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/kstrtox.h>
  27 #include <linux/memblock.h>
  28 #include <linux/export.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/page-flags.h>
  31 #include <linux/pci.h>
  32 #include <linux/gfp.h>
  33 #include <linux/edd.h>
  34 #include <linux/reboot.h>
  35 #include <linux/virtio_anchor.h>
  36 #include <linux/stackprotector.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/tlbflush.h>
  68 #include <asm/reboot.h>
  69 #include <asm/hypervisor.h>
  70 #include <asm/mach_traps.h>
  71 #include <asm/mtrr.h>
  72 #include <asm/mwait.h>
  73 #include <asm/pci_x86.h>
  74 #include <asm/cpu.h>
  75 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
  76 #include <asm/io_bitmap.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifdef CONFIG_ACPI
  80 #include <linux/acpi.h>
  81 #include <asm/acpi.h>
  82 #include <acpi/proc_cap_intel.h>
  83 #include <acpi/processor.h>
  84 #include <xen/interface/platform.h>
  85 #endif
  86
  87 #include "xen-ops.h"
  88 #include "mmu.h"
  89 #include "smp.h"
  90 #include "multicalls.h"
  91 #include "pmu.h"
  92
  93 #include "../kernel/cpu/cpu.h" /* get_cpu_cap() */
  94
  95 void *xen_initial_gdt;
  96
  97 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu);
  98 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu);
  99
 100 struct tls_descs {
 101         struct desc_struct desc[3];
 102 };
 103
 104 DEFINE_PER_CPU(enum xen_lazy_mode, xen_lazy_mode) = XEN_LAZY_NONE;
 105 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, xen_lazy_nesting);
 106
 107 enum xen_lazy_mode xen_get_lazy_mode(void)
 108 {
 109         if (in_interrupt())
 110                 return XEN_LAZY_NONE;
 111
 112         return this_cpu_read(xen_lazy_mode);
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Updating the 3 TLS descriptors in the GDT on every task switch is
 117  * surprisingly expensive so we avoid updating them if they haven't
 118  * changed.  Since Xen writes different descriptors than the one
 119  * passed in the update_descriptor hypercall we keep shadow copies to
 120  * compare against.
 121  */
 122 static DEFINE_PER_CPU(struct tls_descs, shadow_tls_desc);
 123
 124 static __read_mostly bool xen_msr_safe = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_PV_MSR_SAFE);
 125
 126 static int __init parse_xen_msr_safe(char *str)
 127 {
 128         if (str)
 129                 return kstrtobool(str, &xen_msr_safe);
 130         return -EINVAL;
 131 }
 132 early_param("xen_msr_safe", parse_xen_msr_safe);
 133
 134 /* Get MTRR settings from Xen and put them into mtrr_state. */
 135 static void __init xen_set_mtrr_data(void)
 136 {
 137 #ifdef CONFIG_MTRR
 138         struct xen_platform_op op = {
 139                 .cmd = XENPF_read_memtype,
 140                 .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
 141         };
 142         unsigned int reg;
 143         unsigned long mask;
 144         uint32_t eax, width;
 145         static struct mtrr_var_range var[MTRR_MAX_VAR_RANGES] __initdata;
 146
 147         /* Get physical address width (only 64-bit cpus supported). */
 148         width = 36;
 149         eax = cpuid_eax(0x80000000);
 150         if ((eax >> 16) == 0x8000 && eax >= 0x80000008) {
 151                 eax = cpuid_eax(0x80000008);
 152                 width = eax & 0xff;
 153         }
 154
 155         for (reg = 0; reg < MTRR_MAX_VAR_RANGES; reg++) {
 156                 op.u.read_memtype.reg = reg;
 157                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op))
 158                         break;
 159
 160                 /*
 161                  * Only called in dom0, which has all RAM PFNs mapped at
 162                  * RAM MFNs, and all PCI space etc. is identity mapped.
 163                  * This means we can treat MFN == PFN regarding MTRR settings.
 164                  */
 165                 var[reg].base_lo = op.u.read_memtype.type;
 166                 var[reg].base_lo |= op.u.read_memtype.mfn << PAGE_SHIFT;
 167                 var[reg].base_hi = op.u.read_memtype.mfn >> (32 - PAGE_SHIFT);
 168                 mask = ~((op.u.read_memtype.nr_mfns << PAGE_SHIFT) - 1);
 169                 mask &= (1UL << width) - 1;
 170                 if (mask)
 171                         mask |= MTRR_PHYSMASK_V;
 172                 var[reg].mask_lo = mask;
 173                 var[reg].mask_hi = mask >> 32;
 174         }
 175
 176         /* Only overwrite MTRR state if any MTRR could be got from Xen. */
 177         if (reg)
 178                 mtrr_overwrite_state(var, reg, MTRR_TYPE_UNCACHABLE);
 179 #endif
 180 }
 181
 182 static void __init xen_pv_init_platform(void)
 183 {
 184         /* PV guests can't operate virtio devices without grants. */
 185         if (IS_ENABLED(CONFIG_XEN_VIRTIO))
 186                 virtio_set_mem_acc_cb(xen_virtio_restricted_mem_acc);
 187
 188         populate_extra_pte(fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP));
 189
 190         set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP, xen_start_info->shared_info);
 191         HYPERVISOR_shared_info = (void *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
 192
 193         /* xen clock uses per-cpu vcpu_info, need to init it for boot cpu */
 194         xen_vcpu_info_reset(0);
 195
 196         /* pvclock is in shared info area */
 197         xen_init_time_ops();
 198
 199         if (xen_initial_domain())
 200                 xen_set_mtrr_data();
 201         else
 202                 mtrr_overwrite_state(NULL, 0, MTRR_TYPE_WRBACK);
 203 }
 204
 205 static void __init xen_pv_guest_late_init(void)
 206 {
 207 #ifndef CONFIG_SMP
 208         /* Setup shared vcpu info for non-smp configurations */
 209         xen_setup_vcpu_info_placement();
 210 #endif
 211 }
 212
 213 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
 214 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
 215
 216 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 217                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 218 {
 219         unsigned maskebx = ~0;
 220
 221         /*
 222          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
 223          * unsupported kernel subsystems as possible.
 224          */
 225         switch (*ax) {
 226         case CPUID_MWAIT_LEAF:
 227                 /* Synthesize the values.. */
 228                 *ax = 0;
 229                 *bx = 0;
 230                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
 231                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
 232                 return;
 233
 234         case 0xb:
 235                 /* Suppress extended topology stuff */
 236                 maskebx = 0;
 237                 break;
 238         }
 239
 240         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
 241                 : "=a" (*ax),
 242                   "=b" (*bx),
 243                   "=c" (*cx),
 244                   "=d" (*dx)
 245                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
 246
 247         *bx &= maskebx;
 248 }
 249
 250 static bool __init xen_check_mwait(void)
 251 {
 252 #ifdef CONFIG_ACPI
 253         struct xen_platform_op op = {
 254                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
 255                 .u.set_pminfo.id        = -1,
 256                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
 257         };
 258         uint32_t buf[3];
 259         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 260         unsigned int mwait_mask;
 261
 262         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
 263          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
 264          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
 265          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
 266          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
 267          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
 268          * from the hardware and hypercall.
 269          */
 270         if (!xen_initial_domain())
 271                 return false;
 272
 273         /*
 274          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
 275          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
 276          */
 277         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
 278                 return false;
 279
 280         ax = 1;
 281         cx = 0;
 282
 283         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 284
 285         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
 286                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 287
 288         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
 289                 return false;
 290
 291         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
 292          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
 293          */
 294
 295         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
 296         bx = 0;
 297         cx = 0;
 298         dx = 0;
 299
 300         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 301
 302         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PROC_CAP_C_C2C3_FFH. If so,
 303          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
 304          */
 305         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
 306         buf[1] = 1;
 307         buf[2] = (ACPI_PROC_CAP_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PROC_CAP_EST_CAPABILITY_SWSMP);
 308
 309         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
 310
 311         if ((HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0) &&
 312             (buf[2] & (ACPI_PROC_CAP_C_C1_FFH | ACPI_PROC_CAP_C_C2C3_FFH))) {
 313                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
 314                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
 315         }
 316         return true;
 317 #else
 318         return false;
 319 #endif
 320 }
 321
 322 static bool __init xen_check_xsave(void)
 323 {
 324         unsigned int cx, xsave_mask;
 325
 326         cx = cpuid_ecx(1);
 327
 328         xsave_mask = (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32)) |
 329                      (1 << (X86_FEATURE_OSXSAVE % 32));
 330
 331         /* Xen will set CR4.OSXSAVE if supported and not disabled by force */
 332         return (cx & xsave_mask) == xsave_mask;
 333 }
 334
 335 static void __init xen_init_capabilities(void)
 336 {
 337         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_XENPV);
 338         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_DCA);
 339         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APERFMPERF);
 340         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MTRR);
 341         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACC);
 342         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
 343         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SME);
 344         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LKGS);
 345
 346         /*
 347          * Xen PV would need some work to support PCID: CR3 handling as well
 348          * as xen_flush_tlb_others() would need updating.
 349          */
 350         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
 351
 352         if (!xen_initial_domain())
 353                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACPI);
 354
 355         if (xen_check_mwait())
 356                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 357         else
 358                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 359
 360         if (!xen_check_xsave()) {
 361                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
 362                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_OSXSAVE);
 363         }
 364 }
 365
 366 static noinstr void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
 367 {
 368         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
 369 }
 370
 371 static noinstr unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
 372 {
 373         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
 374 }
 375
 376 static void xen_start_context_switch(struct task_struct *prev)
 377 {
 378         BUG_ON(preemptible());
 379
 380         if (this_cpu_read(xen_lazy_mode) == XEN_LAZY_MMU) {
 381                 arch_leave_lazy_mmu_mode();
 382                 set_ti_thread_flag(task_thread_info(prev), TIF_LAZY_MMU_UPDATES);
 383         }
 384         enter_lazy(XEN_LAZY_CPU);
 385 }
 386
 387 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
 388 {
 389         BUG_ON(preemptible());
 390
 391         xen_mc_flush();
 392         leave_lazy(XEN_LAZY_CPU);
 393         if (test_and_clear_ti_thread_flag(task_thread_info(next), TIF_LAZY_MMU_UPDATES))
 394                 arch_enter_lazy_mmu_mode();
 395 }
 396
 397 static unsigned long xen_store_tr(void)
 398 {
 399         return 0;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
 404  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
 405  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
 406  * match.
 407  */
 408 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
 409 {
 410         int level;
 411         pte_t *ptep;
 412         pte_t pte;
 413         unsigned long pfn;
 414         unsigned char dummy;
 415         void *va;
 416
 417         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
 418         BUG_ON(ptep == NULL);
 419
 420         pfn = pte_pfn(*ptep);
 421         pte = pfn_pte(pfn, prot);
 422
 423         /*
 424          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
 425          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
 426          * need to worry about the direct map (that's always in the page
 427          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
 428          * particular, the top level page table can lazily propagate
 429          * entries between processes, so if we've switched mms since we
 430          * vmapped the target in the first place, we might not have the
 431          * top-level page table entry populated.
 432          *
 433          * We disable preemption because we want the same mm active when
 434          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
 435          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
 436          * mm dropping could change our pgd.
 437          *
 438          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
 439          * in the target address just in case there's some obscure case
 440          * in which the target address isn't readable.
 441          */
 442
 443         preempt_disable();
 444
 445         copy_from_kernel_nofault(&dummy, v, 1);
 446
 447         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
 448                 BUG();
 449
 450         va = __va(PFN_PHYS(pfn));
 451
 452         if (va != v && HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 453                 BUG();
 454
 455         preempt_enable();
 456 }
 457
 458 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 459 {
 460         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 461         int i;
 462
 463         /*
 464          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
 465          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
 466          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
 467          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
 468          *
 469          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
 470          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
 471          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
 472          */
 473
 474         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 475                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
 476 }
 477
 478 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 479 {
 480         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 481         int i;
 482
 483         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 484                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
 485 }
 486
 487 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 488 {
 489         struct mmuext_op *op;
 490         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 491
 492         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
 493
 494         op = mcs.args;
 495         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
 496         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
 497         op->arg2.nr_ents = entries;
 498
 499         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 500
 501         xen_mc_issue(XEN_LAZY_CPU);
 502 }
 503
 504 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 505 {
 506         unsigned long va = dtr->address;
 507         unsigned int size = dtr->size + 1;
 508         unsigned long pfn, mfn;
 509         int level;
 510         pte_t *ptep;
 511         void *virt;
 512
 513         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 514         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 515         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 516
 517         /*
 518          * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
 519          * That can be virtually mapped, so we need to do a
 520          * page-walk to get the underlying MFN for the
 521          * hypercall.  The page can also be in the kernel's
 522          * linear range, so we need to RO that mapping too.
 523          */
 524         ptep = lookup_address(va, &level);
 525         BUG_ON(ptep == NULL);
 526
 527         pfn = pte_pfn(*ptep);
 528         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 529         virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
 530
 531         make_lowmem_page_readonly((void *)va);
 532         make_lowmem_page_readonly(virt);
 533
 534         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 535                 BUG();
 536 }
 537
 538 /*
 539  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
 540  */
 541 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
 542 {
 543         unsigned long va = dtr->address;
 544         unsigned int size = dtr->size + 1;
 545         unsigned long pfn, mfn;
 546         pte_t pte;
 547
 548         /* @size should be at most GDT_SIZE which is smaller than PAGE_SIZE. */
 549         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
 550         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 551
 552         pfn = virt_to_pfn((void *)va);
 553         mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 554
 555         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 556
 557         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 558                 BUG();
 559
 560         if (HYPERVISOR_set_gdt(&mfn, size / sizeof(struct desc_struct)))
 561                 BUG();
 562 }
 563
 564 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
 565                               const struct desc_struct *d2)
 566 {
 567         return !memcmp(d1, d2, sizeof(*d1));
 568 }
 569
 570 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
 571                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
 572 {
 573         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
 574         struct desc_struct *gdt;
 575         xmaddr_t maddr;
 576         struct multicall_space mc;
 577
 578         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
 579                 return;
 580
 581         *shadow = t->tls_array[i];
 582
 583         gdt = get_cpu_gdt_rw(cpu);
 584         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
 585         mc = __xen_mc_entry(0);
 586
 587         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
 588 }
 589
 590 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 591 {
 592         /*
 593          * In lazy mode we need to zero %fs, otherwise we may get an
 594          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
 595          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
 596          */
 597         if (xen_get_lazy_mode() == XEN_LAZY_CPU)
 598                 loadsegment(fs, 0);
 599
 600         xen_mc_batch();
 601
 602         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
 603         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
 604         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
 605
 606         xen_mc_issue(XEN_LAZY_CPU);
 607 }
 608
 609 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
 610 {
 611         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
 612                 BUG();
 613 }
 614
 615 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
 616                                 const void *ptr)
 617 {
 618         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
 619         u64 entry = *(u64 *)ptr;
 620
 621         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
 622
 623         preempt_disable();
 624
 625         xen_mc_flush();
 626         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
 627                 BUG();
 628
 629         preempt_enable();
 630 }
 631
 632 void noist_exc_debug(struct pt_regs *regs);
 633
 634 DEFINE_IDTENTRY_RAW(xenpv_exc_nmi)
 635 {
 636         /* On Xen PV, NMI doesn't use IST.  The C part is the same as native. */
 637         exc_nmi(regs);
 638 }
 639
 640 DEFINE_IDTENTRY_RAW_ERRORCODE(xenpv_exc_double_fault)
 641 {
 642         /* On Xen PV, DF doesn't use IST.  The C part is the same as native. */
 643         exc_double_fault(regs, error_code);
 644 }
 645
 646 DEFINE_IDTENTRY_RAW(xenpv_exc_debug)
 647 {
 648         /*
 649          * There's no IST on Xen PV, but we still need to dispatch
 650          * to the correct handler.
 651          */
 652         if (user_mode(regs))
 653                 noist_exc_debug(regs);
 654         else
 655                 exc_debug(regs);
 656 }
 657
 658 DEFINE_IDTENTRY_RAW(exc_xen_unknown_trap)
 659 {
 660         /* This should never happen and there is no way to handle it. */
 661         instrumentation_begin();
 662         pr_err("Unknown trap in Xen PV mode.");
 663         BUG();
 664         instrumentation_end();
 665 }
 666
 667 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 668 DEFINE_IDTENTRY_RAW(xenpv_exc_machine_check)
 669 {
 670         /*
 671          * There's no IST on Xen PV, but we still need to dispatch
 672          * to the correct handler.
 673          */
 674         if (user_mode(regs))
 675                 noist_exc_machine_check(regs);
 676         else
 677                 exc_machine_check(regs);
 678 }
 679 #endif
 680
 681 struct trap_array_entry {
 682         void (*orig)(void);
 683         void (*xen)(void);
 684         bool ist_okay;
 685 };
 686
 687 #define TRAP_ENTRY(func, ist_ok) {                      \
 688         .orig           = asm_##func,                   \
 689         .xen            = xen_asm_##func,               \
 690         .ist_okay       = ist_ok }
 691
 692 #define TRAP_ENTRY_REDIR(func, ist_ok) {                \
 693         .orig           = asm_##func,                   \
 694         .xen            = xen_asm_xenpv_##func,         \
 695         .ist_okay       = ist_ok }
 696
 697 static struct trap_array_entry trap_array[] = {
 698         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_debug,                     true  ),
 699         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_double_fault,              true  ),
 700 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 701         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_machine_check,             true  ),
 702 #endif
 703         TRAP_ENTRY_REDIR(exc_nmi,                       true  ),
 704         TRAP_ENTRY(exc_int3,                            false ),
 705         TRAP_ENTRY(exc_overflow,                        false ),
 706 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 707         TRAP_ENTRY(int80_emulation,                     false ),
 708 #endif
 709         TRAP_ENTRY(exc_page_fault,                      false ),
 710         TRAP_ENTRY(exc_divide_error,                    false ),
 711         TRAP_ENTRY(exc_bounds,                          false ),
 712         TRAP_ENTRY(exc_invalid_op,                      false ),
 713         TRAP_ENTRY(exc_device_not_available,            false ),
 714         TRAP_ENTRY(exc_coproc_segment_overrun,          false ),
 715         TRAP_ENTRY(exc_invalid_tss,                     false ),
 716         TRAP_ENTRY(exc_segment_not_present,             false ),
 717         TRAP_ENTRY(exc_stack_segment,                   false ),
 718         TRAP_ENTRY(exc_general_protection,              false ),
 719         TRAP_ENTRY(exc_spurious_interrupt_bug,          false ),
 720         TRAP_ENTRY(exc_coprocessor_error,               false ),
 721         TRAP_ENTRY(exc_alignment_check,                 false ),
 722         TRAP_ENTRY(exc_simd_coprocessor_error,          false ),
 723 #ifdef CONFIG_X86_CET
 724         TRAP_ENTRY(exc_control_protection,              false ),
 725 #endif
 726 };
 727
 728 static bool __ref get_trap_addr(void **addr, unsigned int ist)
 729 {
 730         unsigned int nr;
 731         bool ist_okay = false;
 732         bool found = false;
 733
 734         /*
 735          * Replace trap handler addresses by Xen specific ones.
 736          * Check for known traps using IST and whitelist them.
 737          * The debugger ones are the only ones we care about.
 738          * Xen will handle faults like double_fault, so we should never see
 739          * them.  Warn if there's an unexpected IST-using fault handler.
 740          */
 741         for (nr = 0; nr < ARRAY_SIZE(trap_array); nr++) {
 742                 struct trap_array_entry *entry = trap_array + nr;
 743
 744                 if (*addr == entry->orig) {
 745                         *addr = entry->xen;
 746                         ist_okay = entry->ist_okay;
 747                         found = true;
 748                         break;
 749                 }
 750         }
 751
 752         if (nr == ARRAY_SIZE(trap_array) &&
 753             *addr >= (void *)early_idt_handler_array[0] &&
 754             *addr < (void *)early_idt_handler_array[NUM_EXCEPTION_VECTORS]) {
 755                 nr = (*addr - (void *)early_idt_handler_array[0]) /
 756                      EARLY_IDT_HANDLER_SIZE;
 757                 *addr = (void *)xen_early_idt_handler_array[nr];
 758                 found = true;
 759         }
 760
 761         if (!found)
 762                 *addr = (void *)xen_asm_exc_xen_unknown_trap;
 763
 764         if (WARN_ON(found && ist != 0 && !ist_okay))
 765                 return false;
 766
 767         return true;
 768 }
 769
 770 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
 771                             struct trap_info *info)
 772 {
 773         unsigned long addr;
 774
 775         if (val->bits.type != GATE_TRAP && val->bits.type != GATE_INTERRUPT)
 776                 return 0;
 777
 778         info->vector = vector;
 779
 780         addr = gate_offset(val);
 781         if (!get_trap_addr((void **)&addr, val->bits.ist))
 782                 return 0;
 783         info->address = addr;
 784
 785         info->cs = gate_segment(val);
 786         info->flags = val->bits.dpl;
 787         /* interrupt gates clear IF */
 788         if (val->bits.type == GATE_INTERRUPT)
 789                 info->flags |= 1 << 2;
 790
 791         return 1;
 792 }
 793
 794 /* Locations of each CPU's IDT */
 795 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
 796
 797 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
 798    also update Xen. */
 799 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
 800 {
 801         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
 802         unsigned long start, end;
 803
 804         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 805
 806         preempt_disable();
 807
 808         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
 809         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
 810
 811         xen_mc_flush();
 812
 813         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 814
 815         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
 816                 struct trap_info info[2];
 817
 818                 info[1].address = 0;
 819
 820                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
 821                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
 822                                 BUG();
 823         }
 824
 825         preempt_enable();
 826 }
 827
 828 static unsigned xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
 829                                       struct trap_info *traps, bool full)
 830 {
 831         unsigned in, out, count;
 832
 833         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
 834         BUG_ON(count > 256);
 835
 836         for (in = out = 0; in < count; in++) {
 837                 gate_desc *entry = (gate_desc *)(desc->address) + in;
 838
 839                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]) || full)
 840                         out++;
 841         }
 842
 843         return out;
 844 }
 845
 846 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
 847 {
 848         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
 849
 850         xen_convert_trap_info(desc, traps, true);
 851 }
 852
 853 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
 854    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
 855    it avoids allocation, and saves stack space). */
 856 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
 857 {
 858         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
 859         static struct trap_info traps[257];
 860         static const struct trap_info zero = { };
 861         unsigned out;
 862
 863         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
 864
 865         spin_lock(&lock);
 866
 867         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
 868
 869         out = xen_convert_trap_info(desc, traps, false);
 870         traps[out] = zero;
 871
 872         xen_mc_flush();
 873         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
 874                 BUG();
 875
 876         spin_unlock(&lock);
 877 }
 878
 879 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
 880    they're handled differently. */
 881 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 882                                 const void *desc, int type)
 883 {
 884         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 885
 886         preempt_disable();
 887
 888         switch (type) {
 889         case DESC_LDT:
 890         case DESC_TSS:
 891                 /* ignore */
 892                 break;
 893
 894         default: {
 895                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
 896
 897                 xen_mc_flush();
 898                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 899                         BUG();
 900         }
 901
 902         }
 903
 904         preempt_enable();
 905 }
 906
 907 /*
 908  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
 909  * update an entry as simply as possible.
 910  */
 911 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
 912                                             const void *desc, int type)
 913 {
 914         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 915
 916         switch (type) {
 917         case DESC_LDT:
 918         case DESC_TSS:
 919                 /* ignore */
 920                 break;
 921
 922         default: {
 923                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
 924
 925                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 926                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
 927         }
 928
 929         }
 930 }
 931
 932 static void xen_load_sp0(unsigned long sp0)
 933 {
 934         struct multicall_space mcs;
 935
 936         mcs = xen_mc_entry(0);
 937         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, sp0);
 938         xen_mc_issue(XEN_LAZY_CPU);
 939         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0, sp0);
 940 }
 941
 942 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
 943 static void xen_invalidate_io_bitmap(void)
 944 {
 945         struct physdev_set_iobitmap iobitmap = {
 946                 .bitmap = NULL,
 947                 .nr_ports = 0,
 948         };
 949
 950         native_tss_invalidate_io_bitmap();
 951         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iobitmap, &iobitmap);
 952 }
 953
 954 static void xen_update_io_bitmap(void)
 955 {
 956         struct physdev_set_iobitmap iobitmap;
 957         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
 958
 959         native_tss_update_io_bitmap();
 960
 961         iobitmap.bitmap = (uint8_t *)(&tss->x86_tss) +
 962                           tss->x86_tss.io_bitmap_base;
 963         if (tss->x86_tss.io_bitmap_base == IO_BITMAP_OFFSET_INVALID)
 964                 iobitmap.nr_ports = 0;
 965         else
 966                 iobitmap.nr_ports = IO_BITMAP_BITS;
 967
 968         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iobitmap, &iobitmap);
 969 }
 970 #endif
 971
 972 static void xen_io_delay(void)
 973 {
 974 }
 975
 976 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
 977
 978 static unsigned long xen_read_cr0(void)
 979 {
 980         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
 981
 982         if (unlikely(cr0 == 0)) {
 983                 cr0 = native_read_cr0();
 984                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 985         }
 986
 987         return cr0;
 988 }
 989
 990 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
 991 {
 992         struct multicall_space mcs;
 993
 994         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 995
 996         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
 997            ignored. */
 998         mcs = xen_mc_entry(0);
 999
1000         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
1001
1002         xen_mc_issue(XEN_LAZY_CPU);
1003 }
1004
1005 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
1006 {
1007         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
1008
1009         native_write_cr4(cr4);
1010 }
1011
1012 static u64 xen_do_read_msr(unsigned int msr, int *err)
1013 {
1014         u64 val = 0;    /* Avoid uninitialized value for safe variant. */
1015
1016         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
1017                 return val;
1018
1019         if (err)
1020                 val = native_read_msr_safe(msr, err);
1021         else
1022                 val = native_read_msr(msr);
1023
1024         switch (msr) {
1025         case MSR_IA32_APICBASE:
1026                 val &= ~X2APIC_ENABLE;
1027                 break;
1028         }
1029         return val;
1030 }
1031
1032 static void set_seg(unsigned int which, unsigned int low, unsigned int high,
1033                     int *err)
1034 {
1035         u64 base = ((u64)high << 32) | low;
1036
1037         if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) == 0)
1038                 return;
1039
1040         if (err)
1041                 *err = -EIO;
1042         else
1043                 WARN(1, "Xen set_segment_base(%u, %llx) failed\n", which, base);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Support write_msr_safe() and write_msr() semantics.
1048  * With err == NULL write_msr() semantics are selected.
1049  * Supplying an err pointer requires err to be pre-initialized with 0.
1050  */
1051 static void xen_do_write_msr(unsigned int msr, unsigned int low,
1052                              unsigned int high, int *err)
1053 {
1054         switch (msr) {
1055         case MSR_FS_BASE:
1056                 set_seg(SEGBASE_FS, low, high, err);
1057                 break;
1058
1059         case MSR_KERNEL_GS_BASE:
1060                 set_seg(SEGBASE_GS_USER, low, high, err);
1061                 break;
1062
1063         case MSR_GS_BASE:
1064                 set_seg(SEGBASE_GS_KERNEL, low, high, err);
1065                 break;
1066
1067         case MSR_STAR:
1068         case MSR_CSTAR:
1069         case MSR_LSTAR:
1070         case MSR_SYSCALL_MASK:
1071         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
1072         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
1073         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
1074                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
1075                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
1076                    Xen console noise. */
1077                 break;
1078
1079         default:
1080                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, err)) {
1081                         if (err)
1082                                 *err = native_write_msr_safe(msr, low, high);
1083                         else
1084                                 native_write_msr(msr, low, high);
1085                 }
1086         }
1087 }
1088
1089 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
1090 {
1091         return xen_do_read_msr(msr, err);
1092 }
1093
1094 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned int low,
1095                               unsigned int high)
1096 {
1097         int err = 0;
1098
1099         xen_do_write_msr(msr, low, high, &err);
1100
1101         return err;
1102 }
1103
1104 static u64 xen_read_msr(unsigned int msr)
1105 {
1106         int err;
1107
1108         return xen_do_read_msr(msr, xen_msr_safe ? &err : NULL);
1109 }
1110
1111 static void xen_write_msr(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
1112 {
1113         int err;
1114
1115         xen_do_write_msr(msr, low, high, xen_msr_safe ? &err : NULL);
1116 }
1117
1118 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
1119 void __init xen_setup_vcpu_info_placement(void)
1120 {
1121         int cpu;
1122
1123         for_each_possible_cpu(cpu) {
1124                 /* Set up direct vCPU id mapping for PV guests. */
1125                 per_cpu(xen_vcpu_id, cpu) = cpu;
1126                 xen_vcpu_setup(cpu);
1127         }
1128
1129         pv_ops.irq.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
1130         pv_ops.irq.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
1131         pv_ops.irq.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1132         pv_ops.mmu.read_cr2 = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_read_cr2_direct);
1133 }
1134
1135 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1136         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1137         .name = "Xen",
1138 };
1139
1140 static const typeof(pv_ops) xen_cpu_ops __initconst = {
1141         .cpu = {
1142                 .cpuid = xen_cpuid,
1143
1144                 .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1145                 .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1146
1147                 .read_cr0 = xen_read_cr0,
1148                 .write_cr0 = xen_write_cr0,
1149
1150                 .write_cr4 = xen_write_cr4,
1151
1152                 .wbinvd = pv_native_wbinvd,
1153
1154                 .read_msr = xen_read_msr,
1155                 .write_msr = xen_write_msr,
1156
1157                 .read_msr_safe = xen_read_msr_safe,
1158                 .write_msr_safe = xen_write_msr_safe,
1159
1160                 .read_pmc = xen_read_pmc,
1161
1162                 .load_tr_desc = paravirt_nop,
1163                 .set_ldt = xen_set_ldt,
1164                 .load_gdt = xen_load_gdt,
1165                 .load_idt = xen_load_idt,
1166                 .load_tls = xen_load_tls,
1167                 .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1168
1169                 .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1170                 .free_ldt = xen_free_ldt,
1171
1172                 .store_tr = xen_store_tr,
1173
1174                 .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1175                 .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1176                 .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1177                 .load_sp0 = xen_load_sp0,
1178
1179 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
1180                 .invalidate_io_bitmap = xen_invalidate_io_bitmap,
1181                 .update_io_bitmap = xen_update_io_bitmap,
1182 #endif
1183                 .io_delay = xen_io_delay,
1184
1185                 .start_context_switch = xen_start_context_switch,
1186                 .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1187         },
1188 };
1189
1190 static void xen_restart(char *msg)
1191 {
1192         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1193 }
1194
1195 static void xen_machine_halt(void)
1196 {
1197         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1198 }
1199
1200 static void xen_machine_power_off(void)
1201 {
1202         do_kernel_power_off();
1203         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1204 }
1205
1206 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1207 {
1208         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1209 }
1210
1211 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1212         .restart = xen_restart,
1213         .halt = xen_machine_halt,
1214         .power_off = xen_machine_power_off,
1215         .shutdown = xen_machine_halt,
1216         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1217         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1218 };
1219
1220 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1221 {
1222         unsigned char reason = 0;
1223
1224         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1225         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1226                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1227                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1228         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1229                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1230                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1231
1232         return reason;
1233 }
1234
1235 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1236 {
1237 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1238         struct xen_platform_op op;
1239         struct edd_info *edd_info;
1240         u32 *mbr_signature;
1241         unsigned nr;
1242         int ret;
1243
1244         edd_info = boot_params.eddbuf;
1245         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1246
1247         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1248
1249         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1250         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1251                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1252
1253                 op.u.firmware_info.index = nr;
1254                 info->params.length = sizeof(info->params);
1255                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1256                                      &info->params);
1257                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1258                 if (ret)
1259                         break;
1260
1261 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1262                 C(device);
1263                 C(version);
1264                 C(interface_support);
1265                 C(legacy_max_cylinder);
1266                 C(legacy_max_head);
1267                 C(legacy_sectors_per_track);
1268 #undef C
1269         }
1270         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1271
1272         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1273         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1274                 op.u.firmware_info.index = nr;
1275                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1276                 if (ret)
1277                         break;
1278                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1279         }
1280         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1281 #endif
1282 }
1283
1284 /*
1285  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1286  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1287  * function, which is most of the kernel.
1288  */
1289 static void __init xen_setup_gdt(int cpu)
1290 {
1291         pv_ops.cpu.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1292         pv_ops.cpu.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1293
1294         switch_gdt_and_percpu_base(cpu);
1295
1296         pv_ops.cpu.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1297         pv_ops.cpu.load_gdt = xen_load_gdt;
1298 }
1299
1300 static void __init xen_dom0_set_legacy_features(void)
1301 {
1302         x86_platform.legacy.rtc = 1;
1303 }
1304
1305 static void __init xen_domu_set_legacy_features(void)
1306 {
1307         x86_platform.legacy.rtc = 0;
1308 }
1309
1310 extern void early_xen_iret_patch(void);
1311
1312 /* First C function to be called on Xen boot */
1313 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(struct start_info *si)
1314 {
1315         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1316         unsigned long initrd_start = 0;
1317         int rc;
1318
1319         if (!si)
1320                 return;
1321
1322         clear_bss();
1323
1324         xen_start_info = si;
1325
1326         __text_gen_insn(&early_xen_iret_patch,
1327                         JMP32_INSN_OPCODE, &early_xen_iret_patch, &xen_iret,
1328                         JMP32_INSN_SIZE);
1329
1330         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1331         xen_start_flags = xen_start_info->flags;
1332
1333         xen_setup_features();
1334
1335         /* Install Xen paravirt ops */
1336         pv_info = xen_info;
1337         pv_ops.cpu = xen_cpu_ops.cpu;
1338         xen_init_irq_ops();
1339
1340         /*
1341          * Setup xen_vcpu early because it is needed for
1342          * local_irq_disable(), irqs_disabled(), e.g. in printk().
1343          *
1344          * Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have
1345          * the cpu_possible_mask and a non-dummy shared_info.
1346          */
1347         xen_vcpu_info_reset(0);
1348
1349         x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1350         x86_platform.realmode_reserve = x86_init_noop;
1351         x86_platform.realmode_init = x86_init_noop;
1352
1353         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1354         x86_init.irqs.intr_mode_select  = x86_init_noop;
1355         x86_init.irqs.intr_mode_init    = x86_64_probe_apic;
1356         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1357         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1358         x86_init.hyper.init_platform = xen_pv_init_platform;
1359         x86_init.hyper.guest_late_init = xen_pv_guest_late_init;
1360
1361         /*
1362          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1363          */
1364
1365         xen_setup_machphys_mapping();
1366         xen_init_mmu_ops();
1367
1368         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1369         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1370         __default_kernel_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1371
1372         /* Get mfn list */
1373         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1374
1375         /* Work out if we support NX */
1376         get_cpu_cap(&boot_cpu_data);
1377         x86_configure_nx();
1378
1379         /*
1380          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1381          * -fstack-protector code can be executed.
1382          */
1383         xen_setup_gdt(0);
1384
1385         /* Determine virtual and physical address sizes */
1386         get_cpu_address_sizes(&boot_cpu_data);
1387
1388         /* Let's presume PV guests always boot on vCPU with id 0. */
1389         per_cpu(xen_vcpu_id, 0) = 0;
1390
1391         idt_setup_early_handler();
1392
1393         xen_init_capabilities();
1394
1395         /*
1396          * set up the basic apic ops.
1397          */
1398         xen_init_apic();
1399
1400         machine_ops = xen_machine_ops;
1401
1402         /*
1403          * The only reliable way to retain the initial address of the
1404          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1405          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1406          */
1407         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1408
1409         xen_smp_init();
1410
1411 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1412         /*
1413          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1414          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1415          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1416          */
1417         disable_srat();
1418 #endif
1419         WARN_ON(xen_cpuhp_setup(xen_cpu_up_prepare_pv, xen_cpu_dead_pv));
1420
1421         local_irq_disable();
1422         early_boot_irqs_disabled = true;
1423
1424         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1425         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1426                                    xen_start_info->nr_pages);
1427         xen_reserve_special_pages();
1428
1429         /*
1430          * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1431          * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1432          * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1433          */
1434         set_iopl.iopl = 1;
1435         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1436         if (rc != 0)
1437                 xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1438
1439
1440         if (xen_start_info->mod_start) {
1441             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1442                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1443             else
1444                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1445         }
1446
1447         /* Poke various useful things into boot_params */
1448         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1449         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1450         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1451         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1452         boot_params.hdr.hardware_subarch = X86_SUBARCH_XEN;
1453
1454         if (!xen_initial_domain()) {
1455                 if (pci_xen)
1456                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1457                 x86_platform.set_legacy_features =
1458                                 xen_domu_set_legacy_features;
1459         } else {
1460                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1461                         (void *)((char *)xen_start_info +
1462                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1463                 struct xen_platform_op op = {
1464                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1465                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1466                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1467                 };
1468
1469                 x86_platform.set_legacy_features =
1470                                 xen_dom0_set_legacy_features;
1471                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size,
1472                              &boot_params.screen_info);
1473                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1474                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1475
1476                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0)
1477                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1478
1479                 /* Make sure ACS will be enabled */
1480                 pci_request_acs();
1481
1482                 xen_acpi_sleep_register();
1483
1484                 xen_boot_params_init_edd();
1485
1486 #ifdef CONFIG_ACPI
1487                 /*
1488                  * Disable selecting "Firmware First mode" for correctable
1489                  * memory errors, as this is the duty of the hypervisor to
1490                  * decide.
1491                  */
1492                 acpi_disable_cmcff = 1;
1493 #endif
1494         }
1495
1496         xen_add_preferred_consoles();
1497
1498 #ifdef CONFIG_PCI
1499         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1500         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1501 #endif
1502         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1503
1504         /* We need this for printk timestamps */
1505         xen_setup_runstate_info(0);
1506
1507         xen_efi_init(&boot_params);
1508
1509         /* Start the world */
1510         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1511         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1512 }
1513
1514 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu)
1515 {
1516         int rc;
1517
1518         if (per_cpu(xen_vcpu, cpu) == NULL)
1519                 return -ENODEV;
1520
1521         xen_setup_timer(cpu);
1522
1523         rc = xen_smp_intr_init(cpu);
1524         if (rc) {
1525                 WARN(1, "xen_smp_intr_init() for CPU %d failed: %d\n",
1526                      cpu, rc);
1527                 return rc;
1528         }
1529
1530         rc = xen_smp_intr_init_pv(cpu);
1531         if (rc) {
1532                 WARN(1, "xen_smp_intr_init_pv() for CPU %d failed: %d\n",
1533                      cpu, rc);
1534                 return rc;
1535         }
1536
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu)
1541 {
1542         xen_smp_intr_free(cpu);
1543         xen_smp_intr_free_pv(cpu);
1544
1545         xen_teardown_timer(cpu);
1546
1547         return 0;
1548 }
1549
1550 static uint32_t __init xen_platform_pv(void)
1551 {
1552         if (xen_pv_domain())
1553                 return xen_cpuid_base();
1554
1555         return 0;
1556 }
1557
1558 const __initconst struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen_pv = {
1559         .name                   = "Xen PV",
1560         .detect                 = xen_platform_pv,
1561         .type                   = X86_HYPER_XEN_PV,
1562         .runtime.pin_vcpu       = xen_pin_vcpu,
1563         .ignore_nopv            = true,
1564 };