]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - arch/x86/xen/enlighten.c
xen: report hypervisor version
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / arch / x86 / xen / enlighten.c
1 /*
2  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
3  *
4  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
5  * implementations for:
6  * - privileged instructions
7  * - interrupt flags
8  * - segment operations
9  * - booting and setup
10  *
11  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
12  */
13
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/smp.h>
17 #include <linux/preempt.h>
18 #include <linux/hardirq.h>
19 #include <linux/percpu.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/start_kernel.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/mm.h>
26 #include <linux/page-flags.h>
27 #include <linux/highmem.h>
28 #include <linux/console.h>
29
30 #include <xen/interface/xen.h>
31 #include <xen/interface/physdev.h>
32 #include <xen/interface/vcpu.h>
33 #include <xen/interface/sched.h>
34 #include <xen/features.h>
35 #include <xen/page.h>
36
37 #include <asm/paravirt.h>
38 #include <asm/page.h>
39 #include <asm/xen/hypercall.h>
40 #include <asm/xen/hypervisor.h>
41 #include <asm/fixmap.h>
42 #include <asm/processor.h>
43 #include <asm/setup.h>
44 #include <asm/desc.h>
45 #include <asm/pgtable.h>
46 #include <asm/tlbflush.h>
47 #include <asm/reboot.h>
48 #include <asm/pgalloc.h>
49
50 #include "xen-ops.h"
51 #include "mmu.h"
52 #include "multicalls.h"
53
54 EXPORT_SYMBOL_GPL(hypercall_page);
55
56 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info *, xen_vcpu);
57 DEFINE_PER_CPU(struct vcpu_info, xen_vcpu_info);
58
59 /*
60  * Note about cr3 (pagetable base) values:
61  *
62  * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
63  * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
64  * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
65  * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
66  * be self-consistent.
67  *
68  * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
69  * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
70  * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
71  * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
72  */
73 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
74 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
75
76 struct start_info *xen_start_info;
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_start_info);
78
79 struct shared_info xen_dummy_shared_info;
80
81 /*
82  * Point at some empty memory to start with. We map the real shared_info
83  * page as soon as fixmap is up and running.
84  */
85 struct shared_info *HYPERVISOR_shared_info = (void *)&xen_dummy_shared_info;
86
87 /*
88  * Flag to determine whether vcpu info placement is available on all
89  * VCPUs.  We assume it is to start with, and then set it to zero on
90  * the first failure.  This is because it can succeed on some VCPUs
91  * and not others, since it can involve hypervisor memory allocation,
92  * or because the guest failed to guarantee all the appropriate
93  * constraints on all VCPUs (ie buffer can't cross a page boundary).
94  *
95  * Note that any particular CPU may be using a placed vcpu structure,
96  * but we can only optimise if the all are.
97  *
98  * 0: not available, 1: available
99  */
100 static int have_vcpu_info_placement = 1;
101
102 static void xen_vcpu_setup(int cpu)
103 {
104         struct vcpu_register_vcpu_info info;
105         int err;
106         struct vcpu_info *vcpup;
107
108         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
109         per_cpu(xen_vcpu, cpu) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[cpu];
110
111         if (!have_vcpu_info_placement)
112                 return;         /* already tested, not available */
113
114         vcpup = &per_cpu(xen_vcpu_info, cpu);
115
116         info.mfn = virt_to_mfn(vcpup);
117         info.offset = offset_in_page(vcpup);
118
119         printk(KERN_DEBUG "trying to map vcpu_info %d at %p, mfn %llx, offset %d\n",
120                cpu, vcpup, info.mfn, info.offset);
121
122         /* Check to see if the hypervisor will put the vcpu_info
123            structure where we want it, which allows direct access via
124            a percpu-variable. */
125         err = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_register_vcpu_info, cpu, &info);
126
127         if (err) {
128                 printk(KERN_DEBUG "register_vcpu_info failed: err=%d\n", err);
129                 have_vcpu_info_placement = 0;
130         } else {
131                 /* This cpu is using the registered vcpu info, even if
132                    later ones fail to. */
133                 per_cpu(xen_vcpu, cpu) = vcpup;
134
135                 printk(KERN_DEBUG "cpu %d using vcpu_info at %p\n",
136                        cpu, vcpup);
137         }
138 }
139
140 /*
141  * On restore, set the vcpu placement up again.
142  * If it fails, then we're in a bad state, since
143  * we can't back out from using it...
144  */
145 void xen_vcpu_restore(void)
146 {
147         if (have_vcpu_info_placement) {
148                 int cpu;
149
150                 for_each_online_cpu(cpu) {
151                         bool other_cpu = (cpu != smp_processor_id());
152
153                         if (other_cpu &&
154                             HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_down, cpu, NULL))
155                                 BUG();
156
157                         xen_vcpu_setup(cpu);
158
159                         if (other_cpu &&
160                             HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_up, cpu, NULL))
161                                 BUG();
162                 }
163
164                 BUG_ON(!have_vcpu_info_placement);
165         }
166 }
167
168 static void __init xen_banner(void)
169 {
170         unsigned version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
171         struct xen_extraversion extra;
172         HYPERVISOR_xen_version(XENVER_extraversion, &extra);
173
174         printk(KERN_INFO "Booting paravirtualized kernel on %s\n",
175                pv_info.name);
176         printk(KERN_INFO "Xen version: %d.%d%s%s\n",
177                version >> 16, version & 0xffff, extra.extraversion,
178                xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad) ? " (preserve-AD)" : "");
179 }
180
181 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
182                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
183 {
184         unsigned maskedx = ~0;
185
186         /*
187          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
188          * unsupported kernel subsystems as possible.
189          */
190         if (*ax == 1)
191                 maskedx = ~((1 << X86_FEATURE_APIC) |  /* disable APIC */
192                             (1 << X86_FEATURE_ACPI) |  /* disable ACPI */
193                             (1 << X86_FEATURE_MCE)  |  /* disable MCE */
194                             (1 << X86_FEATURE_MCA)  |  /* disable MCA */
195                             (1 << X86_FEATURE_ACC));   /* thermal monitoring */
196
197         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
198                 : "=a" (*ax),
199                   "=b" (*bx),
200                   "=c" (*cx),
201                   "=d" (*dx)
202                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
203         *dx &= maskedx;
204 }
205
206 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
207 {
208         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
209 }
210
211 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
212 {
213         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
214 }
215
216 static unsigned long xen_save_fl(void)
217 {
218         struct vcpu_info *vcpu;
219         unsigned long flags;
220
221         vcpu = x86_read_percpu(xen_vcpu);
222
223         /* flag has opposite sense of mask */
224         flags = !vcpu->evtchn_upcall_mask;
225
226         /* convert to IF type flag
227            -0 -> 0x00000000
228            -1 -> 0xffffffff
229         */
230         return (-flags) & X86_EFLAGS_IF;
231 }
232
233 static void xen_restore_fl(unsigned long flags)
234 {
235         struct vcpu_info *vcpu;
236
237         /* convert from IF type flag */
238         flags = !(flags & X86_EFLAGS_IF);
239
240         /* There's a one instruction preempt window here.  We need to
241            make sure we're don't switch CPUs between getting the vcpu
242            pointer and updating the mask. */
243         preempt_disable();
244         vcpu = x86_read_percpu(xen_vcpu);
245         vcpu->evtchn_upcall_mask = flags;
246         preempt_enable_no_resched();
247
248         /* Doesn't matter if we get preempted here, because any
249            pending event will get dealt with anyway. */
250
251         if (flags == 0) {
252                 preempt_check_resched();
253                 barrier(); /* unmask then check (avoid races) */
254                 if (unlikely(vcpu->evtchn_upcall_pending))
255                         force_evtchn_callback();
256         }
257 }
258
259 static void xen_irq_disable(void)
260 {
261         /* There's a one instruction preempt window here.  We need to
262            make sure we're don't switch CPUs between getting the vcpu
263            pointer and updating the mask. */
264         preempt_disable();
265         x86_read_percpu(xen_vcpu)->evtchn_upcall_mask = 1;
266         preempt_enable_no_resched();
267 }
268
269 static void xen_irq_enable(void)
270 {
271         struct vcpu_info *vcpu;
272
273         /* We don't need to worry about being preempted here, since
274            either a) interrupts are disabled, so no preemption, or b)
275            the caller is confused and is trying to re-enable interrupts
276            on an indeterminate processor. */
277
278         vcpu = x86_read_percpu(xen_vcpu);
279         vcpu->evtchn_upcall_mask = 0;
280
281         /* Doesn't matter if we get preempted here, because any
282            pending event will get dealt with anyway. */
283
284         barrier(); /* unmask then check (avoid races) */
285         if (unlikely(vcpu->evtchn_upcall_pending))
286                 force_evtchn_callback();
287 }
288
289 static void xen_safe_halt(void)
290 {
291         /* Blocking includes an implicit local_irq_enable(). */
292         if (HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_block, NULL) != 0)
293                 BUG();
294 }
295
296 static void xen_halt(void)
297 {
298         if (irqs_disabled())
299                 HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_down, smp_processor_id(), NULL);
300         else
301                 xen_safe_halt();
302 }
303
304 static void xen_leave_lazy(void)
305 {
306         paravirt_leave_lazy(paravirt_get_lazy_mode());
307         xen_mc_flush();
308 }
309
310 static unsigned long xen_store_tr(void)
311 {
312         return 0;
313 }
314
315 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
316 {
317         struct mmuext_op *op;
318         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
319
320         op = mcs.args;
321         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
322         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
323         op->arg2.nr_ents = entries;
324
325         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
326
327         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
328 }
329
330 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
331 {
332         unsigned long *frames;
333         unsigned long va = dtr->address;
334         unsigned int size = dtr->size + 1;
335         unsigned pages = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
336         int f;
337         struct multicall_space mcs;
338
339         /* A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
340            8-byte entries, or 16 4k pages.. */
341
342         BUG_ON(size > 65536);
343         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
344
345         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*frames) * pages);
346         frames = mcs.args;
347
348         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
349                 frames[f] = virt_to_mfn(va);
350                 make_lowmem_page_readonly((void *)va);
351         }
352
353         MULTI_set_gdt(mcs.mc, frames, size / sizeof(struct desc_struct));
354
355         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
356 }
357
358 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
359                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
360 {
361         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
362         xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
363         struct multicall_space mc = __xen_mc_entry(0);
364
365         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
366 }
367
368 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
369 {
370         xen_mc_batch();
371
372         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
373         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
374         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
375
376         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
377
378         /*
379          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone,
380          * it means we're in a context switch, and %gs has just been
381          * saved.  This means we can zero it out to prevent faults on
382          * exit from the hypervisor if the next process has no %gs.
383          * Either way, it has been saved, and the new value will get
384          * loaded properly.  This will go away as soon as Xen has been
385          * modified to not save/restore %gs for normal hypercalls.
386          */
387         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU)
388                 loadsegment(gs, 0);
389 }
390
391 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
392                                 const void *ptr)
393 {
394         unsigned long lp = (unsigned long)&dt[entrynum];
395         xmaddr_t mach_lp = virt_to_machine(lp);
396         u64 entry = *(u64 *)ptr;
397
398         preempt_disable();
399
400         xen_mc_flush();
401         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
402                 BUG();
403
404         preempt_enable();
405 }
406
407 static int cvt_gate_to_trap(int vector, u32 low, u32 high,
408                             struct trap_info *info)
409 {
410         u8 type, dpl;
411
412         type = (high >> 8) & 0x1f;
413         dpl = (high >> 13) & 3;
414
415         if (type != 0xf && type != 0xe)
416                 return 0;
417
418         info->vector = vector;
419         info->address = (high & 0xffff0000) | (low & 0x0000ffff);
420         info->cs = low >> 16;
421         info->flags = dpl;
422         /* interrupt gates clear IF */
423         if (type == 0xe)
424                 info->flags |= 4;
425
426         return 1;
427 }
428
429 /* Locations of each CPU's IDT */
430 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
431
432 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
433    also update Xen. */
434 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
435 {
436         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
437         unsigned long start, end;
438
439         preempt_disable();
440
441         start = __get_cpu_var(idt_desc).address;
442         end = start + __get_cpu_var(idt_desc).size + 1;
443
444         xen_mc_flush();
445
446         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
447
448         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
449                 struct trap_info info[2];
450                 u32 *desc = (u32 *)g;
451
452                 info[1].address = 0;
453
454                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, desc[0], desc[1], &info[0]))
455                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
456                                 BUG();
457         }
458
459         preempt_enable();
460 }
461
462 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
463                                   struct trap_info *traps)
464 {
465         unsigned in, out, count;
466
467         count = (desc->size+1) / 8;
468         BUG_ON(count > 256);
469
470         for (in = out = 0; in < count; in++) {
471                 const u32 *entry = (u32 *)(desc->address + in * 8);
472
473                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry[0], entry[1], &traps[out]))
474                         out++;
475         }
476         traps[out].address = 0;
477 }
478
479 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
480 {
481         const struct desc_ptr *desc = &__get_cpu_var(idt_desc);
482
483         xen_convert_trap_info(desc, traps);
484 }
485
486 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
487    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
488    it avoids allocation, and saves stack space). */
489 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
490 {
491         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
492         static struct trap_info traps[257];
493
494         spin_lock(&lock);
495
496         __get_cpu_var(idt_desc) = *desc;
497
498         xen_convert_trap_info(desc, traps);
499
500         xen_mc_flush();
501         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
502                 BUG();
503
504         spin_unlock(&lock);
505 }
506
507 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
508    they're handled differently. */
509 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
510                                 const void *desc, int type)
511 {
512         preempt_disable();
513
514         switch (type) {
515         case DESC_LDT:
516         case DESC_TSS:
517                 /* ignore */
518                 break;
519
520         default: {
521                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
522
523                 xen_mc_flush();
524                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
525                         BUG();
526         }
527
528         }
529
530         preempt_enable();
531 }
532
533 static void xen_load_sp0(struct tss_struct *tss,
534                           struct thread_struct *thread)
535 {
536         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(0);
537         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, thread->sp0);
538         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
539 }
540
541 static void xen_set_iopl_mask(unsigned mask)
542 {
543         struct physdev_set_iopl set_iopl;
544
545         /* Force the change at ring 0. */
546         set_iopl.iopl = (mask == 0) ? 1 : (mask >> 12) & 3;
547         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
548 }
549
550 static void xen_io_delay(void)
551 {
552 }
553
554 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
555 static u32 xen_apic_read(unsigned long reg)
556 {
557         return 0;
558 }
559
560 static void xen_apic_write(unsigned long reg, u32 val)
561 {
562         /* Warn to see if there's any stray references */
563         WARN_ON(1);
564 }
565 #endif
566
567 static void xen_flush_tlb(void)
568 {
569         struct mmuext_op *op;
570         struct multicall_space mcs;
571
572         preempt_disable();
573
574         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
575
576         op = mcs.args;
577         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
578         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
579
580         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
581
582         preempt_enable();
583 }
584
585 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
586 {
587         struct mmuext_op *op;
588         struct multicall_space mcs;
589
590         preempt_disable();
591
592         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
593         op = mcs.args;
594         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
595         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
596         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
597
598         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
599
600         preempt_enable();
601 }
602
603 static void xen_flush_tlb_others(const cpumask_t *cpus, struct mm_struct *mm,
604                                  unsigned long va)
605 {
606         struct {
607                 struct mmuext_op op;
608                 cpumask_t mask;
609         } *args;
610         cpumask_t cpumask = *cpus;
611         struct multicall_space mcs;
612
613         /*
614          * A couple of (to be removed) sanity checks:
615          *
616          * - current CPU must not be in mask
617          * - mask must exist :)
618          */
619         BUG_ON(cpus_empty(cpumask));
620         BUG_ON(cpu_isset(smp_processor_id(), cpumask));
621         BUG_ON(!mm);
622
623         /* If a CPU which we ran on has gone down, OK. */
624         cpus_and(cpumask, cpumask, cpu_online_map);
625         if (cpus_empty(cpumask))
626                 return;
627
628         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
629         args = mcs.args;
630         args->mask = cpumask;
631         args->op.arg2.vcpumask = &args->mask;
632
633         if (va == TLB_FLUSH_ALL) {
634                 args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
635         } else {
636                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
637                 args->op.arg1.linear_addr = va;
638         }
639
640         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
641
642         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
643 }
644
645 static void xen_clts(void)
646 {
647         struct multicall_space mcs;
648
649         mcs = xen_mc_entry(0);
650
651         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, 0);
652
653         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
654 }
655
656 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
657 {
658         struct multicall_space mcs;
659
660         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
661            ignored. */
662         mcs = xen_mc_entry(0);
663
664         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
665
666         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
667 }
668
669 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
670 {
671         x86_read_percpu(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
672 }
673
674 static unsigned long xen_read_cr2(void)
675 {
676         return x86_read_percpu(xen_vcpu)->arch.cr2;
677 }
678
679 static unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
680 {
681         return x86_read_percpu(xen_vcpu_info.arch.cr2);
682 }
683
684 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
685 {
686         cr4 &= ~X86_CR4_PGE;
687         cr4 &= ~X86_CR4_PSE;
688
689         native_write_cr4(cr4);
690 }
691
692 static unsigned long xen_read_cr3(void)
693 {
694         return x86_read_percpu(xen_cr3);
695 }
696
697 static void set_current_cr3(void *v)
698 {
699         x86_write_percpu(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
700 }
701
702 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
703 {
704         struct mmuext_op *op;
705         struct multicall_space mcs;
706         unsigned long mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
707
708         BUG_ON(preemptible());
709
710         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));  /* disables interrupts */
711
712         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
713            respect to ipis */
714         x86_write_percpu(xen_cr3, cr3);
715
716         op = mcs.args;
717         op->cmd = MMUEXT_NEW_BASEPTR;
718         op->arg1.mfn = mfn;
719
720         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
721
722         /* Update xen_update_cr3 once the batch has actually
723            been submitted. */
724         xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
725
726         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
727 }
728
729 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
730    everything is pinned. */
731 static __init void xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, u32 pfn)
732 {
733 #ifdef CONFIG_FLATMEM
734         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
735 #endif
736         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
737 }
738
739 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
740    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
741 static void xen_release_pte_init(u32 pfn)
742 {
743         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
744 }
745
746 static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
747 {
748         struct mmuext_op op;
749         op.cmd = cmd;
750         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
751         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
752                 BUG();
753 }
754
755 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
756    attached to a pinned pagetable. */
757 static void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, u32 pfn, unsigned level)
758 {
759         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
760
761         if (PagePinned(virt_to_page(mm->pgd))) {
762                 SetPagePinned(page);
763
764                 if (!PageHighMem(page)) {
765                         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
766                         if (level == PT_PTE)
767                                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
768                 } else
769                         /* make sure there are no stray mappings of
770                            this page */
771                         kmap_flush_unused();
772         }
773 }
774
775 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, u32 pfn)
776 {
777         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
778 }
779
780 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, u32 pfn)
781 {
782         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
783 }
784
785 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
786 static void xen_release_ptpage(u32 pfn, unsigned level)
787 {
788         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
789
790         if (PagePinned(page)) {
791                 if (!PageHighMem(page)) {
792                         if (level == PT_PTE)
793                                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
794                         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
795                 }
796                 ClearPagePinned(page);
797         }
798 }
799
800 static void xen_release_pte(u32 pfn)
801 {
802         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
803 }
804
805 static void xen_release_pmd(u32 pfn)
806 {
807         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
808 }
809
810 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
811 static void *xen_kmap_atomic_pte(struct page *page, enum km_type type)
812 {
813         pgprot_t prot = PAGE_KERNEL;
814
815         if (PagePinned(page))
816                 prot = PAGE_KERNEL_RO;
817
818         if (0 && PageHighMem(page))
819                 printk("mapping highpte %lx type %d prot %s\n",
820                        page_to_pfn(page), type,
821                        (unsigned long)pgprot_val(prot) & _PAGE_RW ? "WRITE" : "READ");
822
823         return kmap_atomic_prot(page, type, prot);
824 }
825 #endif
826
827 static __init pte_t mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
828 {
829         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
830         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
831                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
832                                pte_val_ma(pte));
833
834         return pte;
835 }
836
837 /* Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
838    doesn't allow RO pagetable pages to be remapped RW */
839 static __init void xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
840 {
841         pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
842
843         xen_set_pte(ptep, pte);
844 }
845
846 static __init void xen_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
847 {
848         pgd_t *xen_pgd = (pgd_t *)xen_start_info->pt_base;
849         int i;
850
851         /* special set_pte for pagetable initialization */
852         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte_init;
853
854         init_mm.pgd = base;
855         /*
856          * copy top-level of Xen-supplied pagetable into place.  This
857          * is a stand-in while we copy the pmd pages.
858          */
859         memcpy(base, xen_pgd, PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
860
861         /*
862          * For PAE, need to allocate new pmds, rather than
863          * share Xen's, since Xen doesn't like pmd's being
864          * shared between address spaces.
865          */
866         for (i = 0; i < PTRS_PER_PGD; i++) {
867                 if (pgd_val_ma(xen_pgd[i]) & _PAGE_PRESENT) {
868                         pmd_t *pmd = (pmd_t *)alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
869
870                         memcpy(pmd, (void *)pgd_page_vaddr(xen_pgd[i]),
871                                PAGE_SIZE);
872
873                         make_lowmem_page_readonly(pmd);
874
875                         set_pgd(&base[i], __pgd(1 + __pa(pmd)));
876                 } else
877                         pgd_clear(&base[i]);
878         }
879
880         /* make sure zero_page is mapped RO so we can use it in pagetables */
881         make_lowmem_page_readonly(empty_zero_page);
882         make_lowmem_page_readonly(base);
883         /*
884          * Switch to new pagetable.  This is done before
885          * pagetable_init has done anything so that the new pages
886          * added to the table can be prepared properly for Xen.
887          */
888         xen_write_cr3(__pa(base));
889
890         /* Unpin initial Xen pagetable */
891         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
892                           PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base)));
893 }
894
895 void xen_setup_shared_info(void)
896 {
897         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
898                 unsigned long addr = fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
899
900                 /*
901                  * Create a mapping for the shared info page.
902                  * Should be set_fixmap(), but shared_info is a machine
903                  * address with no corresponding pseudo-phys address.
904                  */
905                 set_pte_mfn(addr,
906                             PFN_DOWN(xen_start_info->shared_info),
907                             PAGE_KERNEL);
908
909                 HYPERVISOR_shared_info = (struct shared_info *)addr;
910         } else
911                 HYPERVISOR_shared_info =
912                         (struct shared_info *)__va(xen_start_info->shared_info);
913
914 #ifndef CONFIG_SMP
915         /* In UP this is as good a place as any to set up shared info */
916         xen_setup_vcpu_info_placement();
917 #endif
918
919         xen_setup_mfn_list_list();
920 }
921
922 static __init void xen_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
923 {
924         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
925            (which it hasn't) */
926         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
927         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
928         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
929         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
930         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
931
932         xen_setup_shared_info();
933
934         /* Actually pin the pagetable down, but we can't set PG_pinned
935            yet because the page structures don't exist yet. */
936         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(base)));
937 }
938
939 static __init void xen_post_allocator_init(void)
940 {
941         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
942         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
943
944         xen_mark_init_mm_pinned();
945 }
946
947 /* This is called once we have the cpu_possible_map */
948 void xen_setup_vcpu_info_placement(void)
949 {
950         int cpu;
951
952         for_each_possible_cpu(cpu)
953                 xen_vcpu_setup(cpu);
954
955         /* xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
956            percpu area for all cpus, so make use of it */
957         if (have_vcpu_info_placement) {
958                 printk(KERN_INFO "Xen: using vcpu_info placement\n");
959
960                 pv_irq_ops.save_fl = xen_save_fl_direct;
961                 pv_irq_ops.restore_fl = xen_restore_fl_direct;
962                 pv_irq_ops.irq_disable = xen_irq_disable_direct;
963                 pv_irq_ops.irq_enable = xen_irq_enable_direct;
964                 pv_mmu_ops.read_cr2 = xen_read_cr2_direct;
965         }
966 }
967
968 static unsigned xen_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insnbuf,
969                           unsigned long addr, unsigned len)
970 {
971         char *start, *end, *reloc;
972         unsigned ret;
973
974         start = end = reloc = NULL;
975
976 #define SITE(op, x)                                                     \
977         case PARAVIRT_PATCH(op.x):                                      \
978         if (have_vcpu_info_placement) {                                 \
979                 start = (char *)xen_##x##_direct;                       \
980                 end = xen_##x##_direct_end;                             \
981                 reloc = xen_##x##_direct_reloc;                         \
982         }                                                               \
983         goto patch_site
984
985         switch (type) {
986                 SITE(pv_irq_ops, irq_enable);
987                 SITE(pv_irq_ops, irq_disable);
988                 SITE(pv_irq_ops, save_fl);
989                 SITE(pv_irq_ops, restore_fl);
990 #undef SITE
991
992         patch_site:
993                 if (start == NULL || (end-start) > len)
994                         goto default_patch;
995
996                 ret = paravirt_patch_insns(insnbuf, len, start, end);
997
998                 /* Note: because reloc is assigned from something that
999                    appears to be an array, gcc assumes it's non-null,
1000                    but doesn't know its relationship with start and
1001                    end. */
1002                 if (reloc > start && reloc < end) {
1003                         int reloc_off = reloc - start;
1004                         long *relocp = (long *)(insnbuf + reloc_off);
1005                         long delta = start - (char *)addr;
1006
1007                         *relocp += delta;
1008                 }
1009                 break;
1010
1011         default_patch:
1012         default:
1013                 ret = paravirt_patch_default(type, clobbers, insnbuf,
1014                                              addr, len);
1015                 break;
1016         }
1017
1018         return ret;
1019 }
1020
1021 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, unsigned long phys, pgprot_t prot)
1022 {
1023         pte_t pte;
1024
1025         phys >>= PAGE_SHIFT;
1026
1027         switch (idx) {
1028         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
1029 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
1030         case FIX_F00F_IDT:
1031 #endif
1032         case FIX_WP_TEST:
1033         case FIX_VDSO:
1034 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1035         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
1036 #endif
1037                 pte = pfn_pte(phys, prot);
1038                 break;
1039
1040         default:
1041                 pte = mfn_pte(phys, prot);
1042                 break;
1043         }
1044
1045         __native_set_fixmap(idx, pte);
1046 }
1047
1048 static const struct pv_info xen_info __initdata = {
1049         .paravirt_enabled = 1,
1050         .shared_kernel_pmd = 0,
1051
1052         .name = "Xen",
1053 };
1054
1055 static const struct pv_init_ops xen_init_ops __initdata = {
1056         .patch = xen_patch,
1057
1058         .banner = xen_banner,
1059         .memory_setup = xen_memory_setup,
1060         .arch_setup = xen_arch_setup,
1061         .post_allocator_init = xen_post_allocator_init,
1062 };
1063
1064 static const struct pv_time_ops xen_time_ops __initdata = {
1065         .time_init = xen_time_init,
1066
1067         .set_wallclock = xen_set_wallclock,
1068         .get_wallclock = xen_get_wallclock,
1069         .get_tsc_khz = xen_tsc_khz,
1070         .sched_clock = xen_sched_clock,
1071 };
1072
1073 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initdata = {
1074         .cpuid = xen_cpuid,
1075
1076         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1077         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1078
1079         .clts = xen_clts,
1080
1081         .read_cr0 = native_read_cr0,
1082         .write_cr0 = xen_write_cr0,
1083
1084         .read_cr4 = native_read_cr4,
1085         .read_cr4_safe = native_read_cr4_safe,
1086         .write_cr4 = xen_write_cr4,
1087
1088         .wbinvd = native_wbinvd,
1089
1090         .read_msr = native_read_msr_safe,
1091         .write_msr = native_write_msr_safe,
1092         .read_tsc = native_read_tsc,
1093         .read_pmc = native_read_pmc,
1094
1095         .iret = xen_iret,
1096         .irq_enable_sysexit = xen_sysexit,
1097
1098         .load_tr_desc = paravirt_nop,
1099         .set_ldt = xen_set_ldt,
1100         .load_gdt = xen_load_gdt,
1101         .load_idt = xen_load_idt,
1102         .load_tls = xen_load_tls,
1103
1104         .store_gdt = native_store_gdt,
1105         .store_idt = native_store_idt,
1106         .store_tr = xen_store_tr,
1107
1108         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1109         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1110         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1111         .load_sp0 = xen_load_sp0,
1112
1113         .set_iopl_mask = xen_set_iopl_mask,
1114         .io_delay = xen_io_delay,
1115
1116         .lazy_mode = {
1117                 .enter = paravirt_enter_lazy_cpu,
1118                 .leave = xen_leave_lazy,
1119         },
1120 };
1121
1122 static const struct pv_irq_ops xen_irq_ops __initdata = {
1123         .init_IRQ = xen_init_IRQ,
1124         .save_fl = xen_save_fl,
1125         .restore_fl = xen_restore_fl,
1126         .irq_disable = xen_irq_disable,
1127         .irq_enable = xen_irq_enable,
1128         .safe_halt = xen_safe_halt,
1129         .halt = xen_halt,
1130 #ifdef CONFIG_X86_64
1131         .adjust_exception_frame = paravirt_nop,
1132 #endif
1133 };
1134
1135 static const struct pv_apic_ops xen_apic_ops __initdata = {
1136 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1137         .apic_write = xen_apic_write,
1138         .apic_write_atomic = xen_apic_write,
1139         .apic_read = xen_apic_read,
1140         .setup_boot_clock = paravirt_nop,
1141         .setup_secondary_clock = paravirt_nop,
1142         .startup_ipi_hook = paravirt_nop,
1143 #endif
1144 };
1145
1146 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initdata = {
1147         .pagetable_setup_start = xen_pagetable_setup_start,
1148         .pagetable_setup_done = xen_pagetable_setup_done,
1149
1150         .read_cr2 = xen_read_cr2,
1151         .write_cr2 = xen_write_cr2,
1152
1153         .read_cr3 = xen_read_cr3,
1154         .write_cr3 = xen_write_cr3,
1155
1156         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
1157         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
1158         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
1159         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
1160
1161         .pte_update = paravirt_nop,
1162         .pte_update_defer = paravirt_nop,
1163
1164         .pgd_alloc = __paravirt_pgd_alloc,
1165         .pgd_free = paravirt_nop,
1166
1167         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
1168         .release_pte = xen_release_pte_init,
1169         .alloc_pmd = xen_alloc_pte_init,
1170         .alloc_pmd_clone = paravirt_nop,
1171         .release_pmd = xen_release_pte_init,
1172
1173 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
1174         .kmap_atomic_pte = xen_kmap_atomic_pte,
1175 #endif
1176
1177         .set_pte = NULL,        /* see xen_pagetable_setup_* */
1178         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
1179         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
1180
1181         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
1182         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
1183
1184         .pte_val = xen_pte_val,
1185         .pte_flags = native_pte_val,
1186         .pgd_val = xen_pgd_val,
1187
1188         .make_pte = xen_make_pte,
1189         .make_pgd = xen_make_pgd,
1190
1191         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
1192         .set_pte_present = xen_set_pte_at,
1193         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
1194         .pte_clear = xen_pte_clear,
1195         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
1196
1197         .make_pmd = xen_make_pmd,
1198         .pmd_val = xen_pmd_val,
1199
1200         .activate_mm = xen_activate_mm,
1201         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
1202         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
1203
1204         .lazy_mode = {
1205                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
1206                 .leave = xen_leave_lazy,
1207         },
1208
1209         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
1210 };
1211
1212 #ifdef CONFIG_SMP
1213 static const struct smp_ops xen_smp_ops __initdata = {
1214         .smp_prepare_boot_cpu = xen_smp_prepare_boot_cpu,
1215         .smp_prepare_cpus = xen_smp_prepare_cpus,
1216         .cpu_up = xen_cpu_up,
1217         .smp_cpus_done = xen_smp_cpus_done,
1218
1219         .smp_send_stop = xen_smp_send_stop,
1220         .smp_send_reschedule = xen_smp_send_reschedule,
1221
1222         .send_call_func_ipi = xen_smp_send_call_function_ipi,
1223         .send_call_func_single_ipi = xen_smp_send_call_function_single_ipi,
1224 };
1225 #endif  /* CONFIG_SMP */
1226
1227 static void xen_reboot(int reason)
1228 {
1229         struct sched_shutdown r = { .reason = reason };
1230
1231 #ifdef CONFIG_SMP
1232         smp_send_stop();
1233 #endif
1234
1235         if (HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_shutdown, &r))
1236                 BUG();
1237 }
1238
1239 static void xen_restart(char *msg)
1240 {
1241         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1242 }
1243
1244 static void xen_emergency_restart(void)
1245 {
1246         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1247 }
1248
1249 static void xen_machine_halt(void)
1250 {
1251         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1252 }
1253
1254 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1255 {
1256         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1257 }
1258
1259 static const struct machine_ops __initdata xen_machine_ops = {
1260         .restart = xen_restart,
1261         .halt = xen_machine_halt,
1262         .power_off = xen_machine_halt,
1263         .shutdown = xen_machine_halt,
1264         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1265         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1266 };
1267
1268
1269 static void __init xen_reserve_top(void)
1270 {
1271         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1272         struct xen_platform_parameters pp;
1273
1274         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1275                 top = pp.virt_start;
1276
1277         reserve_top_address(-top + 2 * PAGE_SIZE);
1278 }
1279
1280 /* First C function to be called on Xen boot */
1281 asmlinkage void __init xen_start_kernel(void)
1282 {
1283         pgd_t *pgd;
1284
1285         if (!xen_start_info)
1286                 return;
1287
1288         BUG_ON(memcmp(xen_start_info->magic, "xen-3", 5) != 0);
1289
1290         xen_setup_features();
1291
1292         /* Install Xen paravirt ops */
1293         pv_info = xen_info;
1294         pv_init_ops = xen_init_ops;
1295         pv_time_ops = xen_time_ops;
1296         pv_cpu_ops = xen_cpu_ops;
1297         pv_irq_ops = xen_irq_ops;
1298         pv_apic_ops = xen_apic_ops;
1299         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
1300
1301         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1302                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_start = xen_ptep_modify_prot_start;
1303                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_commit = xen_ptep_modify_prot_commit;
1304         }
1305
1306         machine_ops = xen_machine_ops;
1307
1308 #ifdef CONFIG_SMP
1309         smp_ops = xen_smp_ops;
1310 #endif
1311
1312         /* Get mfn list */
1313         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1314                 xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1315
1316         pgd = (pgd_t *)xen_start_info->pt_base;
1317
1318         init_pg_tables_start = __pa(pgd);
1319         init_pg_tables_end = __pa(pgd) + xen_start_info->nr_pt_frames*PAGE_SIZE;
1320         max_pfn_mapped = (init_pg_tables_end + 512*1024) >> PAGE_SHIFT;
1321
1322         init_mm.pgd = pgd; /* use the Xen pagetables to start */
1323
1324         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1325
1326         x86_write_percpu(xen_cr3, __pa(pgd));
1327         x86_write_percpu(xen_current_cr3, __pa(pgd));
1328
1329         /* Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have a
1330            possible map and a non-dummy shared_info. */
1331         per_cpu(xen_vcpu, 0) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[0];
1332
1333         pv_info.kernel_rpl = 1;
1334         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1335                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1336
1337         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1338         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1339         if (!is_initial_xendomain())
1340                 __supported_pte_mask &= ~(_PAGE_PWT | _PAGE_PCD);
1341
1342         /* set the limit of our address space */
1343         xen_reserve_top();
1344
1345         /* set up basic CPUID stuff */
1346         cpu_detect(&new_cpu_data);
1347         new_cpu_data.hard_math = 1;
1348         new_cpu_data.x86_capability[0] = cpuid_edx(1);
1349
1350         /* Poke various useful things into boot_params */
1351         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1352         boot_params.hdr.ramdisk_image = xen_start_info->mod_start
1353                 ? __pa(xen_start_info->mod_start) : 0;
1354         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1355
1356         if (!is_initial_xendomain()) {
1357                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1358                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1359                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1360         }
1361
1362         /* Start the world */
1363         i386_start_kernel();
1364 }