arch/x86/xen/setup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Machine specific setup for xen
   4  *
   5  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/kstrtox.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/pm.h>
  14 #include <linux/memblock.h>
  15 #include <linux/cpuidle.h>
  16 #include <linux/cpufreq.h>
  17 #include <linux/memory_hotplug.h>
  18 #include <linux/acpi.h>
  19
  20 #include <asm/elf.h>
  21 #include <asm/vdso.h>
  22 #include <asm/e820/api.h>
  23 #include <asm/setup.h>
  24 #include <asm/numa.h>
  25 #include <asm/idtentry.h>
  26 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  27 #include <asm/xen/hypercall.h>
  28
  29 #include <xen/xen.h>
  30 #include <xen/page.h>
  31 #include <xen/interface/callback.h>
  32 #include <xen/interface/memory.h>
  33 #include <xen/interface/physdev.h>
  34 #include <xen/features.h>
  35 #include <xen/hvc-console.h>
  36 #include "xen-ops.h"
  37
  38 #define GB(x) ((uint64_t)(x) * 1024 * 1024 * 1024)
  39
  40 /* Memory map would allow PCI passthrough. */
  41 bool xen_pv_pci_possible;
  42
  43 /* E820 map used during setting up memory. */
  44 static struct e820_table xen_e820_table __initdata;
  45
  46 /* Number of initially usable memory pages. */
  47 static unsigned long ini_nr_pages __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 static bool xen_512gb_limit __initdata = IS_ENABLED(CONFIG_XEN_512GB);
  64
  65 static void __init xen_parse_512gb(void)
  66 {
  67         bool val = false;
  68         char *arg;
  69
  70         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit");
  71         if (!arg)
  72                 return;
  73
  74         arg = strstr(xen_start_info->cmd_line, "xen_512gb_limit=");
  75         if (!arg)
  76                 val = true;
  77         else if (kstrtobool(arg + strlen("xen_512gb_limit="), &val))
  78                 return;
  79
  80         xen_512gb_limit = val;
  81 }
  82
  83 static void __init xen_del_extra_mem(unsigned long start_pfn,
  84                                      unsigned long n_pfns)
  85 {
  86         int i;
  87         unsigned long start_r, size_r;
  88
  89         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
  90                 start_r = xen_extra_mem[i].start_pfn;
  91                 size_r = xen_extra_mem[i].n_pfns;
  92
  93                 /* Start of region. */
  94                 if (start_r == start_pfn) {
  95                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
  96                         xen_extra_mem[i].start_pfn += n_pfns;
  97                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
  98                         break;
  99                 }
 100                 /* End of region. */
 101                 if (start_r + size_r == start_pfn + n_pfns) {
 102                         BUG_ON(n_pfns > size_r);
 103                         xen_extra_mem[i].n_pfns -= n_pfns;
 104                         break;
 105                 }
 106                 /* Mid of region. */
 107                 if (start_pfn > start_r && start_pfn < start_r + size_r) {
 108                         BUG_ON(start_pfn + n_pfns > start_r + size_r);
 109                         xen_extra_mem[i].n_pfns = start_pfn - start_r;
 110                         /* Calling memblock_reserve() again is okay. */
 111                         xen_add_extra_mem(start_pfn + n_pfns, start_r + size_r -
 112                                           (start_pfn + n_pfns));
 113                         break;
 114                 }
 115         }
 116         memblock_phys_free(PFN_PHYS(start_pfn), PFN_PHYS(n_pfns));
 117 }
 118
 119 /*
 120  * Called during boot before the p2m list can take entries beyond the
 121  * hypervisor supplied p2m list. Entries in extra mem are to be regarded as
 122  * invalid.
 123  */
 124 unsigned long __ref xen_chk_extra_mem(unsigned long pfn)
 125 {
 126         int i;
 127
 128         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 129                 if (pfn >= xen_extra_mem[i].start_pfn &&
 130                     pfn < xen_extra_mem[i].start_pfn + xen_extra_mem[i].n_pfns)
 131                         return INVALID_P2M_ENTRY;
 132         }
 133
 134         return IDENTITY_FRAME(pfn);
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Mark all pfns of extra mem as invalid in p2m list.
 139  */
 140 void __init xen_inv_extra_mem(void)
 141 {
 142         unsigned long pfn, pfn_s, pfn_e;
 143         int i;
 144
 145         for (i = 0; i < XEN_EXTRA_MEM_MAX_REGIONS; i++) {
 146                 if (!xen_extra_mem[i].n_pfns)
 147                         continue;
 148                 pfn_s = xen_extra_mem[i].start_pfn;
 149                 pfn_e = pfn_s + xen_extra_mem[i].n_pfns;
 150                 for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 151                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 152         }
 153 }
 154
 155 /*
 156  * Finds the next RAM pfn available in the E820 map after min_pfn.
 157  * This function updates min_pfn with the pfn found and returns
 158  * the size of that range or zero if not found.
 159  */
 160 static unsigned long __init xen_find_pfn_range(unsigned long *min_pfn)
 161 {
 162         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 163         unsigned int i;
 164         unsigned long done = 0;
 165
 166         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 167                 unsigned long s_pfn;
 168                 unsigned long e_pfn;
 169
 170                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM)
 171                         continue;
 172
 173                 e_pfn = PFN_DOWN(entry->addr + entry->size);
 174
 175                 /* We only care about E820 after this */
 176                 if (e_pfn <= *min_pfn)
 177                         continue;
 178
 179                 s_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 180
 181                 /* If min_pfn falls within the E820 entry, we want to start
 182                  * at the min_pfn PFN.
 183                  */
 184                 if (s_pfn <= *min_pfn) {
 185                         done = e_pfn - *min_pfn;
 186                 } else {
 187                         done = e_pfn - s_pfn;
 188                         *min_pfn = s_pfn;
 189                 }
 190                 break;
 191         }
 192
 193         return done;
 194 }
 195
 196 static int __init xen_free_mfn(unsigned long mfn)
 197 {
 198         struct xen_memory_reservation reservation = {
 199                 .address_bits = 0,
 200                 .extent_order = 0,
 201                 .domid        = DOMID_SELF
 202         };
 203
 204         set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 205         reservation.nr_extents = 1;
 206
 207         return HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation, &reservation);
 208 }
 209
 210 /*
 211  * This releases a chunk of memory and then does the identity map. It's used
 212  * as a fallback if the remapping fails.
 213  */
 214 static void __init xen_set_identity_and_release_chunk(unsigned long start_pfn,
 215                                                       unsigned long end_pfn)
 216 {
 217         unsigned long pfn, end;
 218         int ret;
 219
 220         WARN_ON(start_pfn > end_pfn);
 221
 222         /* Release pages first. */
 223         end = min(end_pfn, ini_nr_pages);
 224         for (pfn = start_pfn; pfn < end; pfn++) {
 225                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 226
 227                 /* Make sure pfn exists to start with */
 228                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
 229                         continue;
 230
 231                 ret = xen_free_mfn(mfn);
 232                 WARN(ret != 1, "Failed to release pfn %lx err=%d\n", pfn, ret);
 233
 234                 if (ret == 1) {
 235                         xen_released_pages++;
 236                         if (!__set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY))
 237                                 break;
 238                 } else
 239                         break;
 240         }
 241
 242         set_phys_range_identity(start_pfn, end_pfn);
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Helper function to update the p2m and m2p tables and kernel mapping.
 247  */
 248 static void __init xen_update_mem_tables(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 249 {
 250         struct mmu_update update = {
 251                 .ptr = ((uint64_t)mfn << PAGE_SHIFT) | MMU_MACHPHYS_UPDATE,
 252                 .val = pfn
 253         };
 254
 255         /* Update p2m */
 256         if (!set_phys_to_machine(pfn, mfn)) {
 257                 WARN(1, "Failed to set p2m mapping for pfn=%ld mfn=%ld\n",
 258                      pfn, mfn);
 259                 BUG();
 260         }
 261
 262         /* Update m2p */
 263         if (HYPERVISOR_mmu_update(&update, 1, NULL, DOMID_SELF) < 0) {
 264                 WARN(1, "Failed to set m2p mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 265                      mfn, pfn);
 266                 BUG();
 267         }
 268
 269         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 270                                          mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), 0)) {
 271                 WARN(1, "Failed to update kernel mapping for mfn=%ld pfn=%ld\n",
 272                       mfn, pfn);
 273                 BUG();
 274         }
 275 }
 276
 277 /*
 278  * This function updates the p2m and m2p tables with an identity map from
 279  * start_pfn to start_pfn+size and prepares remapping the underlying RAM of the
 280  * original allocation at remap_pfn. The information needed for remapping is
 281  * saved in the memory itself to avoid the need for allocating buffers. The
 282  * complete remap information is contained in a list of MFNs each containing
 283  * up to REMAP_SIZE MFNs and the start target PFN for doing the remap.
 284  * This enables us to preserve the original mfn sequence while doing the
 285  * remapping at a time when the memory management is capable of allocating
 286  * virtual and physical memory in arbitrary amounts, see 'xen_remap_memory' and
 287  * its callers.
 288  */
 289 static void __init xen_do_set_identity_and_remap_chunk(
 290         unsigned long start_pfn, unsigned long size, unsigned long remap_pfn)
 291 {
 292         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 293         unsigned long mfn_save, mfn;
 294         unsigned long ident_pfn_iter, remap_pfn_iter;
 295         unsigned long ident_end_pfn = start_pfn + size;
 296         unsigned long left = size;
 297         unsigned int i, chunk;
 298
 299         WARN_ON(size == 0);
 300
 301         mfn_save = virt_to_mfn((void *)buf);
 302
 303         for (ident_pfn_iter = start_pfn, remap_pfn_iter = remap_pfn;
 304              ident_pfn_iter < ident_end_pfn;
 305              ident_pfn_iter += REMAP_SIZE, remap_pfn_iter += REMAP_SIZE) {
 306                 chunk = (left < REMAP_SIZE) ? left : REMAP_SIZE;
 307
 308                 /* Map first pfn to xen_remap_buf */
 309                 mfn = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter);
 310                 set_pte_mfn(buf, mfn, PAGE_KERNEL);
 311
 312                 /* Save mapping information in page */
 313                 xen_remap_buf.next_area_mfn = xen_remap_mfn;
 314                 xen_remap_buf.target_pfn = remap_pfn_iter;
 315                 xen_remap_buf.size = chunk;
 316                 for (i = 0; i < chunk; i++)
 317                         xen_remap_buf.mfns[i] = pfn_to_mfn(ident_pfn_iter + i);
 318
 319                 /* Put remap buf into list. */
 320                 xen_remap_mfn = mfn;
 321
 322                 /* Set identity map */
 323                 set_phys_range_identity(ident_pfn_iter, ident_pfn_iter + chunk);
 324
 325                 left -= chunk;
 326         }
 327
 328         /* Restore old xen_remap_buf mapping */
 329         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 330 }
 331
 332 /*
 333  * This function takes a contiguous pfn range that needs to be identity mapped
 334  * and:
 335  *
 336  *  1) Finds a new range of pfns to use to remap based on E820 and remap_pfn.
 337  *  2) Calls the do_ function to actually do the mapping/remapping work.
 338  *
 339  * The goal is to not allocate additional memory but to remap the existing
 340  * pages. In the case of an error the underlying memory is simply released back
 341  * to Xen and not remapped.
 342  */
 343 static unsigned long __init xen_set_identity_and_remap_chunk(
 344         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn, unsigned long remap_pfn)
 345 {
 346         unsigned long pfn;
 347         unsigned long i = 0;
 348         unsigned long n = end_pfn - start_pfn;
 349
 350         if (remap_pfn == 0)
 351                 remap_pfn = ini_nr_pages;
 352
 353         while (i < n) {
 354                 unsigned long cur_pfn = start_pfn + i;
 355                 unsigned long left = n - i;
 356                 unsigned long size = left;
 357                 unsigned long remap_range_size;
 358
 359                 /* Do not remap pages beyond the current allocation */
 360                 if (cur_pfn >= ini_nr_pages) {
 361                         /* Identity map remaining pages */
 362                         set_phys_range_identity(cur_pfn, cur_pfn + size);
 363                         break;
 364                 }
 365                 if (cur_pfn + size > ini_nr_pages)
 366                         size = ini_nr_pages - cur_pfn;
 367
 368                 remap_range_size = xen_find_pfn_range(&remap_pfn);
 369                 if (!remap_range_size) {
 370                         pr_warn("Unable to find available pfn range, not remapping identity pages\n");
 371                         xen_set_identity_and_release_chunk(cur_pfn,
 372                                                            cur_pfn + left);
 373                         break;
 374                 }
 375                 /* Adjust size to fit in current e820 RAM region */
 376                 if (size > remap_range_size)
 377                         size = remap_range_size;
 378
 379                 xen_do_set_identity_and_remap_chunk(cur_pfn, size, remap_pfn);
 380
 381                 /* Update variables to reflect new mappings. */
 382                 i += size;
 383                 remap_pfn += size;
 384         }
 385
 386         /*
 387          * If the PFNs are currently mapped, their VA mappings need to be
 388          * zapped.
 389          */
 390         for (pfn = start_pfn; pfn <= max_pfn_mapped && pfn < end_pfn; pfn++)
 391                 (void)HYPERVISOR_update_va_mapping(
 392                         (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT),
 393                         native_make_pte(0), 0);
 394
 395         return remap_pfn;
 396 }
 397
 398 static unsigned long __init xen_count_remap_pages(
 399         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 400         unsigned long remap_pages)
 401 {
 402         if (start_pfn >= ini_nr_pages)
 403                 return remap_pages;
 404
 405         return remap_pages + min(end_pfn, ini_nr_pages) - start_pfn;
 406 }
 407
 408 static unsigned long __init xen_foreach_remap_area(
 409         unsigned long (*func)(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 410                               unsigned long last_val))
 411 {
 412         phys_addr_t start = 0;
 413         unsigned long ret_val = 0;
 414         const struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 415         int i;
 416
 417         /*
 418          * Combine non-RAM regions and gaps until a RAM region (or the
 419          * end of the map) is reached, then call the provided function
 420          * to perform its duty on the non-RAM region.
 421          *
 422          * The combined non-RAM regions are rounded to a whole number
 423          * of pages so any partial pages are accessible via the 1:1
 424          * mapping.  This is needed for some BIOSes that put (for
 425          * example) the DMI tables in a reserved region that begins on
 426          * a non-page boundary.
 427          */
 428         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 429                 phys_addr_t end = entry->addr + entry->size;
 430                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM || i == xen_e820_table.nr_entries - 1) {
 431                         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
 432                         unsigned long end_pfn = PFN_UP(end);
 433
 434                         if (entry->type == E820_TYPE_RAM)
 435                                 end_pfn = PFN_UP(entry->addr);
 436
 437                         if (start_pfn < end_pfn)
 438                                 ret_val = func(start_pfn, end_pfn, ret_val);
 439                         start = end;
 440                 }
 441         }
 442
 443         return ret_val;
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Remap the memory prepared in xen_do_set_identity_and_remap_chunk().
 448  * The remap information (which mfn remap to which pfn) is contained in the
 449  * to be remapped memory itself in a linked list anchored at xen_remap_mfn.
 450  * This scheme allows to remap the different chunks in arbitrary order while
 451  * the resulting mapping will be independent from the order.
 452  */
 453 void __init xen_remap_memory(void)
 454 {
 455         unsigned long buf = (unsigned long)&xen_remap_buf;
 456         unsigned long mfn_save, pfn;
 457         unsigned long remapped = 0;
 458         unsigned int i;
 459         unsigned long pfn_s = ~0UL;
 460         unsigned long len = 0;
 461
 462         mfn_save = virt_to_mfn((void *)buf);
 463
 464         while (xen_remap_mfn != INVALID_P2M_ENTRY) {
 465                 /* Map the remap information */
 466                 set_pte_mfn(buf, xen_remap_mfn, PAGE_KERNEL);
 467
 468                 BUG_ON(xen_remap_mfn != xen_remap_buf.mfns[0]);
 469
 470                 pfn = xen_remap_buf.target_pfn;
 471                 for (i = 0; i < xen_remap_buf.size; i++) {
 472                         xen_update_mem_tables(pfn, xen_remap_buf.mfns[i]);
 473                         remapped++;
 474                         pfn++;
 475                 }
 476                 if (pfn_s == ~0UL || pfn == pfn_s) {
 477                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 478                         len += xen_remap_buf.size;
 479                 } else if (pfn_s + len == xen_remap_buf.target_pfn) {
 480                         len += xen_remap_buf.size;
 481                 } else {
 482                         xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 483                         pfn_s = xen_remap_buf.target_pfn;
 484                         len = xen_remap_buf.size;
 485                 }
 486                 xen_remap_mfn = xen_remap_buf.next_area_mfn;
 487         }
 488
 489         if (pfn_s != ~0UL && len)
 490                 xen_del_extra_mem(pfn_s, len);
 491
 492         set_pte_mfn(buf, mfn_save, PAGE_KERNEL);
 493
 494         pr_info("Remapped %ld page(s)\n", remapped);
 495
 496         xen_do_remap_nonram();
 497 }
 498
 499 static unsigned long __init xen_get_pages_limit(void)
 500 {
 501         unsigned long limit;
 502
 503         limit = MAXMEM / PAGE_SIZE;
 504         if (!xen_initial_domain() && xen_512gb_limit)
 505                 limit = GB(512) / PAGE_SIZE;
 506
 507         return limit;
 508 }
 509
 510 static unsigned long __init xen_get_max_pages(void)
 511 {
 512         unsigned long max_pages, limit;
 513         domid_t domid = DOMID_SELF;
 514         long ret;
 515
 516         limit = xen_get_pages_limit();
 517         max_pages = limit;
 518
 519         /*
 520          * For the initial domain we use the maximum reservation as
 521          * the maximum page.
 522          *
 523          * For guest domains the current maximum reservation reflects
 524          * the current maximum rather than the static maximum. In this
 525          * case the e820 map provided to us will cover the static
 526          * maximum region.
 527          */
 528         if (xen_initial_domain()) {
 529                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_reservation, &domid);
 530                 if (ret > 0)
 531                         max_pages = ret;
 532         }
 533
 534         return min(max_pages, limit);
 535 }
 536
 537 static void __init xen_align_and_add_e820_region(phys_addr_t start,
 538                                                  phys_addr_t size, int type)
 539 {
 540         phys_addr_t end = start + size;
 541
 542         /* Align RAM regions to page boundaries. */
 543         if (type == E820_TYPE_RAM) {
 544                 start = PAGE_ALIGN(start);
 545                 end &= ~((phys_addr_t)PAGE_SIZE - 1);
 546 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 547                 /*
 548                  * Don't allow adding memory not in E820 map while booting the
 549                  * system. Once the balloon driver is up it will remove that
 550                  * restriction again.
 551                  */
 552                 max_mem_size = end;
 553 #endif
 554         }
 555
 556         e820__range_add(start, end - start, type);
 557 }
 558
 559 static void __init xen_ignore_unusable(void)
 560 {
 561         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 562         unsigned int i;
 563
 564         for (i = 0; i < xen_e820_table.nr_entries; i++, entry++) {
 565                 if (entry->type == E820_TYPE_UNUSABLE)
 566                         entry->type = E820_TYPE_RAM;
 567         }
 568 }
 569
 570 static bool __init xen_is_e820_reserved(phys_addr_t start, phys_addr_t size)
 571 {
 572         struct e820_entry *entry;
 573         unsigned mapcnt;
 574         phys_addr_t end;
 575
 576         if (!size)
 577                 return false;
 578
 579         end = start + size;
 580         entry = xen_e820_table.entries;
 581
 582         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 583                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->addr <= start &&
 584                     (entry->addr + entry->size) >= end)
 585                         return false;
 586
 587                 entry++;
 588         }
 589
 590         return true;
 591 }
 592
 593 /*
 594  * Find a free area in physical memory not yet reserved and compliant with
 595  * E820 map.
 596  * Used to relocate pre-allocated areas like initrd or p2m list which are in
 597  * conflict with the to be used E820 map.
 598  * In case no area is found, return 0. Otherwise return the physical address
 599  * of the area which is already reserved for convenience.
 600  */
 601 phys_addr_t __init xen_find_free_area(phys_addr_t size)
 602 {
 603         unsigned mapcnt;
 604         phys_addr_t addr, start;
 605         struct e820_entry *entry = xen_e820_table.entries;
 606
 607         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++, entry++) {
 608                 if (entry->type != E820_TYPE_RAM || entry->size < size)
 609                         continue;
 610                 start = entry->addr;
 611                 for (addr = start; addr < start + size; addr += PAGE_SIZE) {
 612                         if (!memblock_is_reserved(addr))
 613                                 continue;
 614                         start = addr + PAGE_SIZE;
 615                         if (start + size > entry->addr + entry->size)
 616                                 break;
 617                 }
 618                 if (addr >= start + size) {
 619                         memblock_reserve(start, size);
 620                         return start;
 621                 }
 622         }
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Swap a non-RAM E820 map entry with RAM above ini_nr_pages.
 629  * Note that the E820 map is modified accordingly, but the P2M map isn't yet.
 630  * The adaption of the P2M must be deferred until page allocation is possible.
 631  */
 632 static void __init xen_e820_swap_entry_with_ram(struct e820_entry *swap_entry)
 633 {
 634         struct e820_entry *entry;
 635         unsigned int mapcnt;
 636         phys_addr_t mem_end = PFN_PHYS(ini_nr_pages);
 637         phys_addr_t swap_addr, swap_size, entry_end;
 638
 639         swap_addr = PAGE_ALIGN_DOWN(swap_entry->addr);
 640         swap_size = PAGE_ALIGN(swap_entry->addr - swap_addr + swap_entry->size);
 641         entry = xen_e820_table.entries;
 642
 643         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 644                 entry_end = entry->addr + entry->size;
 645                 if (entry->type == E820_TYPE_RAM && entry->size >= swap_size &&
 646                     entry_end - swap_size >= mem_end) {
 647                         /* Reduce RAM entry by needed space (whole pages). */
 648                         entry->size -= swap_size;
 649
 650                         /* Add new entry at the end of E820 map. */
 651                         entry = xen_e820_table.entries +
 652                                 xen_e820_table.nr_entries;
 653                         xen_e820_table.nr_entries++;
 654
 655                         /* Fill new entry (keep size and page offset). */
 656                         entry->type = swap_entry->type;
 657                         entry->addr = entry_end - swap_size +
 658                                       swap_addr - swap_entry->addr;
 659                         entry->size = swap_entry->size;
 660
 661                         /* Convert old entry to RAM, align to pages. */
 662                         swap_entry->type = E820_TYPE_RAM;
 663                         swap_entry->addr = swap_addr;
 664                         swap_entry->size = swap_size;
 665
 666                         /* Remember PFN<->MFN relation for P2M update. */
 667                         xen_add_remap_nonram(swap_addr, entry_end - swap_size,
 668                                              swap_size);
 669
 670                         /* Order E820 table and merge entries. */
 671                         e820__update_table(&xen_e820_table);
 672
 673                         return;
 674                 }
 675
 676                 entry++;
 677         }
 678
 679         xen_raw_console_write("No suitable area found for required E820 entry remapping action\n");
 680         BUG();
 681 }
 682
 683 /*
 684  * Look for non-RAM memory types in a specific guest physical area and move
 685  * those away if possible (ACPI NVS only for now).
 686  */
 687 static void __init xen_e820_resolve_conflicts(phys_addr_t start,
 688                                               phys_addr_t size)
 689 {
 690         struct e820_entry *entry;
 691         unsigned int mapcnt;
 692         phys_addr_t end;
 693
 694         if (!size)
 695                 return;
 696
 697         end = start + size;
 698         entry = xen_e820_table.entries;
 699
 700         for (mapcnt = 0; mapcnt < xen_e820_table.nr_entries; mapcnt++) {
 701                 if (entry->addr >= end)
 702                         return;
 703
 704                 if (entry->addr + entry->size > start &&
 705                     entry->type == E820_TYPE_NVS)
 706                         xen_e820_swap_entry_with_ram(entry);
 707
 708                 entry++;
 709         }
 710 }
 711
 712 /*
 713  * Check for an area in physical memory to be usable for non-movable purposes.
 714  * An area is considered to usable if the used E820 map lists it to be RAM or
 715  * some other type which can be moved to higher PFNs while keeping the MFNs.
 716  * In case the area is not usable, crash the system with an error message.
 717  */
 718 void __init xen_chk_is_e820_usable(phys_addr_t start, phys_addr_t size,
 719                                    const char *component)
 720 {
 721         xen_e820_resolve_conflicts(start, size);
 722
 723         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 724                 return;
 725
 726         xen_raw_console_write("Xen hypervisor allocated ");
 727         xen_raw_console_write(component);
 728         xen_raw_console_write(" memory conflicts with E820 map\n");
 729         BUG();
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Like memcpy, but with physical addresses for dest and src.
 734  */
 735 static void __init xen_phys_memcpy(phys_addr_t dest, phys_addr_t src,
 736                                    phys_addr_t n)
 737 {
 738         phys_addr_t dest_off, src_off, dest_len, src_len, len;
 739         void *from, *to;
 740
 741         while (n) {
 742                 dest_off = dest & ~PAGE_MASK;
 743                 src_off = src & ~PAGE_MASK;
 744                 dest_len = n;
 745                 if (dest_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off)
 746                         dest_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - dest_off;
 747                 src_len = n;
 748                 if (src_len > (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off)
 749                         src_len = (NR_FIX_BTMAPS << PAGE_SHIFT) - src_off;
 750                 len = min(dest_len, src_len);
 751                 to = early_memremap(dest - dest_off, dest_len + dest_off);
 752                 from = early_memremap(src - src_off, src_len + src_off);
 753                 memcpy(to, from, len);
 754                 early_memunmap(to, dest_len + dest_off);
 755                 early_memunmap(from, src_len + src_off);
 756                 n -= len;
 757                 dest += len;
 758                 src += len;
 759         }
 760 }
 761
 762 /*
 763  * Reserve Xen mfn_list.
 764  */
 765 static void __init xen_reserve_xen_mfnlist(void)
 766 {
 767         phys_addr_t start, size;
 768
 769         if (xen_start_info->mfn_list >= __START_KERNEL_map) {
 770                 start = __pa(xen_start_info->mfn_list);
 771                 size = PFN_ALIGN(xen_start_info->nr_pages *
 772                                  sizeof(unsigned long));
 773         } else {
 774                 start = PFN_PHYS(xen_start_info->first_p2m_pfn);
 775                 size = PFN_PHYS(xen_start_info->nr_p2m_frames);
 776         }
 777
 778         memblock_reserve(start, size);
 779         if (!xen_is_e820_reserved(start, size))
 780                 return;
 781
 782         xen_relocate_p2m();
 783         memblock_phys_free(start, size);
 784 }
 785
 786 /**
 787  * xen_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 788  **/
 789 char * __init xen_memory_setup(void)
 790 {
 791         unsigned long pfn_s, n_pfns;
 792         phys_addr_t mem_end, addr, size, chunk_size;
 793         u32 type;
 794         int rc;
 795         struct xen_memory_map memmap;
 796         unsigned long max_pages;
 797         unsigned long extra_pages = 0;
 798         unsigned long maxmem_pages;
 799         int i;
 800         int op;
 801
 802         xen_parse_512gb();
 803         ini_nr_pages = min(xen_get_pages_limit(), xen_start_info->nr_pages);
 804         mem_end = PFN_PHYS(ini_nr_pages);
 805
 806         memmap.nr_entries = ARRAY_SIZE(xen_e820_table.entries);
 807         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, xen_e820_table.entries);
 808
 809 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) && defined(CONFIG_XEN_BALLOON)
 810         xen_saved_max_mem_size = max_mem_size;
 811 #endif
 812
 813         op = xen_initial_domain() ?
 814                 XENMEM_machine_memory_map :
 815                 XENMEM_memory_map;
 816         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 817         if (rc == -ENOSYS) {
 818                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 819                 memmap.nr_entries = 1;
 820                 xen_e820_table.entries[0].addr = 0ULL;
 821                 xen_e820_table.entries[0].size = mem_end;
 822                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 823                 xen_e820_table.entries[0].size += 8ULL << 20;
 824                 xen_e820_table.entries[0].type = E820_TYPE_RAM;
 825                 rc = 0;
 826         }
 827         BUG_ON(rc);
 828         BUG_ON(memmap.nr_entries == 0);
 829         xen_e820_table.nr_entries = memmap.nr_entries;
 830
 831         if (xen_initial_domain()) {
 832                 /*
 833                  * Xen won't allow a 1:1 mapping to be created to UNUSABLE
 834                  * regions, so if we're using the machine memory map leave the
 835                  * region as RAM as it is in the pseudo-physical map.
 836                  *
 837                  * UNUSABLE regions in domUs are not handled and will need
 838                  * a patch in the future.
 839                  */
 840                 xen_ignore_unusable();
 841
 842 #ifdef CONFIG_ISCSI_IBFT_FIND
 843                 /* Reserve 0.5 MiB to 1 MiB region so iBFT can be found */
 844                 xen_e820_table.entries[xen_e820_table.nr_entries].addr = IBFT_START;
 845                 xen_e820_table.entries[xen_e820_table.nr_entries].size = IBFT_END - IBFT_START;
 846                 xen_e820_table.entries[xen_e820_table.nr_entries].type = E820_TYPE_RESERVED;
 847                 xen_e820_table.nr_entries++;
 848 #endif
 849         }
 850
 851         /* Make sure the Xen-supplied memory map is well-ordered. */
 852         e820__update_table(&xen_e820_table);
 853
 854         /*
 855          * Check whether the kernel itself conflicts with the target E820 map.
 856          * Failing now is better than running into weird problems later due
 857          * to relocating (and even reusing) pages with kernel text or data.
 858          */
 859         xen_chk_is_e820_usable(__pa_symbol(_text),
 860                                __pa_symbol(_end) - __pa_symbol(_text),
 861                                "kernel");
 862
 863         /*
 864          * Check for a conflict of the xen_start_info memory with the target
 865          * E820 map.
 866          */
 867         xen_chk_is_e820_usable(__pa(xen_start_info), sizeof(*xen_start_info),
 868                                "xen_start_info");
 869
 870         /*
 871          * Check for a conflict of the hypervisor supplied page tables with
 872          * the target E820 map.
 873          */
 874         xen_pt_check_e820();
 875
 876         max_pages = xen_get_max_pages();
 877
 878         /* How many extra pages do we need due to remapping? */
 879         max_pages += xen_foreach_remap_area(xen_count_remap_pages);
 880
 881         if (max_pages > ini_nr_pages)
 882                 extra_pages += max_pages - ini_nr_pages;
 883
 884         /*
 885          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 886          * factor the base size.
 887          *
 888          * Make sure we have no memory above max_pages, as this area
 889          * isn't handled by the p2m management.
 890          */
 891         maxmem_pages = EXTRA_MEM_RATIO * min(ini_nr_pages, PFN_DOWN(MAXMEM));
 892         extra_pages = min3(maxmem_pages, extra_pages, max_pages - ini_nr_pages);
 893         i = 0;
 894         addr = xen_e820_table.entries[0].addr;
 895         size = xen_e820_table.entries[0].size;
 896         while (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 897                 bool discard = false;
 898
 899                 chunk_size = size;
 900                 type = xen_e820_table.entries[i].type;
 901
 902                 if (type == E820_TYPE_RESERVED)
 903                         xen_pv_pci_possible = true;
 904
 905                 if (type == E820_TYPE_RAM) {
 906                         if (addr < mem_end) {
 907                                 chunk_size = min(size, mem_end - addr);
 908                         } else if (extra_pages) {
 909                                 chunk_size = min(size, PFN_PHYS(extra_pages));
 910                                 pfn_s = PFN_UP(addr);
 911                                 n_pfns = PFN_DOWN(addr + chunk_size) - pfn_s;
 912                                 extra_pages -= n_pfns;
 913                                 xen_add_extra_mem(pfn_s, n_pfns);
 914                                 xen_max_p2m_pfn = pfn_s + n_pfns;
 915                         } else
 916                                 discard = true;
 917                 }
 918
 919                 if (!discard)
 920                         xen_align_and_add_e820_region(addr, chunk_size, type);
 921
 922                 addr += chunk_size;
 923                 size -= chunk_size;
 924                 if (size == 0) {
 925                         i++;
 926                         if (i < xen_e820_table.nr_entries) {
 927                                 addr = xen_e820_table.entries[i].addr;
 928                                 size = xen_e820_table.entries[i].size;
 929                         }
 930                 }
 931         }
 932
 933         /*
 934          * Set the rest as identity mapped, in case PCI BARs are
 935          * located here.
 936          */
 937         set_phys_range_identity(addr / PAGE_SIZE, ~0ul);
 938
 939         /*
 940          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 941          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 942          * about in there.
 943          */
 944         e820__range_add(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS, E820_TYPE_RESERVED);
 945
 946         e820__update_table(e820_table);
 947
 948         xen_reserve_xen_mfnlist();
 949
 950         /* Check for a conflict of the initrd with the target E820 map. */
 951         if (xen_is_e820_reserved(boot_params.hdr.ramdisk_image,
 952                                  boot_params.hdr.ramdisk_size)) {
 953                 phys_addr_t new_area, start, size;
 954
 955                 new_area = xen_find_free_area(boot_params.hdr.ramdisk_size);
 956                 if (!new_area) {
 957                         xen_raw_console_write("Can't find new memory area for initrd needed due to E820 map conflict\n");
 958                         BUG();
 959                 }
 960
 961                 start = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 962                 size = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 963                 xen_phys_memcpy(new_area, start, size);
 964                 pr_info("initrd moved from [mem %#010llx-%#010llx] to [mem %#010llx-%#010llx]\n",
 965                         start, start + size, new_area, new_area + size);
 966                 memblock_phys_free(start, size);
 967                 boot_params.hdr.ramdisk_image = new_area;
 968                 boot_params.ext_ramdisk_image = new_area >> 32;
 969         }
 970
 971         /*
 972          * Set identity map on non-RAM pages and prepare remapping the
 973          * underlying RAM.
 974          */
 975         xen_foreach_remap_area(xen_set_identity_and_remap_chunk);
 976
 977         pr_info("Released %ld page(s)\n", xen_released_pages);
 978
 979         return "Xen";
 980 }
 981
 982 static int register_callback(unsigned type, const void *func)
 983 {
 984         struct callback_register callback = {
 985                 .type = type,
 986                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 987                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 988         };
 989
 990         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 991 }
 992
 993 void xen_enable_sysenter(void)
 994 {
 995         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SYSENTER32) &&
 996             register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_entry_SYSENTER_compat))
 997                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSENTER32);
 998 }
 999
1000 void xen_enable_syscall(void)
1001 {
1002         int ret;
1003
1004         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_entry_SYSCALL_64);
1005         if (ret != 0) {
1006                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
1007                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
1008                    mechanism for syscalls. */
1009         }
1010
1011         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SYSCALL32) &&
1012             register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32, xen_entry_SYSCALL_compat))
1013                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
1014 }
1015
1016 static void __init xen_pvmmu_arch_setup(void)
1017 {
1018         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
1019
1020         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event,
1021                               xen_asm_exc_xen_hypervisor_callback) ||
1022             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
1023                 BUG();
1024
1025         xen_enable_sysenter();
1026         xen_enable_syscall();
1027 }
1028
1029 /* This function is not called for HVM domains */
1030 void __init xen_arch_setup(void)
1031 {
1032         xen_panic_handler_init();
1033         xen_pvmmu_arch_setup();
1034
1035 #ifdef CONFIG_ACPI
1036         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
1037                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
1038                 disable_acpi();
1039         }
1040 #endif
1041
1042         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
1043                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
1044                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
1045
1046         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
1047         disable_cpuidle();
1048         disable_cpufreq();
1049         WARN_ON(xen_set_default_idle());
1050 #ifdef CONFIG_NUMA
1051         numa_off = 1;
1052 #endif
1053 }