xen: Delay remapping memory of pv-domain
[cascardo/linux.git] / arch / x86 / xen / mmu.c
1 /*
2  * Xen mmu operations
3  *
4  * This file contains the various mmu fetch and update operations.
5  * The most important job they must perform is the mapping between the
6  * domain's pfn and the overall machine mfns.
7  *
8  * Xen allows guests to directly update the pagetable, in a controlled
9  * fashion.  In other words, the guest modifies the same pagetable
10  * that the CPU actually uses, which eliminates the overhead of having
11  * a separate shadow pagetable.
12  *
13  * In order to allow this, it falls on the guest domain to map its
14  * notion of a "physical" pfn - which is just a domain-local linear
15  * address - into a real "machine address" which the CPU's MMU can
16  * use.
17  *
18  * A pgd_t/pmd_t/pte_t will typically contain an mfn, and so can be
19  * inserted directly into the pagetable.  When creating a new
20  * pte/pmd/pgd, it converts the passed pfn into an mfn.  Conversely,
21  * when reading the content back with __(pgd|pmd|pte)_val, it converts
22  * the mfn back into a pfn.
23  *
24  * The other constraint is that all pages which make up a pagetable
25  * must be mapped read-only in the guest.  This prevents uncontrolled
26  * guest updates to the pagetable.  Xen strictly enforces this, and
27  * will disallow any pagetable update which will end up mapping a
28  * pagetable page RW, and will disallow using any writable page as a
29  * pagetable.
30  *
31  * Naively, when loading %cr3 with the base of a new pagetable, Xen
32  * would need to validate the whole pagetable before going on.
33  * Naturally, this is quite slow.  The solution is to "pin" a
34  * pagetable, which enforces all the constraints on the pagetable even
35  * when it is not actively in use.  This menas that Xen can be assured
36  * that it is still valid when you do load it into %cr3, and doesn't
37  * need to revalidate it.
38  *
39  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
40  */
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/highmem.h>
43 #include <linux/debugfs.h>
44 #include <linux/bug.h>
45 #include <linux/vmalloc.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/gfp.h>
48 #include <linux/memblock.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/crash_dump.h>
51
52 #include <trace/events/xen.h>
53
54 #include <asm/pgtable.h>
55 #include <asm/tlbflush.h>
56 #include <asm/fixmap.h>
57 #include <asm/mmu_context.h>
58 #include <asm/setup.h>
59 #include <asm/paravirt.h>
60 #include <asm/e820.h>
61 #include <asm/linkage.h>
62 #include <asm/page.h>
63 #include <asm/init.h>
64 #include <asm/pat.h>
65 #include <asm/smp.h>
66
67 #include <asm/xen/hypercall.h>
68 #include <asm/xen/hypervisor.h>
69
70 #include <xen/xen.h>
71 #include <xen/page.h>
72 #include <xen/interface/xen.h>
73 #include <xen/interface/hvm/hvm_op.h>
74 #include <xen/interface/version.h>
75 #include <xen/interface/memory.h>
76 #include <xen/hvc-console.h>
77
78 #include "multicalls.h"
79 #include "mmu.h"
80 #include "debugfs.h"
81
82 /*
83  * Protects atomic reservation decrease/increase against concurrent increases.
84  * Also protects non-atomic updates of current_pages and balloon lists.
85  */
86 DEFINE_SPINLOCK(xen_reservation_lock);
87
88 #ifdef CONFIG_X86_32
89 /*
90  * Identity map, in addition to plain kernel map.  This needs to be
91  * large enough to allocate page table pages to allocate the rest.
92  * Each page can map 2MB.
93  */
94 #define LEVEL1_IDENT_ENTRIES    (PTRS_PER_PTE * 4)
95 static RESERVE_BRK_ARRAY(pte_t, level1_ident_pgt, LEVEL1_IDENT_ENTRIES);
96 #endif
97 #ifdef CONFIG_X86_64
98 /* l3 pud for userspace vsyscall mapping */
99 static pud_t level3_user_vsyscall[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
100 #endif /* CONFIG_X86_64 */
101
102 /*
103  * Note about cr3 (pagetable base) values:
104  *
105  * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
106  * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
107  * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
108  * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
109  * be self-consistent.
110  *
111  * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
112  * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
113  * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
114  * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
115  */
116 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
117 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
118
119
120 /*
121  * Just beyond the highest usermode address.  STACK_TOP_MAX has a
122  * redzone above it, so round it up to a PGD boundary.
123  */
124 #define USER_LIMIT      ((STACK_TOP_MAX + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK)
125
126 unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr)
127 {
128         xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(vaddr);
129
130         return PFN_DOWN(maddr.maddr);
131 }
132
133 xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *vaddr)
134 {
135         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
136         unsigned int level;
137         pte_t *pte;
138         unsigned offset;
139
140         /*
141          * if the PFN is in the linear mapped vaddr range, we can just use
142          * the (quick) virt_to_machine() p2m lookup
143          */
144         if (virt_addr_valid(vaddr))
145                 return virt_to_machine(vaddr);
146
147         /* otherwise we have to do a (slower) full page-table walk */
148
149         pte = lookup_address(address, &level);
150         BUG_ON(pte == NULL);
151         offset = address & ~PAGE_MASK;
152         return XMADDR(((phys_addr_t)pte_mfn(*pte) << PAGE_SHIFT) + offset);
153 }
154 EXPORT_SYMBOL_GPL(arbitrary_virt_to_machine);
155
156 void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr)
157 {
158         pte_t *pte, ptev;
159         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
160         unsigned int level;
161
162         pte = lookup_address(address, &level);
163         if (pte == NULL)
164                 return;         /* vaddr missing */
165
166         ptev = pte_wrprotect(*pte);
167
168         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
169                 BUG();
170 }
171
172 void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr)
173 {
174         pte_t *pte, ptev;
175         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
176         unsigned int level;
177
178         pte = lookup_address(address, &level);
179         if (pte == NULL)
180                 return;         /* vaddr missing */
181
182         ptev = pte_mkwrite(*pte);
183
184         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
185                 BUG();
186 }
187
188
189 static bool xen_page_pinned(void *ptr)
190 {
191         struct page *page = virt_to_page(ptr);
192
193         return PagePinned(page);
194 }
195
196 void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid)
197 {
198         struct multicall_space mcs;
199         struct mmu_update *u;
200
201         trace_xen_mmu_set_domain_pte(ptep, pteval, domid);
202
203         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*u));
204         u = mcs.args;
205
206         /* ptep might be kmapped when using 32-bit HIGHPTE */
207         u->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
208         u->val = pte_val_ma(pteval);
209
210         MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, domid);
211
212         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
213 }
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_set_domain_pte);
215
216 static void xen_extend_mmu_update(const struct mmu_update *update)
217 {
218         struct multicall_space mcs;
219         struct mmu_update *u;
220
221         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmu_update, sizeof(*u));
222
223         if (mcs.mc != NULL) {
224                 mcs.mc->args[1]++;
225         } else {
226                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
227                 MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
228         }
229
230         u = mcs.args;
231         *u = *update;
232 }
233
234 static void xen_extend_mmuext_op(const struct mmuext_op *op)
235 {
236         struct multicall_space mcs;
237         struct mmuext_op *u;
238
239         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmuext_op, sizeof(*u));
240
241         if (mcs.mc != NULL) {
242                 mcs.mc->args[1]++;
243         } else {
244                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
245                 MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
246         }
247
248         u = mcs.args;
249         *u = *op;
250 }
251
252 static void xen_set_pmd_hyper(pmd_t *ptr, pmd_t val)
253 {
254         struct mmu_update u;
255
256         preempt_disable();
257
258         xen_mc_batch();
259
260         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
261         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
262         u.val = pmd_val_ma(val);
263         xen_extend_mmu_update(&u);
264
265         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
266
267         preempt_enable();
268 }
269
270 static void xen_set_pmd(pmd_t *ptr, pmd_t val)
271 {
272         trace_xen_mmu_set_pmd(ptr, val);
273
274         /* If page is not pinned, we can just update the entry
275            directly */
276         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
277                 *ptr = val;
278                 return;
279         }
280
281         xen_set_pmd_hyper(ptr, val);
282 }
283
284 /*
285  * Associate a virtual page frame with a given physical page frame
286  * and protection flags for that frame.
287  */
288 void set_pte_mfn(unsigned long vaddr, unsigned long mfn, pgprot_t flags)
289 {
290         set_pte_vaddr(vaddr, mfn_pte(mfn, flags));
291 }
292
293 static bool xen_batched_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
294 {
295         struct mmu_update u;
296
297         if (paravirt_get_lazy_mode() != PARAVIRT_LAZY_MMU)
298                 return false;
299
300         xen_mc_batch();
301
302         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
303         u.val = pte_val_ma(pteval);
304         xen_extend_mmu_update(&u);
305
306         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
307
308         return true;
309 }
310
311 static inline void __xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
312 {
313         if (!xen_batched_set_pte(ptep, pteval)) {
314                 /*
315                  * Could call native_set_pte() here and trap and
316                  * emulate the PTE write but with 32-bit guests this
317                  * needs two traps (one for each of the two 32-bit
318                  * words in the PTE) so do one hypercall directly
319                  * instead.
320                  */
321                 struct mmu_update u;
322
323                 u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
324                 u.val = pte_val_ma(pteval);
325                 HYPERVISOR_mmu_update(&u, 1, NULL, DOMID_SELF);
326         }
327 }
328
329 static void xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
330 {
331         trace_xen_mmu_set_pte(ptep, pteval);
332         __xen_set_pte(ptep, pteval);
333 }
334
335 static void xen_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
336                     pte_t *ptep, pte_t pteval)
337 {
338         trace_xen_mmu_set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
339         __xen_set_pte(ptep, pteval);
340 }
341
342 pte_t xen_ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
343                                  unsigned long addr, pte_t *ptep)
344 {
345         /* Just return the pte as-is.  We preserve the bits on commit */
346         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_start(mm, addr, ptep, *ptep);
347         return *ptep;
348 }
349
350 void xen_ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
351                                  pte_t *ptep, pte_t pte)
352 {
353         struct mmu_update u;
354
355         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_commit(mm, addr, ptep, pte);
356         xen_mc_batch();
357
358         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD;
359         u.val = pte_val_ma(pte);
360         xen_extend_mmu_update(&u);
361
362         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
363 }
364
365 /* Assume pteval_t is equivalent to all the other *val_t types. */
366 static pteval_t pte_mfn_to_pfn(pteval_t val)
367 {
368         if (val & _PAGE_PRESENT) {
369                 unsigned long mfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
370                 unsigned long pfn = mfn_to_pfn(mfn);
371
372                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
373                 if (unlikely(pfn == ~0))
374                         val = flags & ~_PAGE_PRESENT;
375                 else
376                         val = ((pteval_t)pfn << PAGE_SHIFT) | flags;
377         }
378
379         return val;
380 }
381
382 static pteval_t pte_pfn_to_mfn(pteval_t val)
383 {
384         if (val & _PAGE_PRESENT) {
385                 unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
386                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
387                 unsigned long mfn;
388
389                 if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
390                         mfn = get_phys_to_machine(pfn);
391                 else
392                         mfn = pfn;
393                 /*
394                  * If there's no mfn for the pfn, then just create an
395                  * empty non-present pte.  Unfortunately this loses
396                  * information about the original pfn, so
397                  * pte_mfn_to_pfn is asymmetric.
398                  */
399                 if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY)) {
400                         mfn = 0;
401                         flags = 0;
402                 } else
403                         mfn &= ~(FOREIGN_FRAME_BIT | IDENTITY_FRAME_BIT);
404                 val = ((pteval_t)mfn << PAGE_SHIFT) | flags;
405         }
406
407         return val;
408 }
409
410 __visible pteval_t xen_pte_val(pte_t pte)
411 {
412         pteval_t pteval = pte.pte;
413 #if 0
414         /* If this is a WC pte, convert back from Xen WC to Linux WC */
415         if ((pteval & (_PAGE_PAT | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PAT) {
416                 WARN_ON(!pat_enabled);
417                 pteval = (pteval & ~_PAGE_PAT) | _PAGE_PWT;
418         }
419 #endif
420         return pte_mfn_to_pfn(pteval);
421 }
422 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pte_val);
423
424 __visible pgdval_t xen_pgd_val(pgd_t pgd)
425 {
426         return pte_mfn_to_pfn(pgd.pgd);
427 }
428 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pgd_val);
429
430 /*
431  * Xen's PAT setup is part of its ABI, though I assume entries 6 & 7
432  * are reserved for now, to correspond to the Intel-reserved PAT
433  * types.
434  *
435  * We expect Linux's PAT set as follows:
436  *
437  * Idx  PTE flags        Linux    Xen    Default
438  * 0                     WB       WB     WB
439  * 1            PWT      WC       WT     WT
440  * 2        PCD          UC-      UC-    UC-
441  * 3        PCD PWT      UC       UC     UC
442  * 4    PAT              WB       WC     WB
443  * 5    PAT     PWT      WC       WP     WT
444  * 6    PAT PCD          UC-      rsv    UC-
445  * 7    PAT PCD PWT      UC       rsv    UC
446  */
447
448 void xen_set_pat(u64 pat)
449 {
450         /* We expect Linux to use a PAT setting of
451          * UC UC- WC WB (ignoring the PAT flag) */
452         WARN_ON(pat != 0x0007010600070106ull);
453 }
454
455 __visible pte_t xen_make_pte(pteval_t pte)
456 {
457 #if 0
458         /* If Linux is trying to set a WC pte, then map to the Xen WC.
459          * If _PAGE_PAT is set, then it probably means it is really
460          * _PAGE_PSE, so avoid fiddling with the PAT mapping and hope
461          * things work out OK...
462          *
463          * (We should never see kernel mappings with _PAGE_PSE set,
464          * but we could see hugetlbfs mappings, I think.).
465          */
466         if (pat_enabled && !WARN_ON(pte & _PAGE_PAT)) {
467                 if ((pte & (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PWT)
468                         pte = (pte & ~(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) | _PAGE_PAT;
469         }
470 #endif
471         pte = pte_pfn_to_mfn(pte);
472
473         return native_make_pte(pte);
474 }
475 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pte);
476
477 __visible pgd_t xen_make_pgd(pgdval_t pgd)
478 {
479         pgd = pte_pfn_to_mfn(pgd);
480         return native_make_pgd(pgd);
481 }
482 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pgd);
483
484 __visible pmdval_t xen_pmd_val(pmd_t pmd)
485 {
486         return pte_mfn_to_pfn(pmd.pmd);
487 }
488 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pmd_val);
489
490 static void xen_set_pud_hyper(pud_t *ptr, pud_t val)
491 {
492         struct mmu_update u;
493
494         preempt_disable();
495
496         xen_mc_batch();
497
498         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
499         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
500         u.val = pud_val_ma(val);
501         xen_extend_mmu_update(&u);
502
503         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
504
505         preempt_enable();
506 }
507
508 static void xen_set_pud(pud_t *ptr, pud_t val)
509 {
510         trace_xen_mmu_set_pud(ptr, val);
511
512         /* If page is not pinned, we can just update the entry
513            directly */
514         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
515                 *ptr = val;
516                 return;
517         }
518
519         xen_set_pud_hyper(ptr, val);
520 }
521
522 #ifdef CONFIG_X86_PAE
523 static void xen_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
524 {
525         trace_xen_mmu_set_pte_atomic(ptep, pte);
526         set_64bit((u64 *)ptep, native_pte_val(pte));
527 }
528
529 static void xen_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
530 {
531         trace_xen_mmu_pte_clear(mm, addr, ptep);
532         if (!xen_batched_set_pte(ptep, native_make_pte(0)))
533                 native_pte_clear(mm, addr, ptep);
534 }
535
536 static void xen_pmd_clear(pmd_t *pmdp)
537 {
538         trace_xen_mmu_pmd_clear(pmdp);
539         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
540 }
541 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
542
543 __visible pmd_t xen_make_pmd(pmdval_t pmd)
544 {
545         pmd = pte_pfn_to_mfn(pmd);
546         return native_make_pmd(pmd);
547 }
548 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pmd);
549
550 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
551 __visible pudval_t xen_pud_val(pud_t pud)
552 {
553         return pte_mfn_to_pfn(pud.pud);
554 }
555 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pud_val);
556
557 __visible pud_t xen_make_pud(pudval_t pud)
558 {
559         pud = pte_pfn_to_mfn(pud);
560
561         return native_make_pud(pud);
562 }
563 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pud);
564
565 static pgd_t *xen_get_user_pgd(pgd_t *pgd)
566 {
567         pgd_t *pgd_page = (pgd_t *)(((unsigned long)pgd) & PAGE_MASK);
568         unsigned offset = pgd - pgd_page;
569         pgd_t *user_ptr = NULL;
570
571         if (offset < pgd_index(USER_LIMIT)) {
572                 struct page *page = virt_to_page(pgd_page);
573                 user_ptr = (pgd_t *)page->private;
574                 if (user_ptr)
575                         user_ptr += offset;
576         }
577
578         return user_ptr;
579 }
580
581 static void __xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
582 {
583         struct mmu_update u;
584
585         u.ptr = virt_to_machine(ptr).maddr;
586         u.val = pgd_val_ma(val);
587         xen_extend_mmu_update(&u);
588 }
589
590 /*
591  * Raw hypercall-based set_pgd, intended for in early boot before
592  * there's a page structure.  This implies:
593  *  1. The only existing pagetable is the kernel's
594  *  2. It is always pinned
595  *  3. It has no user pagetable attached to it
596  */
597 static void __init xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
598 {
599         preempt_disable();
600
601         xen_mc_batch();
602
603         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
604
605         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
606
607         preempt_enable();
608 }
609
610 static void xen_set_pgd(pgd_t *ptr, pgd_t val)
611 {
612         pgd_t *user_ptr = xen_get_user_pgd(ptr);
613
614         trace_xen_mmu_set_pgd(ptr, user_ptr, val);
615
616         /* If page is not pinned, we can just update the entry
617            directly */
618         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
619                 *ptr = val;
620                 if (user_ptr) {
621                         WARN_ON(xen_page_pinned(user_ptr));
622                         *user_ptr = val;
623                 }
624                 return;
625         }
626
627         /* If it's pinned, then we can at least batch the kernel and
628            user updates together. */
629         xen_mc_batch();
630
631         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
632         if (user_ptr)
633                 __xen_set_pgd_hyper(user_ptr, val);
634
635         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
636 }
637 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
638
639 /*
640  * (Yet another) pagetable walker.  This one is intended for pinning a
641  * pagetable.  This means that it walks a pagetable and calls the
642  * callback function on each page it finds making up the page table,
643  * at every level.  It walks the entire pagetable, but it only bothers
644  * pinning pte pages which are below limit.  In the normal case this
645  * will be STACK_TOP_MAX, but at boot we need to pin up to
646  * FIXADDR_TOP.
647  *
648  * For 32-bit the important bit is that we don't pin beyond there,
649  * because then we start getting into Xen's ptes.
650  *
651  * For 64-bit, we must skip the Xen hole in the middle of the address
652  * space, just after the big x86-64 virtual hole.
653  */
654 static int __xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
655                           int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
656                                       enum pt_level),
657                           unsigned long limit)
658 {
659         int flush = 0;
660         unsigned hole_low, hole_high;
661         unsigned pgdidx_limit, pudidx_limit, pmdidx_limit;
662         unsigned pgdidx, pudidx, pmdidx;
663
664         /* The limit is the last byte to be touched */
665         limit--;
666         BUG_ON(limit >= FIXADDR_TOP);
667
668         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
669                 return 0;
670
671         /*
672          * 64-bit has a great big hole in the middle of the address
673          * space, which contains the Xen mappings.  On 32-bit these
674          * will end up making a zero-sized hole and so is a no-op.
675          */
676         hole_low = pgd_index(USER_LIMIT);
677         hole_high = pgd_index(PAGE_OFFSET);
678
679         pgdidx_limit = pgd_index(limit);
680 #if PTRS_PER_PUD > 1
681         pudidx_limit = pud_index(limit);
682 #else
683         pudidx_limit = 0;
684 #endif
685 #if PTRS_PER_PMD > 1
686         pmdidx_limit = pmd_index(limit);
687 #else
688         pmdidx_limit = 0;
689 #endif
690
691         for (pgdidx = 0; pgdidx <= pgdidx_limit; pgdidx++) {
692                 pud_t *pud;
693
694                 if (pgdidx >= hole_low && pgdidx < hole_high)
695                         continue;
696
697                 if (!pgd_val(pgd[pgdidx]))
698                         continue;
699
700                 pud = pud_offset(&pgd[pgdidx], 0);
701
702                 if (PTRS_PER_PUD > 1) /* not folded */
703                         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pud), PT_PUD);
704
705                 for (pudidx = 0; pudidx < PTRS_PER_PUD; pudidx++) {
706                         pmd_t *pmd;
707
708                         if (pgdidx == pgdidx_limit &&
709                             pudidx > pudidx_limit)
710                                 goto out;
711
712                         if (pud_none(pud[pudidx]))
713                                 continue;
714
715                         pmd = pmd_offset(&pud[pudidx], 0);
716
717                         if (PTRS_PER_PMD > 1) /* not folded */
718                                 flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pmd), PT_PMD);
719
720                         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD; pmdidx++) {
721                                 struct page *pte;
722
723                                 if (pgdidx == pgdidx_limit &&
724                                     pudidx == pudidx_limit &&
725                                     pmdidx > pmdidx_limit)
726                                         goto out;
727
728                                 if (pmd_none(pmd[pmdidx]))
729                                         continue;
730
731                                 pte = pmd_page(pmd[pmdidx]);
732                                 flush |= (*func)(mm, pte, PT_PTE);
733                         }
734                 }
735         }
736
737 out:
738         /* Do the top level last, so that the callbacks can use it as
739            a cue to do final things like tlb flushes. */
740         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pgd), PT_PGD);
741
742         return flush;
743 }
744
745 static int xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm,
746                         int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
747                                     enum pt_level),
748                         unsigned long limit)
749 {
750         return __xen_pgd_walk(mm, mm->pgd, func, limit);
751 }
752
753 /* If we're using split pte locks, then take the page's lock and
754    return a pointer to it.  Otherwise return NULL. */
755 static spinlock_t *xen_pte_lock(struct page *page, struct mm_struct *mm)
756 {
757         spinlock_t *ptl = NULL;
758
759 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
760         ptl = ptlock_ptr(page);
761         spin_lock_nest_lock(ptl, &mm->page_table_lock);
762 #endif
763
764         return ptl;
765 }
766
767 static void xen_pte_unlock(void *v)
768 {
769         spinlock_t *ptl = v;
770         spin_unlock(ptl);
771 }
772
773 static void xen_do_pin(unsigned level, unsigned long pfn)
774 {
775         struct mmuext_op op;
776
777         op.cmd = level;
778         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
779
780         xen_extend_mmuext_op(&op);
781 }
782
783 static int xen_pin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
784                         enum pt_level level)
785 {
786         unsigned pgfl = TestSetPagePinned(page);
787         int flush;
788
789         if (pgfl)
790                 flush = 0;              /* already pinned */
791         else if (PageHighMem(page))
792                 /* kmaps need flushing if we found an unpinned
793                    highpage */
794                 flush = 1;
795         else {
796                 void *pt = lowmem_page_address(page);
797                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
798                 struct multicall_space mcs = __xen_mc_entry(0);
799                 spinlock_t *ptl;
800
801                 flush = 0;
802
803                 /*
804                  * We need to hold the pagetable lock between the time
805                  * we make the pagetable RO and when we actually pin
806                  * it.  If we don't, then other users may come in and
807                  * attempt to update the pagetable by writing it,
808                  * which will fail because the memory is RO but not
809                  * pinned, so Xen won't do the trap'n'emulate.
810                  *
811                  * If we're using split pte locks, we can't hold the
812                  * entire pagetable's worth of locks during the
813                  * traverse, because we may wrap the preempt count (8
814                  * bits).  The solution is to mark RO and pin each PTE
815                  * page while holding the lock.  This means the number
816                  * of locks we end up holding is never more than a
817                  * batch size (~32 entries, at present).
818                  *
819                  * If we're not using split pte locks, we needn't pin
820                  * the PTE pages independently, because we're
821                  * protected by the overall pagetable lock.
822                  */
823                 ptl = NULL;
824                 if (level == PT_PTE)
825                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
826
827                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
828                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO),
829                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
830
831                 if (ptl) {
832                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
833
834                         /* Queue a deferred unlock for when this batch
835                            is completed. */
836                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
837                 }
838         }
839
840         return flush;
841 }
842
843 /* This is called just after a mm has been created, but it has not
844    been used yet.  We need to make sure that its pagetable is all
845    read-only, and can be pinned. */
846 static void __xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
847 {
848         trace_xen_mmu_pgd_pin(mm, pgd);
849
850         xen_mc_batch();
851
852         if (__xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_pin_page, USER_LIMIT)) {
853                 /* re-enable interrupts for flushing */
854                 xen_mc_issue(0);
855
856                 kmap_flush_unused();
857
858                 xen_mc_batch();
859         }
860
861 #ifdef CONFIG_X86_64
862         {
863                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
864
865                 xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
866
867                 if (user_pgd) {
868                         xen_pin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
869                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
870                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
871                 }
872         }
873 #else /* CONFIG_X86_32 */
874 #ifdef CONFIG_X86_PAE
875         /* Need to make sure unshared kernel PMD is pinnable */
876         xen_pin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
877                      PT_PMD);
878 #endif
879         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
880 #endif /* CONFIG_X86_64 */
881         xen_mc_issue(0);
882 }
883
884 static void xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm)
885 {
886         __xen_pgd_pin(mm, mm->pgd);
887 }
888
889 /*
890  * On save, we need to pin all pagetables to make sure they get their
891  * mfns turned into pfns.  Search the list for any unpinned pgds and pin
892  * them (unpinned pgds are not currently in use, probably because the
893  * process is under construction or destruction).
894  *
895  * Expected to be called in stop_machine() ("equivalent to taking
896  * every spinlock in the system"), so the locking doesn't really
897  * matter all that much.
898  */
899 void xen_mm_pin_all(void)
900 {
901         struct page *page;
902
903         spin_lock(&pgd_lock);
904
905         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
906                 if (!PagePinned(page)) {
907                         __xen_pgd_pin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
908                         SetPageSavePinned(page);
909                 }
910         }
911
912         spin_unlock(&pgd_lock);
913 }
914
915 /*
916  * The init_mm pagetable is really pinned as soon as its created, but
917  * that's before we have page structures to store the bits.  So do all
918  * the book-keeping now.
919  */
920 static int __init xen_mark_pinned(struct mm_struct *mm, struct page *page,
921                                   enum pt_level level)
922 {
923         SetPagePinned(page);
924         return 0;
925 }
926
927 static void __init xen_mark_init_mm_pinned(void)
928 {
929         xen_pgd_walk(&init_mm, xen_mark_pinned, FIXADDR_TOP);
930 }
931
932 static int xen_unpin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
933                           enum pt_level level)
934 {
935         unsigned pgfl = TestClearPagePinned(page);
936
937         if (pgfl && !PageHighMem(page)) {
938                 void *pt = lowmem_page_address(page);
939                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
940                 spinlock_t *ptl = NULL;
941                 struct multicall_space mcs;
942
943                 /*
944                  * Do the converse to pin_page.  If we're using split
945                  * pte locks, we must be holding the lock for while
946                  * the pte page is unpinned but still RO to prevent
947                  * concurrent updates from seeing it in this
948                  * partially-pinned state.
949                  */
950                 if (level == PT_PTE) {
951                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
952
953                         if (ptl)
954                                 xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
955                 }
956
957                 mcs = __xen_mc_entry(0);
958
959                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
960                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL),
961                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
962
963                 if (ptl) {
964                         /* unlock when batch completed */
965                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
966                 }
967         }
968
969         return 0;               /* never need to flush on unpin */
970 }
971
972 /* Release a pagetables pages back as normal RW */
973 static void __xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
974 {
975         trace_xen_mmu_pgd_unpin(mm, pgd);
976
977         xen_mc_batch();
978
979         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
980
981 #ifdef CONFIG_X86_64
982         {
983                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
984
985                 if (user_pgd) {
986                         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
987                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
988                         xen_unpin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
989                 }
990         }
991 #endif
992
993 #ifdef CONFIG_X86_PAE
994         /* Need to make sure unshared kernel PMD is unpinned */
995         xen_unpin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
996                        PT_PMD);
997 #endif
998
999         __xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_unpin_page, USER_LIMIT);
1000
1001         xen_mc_issue(0);
1002 }
1003
1004 static void xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm)
1005 {
1006         __xen_pgd_unpin(mm, mm->pgd);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * On resume, undo any pinning done at save, so that the rest of the
1011  * kernel doesn't see any unexpected pinned pagetables.
1012  */
1013 void xen_mm_unpin_all(void)
1014 {
1015         struct page *page;
1016
1017         spin_lock(&pgd_lock);
1018
1019         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1020                 if (PageSavePinned(page)) {
1021                         BUG_ON(!PagePinned(page));
1022                         __xen_pgd_unpin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
1023                         ClearPageSavePinned(page);
1024                 }
1025         }
1026
1027         spin_unlock(&pgd_lock);
1028 }
1029
1030 static void xen_activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
1031 {
1032         spin_lock(&next->page_table_lock);
1033         xen_pgd_pin(next);
1034         spin_unlock(&next->page_table_lock);
1035 }
1036
1037 static void xen_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
1038 {
1039         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1040         xen_pgd_pin(mm);
1041         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1042 }
1043
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 /* Another cpu may still have their %cr3 pointing at the pagetable, so
1047    we need to repoint it somewhere else before we can unpin it. */
1048 static void drop_other_mm_ref(void *info)
1049 {
1050         struct mm_struct *mm = info;
1051         struct mm_struct *active_mm;
1052
1053         active_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.active_mm);
1054
1055         if (active_mm == mm && this_cpu_read(cpu_tlbstate.state) != TLBSTATE_OK)
1056                 leave_mm(smp_processor_id());
1057
1058         /* If this cpu still has a stale cr3 reference, then make sure
1059            it has been flushed. */
1060         if (this_cpu_read(xen_current_cr3) == __pa(mm->pgd))
1061                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1062 }
1063
1064 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1065 {
1066         cpumask_var_t mask;
1067         unsigned cpu;
1068
1069         if (current->active_mm == mm) {
1070                 if (current->mm == mm)
1071                         load_cr3(swapper_pg_dir);
1072                 else
1073                         leave_mm(smp_processor_id());
1074         }
1075
1076         /* Get the "official" set of cpus referring to our pagetable. */
1077         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_ATOMIC)) {
1078                 for_each_online_cpu(cpu) {
1079                         if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(mm))
1080                             && per_cpu(xen_current_cr3, cpu) != __pa(mm->pgd))
1081                                 continue;
1082                         smp_call_function_single(cpu, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1083                 }
1084                 return;
1085         }
1086         cpumask_copy(mask, mm_cpumask(mm));
1087
1088         /* It's possible that a vcpu may have a stale reference to our
1089            cr3, because its in lazy mode, and it hasn't yet flushed
1090            its set of pending hypercalls yet.  In this case, we can
1091            look at its actual current cr3 value, and force it to flush
1092            if needed. */
1093         for_each_online_cpu(cpu) {
1094                 if (per_cpu(xen_current_cr3, cpu) == __pa(mm->pgd))
1095                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
1096         }
1097
1098         if (!cpumask_empty(mask))
1099                 smp_call_function_many(mask, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1100         free_cpumask_var(mask);
1101 }
1102 #else
1103 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1104 {
1105         if (current->active_mm == mm)
1106                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1107 }
1108 #endif
1109
1110 /*
1111  * While a process runs, Xen pins its pagetables, which means that the
1112  * hypervisor forces it to be read-only, and it controls all updates
1113  * to it.  This means that all pagetable updates have to go via the
1114  * hypervisor, which is moderately expensive.
1115  *
1116  * Since we're pulling the pagetable down, we switch to use init_mm,
1117  * unpin old process pagetable and mark it all read-write, which
1118  * allows further operations on it to be simple memory accesses.
1119  *
1120  * The only subtle point is that another CPU may be still using the
1121  * pagetable because of lazy tlb flushing.  This means we need need to
1122  * switch all CPUs off this pagetable before we can unpin it.
1123  */
1124 static void xen_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
1125 {
1126         get_cpu();              /* make sure we don't move around */
1127         xen_drop_mm_ref(mm);
1128         put_cpu();
1129
1130         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1131
1132         /* pgd may not be pinned in the error exit path of execve */
1133         if (xen_page_pinned(mm->pgd))
1134                 xen_pgd_unpin(mm);
1135
1136         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1137 }
1138
1139 static void xen_post_allocator_init(void);
1140
1141 #ifdef CONFIG_X86_64
1142 static void __init xen_cleanhighmap(unsigned long vaddr,
1143                                     unsigned long vaddr_end)
1144 {
1145         unsigned long kernel_end = roundup((unsigned long)_brk_end, PMD_SIZE) - 1;
1146         pmd_t *pmd = level2_kernel_pgt + pmd_index(vaddr);
1147
1148         /* NOTE: The loop is more greedy than the cleanup_highmap variant.
1149          * We include the PMD passed in on _both_ boundaries. */
1150         for (; vaddr <= vaddr_end && (pmd < (level2_kernel_pgt + PAGE_SIZE));
1151                         pmd++, vaddr += PMD_SIZE) {
1152                 if (pmd_none(*pmd))
1153                         continue;
1154                 if (vaddr < (unsigned long) _text || vaddr > kernel_end)
1155                         set_pmd(pmd, __pmd(0));
1156         }
1157         /* In case we did something silly, we should crash in this function
1158          * instead of somewhere later and be confusing. */
1159         xen_mc_flush();
1160 }
1161 static void __init xen_pagetable_p2m_copy(void)
1162 {
1163         unsigned long size;
1164         unsigned long addr;
1165         unsigned long new_mfn_list;
1166
1167         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1168                 return;
1169
1170         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1171
1172         new_mfn_list = xen_revector_p2m_tree();
1173         /* No memory or already called. */
1174         if (!new_mfn_list || new_mfn_list == xen_start_info->mfn_list)
1175                 return;
1176
1177         /* using __ka address and sticking INVALID_P2M_ENTRY! */
1178         memset((void *)xen_start_info->mfn_list, 0xff, size);
1179
1180         /* We should be in __ka space. */
1181         BUG_ON(xen_start_info->mfn_list < __START_KERNEL_map);
1182         addr = xen_start_info->mfn_list;
1183         /* We roundup to the PMD, which means that if anybody at this stage is
1184          * using the __ka address of xen_start_info or xen_start_info->shared_info
1185          * they are in going to crash. Fortunatly we have already revectored
1186          * in xen_setup_kernel_pagetable and in xen_setup_shared_info. */
1187         size = roundup(size, PMD_SIZE);
1188         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1189
1190         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1191         memblock_free(__pa(xen_start_info->mfn_list), size);
1192         /* And revector! Bye bye old array */
1193         xen_start_info->mfn_list = new_mfn_list;
1194
1195         /* At this stage, cleanup_highmap has already cleaned __ka space
1196          * from _brk_limit way up to the max_pfn_mapped (which is the end of
1197          * the ramdisk). We continue on, erasing PMD entries that point to page
1198          * tables - do note that they are accessible at this stage via __va.
1199          * For good measure we also round up to the PMD - which means that if
1200          * anybody is using __ka address to the initial boot-stack - and try
1201          * to use it - they are going to crash. The xen_start_info has been
1202          * taken care of already in xen_setup_kernel_pagetable. */
1203         addr = xen_start_info->pt_base;
1204         size = roundup(xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE, PMD_SIZE);
1205
1206         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1207         xen_start_info->pt_base = (unsigned long)__va(__pa(xen_start_info->pt_base));
1208 #ifdef DEBUG
1209         /* This is superflous and is not neccessary, but you know what
1210          * lets do it. The MODULES_VADDR -> MODULES_END should be clear of
1211          * anything at this stage. */
1212         xen_cleanhighmap(MODULES_VADDR, roundup(MODULES_VADDR, PUD_SIZE) - 1);
1213 #endif
1214 }
1215 #endif
1216
1217 static void __init xen_pagetable_init(void)
1218 {
1219         paging_init();
1220 #ifdef CONFIG_X86_64
1221         xen_pagetable_p2m_copy();
1222 #else
1223         xen_revector_p2m_tree();
1224 #endif
1225         /* Allocate and initialize top and mid mfn levels for p2m structure */
1226         xen_build_mfn_list_list();
1227
1228         /* Remap memory freed due to conflicts with E820 map */
1229         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1230                 xen_remap_memory();
1231
1232         xen_setup_shared_info();
1233         xen_post_allocator_init();
1234 }
1235 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
1236 {
1237         this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
1238 }
1239
1240 static unsigned long xen_read_cr2(void)
1241 {
1242         return this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
1243 }
1244
1245 unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
1246 {
1247         return this_cpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
1248 }
1249
1250 void xen_flush_tlb_all(void)
1251 {
1252         struct mmuext_op *op;
1253         struct multicall_space mcs;
1254
1255         trace_xen_mmu_flush_tlb_all(0);
1256
1257         preempt_disable();
1258
1259         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1260
1261         op = mcs.args;
1262         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL;
1263         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1264
1265         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1266
1267         preempt_enable();
1268 }
1269 static void xen_flush_tlb(void)
1270 {
1271         struct mmuext_op *op;
1272         struct multicall_space mcs;
1273
1274         trace_xen_mmu_flush_tlb(0);
1275
1276         preempt_disable();
1277
1278         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1279
1280         op = mcs.args;
1281         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
1282         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1283
1284         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1285
1286         preempt_enable();
1287 }
1288
1289 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
1290 {
1291         struct mmuext_op *op;
1292         struct multicall_space mcs;
1293
1294         trace_xen_mmu_flush_tlb_single(addr);
1295
1296         preempt_disable();
1297
1298         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1299         op = mcs.args;
1300         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
1301         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
1302         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1303
1304         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1305
1306         preempt_enable();
1307 }
1308
1309 static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
1310                                  struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1311                                  unsigned long end)
1312 {
1313         struct {
1314                 struct mmuext_op op;
1315 #ifdef CONFIG_SMP
1316                 DECLARE_BITMAP(mask, num_processors);
1317 #else
1318                 DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
1319 #endif
1320         } *args;
1321         struct multicall_space mcs;
1322
1323         trace_xen_mmu_flush_tlb_others(cpus, mm, start, end);
1324
1325         if (cpumask_empty(cpus))
1326                 return;         /* nothing to do */
1327
1328         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
1329         args = mcs.args;
1330         args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
1331
1332         /* Remove us, and any offline CPUS. */
1333         cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
1334         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
1335
1336         args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
1337         if (end != TLB_FLUSH_ALL && (end - start) <= PAGE_SIZE) {
1338                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
1339                 args->op.arg1.linear_addr = start;
1340         }
1341
1342         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1343
1344         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1345 }
1346
1347 static unsigned long xen_read_cr3(void)
1348 {
1349         return this_cpu_read(xen_cr3);
1350 }
1351
1352 static void set_current_cr3(void *v)
1353 {
1354         this_cpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
1355 }
1356
1357 static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
1358 {
1359         struct mmuext_op op;
1360         unsigned long mfn;
1361
1362         trace_xen_mmu_write_cr3(kernel, cr3);
1363
1364         if (cr3)
1365                 mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
1366         else
1367                 mfn = 0;
1368
1369         WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
1370
1371         op.cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
1372         op.arg1.mfn = mfn;
1373
1374         xen_extend_mmuext_op(&op);
1375
1376         if (kernel) {
1377                 this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1378
1379                 /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
1380                    been submitted. */
1381                 xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
1382         }
1383 }
1384 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
1385 {
1386         BUG_ON(preemptible());
1387
1388         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1389
1390         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1391            respect to ipis */
1392         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1393
1394         __xen_write_cr3(true, cr3);
1395
1396 #ifdef CONFIG_X86_64
1397         {
1398                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
1399                 if (user_pgd)
1400                         __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
1401                 else
1402                         __xen_write_cr3(false, 0);
1403         }
1404 #endif
1405
1406         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1407 }
1408
1409 #ifdef CONFIG_X86_64
1410 /*
1411  * At the start of the day - when Xen launches a guest, it has already
1412  * built pagetables for the guest. We diligently look over them
1413  * in xen_setup_kernel_pagetable and graft as appropiate them in the
1414  * init_level4_pgt and its friends. Then when we are happy we load
1415  * the new init_level4_pgt - and continue on.
1416  *
1417  * The generic code starts (start_kernel) and 'init_mem_mapping' sets
1418  * up the rest of the pagetables. When it has completed it loads the cr3.
1419  * N.B. that baremetal would start at 'start_kernel' (and the early
1420  * #PF handler would create bootstrap pagetables) - so we are running
1421  * with the same assumptions as what to do when write_cr3 is executed
1422  * at this point.
1423  *
1424  * Since there are no user-page tables at all, we have two variants
1425  * of xen_write_cr3 - the early bootup (this one), and the late one
1426  * (xen_write_cr3). The reason we have to do that is that in 64-bit
1427  * the Linux kernel and user-space are both in ring 3 while the
1428  * hypervisor is in ring 0.
1429  */
1430 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1431 {
1432         BUG_ON(preemptible());
1433
1434         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1435
1436         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1437            respect to ipis */
1438         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1439
1440         __xen_write_cr3(true, cr3);
1441
1442         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1443 }
1444 #endif
1445
1446 static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
1447 {
1448         pgd_t *pgd = mm->pgd;
1449         int ret = 0;
1450
1451         BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
1452
1453 #ifdef CONFIG_X86_64
1454         {
1455                 struct page *page = virt_to_page(pgd);
1456                 pgd_t *user_pgd;
1457
1458                 BUG_ON(page->private != 0);
1459
1460                 ret = -ENOMEM;
1461
1462                 user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1463                 page->private = (unsigned long)user_pgd;
1464
1465                 if (user_pgd != NULL) {
1466                         user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_ADDR)] =
1467                                 __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
1468                         ret = 0;
1469                 }
1470
1471                 BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
1472         }
1473 #endif
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1479 {
1480 #ifdef CONFIG_X86_64
1481         pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1482
1483         if (user_pgd)
1484                 free_page((unsigned long)user_pgd);
1485 #endif
1486 }
1487
1488 #ifdef CONFIG_X86_32
1489 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1490 {
1491         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
1492         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
1493                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
1494                                pte_val_ma(pte));
1495
1496         return pte;
1497 }
1498 #else /* CONFIG_X86_64 */
1499 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1500 {
1501         return pte;
1502 }
1503 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1504
1505 /*
1506  * Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
1507  * doesn't allow RO page table pages to be remapped RW.
1508  *
1509  * If there is no MFN for this PFN then this page is initially
1510  * ballooned out so clear the PTE (as in decrease_reservation() in
1511  * drivers/xen/balloon.c).
1512  *
1513  * Many of these PTE updates are done on unpinned and writable pages
1514  * and doing a hypercall for these is unnecessary and expensive.  At
1515  * this point it is not possible to tell if a page is pinned or not,
1516  * so always write the PTE directly and rely on Xen trapping and
1517  * emulating any updates as necessary.
1518  */
1519 static void __init xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
1520 {
1521         if (pte_mfn(pte) != INVALID_P2M_ENTRY)
1522                 pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
1523         else
1524                 pte = __pte_ma(0);
1525
1526         native_set_pte(ptep, pte);
1527 }
1528
1529 static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1530 {
1531         struct mmuext_op op;
1532         op.cmd = cmd;
1533         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1534         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
1535                 BUG();
1536 }
1537
1538 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
1539    everything is pinned. */
1540 static void __init xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1541 {
1542 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1543         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1544 #endif
1545         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1546         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1547 }
1548
1549 /* Used for pmd and pud */
1550 static void __init xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1551 {
1552 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1553         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1554 #endif
1555         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1556 }
1557
1558 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
1559    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
1560 static void __init xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
1561 {
1562         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1563         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1564 }
1565
1566 static void __init xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
1567 {
1568         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1569 }
1570
1571 static inline void __pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1572 {
1573         struct multicall_space mcs;
1574         struct mmuext_op *op;
1575
1576         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1577         op = mcs.args;
1578         op->cmd = cmd;
1579         op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1580
1581         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
1582 }
1583
1584 static inline void __set_pfn_prot(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1585 {
1586         struct multicall_space mcs;
1587         unsigned long addr = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
1588
1589         mcs = __xen_mc_entry(0);
1590         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)addr,
1591                                 pfn_pte(pfn, prot), 0);
1592 }
1593
1594 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
1595    attached to a pinned pagetable. */
1596 static inline void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn,
1597                                     unsigned level)
1598 {
1599         bool pinned = PagePinned(virt_to_page(mm->pgd));
1600
1601         trace_xen_mmu_alloc_ptpage(mm, pfn, level, pinned);
1602
1603         if (pinned) {
1604                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1605
1606                 SetPagePinned(page);
1607
1608                 if (!PageHighMem(page)) {
1609                         xen_mc_batch();
1610
1611                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
1612
1613                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1614                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1615
1616                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1617                 } else {
1618                         /* make sure there are no stray mappings of
1619                            this page */
1620                         kmap_flush_unused();
1621                 }
1622         }
1623 }
1624
1625 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1626 {
1627         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
1628 }
1629
1630 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1631 {
1632         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
1633 }
1634
1635 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
1636 static inline void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
1637 {
1638         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1639         bool pinned = PagePinned(page);
1640
1641         trace_xen_mmu_release_ptpage(pfn, level, pinned);
1642
1643         if (pinned) {
1644                 if (!PageHighMem(page)) {
1645                         xen_mc_batch();
1646
1647                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1648                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1649
1650                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL);
1651
1652                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1653                 }
1654                 ClearPagePinned(page);
1655         }
1656 }
1657
1658 static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
1659 {
1660         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
1661 }
1662
1663 static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
1664 {
1665         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
1666 }
1667
1668 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1669 static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1670 {
1671         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
1672 }
1673
1674 static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
1675 {
1676         xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
1677 }
1678 #endif
1679
1680 void __init xen_reserve_top(void)
1681 {
1682 #ifdef CONFIG_X86_32
1683         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1684         struct xen_platform_parameters pp;
1685
1686         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1687                 top = pp.virt_start;
1688
1689         reserve_top_address(-top);
1690 #endif  /* CONFIG_X86_32 */
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
1695  * all we have until the physical memory mapping has been set up.
1696  */
1697 static void *__ka(phys_addr_t paddr)
1698 {
1699 #ifdef CONFIG_X86_64
1700         return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
1701 #else
1702         return __va(paddr);
1703 #endif
1704 }
1705
1706 /* Convert a machine address to physical address */
1707 static unsigned long m2p(phys_addr_t maddr)
1708 {
1709         phys_addr_t paddr;
1710
1711         maddr &= PTE_PFN_MASK;
1712         paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1713
1714         return paddr;
1715 }
1716
1717 /* Convert a machine address to kernel virtual */
1718 static void *m2v(phys_addr_t maddr)
1719 {
1720         return __ka(m2p(maddr));
1721 }
1722
1723 /* Set the page permissions on an identity-mapped pages */
1724 static void set_page_prot_flags(void *addr, pgprot_t prot, unsigned long flags)
1725 {
1726         unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
1727         pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
1728
1729         /* For PVH no need to set R/O or R/W to pin them or unpin them. */
1730         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1731                 return;
1732
1733         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, flags))
1734                 BUG();
1735 }
1736 static void set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
1737 {
1738         return set_page_prot_flags(addr, prot, UVMF_NONE);
1739 }
1740 #ifdef CONFIG_X86_32
1741 static void __init xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
1742 {
1743         unsigned pmdidx, pteidx;
1744         unsigned ident_pte;
1745         unsigned long pfn;
1746
1747         level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
1748                                       PAGE_SIZE);
1749
1750         ident_pte = 0;
1751         pfn = 0;
1752         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
1753                 pte_t *pte_page;
1754
1755                 /* Reuse or allocate a page of ptes */
1756                 if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
1757                         pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
1758                 else {
1759                         /* Check for free pte pages */
1760                         if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
1761                                 break;
1762
1763                         pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
1764                         ident_pte += PTRS_PER_PTE;
1765
1766                         pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
1767                 }
1768
1769                 /* Install mappings */
1770                 for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
1771                         pte_t pte;
1772
1773 #ifdef CONFIG_X86_32
1774                         if (pfn > max_pfn_mapped)
1775                                 max_pfn_mapped = pfn;
1776 #endif
1777
1778                         if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
1779                                 continue;
1780
1781                         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
1782                         pte_page[pteidx] = pte;
1783                 }
1784         }
1785
1786         for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
1787                 set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
1788
1789         set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1790 }
1791 #endif
1792 void __init xen_setup_machphys_mapping(void)
1793 {
1794         struct xen_machphys_mapping mapping;
1795
1796         if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_machphys_mapping, &mapping) == 0) {
1797                 machine_to_phys_mapping = (unsigned long *)mapping.v_start;
1798                 machine_to_phys_nr = mapping.max_mfn + 1;
1799         } else {
1800                 machine_to_phys_nr = MACH2PHYS_NR_ENTRIES;
1801         }
1802 #ifdef CONFIG_X86_32
1803         WARN_ON((machine_to_phys_mapping + (machine_to_phys_nr - 1))
1804                 < machine_to_phys_mapping);
1805 #endif
1806 }
1807
1808 #ifdef CONFIG_X86_64
1809 static void convert_pfn_mfn(void *v)
1810 {
1811         pte_t *pte = v;
1812         int i;
1813
1814         /* All levels are converted the same way, so just treat them
1815            as ptes. */
1816         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
1817                 pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
1818 }
1819 static void __init check_pt_base(unsigned long *pt_base, unsigned long *pt_end,
1820                                  unsigned long addr)
1821 {
1822         if (*pt_base == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1823                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1824                 clear_page((void *)addr);
1825                 (*pt_base)++;
1826         }
1827         if (*pt_end == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1828                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1829                 clear_page((void *)addr);
1830                 (*pt_end)--;
1831         }
1832 }
1833 /*
1834  * Set up the initial kernel pagetable.
1835  *
1836  * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
1837  * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
1838  * level2_ident_pgt, and level2_kernel_pgt.  This means that only the
1839  * kernel has a physical mapping to start with - but that's enough to
1840  * get __va working.  We need to fill in the rest of the physical
1841  * mapping once some sort of allocator has been set up.  NOTE: for
1842  * PVH, the page tables are native.
1843  */
1844 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1845 {
1846         pud_t *l3;
1847         pmd_t *l2;
1848         unsigned long addr[3];
1849         unsigned long pt_base, pt_end;
1850         unsigned i;
1851
1852         /* max_pfn_mapped is the last pfn mapped in the initial memory
1853          * mappings. Considering that on Xen after the kernel mappings we
1854          * have the mappings of some pages that don't exist in pfn space, we
1855          * set max_pfn_mapped to the last real pfn mapped. */
1856         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->mfn_list));
1857
1858         pt_base = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base));
1859         pt_end = pt_base + xen_start_info->nr_pt_frames;
1860
1861         /* Zap identity mapping */
1862         init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
1863
1864         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1865                 /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
1866                 /* L4[272] -> level3_ident_pgt
1867                  * L4[511] -> level3_kernel_pgt */
1868                 convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
1869
1870                 /* L3_i[0] -> level2_ident_pgt */
1871                 convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
1872                 /* L3_k[510] -> level2_kernel_pgt
1873                  * L3_k[511] -> level2_fixmap_pgt */
1874                 convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
1875
1876                 /* L3_k[511][506] -> level1_fixmap_pgt */
1877                 convert_pfn_mfn(level2_fixmap_pgt);
1878         }
1879         /* We get [511][511] and have Xen's version of level2_kernel_pgt */
1880         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
1881         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
1882
1883         addr[0] = (unsigned long)pgd;
1884         addr[1] = (unsigned long)l3;
1885         addr[2] = (unsigned long)l2;
1886         /* Graft it onto L4[272][0]. Note that we creating an aliasing problem:
1887          * Both L4[272][0] and L4[511][510] have entries that point to the same
1888          * L2 (PMD) tables. Meaning that if you modify it in __va space
1889          * it will be also modified in the __ka space! (But if you just
1890          * modify the PMD table to point to other PTE's or none, then you
1891          * are OK - which is what cleanup_highmap does) */
1892         copy_page(level2_ident_pgt, l2);
1893         /* Graft it onto L4[511][510] */
1894         copy_page(level2_kernel_pgt, l2);
1895
1896         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1897                 /* Make pagetable pieces RO */
1898                 set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1899                 set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1900                 set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1901                 set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
1902                 set_page_prot(level2_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1903                 set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1904                 set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1905                 set_page_prot(level1_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1906
1907                 /* Pin down new L4 */
1908                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
1909                                   PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
1910
1911                 /* Unpin Xen-provided one */
1912                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1913
1914                 /*
1915                  * At this stage there can be no user pgd, and no page
1916                  * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
1917                  * pgd.
1918                  */
1919                 xen_mc_batch();
1920                 __xen_write_cr3(true, __pa(init_level4_pgt));
1921                 xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
1922         } else
1923                 native_write_cr3(__pa(init_level4_pgt));
1924
1925         /* We can't that easily rip out L3 and L2, as the Xen pagetables are
1926          * set out this way: [L4], [L1], [L2], [L3], [L1], [L1] ...  for
1927          * the initial domain. For guests using the toolstack, they are in:
1928          * [L4], [L3], [L2], [L1], [L1], order .. So for dom0 we can only
1929          * rip out the [L4] (pgd), but for guests we shave off three pages.
1930          */
1931         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(addr); i++)
1932                 check_pt_base(&pt_base, &pt_end, addr[i]);
1933
1934         /* Our (by three pages) smaller Xen pagetable that we are using */
1935         memblock_reserve(PFN_PHYS(pt_base), (pt_end - pt_base) * PAGE_SIZE);
1936         /* Revector the xen_start_info */
1937         xen_start_info = (struct start_info *)__va(__pa(xen_start_info));
1938 }
1939 #else   /* !CONFIG_X86_64 */
1940 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, initial_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1941 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, swapper_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1942
1943 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1944 {
1945         unsigned long pfn = PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir));
1946
1947         BUG_ON(read_cr3() != __pa(initial_page_table));
1948         BUG_ON(cr3 != __pa(swapper_pg_dir));
1949
1950         /*
1951          * We are switching to swapper_pg_dir for the first time (from
1952          * initial_page_table) and therefore need to mark that page
1953          * read-only and then pin it.
1954          *
1955          * Xen disallows sharing of kernel PMDs for PAE
1956          * guests. Therefore we must copy the kernel PMD from
1957          * initial_page_table into a new kernel PMD to be used in
1958          * swapper_pg_dir.
1959          */
1960         swapper_kernel_pmd =
1961                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1962         copy_page(swapper_kernel_pmd, initial_kernel_pmd);
1963         swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1964                 __pgd(__pa(swapper_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1965         set_page_prot(swapper_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1966
1967         set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
1968         xen_write_cr3(cr3);
1969         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, pfn);
1970
1971         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
1972                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1973         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL);
1974         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL);
1975
1976         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
1977 }
1978
1979 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1980 {
1981         pmd_t *kernel_pmd;
1982
1983         initial_kernel_pmd =
1984                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1985
1986         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
1987                                   xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
1988                                   512*1024);
1989
1990         kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
1991         copy_page(initial_kernel_pmd, kernel_pmd);
1992
1993         xen_map_identity_early(initial_kernel_pmd, max_pfn);
1994
1995         copy_page(initial_page_table, pgd);
1996         initial_page_table[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1997                 __pgd(__pa(initial_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1998
1999         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
2000         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL_RO);
2001         set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
2002
2003         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
2004
2005         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE,
2006                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
2007         xen_write_cr3(__pa(initial_page_table));
2008
2009         memblock_reserve(__pa(xen_start_info->pt_base),
2010                          xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE);
2011 }
2012 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
2013
2014 static unsigned char dummy_mapping[PAGE_SIZE] __page_aligned_bss;
2015
2016 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
2017 {
2018         pte_t pte;
2019
2020         phys >>= PAGE_SHIFT;
2021
2022         switch (idx) {
2023         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
2024         case FIX_RO_IDT:
2025 #ifdef CONFIG_X86_32
2026         case FIX_WP_TEST:
2027 # ifdef CONFIG_HIGHMEM
2028         case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
2029 # endif
2030 #else
2031         case VSYSCALL_PAGE:
2032 #endif
2033         case FIX_TEXT_POKE0:
2034         case FIX_TEXT_POKE1:
2035                 /* All local page mappings */
2036                 pte = pfn_pte(phys, prot);
2037                 break;
2038
2039 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2040         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
2041                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2042                 break;
2043 #endif
2044
2045 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
2046         case FIX_IO_APIC_BASE_0 ... FIX_IO_APIC_BASE_END:
2047                 /*
2048                  * We just don't map the IO APIC - all access is via
2049                  * hypercalls.  Keep the address in the pte for reference.
2050                  */
2051                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2052                 break;
2053 #endif
2054
2055         case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
2056                 /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
2057                    IO domain */
2058                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2059                 break;
2060
2061         default:
2062                 /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
2063                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2064                 break;
2065         }
2066
2067         __native_set_fixmap(idx, pte);
2068
2069 #ifdef CONFIG_X86_64
2070         /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
2071            pagetable vsyscall mapping. */
2072         if (idx == VSYSCALL_PAGE) {
2073                 unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
2074                 set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
2075         }
2076 #endif
2077 }
2078
2079 static void __init xen_post_allocator_init(void)
2080 {
2081         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2082                 return;
2083
2084         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
2085         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
2086         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
2087 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2088         pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
2089 #endif
2090
2091         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
2092            (which it hasn't) */
2093         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
2094         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
2095         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
2096         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
2097 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2098         pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
2099         pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
2100 #endif
2101
2102 #ifdef CONFIG_X86_64
2103         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
2104         SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
2105 #endif
2106         xen_mark_init_mm_pinned();
2107 }
2108
2109 static void xen_leave_lazy_mmu(void)
2110 {
2111         preempt_disable();
2112         xen_mc_flush();
2113         paravirt_leave_lazy_mmu();
2114         preempt_enable();
2115 }
2116
2117 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initconst = {
2118         .read_cr2 = xen_read_cr2,
2119         .write_cr2 = xen_write_cr2,
2120
2121         .read_cr3 = xen_read_cr3,
2122         .write_cr3 = xen_write_cr3_init,
2123
2124         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
2125         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
2126         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
2127         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
2128
2129         .pte_update = paravirt_nop,
2130         .pte_update_defer = paravirt_nop,
2131
2132         .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
2133         .pgd_free = xen_pgd_free,
2134
2135         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
2136         .release_pte = xen_release_pte_init,
2137         .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
2138         .release_pmd = xen_release_pmd_init,
2139
2140         .set_pte = xen_set_pte_init,
2141         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
2142         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
2143
2144         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
2145         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
2146
2147         .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
2148         .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
2149
2150         .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
2151         .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
2152
2153 #ifdef CONFIG_X86_PAE
2154         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
2155         .pte_clear = xen_pte_clear,
2156         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
2157 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
2158         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
2159
2160         .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
2161         .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
2162
2163 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2164         .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
2165         .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
2166         .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
2167
2168         .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
2169         .release_pud = xen_release_pmd_init,
2170 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
2171
2172         .activate_mm = xen_activate_mm,
2173         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
2174         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
2175
2176         .lazy_mode = {
2177                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
2178                 .leave = xen_leave_lazy_mmu,
2179                 .flush = paravirt_flush_lazy_mmu,
2180         },
2181
2182         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
2183 };
2184
2185 void __init xen_init_mmu_ops(void)
2186 {
2187         x86_init.paging.pagetable_init = xen_pagetable_init;
2188
2189         /* Optimization - we can use the HVM one but it has no idea which
2190          * VCPUs are descheduled - which means that it will needlessly IPI
2191          * them. Xen knows so let it do the job.
2192          */
2193         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2194                 pv_mmu_ops.flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others;
2195                 return;
2196         }
2197         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
2198
2199         memset(dummy_mapping, 0xff, PAGE_SIZE);
2200 }
2201
2202 /* Protected by xen_reservation_lock. */
2203 #define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
2204 static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
2205
2206 #define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
2207 static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
2208                                 unsigned long *in_frames,
2209                                 unsigned long *out_frames)
2210 {
2211         int i;
2212         struct multicall_space mcs;
2213
2214         xen_mc_batch();
2215         for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2216                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2217
2218                 if (in_frames)
2219                         in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
2220
2221                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
2222                 __set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
2223
2224                 if (out_frames)
2225                         out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
2226         }
2227         xen_mc_issue(0);
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
2232  * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
2233  * mfn.
2234  */
2235 static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
2236                                      unsigned long *mfns,
2237                                      unsigned long first_mfn)
2238 {
2239         unsigned i, limit;
2240         unsigned long mfn;
2241
2242         xen_mc_batch();
2243
2244         limit = 1u << order;
2245         for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2246                 struct multicall_space mcs;
2247                 unsigned flags;
2248
2249                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2250                 if (mfns)
2251                         mfn = mfns[i];
2252                 else
2253                         mfn = first_mfn + i;
2254
2255                 if (i < (limit - 1))
2256                         flags = 0;
2257                 else {
2258                         if (order == 0)
2259                                 flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
2260                         else
2261                                 flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
2262                 }
2263
2264                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
2265                                 mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
2266
2267                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
2268         }
2269
2270         xen_mc_issue(0);
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
2275  * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
2276  * input, and populates mfns as output.
2277  *
2278  * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
2279  * satisfy the request or not.
2280  */
2281 static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
2282                                unsigned long *pfns_in,
2283                                unsigned long extents_out,
2284                                unsigned int order_out,
2285                                unsigned long *mfns_out,
2286                                unsigned int address_bits)
2287 {
2288         long rc;
2289         int success;
2290
2291         struct xen_memory_exchange exchange = {
2292                 .in = {
2293                         .nr_extents   = extents_in,
2294                         .extent_order = order_in,
2295                         .extent_start = pfns_in,
2296                         .domid        = DOMID_SELF
2297                 },
2298                 .out = {
2299                         .nr_extents   = extents_out,
2300                         .extent_order = order_out,
2301                         .extent_start = mfns_out,
2302                         .address_bits = address_bits,
2303                         .domid        = DOMID_SELF
2304                 }
2305         };
2306
2307         BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
2308
2309         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
2310         success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
2311
2312         BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
2313         BUG_ON(success && (rc != 0));
2314
2315         return success;
2316 }
2317
2318 int xen_create_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order,
2319                                  unsigned int address_bits,
2320                                  dma_addr_t *dma_handle)
2321 {
2322         unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
2323         unsigned long  flags;
2324         int            success;
2325         unsigned long vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2326
2327         /*
2328          * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
2329          * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
2330          * this function are redundant and can be ignored.
2331          */
2332
2333         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2334                 return 0;
2335
2336         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2337                 return -ENOMEM;
2338
2339         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2340
2341         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2342
2343         /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
2344         xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
2345
2346         /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
2347         out_frame = virt_to_pfn(vstart);
2348         success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
2349                                       1, order, &out_frame,
2350                                       address_bits);
2351
2352         /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
2353         if (success)
2354                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
2355         else
2356                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
2357
2358         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2359
2360         *dma_handle = virt_to_machine(vstart).maddr;
2361         return success ? 0 : -ENOMEM;
2362 }
2363 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
2364
2365 void xen_destroy_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order)
2366 {
2367         unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
2368         unsigned long  flags;
2369         int success;
2370         unsigned long vstart;
2371
2372         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2373                 return;
2374
2375         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2376                 return;
2377
2378         vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2379         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2380
2381         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2382
2383         /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
2384         in_frame = virt_to_mfn(vstart);
2385
2386         /* 2. Zap current PTEs. */
2387         xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
2388
2389         /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
2390         success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
2391                                         0, out_frames, 0);
2392
2393         /* 4. Map new pages in place of old pages. */
2394         if (success)
2395                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
2396         else
2397                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
2398
2399         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
2402
2403 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
2404 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2405 /*
2406  * This function is used in two contexts:
2407  * - the kdump kernel has to check whether a pfn of the crashed kernel
2408  *   was a ballooned page. vmcore is using this function to decide
2409  *   whether to access a pfn of the crashed kernel.
2410  * - the kexec kernel has to check whether a pfn was ballooned by the
2411  *   previous kernel. If the pfn is ballooned, handle it properly.
2412  * Returns 0 if the pfn is not backed by a RAM page, the caller may
2413  * handle the pfn special in this case.
2414  */
2415 static int xen_oldmem_pfn_is_ram(unsigned long pfn)
2416 {
2417         struct xen_hvm_get_mem_type a = {
2418                 .domid = DOMID_SELF,
2419                 .pfn = pfn,
2420         };
2421         int ram;
2422
2423         if (HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_get_mem_type, &a))
2424                 return -ENXIO;
2425
2426         switch (a.mem_type) {
2427                 case HVMMEM_mmio_dm:
2428                         ram = 0;
2429                         break;
2430                 case HVMMEM_ram_rw:
2431                 case HVMMEM_ram_ro:
2432                 default:
2433                         ram = 1;
2434                         break;
2435         }
2436
2437         return ram;
2438 }
2439 #endif
2440
2441 static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
2442 {
2443         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2444         int rc;
2445
2446         a.domid = DOMID_SELF;
2447         a.gpa = __pa(mm->pgd);
2448         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2449         WARN_ON_ONCE(rc < 0);
2450 }
2451
2452 static int is_pagetable_dying_supported(void)
2453 {
2454         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2455         int rc = 0;
2456
2457         a.domid = DOMID_SELF;
2458         a.gpa = 0x00;
2459         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2460         if (rc < 0) {
2461                 printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
2462                 return 0;
2463         }
2464         return 1;
2465 }
2466
2467 void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
2468 {
2469         if (is_pagetable_dying_supported())
2470                 pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
2471 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2472         register_oldmem_pfn_is_ram(&xen_oldmem_pfn_is_ram);
2473 #endif
2474 }
2475 #endif
2476
2477 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2478 /*
2479  * Map foreign gfn (fgfn), to local pfn (lpfn). This for the user
2480  * space creating new guest on pvh dom0 and needing to map domU pages.
2481  */
2482 static int xlate_add_to_p2m(unsigned long lpfn, unsigned long fgfn,
2483                             unsigned int domid)
2484 {
2485         int rc, err = 0;
2486         xen_pfn_t gpfn = lpfn;
2487         xen_ulong_t idx = fgfn;
2488
2489         struct xen_add_to_physmap_range xatp = {
2490                 .domid = DOMID_SELF,
2491                 .foreign_domid = domid,
2492                 .size = 1,
2493                 .space = XENMAPSPACE_gmfn_foreign,
2494         };
2495         set_xen_guest_handle(xatp.idxs, &idx);
2496         set_xen_guest_handle(xatp.gpfns, &gpfn);
2497         set_xen_guest_handle(xatp.errs, &err);
2498
2499         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_add_to_physmap_range, &xatp);
2500         if (rc < 0)
2501                 return rc;
2502         return err;
2503 }
2504
2505 static int xlate_remove_from_p2m(unsigned long spfn, int count)
2506 {
2507         struct xen_remove_from_physmap xrp;
2508         int i, rc;
2509
2510         for (i = 0; i < count; i++) {
2511                 xrp.domid = DOMID_SELF;
2512                 xrp.gpfn = spfn+i;
2513                 rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_remove_from_physmap, &xrp);
2514                 if (rc)
2515                         break;
2516         }
2517         return rc;
2518 }
2519
2520 struct xlate_remap_data {
2521         unsigned long fgfn; /* foreign domain's gfn */
2522         pgprot_t prot;
2523         domid_t  domid;
2524         int index;
2525         struct page **pages;
2526 };
2527
2528 static int xlate_map_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token, unsigned long addr,
2529                             void *data)
2530 {
2531         int rc;
2532         struct xlate_remap_data *remap = data;
2533         unsigned long pfn = page_to_pfn(remap->pages[remap->index++]);
2534         pte_t pteval = pte_mkspecial(pfn_pte(pfn, remap->prot));
2535
2536         rc = xlate_add_to_p2m(pfn, remap->fgfn, remap->domid);
2537         if (rc)
2538                 return rc;
2539         native_set_pte(ptep, pteval);
2540
2541         return 0;
2542 }
2543
2544 static int xlate_remap_gfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2545                                  unsigned long addr, unsigned long mfn,
2546                                  int nr, pgprot_t prot, unsigned domid,
2547                                  struct page **pages)
2548 {
2549         int err;
2550         struct xlate_remap_data pvhdata;
2551
2552         BUG_ON(!pages);
2553
2554         pvhdata.fgfn = mfn;
2555         pvhdata.prot = prot;
2556         pvhdata.domid = domid;
2557         pvhdata.index = 0;
2558         pvhdata.pages = pages;
2559         err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, nr << PAGE_SHIFT,
2560                                   xlate_map_pte_fn, &pvhdata);
2561         flush_tlb_all();
2562         return err;
2563 }
2564 #endif
2565
2566 #define REMAP_BATCH_SIZE 16
2567
2568 struct remap_data {
2569         unsigned long mfn;
2570         pgprot_t prot;
2571         struct mmu_update *mmu_update;
2572 };
2573
2574 static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
2575                                  unsigned long addr, void *data)
2576 {
2577         struct remap_data *rmd = data;
2578         pte_t pte = pte_mkspecial(mfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
2579
2580         rmd->mmu_update->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
2581         rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
2582         rmd->mmu_update++;
2583
2584         return 0;
2585 }
2586
2587 int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2588                                unsigned long addr,
2589                                xen_pfn_t mfn, int nr,
2590                                pgprot_t prot, unsigned domid,
2591                                struct page **pages)
2592
2593 {
2594         struct remap_data rmd;
2595         struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
2596         int batch;
2597         unsigned long range;
2598         int err = 0;
2599
2600         BUG_ON(!((vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_IO)) == (VM_PFNMAP | VM_IO)));
2601
2602         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2603 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2604                 /* We need to update the local page tables and the xen HAP */
2605                 return xlate_remap_gfn_range(vma, addr, mfn, nr, prot,
2606                                              domid, pages);
2607 #else
2608                 return -EINVAL;
2609 #endif
2610         }
2611
2612         rmd.mfn = mfn;
2613         rmd.prot = prot;
2614
2615         while (nr) {
2616                 batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
2617                 range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
2618
2619                 rmd.mmu_update = mmu_update;
2620                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
2621                                           remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
2622                 if (err)
2623                         goto out;
2624
2625                 err = HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid);
2626                 if (err < 0)
2627                         goto out;
2628
2629                 nr -= batch;
2630                 addr += range;
2631         }
2632
2633         err = 0;
2634 out:
2635
2636         xen_flush_tlb_all();
2637
2638         return err;
2639 }
2640 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);
2641
2642 /* Returns: 0 success */
2643 int xen_unmap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2644                                int numpgs, struct page **pages)
2645 {
2646         if (!pages || !xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2647                 return 0;
2648
2649 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2650         while (numpgs--) {
2651                 /*
2652                  * The mmu has already cleaned up the process mmu
2653                  * resources at this point (lookup_address will return
2654                  * NULL).
2655                  */
2656                 unsigned long pfn = page_to_pfn(pages[numpgs]);
2657
2658                 xlate_remove_from_p2m(pfn, 1);
2659         }
2660         /*
2661          * We don't need to flush tlbs because as part of
2662          * xlate_remove_from_p2m, the hypervisor will do tlb flushes
2663          * after removing the p2m entries from the EPT/NPT
2664          */
2665         return 0;
2666 #else
2667         return -EINVAL;
2668 #endif
2669 }
2670 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unmap_domain_mfn_range);