x86/xen/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Machine specific setup for xen
   4  *
   5  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <linux/kstrtox.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/pm.h>
  13 #include <linux/memblock.h>
  14 #include <linux/cpuidle.h>
  15 #include <linux/cpufreq.h>
  16 #include <linux/memory_hotplug.h>
  17
  18 #include <asm/elf.h>
  19 #include <asm/vdso.h>
  20 #include <asm/e820/api.h>
  21 #include <asm/setup.h>
  22 #include <asm/acpi.h>
  23 #include <asm/numa.h>
  24 #include <asm/idtentry.h>
  25 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  26 #include <asm/xen/hypercall.h>
  27
  28 #include <xen/xen.h>
  29 #include <xen/page.h>
  30 #include <xen/interface/callback.h>
  31 #include <xen/interface/memory.h>
  32 #include <xen/interface/physdev.h>
  33 #include <xen/features.h>
  34 #include <xen/hvc-console.h>
  35 #include "xen-ops.h"
  36 #include "mmu.h"
  37
  38 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  39
  40 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  41 struct xen_memory_region xen_extra_mem[XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS] __initdata;
  42
  43 /* Number of pages released from the initial allocation. */
  44 unsigned long xen_released_pages;
  45
  46 /* E820 map used during setting up memory. */
  47 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  48
  49 /*
  50  * Buffer used to remap identity mapped pages. We only need the virtual space.
  51  * The physical page behind this address is remapped as needed to different
  52  * buffer pages.
  53  */
  54 #define REMAP_SIZE      (P2M_PER_PAGE - 3)
  55 static struct {
  56         unsigned long   next_area_mfn;
  57         unsigned long   target_pfn;
  58         unsigned long   size;
  59         unsigned long   mfns[REMAP_SIZE];
  60 } xen_remap_buf __initdata __aligned(PAGE_SIZE);
  61 static unsigned long xen_remap_mfn __initdata = INVALID_P2M_ENTRY;
  62
  63 /*
  64  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  65  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  66  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  67  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  68  * else.
  69  *
  70  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  71  * leaving a practically usable system.
  72  */
  73 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  74
  75 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  76
  77 static void __init xen_parse_512gb(void)
  78 {
  79         bool val = false;
  80         char *arg;
  81
  82         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  83         if (!arg)
  84                 return;
  85
  86         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  87         if (!arg)
  88                 val = true;
  89         else if (kstrtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  90                 return;
  91
  92         xen_512gb_limit = val;
  93 }
  94
  95 static void __init xen_add_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  96                                      unsigned long n_pfns)
  97 {
  98         int i;
  99
 100         /*
 101          * No need to check for zero size, should happen rarely and will only
 102          * write a new entry regarded to be unused due to zero size.
 103          */
 104         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 105                 /* Add new region. */
 106                 if (xen_extra_mem[i].n_pfns == 0) {
 107                         xen_extra_mem[i].start_pfn = start_pfn;
 108                         xen_extra_mem[i].n_pfns = n_pfns;
 109                         break;
 110                 }
 111                 /* Append to existing region. */
 112                 if (xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns ==
 113                     start_pfn) {
 114                         xen_extra_mem[i].n_pfns += n_pfns;
 115                         break;
 116                 }
 117         }
 118         if (i == XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS)
 119                 printk(KERN_WARNING "Warning: not enough extra memory regions\n");
 120
 121         memblock_reserve(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 122 }
 123
 124 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
 125                                      unsigned long n_pfns)
 126 {
 127         int i;
 128         unsigned long start_r, size_r;
 129
 130         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 131                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 132                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
 133
 134                 /* Start of region. */
 135                 if (start_r == start_pfn) {
 136                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 137                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
 138                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 139                         break;
 140                 }
 141                 /* End of region. */
 142                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 143                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 144                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 145                         break;
 146                 }
 147                 /* Mid of region. */
 148                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 149                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 150                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 151                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 152                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 153                                           (start_pfn + n_pfns));
 154                         break;
 155                 }
 156         }
 157         memblock_phys_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 162  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 163  * invalid.
 164  */
 165 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 166 {
 167         int i;
 168
 169         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 170                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 171                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 172                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 173         }
 174
 175         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 180  */
 181 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 182 {
 183         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 184         int i;
 185
 186         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 187                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 188                         continue;
 189                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 190                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 191                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 192                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 193         }
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 198  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 199  * the size of that range or zero if not found.
 200  */
 201 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 202 {
 203         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 204         unsigned int i;
 205         unsigned long done = 0;
 206
 207         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 208                 unsigned long s_pfn;
 209                 unsigned long e_pfn;
 210
 211                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 212                         continue;
 213
 214                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 215
 216                 /* We only care about E820 after this */
 217                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 218                         continue;
 219
 220                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 221
 222                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 223                  * at the min_pfn PFN.
 224                  */
 225                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 226                         done = e_pfn - *min_pfn;
 227                 } else {
 228                         done = e_pfn - s_pfn;
 229                         *min_pfn = s_pfn;
 230                 }
 231                 break;
 232         }
 233
 234         return done;
 235 }
 236
 237 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 238 {
 239         struct xen_memory_reservation reservation = {
 240                 .address_bits = 0,
 241                 .extent_order = 0,
 242                 .domid        = DOMID_SELF
 243         };
 244
 245         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 246         reservation.nr_extents = 1;
 247
 248         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 249 }
 250
 251 /*
 252  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 253  * as a fallback if the remapping fails.
 254  */
 255 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 256                         unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages)
 257 {
 258         unsigned long pfn, end;
 259         int ret;
 260
 261         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 262
 263         /* Release pages first. */
 264         end = min(end_pfn, nr_pages);
 265         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 266                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 267
 268                 /* Make sure pfn exists to start with */
 269                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 270                         continue;
 271
 272                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 273                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 274
 275                 if (ret == 1) {
 276                         xen_released_pages++;
 277                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 278                                 break;
 279                 } else
 280                         break;
 281         }
 282
 283         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 288  */
 289 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 290 {
 291         struct mmu_update update = {
 292                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 293                 .val = pfn
 294         };
 295
 296         /* Update p2m */
 297         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 298                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 299                      pfn, mfn);
 300                 BUG();
 301         }
 302
 303         /* Update m2p */
 304         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 305                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 306                      mfn, pfn);
 307                 BUG();
 308         }
 309
 310         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 311                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 312                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 313                       mfn, pfn);
 314                 BUG();
 315         }
 316 }
 317
 318 /*
 319  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 320  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 321  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 322  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 323  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 324  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 325  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 326  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 327  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 328  * its callers.
 329  */
 330 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 331         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 332 {
 333         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 334         unsigned long mfn_save, mfn;
 335         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 336         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 337         unsigned long left = size;
 338         unsigned int i, chunk;
 339
 340         WARN_ON(size == 0);
 341
 342         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 343
 344         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 345              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 346              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 347                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 348
 349                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 350                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 351                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 352
 353                 /* Save mapping information in page */
 354                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 355                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 356                 xen_remap_buf.size = chunk;
 357                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 358                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 359
 360                 /* Put remap buf into list. */
 361                 xen_remap_mfn = mfn;
 362
 363                 /* Set identity map */
 364                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 365
 366                 left -= chunk;
 367         }
 368
 369         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 370         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 371 }
 372
 373 /*
 374  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 375  * and:
 376  *
 377  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 378  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 379  *
 380  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 381  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 382  * to Xen and not remapped.
 383  */
 384 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 385         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 386         unsigned long remap_pfn)
 387 {
 388         unsigned long pfn;
 389         unsigned long i = 0;
 390         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 391
 392         if (remap_pfn == 0)
 393                 remap_pfn = nr_pages;
 394
 395         while (i < n) {
 396                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 397                 unsigned long left = n - i;
 398                 unsigned long size = left;
 399                 unsigned long remap_range_size;
 400
 401                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 402                 if (cur_pfn >= nr_pages) {
 403                         /* Identity map remaining pages */
 404                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 405                         break;
 406                 }
 407                 if (cur_pfn + size > nr_pages)
 408                         size = nr_pages - cur_pfn;
 409
 410                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 411                 if (!remap_range_size) {
 412                         pr_warn("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 413                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 414                                                 cur_pfn + left, nr_pages);
 415                         break;
 416                 }
 417                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 418                 if (size > remap_range_size)
 419                         size = remap_range_size;
 420
 421                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 422
 423                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 424                 i += size;
 425                 remap_pfn += size;
 426         }
 427
 428         /*
 429          * If the PFNs are currently mapped, their VA mappings need to be
 430          * zapped.
 431          */
 432         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 433                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 434                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 435                         native_make_pte(0), 0);
 436
 437         return remap_pfn;
 438 }
 439
 440 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 441         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long nr_pages,
 442         unsigned long remap_pages)
 443 {
 444         if (start_pfn >= nr_pages)
 445                 return remap_pages;
 446
 447         return remap_pages + min(end_pfn, nr_pages) - start_pfn;
 448 }
 449
 450 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(unsigned long nr_pages,
 451         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 452                               unsigned long nr_pages, unsigned long last_val))
 453 {
 454         phys_addr_t start = 0;
 455         unsigned long ret_val = 0;
 456         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 457         int i;
 458
 459         /*
 460          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 461          * end of the map) is reached, then call the provided function
 462          * to perform its duty on the non-RAM region.
 463          *
 464          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 465          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 466          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 467          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 468          * a non-page boundary.
 469          */
 470         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 471                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 472                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 473                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 474                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 475
 476                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 477                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 478
 479                         if (start_pfn < end_pfn)
 480                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, nr_pages,
 481                                                ret_val);
 482                         start = end;
 483                 }
 484         }
 485
 486         return ret_val;
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 491  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 492  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 493  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 494  * the resulting mapping will be independent from the order.
 495  */
 496 void __init xen_remap_memory(void)
 497 {
 498         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 499         unsigned long mfn_save, pfn;
 500         unsigned long remapped = 0;
 501         unsigned int i;
 502         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 503         unsigned long len = 0;
 504
 505         mfn_save = virt_to_mfn(buf);
 506
 507         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 508                 /* Map the remap information */
 509                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 510
 511                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 512
 513                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 514                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 515                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 516                         remapped++;
 517                         pfn++;
 518                 }
 519                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 520                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 521                         len += xen_remap_buf.size;
 522                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 523                         len += xen_remap_buf.size;
 524                 } else {
 525                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 526                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 527                         len = xen_remap_buf.size;
 528                 }
 529                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 530         }
 531
 532         if (pfn_s != ~0UL && len)
 533                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 534
 535         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 536
 537         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 538 }
 539
 540 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 541 {
 542         unsigned long limit;
 543
 544         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 545         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 546                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 547
 548         return limit;
 549 }
 550
 551 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 552 {
 553         unsigned long max_pages, limit;
 554         domid_t domid = DOMID_SELF;
 555         long ret;
 556
 557         limit = xen_get_pages_limit();
 558         max_pages = limit;
 559
 560         /*
 561          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 562          * the maximum page.
 563          *
 564          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 565          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 566          * case the e820 map provided to us will cover the static
 567          * maximum region.
 568          */
 569         if (xen_initial_domain()) {
 570                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 571                 if (ret > 0)
 572                         max_pages = ret;
 573         }
 574
 575         return min(max_pages, limit);
 576 }
 577
 578 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 579                                                  phys_addr_t size, int type)
 580 {
 581         phys_addr_t end = start + size;
 582
 583         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 584         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 585                 start = PAGE_ALIGN(start);
 586                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 587 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 588                 /*
 589                  * Don't allow adding memory not in E820 map while booting the
 590                  * system. Once the balloon driver is up it will remove that
 591                  * restriction again.
 592                  */
 593                 max_mem_size = end;
 594 #endif
 595         }
 596
 597         e820__range_add(start, end - start, type);
 598 }
 599
 600 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 601 {
 602         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 603         unsigned int i;
 604
 605         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 606                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 607                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 608         }
 609 }
 610
 611 bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 612 {
 613         struct e820_entry *entry;
 614         unsigned mapcnt;
 615         phys_addr_t end;
 616
 617         if (!size)
 618                 return false;
 619
 620         end = start + size;
 621         entry = xen_e820_table.entries;
 622
 623         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 624                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 625                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 626                         return false;
 627
 628                 entry++;
 629         }
 630
 631         return true;
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 636  * E820 map.
 637  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 638  * conflict with the to be used E820 map.
 639  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 640  * of the area which is already reserved for convenience.
 641  */
 642 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 643 {
 644         unsigned mapcnt;
 645         phys_addr_t addr, start;
 646         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 647
 648         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 649                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 650                         continue;
 651                 start = entry->addr;
 652                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 653                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 654                                 continue;
 655                         start = addr + PAGE_SIZE;
 656                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 657                                 break;
 658                 }
 659                 if (addr >= start + size) {
 660                         memblock_reserve(start, size);
 661                         return start;
 662                 }
 663         }
 664
 665         return 0;
 666 }
 667
 668 /*
 669  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 670  */
 671 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 672                                    phys_addr_t n)
 673 {
 674         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 675         void *from, *to;
 676
 677         while (n) {
 678                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 679                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 680                 dest_len = n;
 681                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 682                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 683                 src_len = n;
 684                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 685                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 686                 len = min(dest_len, src_len);
 687                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 688                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 689                 memcpy(to, from, len);
 690                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 691                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 692                 n -= len;
 693                 dest += len;
 694                 src += len;
 695         }
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Reserve Xen mfn_list.
 700  */
 701 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 702 {
 703         phys_addr_t start, size;
 704
 705         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 706                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 707                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 708                                  sizeof(unsigned long));
 709         } else {
 710                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 711                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 712         }
 713
 714         memblock_reserve(start, size);
 715         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 716                 return;
 717
 718         xen_relocate_p2m();
 719         memblock_phys_free(start, size);
 720 }
 721
 722 /**
 723  * xen_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 724  **/
 725 char * __init xen_memory_setup(void)
 726 {
 727         unsigned long max_pfn, pfn_s, n_pfns;
 728         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 729         u32 type;
 730         int rc;
 731         struct xen_memory_map memmap;
 732         unsigned long max_pages;
 733         unsigned long extra_pages = 0;
 734         int i;
 735         int op;
 736
 737         xen_parse_512gb();
 738         max_pfn = xen_get_pages_limit();
 739         max_pfn = min(max_pfn, xen_start_info->nr_pages);
 740         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 741
 742         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 743         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 744
 745 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) && defined(CONFIG_XEN_BALLOON)
 746         xen_saved_max_mem_size = max_mem_size;
 747 #endif
 748
 749         op = xen_initial_domain() ?
 750                 XENMEM_machine_memory_map :
 751                 XENMEM_memory_map;
 752         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 753         if (rc == -ENOSYS) {
 754                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 755                 memmap.nr_entries = 1;
 756                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 757                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 758                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 759                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 760                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 761                 rc = 0;
 762         }
 763         BUG_ON(rc);
 764         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 765         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 766
 767         /*
 768          * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 769          * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 770          * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 771          *
 772          * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 773          * a patch in the future.
 774          */
 775         if (xen_initial_domain())
 776                 xen_ignore_unusable();
 777
 778         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 779         e820__update_table(&xen_e820_table);
 780
 781         max_pages = xen_get_max_pages();
 782
 783         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 784         max_pages += xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_count_remap_pages);
 785
 786         if (max_pages > max_pfn)
 787                 extra_pages += max_pages - max_pfn;
 788
 789         /*
 790          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 791          * factor the base size.
 792          *
 793          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 794          * isn't handled by the p2m management.
 795          */
 796         extra_pages = min3(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 797                            extra_pages, max_pages - max_pfn);
 798         i = 0;
 799         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 800         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 801         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 802                 bool discard = false;
 803
 804                 chunk_size = size;
 805                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 806
 807                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 808                         if (addr < mem_end) {
 809                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 810                         } else if (extra_pages) {
 811                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 812                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 813                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 814                                 extra_pages -= n_pfns;
 815                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 816                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 817                         } else
 818                                 discard = true;
 819                 }
 820
 821                 if (!discard)
 822                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 823
 824                 addr += chunk_size;
 825                 size -= chunk_size;
 826                 if (size == 0) {
 827                         i++;
 828                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 829                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 830                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 831                         }
 832                 }
 833         }
 834
 835         /*
 836          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 837          * located here.
 838          */
 839         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 840
 841         /*
 842          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 843          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 844          * about in there.
 845          */
 846         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 847
 848         e820__update_table(e820_table);
 849
 850         /*
 851          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 852          * Failing now is better than running into weird problems later due
 853          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 854          */
 855         if (xen_is_e820_reserved(__pa_symbol(_text),
 856                         __pa_symbol(__bss_stop) - __pa_symbol(_text))) {
 857                 xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated kernel memory conflicts with E820 map\n");
 858                 BUG();
 859         }
 860
 861         /*
 862          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 863          * the target E820 map.
 864          */
 865         xen_pt_check_e820();
 866
 867         xen_reserve_xen_mfnlist();
 868
 869         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 870         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 871                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 872                 phys_addr_t new_area, start, size;
 873
 874                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 875                 if (!new_area) {
 876                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 877                         BUG();
 878                 }
 879
 880                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 881                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 882                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 883                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 884                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 885                 memblock_phys_free(start, size);
 886                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 887                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 888         }
 889
 890         /*
 891          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 892          * underlying RAM.
 893          */
 894         xen_foreach_remap_area(max_pfn, xen_set_identity_and_remap_chunk);
 895
 896         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 897
 898         return "Xen";
 899 }
 900
 901 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 902 {
 903         struct callback_register callback = {
 904                 .type = type,
 905                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 906                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 907         };
 908
 909         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 910 }
 911
 912 void xen_enable_sysenter(void)
 913 {
 914         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SYSENTER32) &&
 915             register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_entry_SYSENTER_compat))
 916                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSENTER32);
 917 }
 918
 919 void xen_enable_syscall(void)
 920 {
 921         int ret;
 922
 923         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_entry_SYSCALL_64);
 924         if (ret != 0) {
 925                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 926                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 927                    mechanism for syscalls. */
 928         }
 929
 930         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SYSCALL32) &&
 931             register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32, xen_entry_SYSCALL_compat))
 932                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 933 }
 934
 935 static void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
 936 {
 937         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
 938         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 939
 940         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
 941                              VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
 942
 943         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event,
 944                               xen_asm_exc_xen_hypervisor_callback) ||
 945             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
 946                 BUG();
 947
 948         xen_enable_sysenter();
 949         xen_enable_syscall();
 950 }
 951
 952 /* This function is not called for HVM domains */
 953 void __init xen_arch_setup(void)
 954 {
 955         xen_panic_handler_init();
 956         xen_pvmmu_arch_setup();
 957
 958 #ifdef CONFIG_ACPI
 959         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
 960                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
 961                 disable_acpi();
 962         }
 963 #endif
 964
 965         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
 966                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
 967                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
 968
 969         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
 970         disable_cpuidle();
 971         disable_cpufreq();
 972         WARN_ON(xen_set_default_idle());
 973 #ifdef CONFIG_NUMA
 974         numa_off = 1;
 975 #endif
 976 }