         int i;
 421
 422         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 423                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
 424 }
 425
 426 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 427 {
 428         struct mmuext_op *op;
 429         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 430
 431         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
 432
 433         op = mcs.args;
 434         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
 435         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
 436         op->arg2.nr_ents = entries;
 437
 438         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 439
 440         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 441 }
 442
 443 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 444 {
 445         unsigned long va = dtr->address;
 446         unsigned int size = dtr->size + 1;
 447         unsigned long pfn, mfn;
 448         int level;
 449         pte_t *ptep;
 450         void *virt;
 451
 452         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 453         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 454         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 455
 456         /*
 457          * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
 458          * That can be virtually mapped, so we need to do a
 459          * page-walk to get the underlying MFN for the
 460          * hypercall.  The page can also be in the kernel's
 461          * linear range, so we need to RO that mapping too.
 462          */
 463         ptep = lookup_address(va, &level);
 464         BUG_ON(ptep == NULL);
 465
 466         pfn = pte_pfn(*ptep);
 467         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 468         virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
 469
 470         make_lowmem_page_readonly((void *)va);
 471         make_lowmem_page_readonly(virt);
 472
 473         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 474                 BUG();
 475 }
 476
 477 /*
 478  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
 479  */
 480 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
 481 {
 482         unsigned long va = dtr->address;
 483         unsigned int size = dtr->size + 1;
 484         unsigned long pfn, mfn;
 485         pte_t pte;
 486
 487         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 488         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 489         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 490
 491         pfn = virt_to_pfn(va);
 492         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 493
 494         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 495
 496         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 497                 BUG();
 498
 499         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 500                 BUG();
 501 }
 502
 503 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
 504                               const struct desc_struct *d2)
 505 {
 506         return !memcmp(d1, d2, sizeof(*d1));
 507 }
 508
 509 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
 510                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
 511 {
 512         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
 513         struct desc_struct *gdt;
 514         xmaddr_t maddr;
 515         struct multicall_space mc;
 516
 517         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
 518                 return;
 519
 520         *shadow = t->tls_array[i];
 521
 522         gdt = get_cpu_gdt_rw(cpu);
 523         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
 524         mc = __xen_mc_entry(0);
 525
 526         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
 527 }
 528
 529 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 530 {
 531         /*
 532          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone
 533          * and lazy gs handling is enabled, it means we're in a
 534          * context switch, and %gs has just been saved.  This means we
 535          * can zero it out to prevent faults on exit from the
 536          * hypervisor if the next process has no %gs.  Either way, it
 537          * has been saved, and the new value will get loaded properly.
 538          * This will go away as soon as Xen has been modified to not
 539          * save/restore %gs for normal hypercalls.
 540          *
 541          * On x86_64, this hack is not used for %gs, because gs points
 542          * to KERNEL_GS_BASE (and uses it for PDA references), so we
 543          * must not zero %gs on x86_64
 544          *
 545          * For x86_64, we need to zero %fs, otherwise we may get an
 546          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
 547          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
 548          */
 549         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU) {
 550 #ifdef CONFIG_X86_32
 551                 lazy_load_gs(0);
 552 #else
 553                 loadsegment(fs, 0);
 554 #endif
 555         }
 556
 557         xen_mc_batch();
 558
 559         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
 560         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
 561         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
 562
 563         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 564 }
 565
 566 #ifdef CONFIG_X86_64
 567 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
 568 {
 569         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
 570                 BUG();
 571 }
 572 #endif
 573
 574 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
 575                                 const void *ptr)
 576 {
 577         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
 578         u64 entry = *(u64 *)ptr;
 579
 580         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
 581
 582         preempt_disable();
 583
 584         xen_mc_flush();
 585         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
 586                 BUG();
 587
 588         preempt_enable();
 589 }
 590
 591 #ifdef CONFIG_X86_64
 592 struct trap_array_entry {
 593         void (*orig)(void);
 594         void (*xen)(void);
 595         bool ist_okay;
 596 };
 597
 598 static struct trap_array_entry trap_array[] = {
 599         { debug,                       xen_xendebug,                    true },
 600         { double_fault,                xen_double_fault,                true },
 601 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 602         { machine_check,               xen_machine_check,               true },
 603 #endif
 604         { nmi,                         xen_xennmi,                      true },
 605         { int3,                        xen_int3,                        false },
 606         { overflow,                    xen_overflow,                    false },
 607 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 608         { entry_INT80_compat,          xen_entry_INT80_compat,          false },
 609 #endif
 610         { page_fault,                  xen_page_fault,                  false },
 611         { divide_error,                xen_divide_error,                false },
 612         { bounds,                      xen_bounds,                      false },
 613         { invalid_op,                  xen_invalid_op,                  false },
 614         { device_not_available,        xen_device_not_available,        false },
 615         { coprocessor_segment_overrun, xen_coprocessor_segment_overrun, false },
 616         { invalid_TSS,                 xen_invalid_TSS,                 false },
 617         { segment_not_present,         xen_segment_not_present,         false },
 618         { stack_segment,               xen_stack_segment,               false },
 619         { general_protection,          xen_general_protection,          false },
 620         { spurious_interrupt_bug,      xen_spurious_interrupt_bug,      false },
 621         { coprocessor_error,           xen_coprocessor_error,           false },
 622         { alignment_check,             xen_alignment_check,             false },
 623         { simd_coprocessor_error,      xen_simd_coprocessor_error,      false },
 624 };
 625
 626 static bool __ref get_trap_addr(void **addr, unsigned int ist)
 627 {
 628         unsigned int nr;
 629         bool ist_okay = false;
 630
 631         /*
 632          * Replace trap handler addresses by Xen specific ones.
 633          * Check for known traps using IST and whitelist them.
 634          * The debugger ones are the only ones we care about.
 635          * Xen will handle faults like double_fault, * so we should never see
 636          * them.  Warn if there's an unexpected IST-using fault handler.
 637          */
 638         for (nr = 0; nr < ARRAY_SIZE(trap_array); nr++) {
 639                 struct trap_array_entry *entry = trap_array + nr;
 640
 641                 if (*addr == entry->orig) {
 642                         *addr = entry->xen;
 643                         ist_okay = entry->ist_okay;
 644                         break;
 645                 }
 646         }
 647
 648         if (nr == ARRAY_SIZE(trap_array) &&
 649             *addr >= (void *)early_idt_handler_array[0] &&
 650             *addr < (void *)early_idt_handler_array[NUM_EXCEPTION_VECTORS]) {
 651                 nr = (*addr - (void *)early_idt_handler_array[0]) /
 652                      EARLY_IDT_HANDLER_SIZE;
 653                 *addr = (void *)xen_early_idt_handler_array[nr];
 654         }
 655
 656         if (WARN_ON(ist != 0 && !ist_okay))
 657                 return false;
 658
 659         return true;
 660 }
 661 #endif
 662
 663 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
 664                             struct trap_info *info)
 665 {
 666         unsigned long addr;
 667
 668         if (val->bits.type != GATE_TRAP && val->bits.type != GATE_INTERRUPT)
 669                 return 0;
 670
 671         info->vector = vector;
 672
 673         addr = gate_offset(val);
 674 #ifdef CONFIG_X86_64
 675         if (!get_trap_addr((void **)&addr, val->bits.ist))
 676                 return 0;
 677 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
 678         info->address = addr;
 679
 680         info->cs = gate_segment(val);
 681         info->flags = val->bits.dpl;
 682         /* interrupt gates clear IF */
 683         if (val->bits.type == GATE_INTERRUPT)
 684                 info->flags |= 1 << 2;
 685
 686         return 1;
 687 }
 688
 689 /* Locations of each CPU's IDT */
 690 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
 691
 692 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
 693    also update Xen. */
 694 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
 695 {
 696         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
 697         unsigned long start, end;
 698
 699         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 700
 701         preempt_disable();
 702
 703         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
 704         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
 705
 706         xen_mc_flush();
 707
 708         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 709
 710         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
 711                 struct trap_info info[2];
 712
 713                 info[1].address = 0;
 714
 715                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
 716                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
 717                                 BUG();
 718         }
 719
 720         preempt_enable();
 721 }
 722
 723 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
 724                                   struct trap_info *traps)
 725 {
 726         unsigned in, out, count;
 727
 728         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
 729         BUG_ON(count > 256);
 730
 731         for (in = out = 0; in < count; in++) {
 732                 gate_desc *entry = (gate_desc *)(desc->address) + in;
 733
 734                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]))
 735                         out++;
 736         }
 737         traps[out].address = 0;
 738 }
 739
 740 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
 741 {
 742         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
 743
 744         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 745 }
 746
 747 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
 748    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
 749    it avoids allocation, and saves stack space). */
 750 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
 751 {
 752         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
 753         static struct trap_info traps[257];
 754
 755         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
 756
 757         spin_lock(&lock);
 758
 759         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
 760
 761         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 762
 763         xen_mc_flush();
 764         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
 765                 BUG();
 766
 767         spin_unlock(&lock);
 768 }
 769
 770 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
 771    they're handled differently. */
 772 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 773                                 const void *desc, int type)
 774 {
 775         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 776
 777         preempt_disable();
 778
 779         switch (type) {
 780         case DESC_LDT:
 781         case DESC_TSS:
 782                 /* ignore */
 783                 break;
 784
 785         default: {
 786                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
 787
 788                 xen_mc_flush();
 789                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 790                         BUG();
 791         }
 792
 793         }
 794
 795         preempt_enable();
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
 800  * update an entry as simply as possible.
 801  */
 802 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
 803                                             const void *desc, int type)
 804 {
 805         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 806
 807         switch (type) {
 808         case DESC_LDT:
 809         case DESC_TSS:
 810                 /* ignore */
 811                 break;
 812
 813         default: {
 814                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
 815
 816                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 817                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
 818         }
 819
 820         }
 821 }
 822
 823 static void xen_load_sp0(unsigned long sp0)
 824 {
 825         struct multicall_space mcs;
 826
 827         mcs = xen_mc_entry(0);
 828         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, sp0);
 829         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 830         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0, sp0);
 831 }
 832
 833 void xen_set_iopl_mask(unsigned mask)
 834 {
 835         struct physdev_set_iopl set_iopl;
 836
 837         /* Force the change at ring 0. */
 838         set_iopl.iopl = (mask == 0) ? 1 : (mask >> 12) & 3;
 839         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
 840 }
 841
 842 static void xen_io_delay(void)
 843 {
 844 }
 845
 846 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
 847
 848 static unsigned long xen_read_cr0(void)
 849 {
 850         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
 851
 852         if (unlikely(cr0 == 0)) {
 853                 cr0 = native_read_cr0();
 854                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 855         }
 856
 857         return cr0;
 858 }
 859
 860 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
 861 {
 862         struct multicall_space mcs;
 863
 864         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 865
 866         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
 867            ignored. */
 868         mcs = xen_mc_entry(0);
 869
 870         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
 871
 872         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 873 }
 874
 875 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
 876 {
 877         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
 878
 879         native_write_cr4(cr4);
 880 }
 881 #ifdef CONFIG_X86_64
 882 static inline unsigned long xen_read_cr8(void)
 883 {
 884         return 0;
 885 }
 886 static inline void xen_write_cr8(unsigned long val)
 887 {
 888         BUG_ON(val);
 889 }
 890 #endif
 891
 892 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
 893 {
 894         u64 val;
 895
 896         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
 897                 return val;
 898
 899         val = native_read_msr_safe(msr, err);
 900         switch (msr) {
 901         case MSR_IA32_APICBASE:
 902                 val &= ~X2APIC_ENABLE;
 903                 break;
 904         }
 905         return val;
 906 }
 907
 908 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 909 {
 910         int ret;
 911 #ifdef CONFIG_X86_64
 912         unsigned int which;
 913         u64 base;
 914 #endif
 915
 916         ret = 0;
 917
 918         switch (msr) {
 919 #ifdef CONFIG_X86_64
 920         case MSR_FS_BASE:               which = SEGBASE_FS; goto set;
 921         case MSR_KERNEL_GS_BASE:        which = SEGBASE_GS_USER; goto set;
 922         case MSR_GS_BASE:               which = SEGBASE_GS_KERNEL; goto set;
 923
 924         set:
 925                 base = ((u64)high << 32) | low;
 926                 if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) != 0)
 927                         ret = -EIO;
 928                 break;
 929 #endif
 930
 931         case MSR_STAR:
 932         case MSR_CSTAR:
 933         case MSR_LSTAR:
 934         case MSR_SYSCALL_MASK:
 935         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
 936         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
 937         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
 938                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
 939                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
 940                    Xen console noise. */
 941                 break;
 942
 943         default:
 944                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, &ret))
 945                         ret = native_write_msr_safe(msr, low, high);
 946         }
 947
 948         return ret;
 949 }
 950
 951 static u64 xen_read_msr(unsigned int msr)
 952 {
 953         /*
 954          * This will silently swallow a #GP from RDMSR.  It may be worth
 955          * changing that.
 956          */
 957         int err;
 958
 959         return xen_read_msr_safe(msr, &err);
 960 }
 961
 962 static void xen_write_msr(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 963 {
 964         /*
 965          * This will silently swallow a #GP from WRMSR.  It may be worth
 966          * changing that.
 967          */
 968         xen_write_msr_safe(msr, low, high);
 969 }
 970
 971 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
 972 void __init xen_setup_vcpu_info_placement(void)
 973 {
 974         int cpu;
 975
 976         for_each_possible_cpu(cpu) {
 977                 /* Set up direct vCPU id mapping for PV guests. */
 978                 per_cpu(xen_vcpu_id, cpu) = cpu;
 979
 980                 /*
 981                  * xen_vcpu_setup(cpu) can fail  -- in which case it
 982                  * falls back to the shared_info version for cpus
 983                  * where xen_vcpu_nr(cpu) < MAX_VIRT_CPUS.
 984                  *
 985                  * xen_cpu_up_prepare_pv() handles the rest by failing
 986                  * them in hotplug.
 987                  */
 988                 (void) xen_vcpu_setup(cpu);
 989         }
 990
 991         /*
 992          * xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
 993          * percpu area for all cpus, so make use of it.
 994          */
 995         if (xen_have_vcpu_info_placement) {
 996                 pv_irq_ops.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
 997                 pv_irq_ops.restore_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_restore_fl_direct);
 998                 pv_irq_ops.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
 999                 pv_irq_ops.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1000                 pv_mmu_ops.read_cr2 = xen_read_cr2_direct;
1001         }
1002 }
1003
1004 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1005         .shared_kernel_pmd = 0,
1006
1007 #ifdef CONFIG_X86_64
1008         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1009 #endif
1010         .name = "Xen",
1011 };
1012
1013 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initconst = {
1014         .cpuid = xen_cpuid,
1015
1016         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1017         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1018
1019         .read_cr0 = xen_read_cr0,
1020         .write_cr0 = xen_write_cr0,
1021
1022         .write_cr4 = xen_write_cr4,
1023
1024 #ifdef CONFIG_X86_64
1025         .read_cr8 = xen_read_cr8,
1026         .write_cr8 = xen_write_cr8,
1027 #endif
1028
1029         .wbinvd = native_wbinvd,
1030
1031         .read_msr = xen_read_msr,
1032         .write_msr = xen_write_msr,
1033
1034         .read_msr_safe = xen_read_msr_safe,
1035         .write_msr_safe = xen_write_msr_safe,
1036
1037         .read_pmc = xen_read_pmc,
1038
1039         .iret = xen_iret,
1040 #ifdef CONFIG_X86_64
1041         .usergs_sysret64 = xen_sysret64,
1042 #endif
1043
1044         .load_tr_desc = paravirt_nop,
1045         .set_ldt = xen_set_ldt,
1046         .load_gdt = xen_load_gdt,
1047         .load_idt = xen_load_idt,
1048         .load_tls = xen_load_tls,
1049 #ifdef CONFIG_X86_64
1050         .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1051 #endif
1052
1053         .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1054         .free_ldt = xen_free_ldt,
1055
1056         .store_tr = xen_store_tr,
1057
1058         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1059         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1060         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1061         .load_sp0 = xen_load_sp0,
1062
1063         .set_iopl_mask = xen_set_iopl_mask,
1064         .io_delay = xen_io_delay,
1065
1066         /* Xen takes care of %gs when switching to usermode for us */
1067         .swapgs = paravirt_nop,
1068
1069         .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
1070         .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1071 };
1072
1073 static void xen_restart(char *msg)
1074 {
1075         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1076 }
1077
1078 static void xen_machine_halt(void)
1079 {
1080         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1081 }
1082
1083 static void xen_machine_power_off(void)
1084 {
1085         if (pm_power_off)
1086                 pm_power_off();
1087         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1088 }
1089
1090 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1091 {
1092         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1093 }
1094
1095 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1096         .restart = xen_restart,
1097         .halt = xen_machine_halt,
1098         .power_off = xen_machine_power_off,
1099         .shutdown = xen_machine_halt,
1100         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1101         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1102 };
1103
1104 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1105 {
1106         unsigned char reason = 0;
1107
1108         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1109         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1110                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1111                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1112         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1113                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1114                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1115
1116         return reason;
1117 }
1118
1119 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1120 {
1121 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1122         struct xen_platform_op op;
1123         struct edd_info *edd_info;
1124         u32 *mbr_signature;
1125         unsigned nr;
1126         int ret;
1127
1128         edd_info = boot_params.eddbuf;
1129         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1130
1131         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1132
1133         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1134         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1135                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1136
1137                 op.u.firmware_info.index = nr;
1138                 info->params.length = sizeof(info->params);
1139                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1140                                      &info->params);
1141                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1142                 if (ret)
1143                         break;
1144
1145 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1146                 C(device);
1147                 C(version);
1148                 C(interface_support);
1149                 C(legacy_max_cylinder);
1150                 C(legacy_max_head);
1151                 C(legacy_sectors_per_track);
1152 #undef C
1153         }
1154         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1155
1156         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1157         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1158                 op.u.firmware_info.index = nr;
1159                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1160                 if (ret)
1161                         break;
1162                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1163         }
1164         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1165 #endif
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1170  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1171  * function, which is most of the kernel.
1172  */
1173 static void __init xen_setup_gdt(int cpu)
1174 {
1175         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1176         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1177
1178         setup_stack_canary_segment(cpu);
1179         switch_to_new_gdt(cpu);
1180
1181         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1182         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt;
1183 }
1184
1185 static void __init xen_dom0_set_legacy_features(void)
1186 {
1187         x86_platform.legacy.rtc = 1;
1188 }
1189
1190 static void __init xen_domu_set_legacy_features(void)
1191 {
1192         x86_platform.legacy.rtc = 0;
1193 }
1194
1195 /* First C function to be called on Xen boot */
1196 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(void)
1197 {
1198         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1199         unsigned long initrd_start = 0;
1200         int rc;
1201
1202         if (!xen_start_info)
1203                 return;
1204
1205         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1206         xen_start_flags = xen_start_info->flags;
1207
1208         xen_setup_features();
1209
1210         /* Install Xen paravirt ops */
1211         pv_info = xen_info;
1212         pv_init_ops.patch = paravirt_patch_default;
1213         pv_cpu_ops = xen_cpu_ops;
1214         xen_init_irq_ops();
1215
1216         /*
1217          * Setup xen_vcpu early because it is needed for
1218          * local_irq_disable(), irqs_disabled(), e.g. in printk().
1219          *
1220          * Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have
1221          * the cpu_possible_mask and a non-dummy shared_info.
1222          */
1223         xen_vcpu_info_reset(0);
1224
1225         x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1226
1227         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1228         x86_init.irqs.intr_mode_init    = x86_init_noop;
1229         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1230         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1231         x86_init.hyper.init_platform = xen_pv_init_platform;
1232         x86_init.hyper.guest_late_init = xen_pv_guest_late_init;
1233
1234         /*
1235          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1236          */
1237
1238         xen_setup_machphys_mapping();
1239         xen_init_mmu_ops();
1240
1241         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1242         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1243         __default_kernel_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1244
1245         /*
1246          * Prevent page tables from being allocated in highmem, even
1247          * if CONFIG_HIGHPTE is enabled.
1248          */
1249         __userpte_alloc_gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
1250
1251         /* Get mfn list */
1252         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1253
1254         /*
1255          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1256          * -fstack-protector code can be executed.
1257          */
1258         xen_setup_gdt(0);
1259
1260         /* Work out if we support NX */
1261         get_cpu_cap(&boot_cpu_data);
1262         x86_configure_nx();
1263
1264         /* Determine virtual and physical address sizes */
1265         get_cpu_address_sizes(&boot_cpu_data);
1266
1267         /* Let's presume PV guests always boot on vCPU with id 0. */
1268         per_cpu(xen_vcpu_id, 0) = 0;
1269
1270         idt_setup_early_handler();
1271
1272         xen_init_capabilities();
1273
1274 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1275         /*
1276          * set up the basic apic ops.
1277          */
1278         xen_init_apic();
1279 #endif
1280
1281         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1282                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_start = xen_ptep_modify_prot_start;
1283                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_commit = xen_ptep_modify_prot_commit;
1284         }
1285
1286         machine_ops = xen_machine_ops;
1287
1288         /*
1289          * The only reliable way to retain the initial address of the
1290          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1291          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1292          */
1293         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1294
1295         xen_smp_init();
1296
1297 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1298         /*
1299          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1300          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1301          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1302          */
1303         acpi_numa = -1;
1304 #endif
1305         WARN_ON(xen_cpuhp_setup(xen_cpu_up_prepare_pv, xen_cpu_dead_pv));
1306
1307         local_irq_disable();
1308         early_boot_irqs_disabled = true;
1309
1310         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1311         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1312                                    xen_start_info->nr_pages);
1313         xen_reserve_special_pages();
1314
1315         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1316
1317 #ifdef CONFIG_X86_32
1318         pv_info.kernel_rpl = 1;
1319         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1320                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1321 #else
1322         pv_info.kernel_rpl = 0;
1323 #endif
1324         /* set the limit of our address space */
1325         xen_reserve_top();
1326
1327         /*
1328          * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1329          * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1330          * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1331          */
1332         set_iopl.iopl = 1;
1333         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1334         if (rc != 0)
1335                 xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1336
1337 #ifdef CONFIG_X86_32
1338         /* set up basic CPUID stuff */
1339         cpu_detect(&new_cpu_data);
1340         set_cpu_cap(&new_cpu_data, X86_FEATURE_FPU);
1341         new_cpu_data.x86_capability[CPUID_1_EDX] = cpuid_edx(1);
1342 #endif
1343
1344         if (xen_start_info->mod_start) {
1345             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1346                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1347             else
1348                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1349         }
1350
1351         /* Poke various useful things into boot_params */
1352         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1353         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1354         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1355         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1356         boot_params.hdr.hardware_subarch = X86_SUBARCH_XEN;
1357
1358         if (!xen_initial_domain()) {
1359                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1360                 if (pci_xen)
1361                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1362                 x86_platform.set_legacy_features =
1363                                 xen_domu_set_legacy_features;
1364         } else {
1365                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1366                         (void *)((char *)xen_start_info +
1367                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1368                 struct xen_platform_op op = {
1369                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1370                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1371                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1372                 };
1373
1374                 x86_platform.set_legacy_features =
1375                                 xen_dom0_set_legacy_features;
1376                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size);
1377                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1378                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1379
1380                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0)
1381                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1382
1383                 /* Make sure ACS will be enabled */
1384                 pci_request_acs();
1385
1386                 xen_acpi_sleep_register();
1387
1388                 /* Avoid searching for BIOS MP tables */
1389                 x86_init.mpparse.find_smp_config = x86_init_noop;
1390                 x86_init.mpparse.get_smp_config = x86_init_uint_noop;
1391
1392                 xen_boot_params_init_edd();
1393
1394 #ifdef CONFIG_ACPI
1395                 /*
1396                  * Disable selecting "Firmware First mode" for correctable
1397                  * memory errors, as this is the duty of the hypervisor to
1398                  * decide.
1399                  */
1400                 acpi_disable_cmcff = 1;
1401 #endif
1402         }
1403
1404         if (!boot_params.screen_info.orig_video_isVGA)
1405                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1406         add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1407         if (boot_params.screen_info.orig_video_isVGA)
1408                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1409
1410 #ifdef CONFIG_PCI
1411         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1412         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1413 #endif
1414         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1415
1416         /* We need this for printk timestamps */
1417         xen_setup_runstate_info(0);
1418
1419         xen_efi_init(&boot_params);
1420
1421         /* Start the world */
1422 #ifdef CONFIG_X86_32
1423         i386_start_kernel();
1424 #else
1425         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1426         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1427 #endif
1428 }
1429
1430 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu)
1431 {
1432         int rc;
1433
1434         if (per_cpu(xen_vcpu, cpu) == NULL)
1435                 return -ENODEV;
1436
1437         xen_setup_timer(cpu);
1438
1439         rc = xen_smp_intr_init(cpu);
1440         if (rc) {
1441                 WARN(1, "xen_smp_intr_init() for CPU %d failed: %d\n",
1442                      cpu, rc);
1443                 return rc;
1444         }
1445
1446         rc = xen_smp_intr_init_pv(cpu);
1447         if (rc) {
1448                 WARN(1, "xen_smp_intr_init_pv() for CPU %d failed: %d\n",
1449                      cpu, rc);
1450                 return rc;
1451         }
1452
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu)
1457 {
1458         xen_smp_intr_free(cpu);
1459         xen_smp_intr_free_pv(cpu);
1460
1461         xen_teardown_timer(cpu);
1462
1463         return 0;
1464 }
1465
1466 static uint32_t __init xen_platform_pv(void)
1467 {
1468         if (xen_pv_domain())
1469                 return xen_cpuid_base();
1470
1471         return 0;
1472 }
1473
1474 const __initconst struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen_pv = {
1475         .name                   = "Xen PV",
1476         .detect                 = xen_platform_pv,
1477         .type                   = X86_HYPER_XEN_PV,
1478         .runtime.pin_vcpu       = xen_pin_vcpu,
1479 };