Merge branch 'stable-3.18' of git://git.infradead.org/users/pcmoore/audit
[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 #endif
1223         /* Allocate and initialize top and mid mfn levels for p2m structure */
1224         xen_build_mfn_list_list();
1225
1226         xen_setup_shared_info();
1227         xen_post_allocator_init();
1228 }
1229 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
1230 {
1231         this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
1232 }
1233
1234 static unsigned long xen_read_cr2(void)
1235 {
1236         return this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
1237 }
1238
1239 unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
1240 {
1241         return this_cpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
1242 }
1243
1244 void xen_flush_tlb_all(void)
1245 {
1246         struct mmuext_op *op;
1247         struct multicall_space mcs;
1248
1249         trace_xen_mmu_flush_tlb_all(0);
1250
1251         preempt_disable();
1252
1253         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1254
1255         op = mcs.args;
1256         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL;
1257         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1258
1259         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1260
1261         preempt_enable();
1262 }
1263 static void xen_flush_tlb(void)
1264 {
1265         struct mmuext_op *op;
1266         struct multicall_space mcs;
1267
1268         trace_xen_mmu_flush_tlb(0);
1269
1270         preempt_disable();
1271
1272         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1273
1274         op = mcs.args;
1275         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
1276         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1277
1278         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1279
1280         preempt_enable();
1281 }
1282
1283 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
1284 {
1285         struct mmuext_op *op;
1286         struct multicall_space mcs;
1287
1288         trace_xen_mmu_flush_tlb_single(addr);
1289
1290         preempt_disable();
1291
1292         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1293         op = mcs.args;
1294         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
1295         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
1296         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1297
1298         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1299
1300         preempt_enable();
1301 }
1302
1303 static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
1304                                  struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1305                                  unsigned long end)
1306 {
1307         struct {
1308                 struct mmuext_op op;
1309 #ifdef CONFIG_SMP
1310                 DECLARE_BITMAP(mask, num_processors);
1311 #else
1312                 DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
1313 #endif
1314         } *args;
1315         struct multicall_space mcs;
1316
1317         trace_xen_mmu_flush_tlb_others(cpus, mm, start, end);
1318
1319         if (cpumask_empty(cpus))
1320                 return;         /* nothing to do */
1321
1322         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
1323         args = mcs.args;
1324         args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
1325
1326         /* Remove us, and any offline CPUS. */
1327         cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
1328         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
1329
1330         args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
1331         if (end != TLB_FLUSH_ALL && (end - start) <= PAGE_SIZE) {
1332                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
1333                 args->op.arg1.linear_addr = start;
1334         }
1335
1336         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1337
1338         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1339 }
1340
1341 static unsigned long xen_read_cr3(void)
1342 {
1343         return this_cpu_read(xen_cr3);
1344 }
1345
1346 static void set_current_cr3(void *v)
1347 {
1348         this_cpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
1349 }
1350
1351 static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
1352 {
1353         struct mmuext_op op;
1354         unsigned long mfn;
1355
1356         trace_xen_mmu_write_cr3(kernel, cr3);
1357
1358         if (cr3)
1359                 mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
1360         else
1361                 mfn = 0;
1362
1363         WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
1364
1365         op.cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
1366         op.arg1.mfn = mfn;
1367
1368         xen_extend_mmuext_op(&op);
1369
1370         if (kernel) {
1371                 this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1372
1373                 /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
1374                    been submitted. */
1375                 xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
1376         }
1377 }
1378 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
1379 {
1380         BUG_ON(preemptible());
1381
1382         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1383
1384         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1385            respect to ipis */
1386         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1387
1388         __xen_write_cr3(true, cr3);
1389
1390 #ifdef CONFIG_X86_64
1391         {
1392                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
1393                 if (user_pgd)
1394                         __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
1395                 else
1396                         __xen_write_cr3(false, 0);
1397         }
1398 #endif
1399
1400         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1401 }
1402
1403 #ifdef CONFIG_X86_64
1404 /*
1405  * At the start of the day - when Xen launches a guest, it has already
1406  * built pagetables for the guest. We diligently look over them
1407  * in xen_setup_kernel_pagetable and graft as appropiate them in the
1408  * init_level4_pgt and its friends. Then when we are happy we load
1409  * the new init_level4_pgt - and continue on.
1410  *
1411  * The generic code starts (start_kernel) and 'init_mem_mapping' sets
1412  * up the rest of the pagetables. When it has completed it loads the cr3.
1413  * N.B. that baremetal would start at 'start_kernel' (and the early
1414  * #PF handler would create bootstrap pagetables) - so we are running
1415  * with the same assumptions as what to do when write_cr3 is executed
1416  * at this point.
1417  *
1418  * Since there are no user-page tables at all, we have two variants
1419  * of xen_write_cr3 - the early bootup (this one), and the late one
1420  * (xen_write_cr3). The reason we have to do that is that in 64-bit
1421  * the Linux kernel and user-space are both in ring 3 while the
1422  * hypervisor is in ring 0.
1423  */
1424 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1425 {
1426         BUG_ON(preemptible());
1427
1428         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1429
1430         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1431            respect to ipis */
1432         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1433
1434         __xen_write_cr3(true, cr3);
1435
1436         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1437 }
1438 #endif
1439
1440 static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
1441 {
1442         pgd_t *pgd = mm->pgd;
1443         int ret = 0;
1444
1445         BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
1446
1447 #ifdef CONFIG_X86_64
1448         {
1449                 struct page *page = virt_to_page(pgd);
1450                 pgd_t *user_pgd;
1451
1452                 BUG_ON(page->private != 0);
1453
1454                 ret = -ENOMEM;
1455
1456                 user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1457                 page->private = (unsigned long)user_pgd;
1458
1459                 if (user_pgd != NULL) {
1460                         user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_ADDR)] =
1461                                 __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
1462                         ret = 0;
1463                 }
1464
1465                 BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
1466         }
1467 #endif
1468
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1473 {
1474 #ifdef CONFIG_X86_64
1475         pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1476
1477         if (user_pgd)
1478                 free_page((unsigned long)user_pgd);
1479 #endif
1480 }
1481
1482 #ifdef CONFIG_X86_32
1483 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1484 {
1485         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
1486         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
1487                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
1488                                pte_val_ma(pte));
1489
1490         return pte;
1491 }
1492 #else /* CONFIG_X86_64 */
1493 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1494 {
1495         return pte;
1496 }
1497 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1498
1499 /*
1500  * Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
1501  * doesn't allow RO page table pages to be remapped RW.
1502  *
1503  * If there is no MFN for this PFN then this page is initially
1504  * ballooned out so clear the PTE (as in decrease_reservation() in
1505  * drivers/xen/balloon.c).
1506  *
1507  * Many of these PTE updates are done on unpinned and writable pages
1508  * and doing a hypercall for these is unnecessary and expensive.  At
1509  * this point it is not possible to tell if a page is pinned or not,
1510  * so always write the PTE directly and rely on Xen trapping and
1511  * emulating any updates as necessary.
1512  */
1513 static void __init xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
1514 {
1515         if (pte_mfn(pte) != INVALID_P2M_ENTRY)
1516                 pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
1517         else
1518                 pte = __pte_ma(0);
1519
1520         native_set_pte(ptep, pte);
1521 }
1522
1523 static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1524 {
1525         struct mmuext_op op;
1526         op.cmd = cmd;
1527         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1528         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
1529                 BUG();
1530 }
1531
1532 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
1533    everything is pinned. */
1534 static void __init xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1535 {
1536 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1537         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1538 #endif
1539         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1540         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1541 }
1542
1543 /* Used for pmd and pud */
1544 static void __init xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1545 {
1546 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1547         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1548 #endif
1549         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1550 }
1551
1552 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
1553    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
1554 static void __init xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
1555 {
1556         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1557         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1558 }
1559
1560 static void __init xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
1561 {
1562         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1563 }
1564
1565 static inline void __pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1566 {
1567         struct multicall_space mcs;
1568         struct mmuext_op *op;
1569
1570         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1571         op = mcs.args;
1572         op->cmd = cmd;
1573         op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1574
1575         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
1576 }
1577
1578 static inline void __set_pfn_prot(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1579 {
1580         struct multicall_space mcs;
1581         unsigned long addr = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
1582
1583         mcs = __xen_mc_entry(0);
1584         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)addr,
1585                                 pfn_pte(pfn, prot), 0);
1586 }
1587
1588 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
1589    attached to a pinned pagetable. */
1590 static inline void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn,
1591                                     unsigned level)
1592 {
1593         bool pinned = PagePinned(virt_to_page(mm->pgd));
1594
1595         trace_xen_mmu_alloc_ptpage(mm, pfn, level, pinned);
1596
1597         if (pinned) {
1598                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1599
1600                 SetPagePinned(page);
1601
1602                 if (!PageHighMem(page)) {
1603                         xen_mc_batch();
1604
1605                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
1606
1607                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1608                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1609
1610                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1611                 } else {
1612                         /* make sure there are no stray mappings of
1613                            this page */
1614                         kmap_flush_unused();
1615                 }
1616         }
1617 }
1618
1619 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1620 {
1621         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
1622 }
1623
1624 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1625 {
1626         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
1627 }
1628
1629 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
1630 static inline void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
1631 {
1632         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1633         bool pinned = PagePinned(page);
1634
1635         trace_xen_mmu_release_ptpage(pfn, level, pinned);
1636
1637         if (pinned) {
1638                 if (!PageHighMem(page)) {
1639                         xen_mc_batch();
1640
1641                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1642                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1643
1644                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL);
1645
1646                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1647                 }
1648                 ClearPagePinned(page);
1649         }
1650 }
1651
1652 static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
1653 {
1654         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
1655 }
1656
1657 static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
1658 {
1659         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
1660 }
1661
1662 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1663 static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1664 {
1665         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
1666 }
1667
1668 static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
1669 {
1670         xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
1671 }
1672 #endif
1673
1674 void __init xen_reserve_top(void)
1675 {
1676 #ifdef CONFIG_X86_32
1677         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1678         struct xen_platform_parameters pp;
1679
1680         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1681                 top = pp.virt_start;
1682
1683         reserve_top_address(-top);
1684 #endif  /* CONFIG_X86_32 */
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
1689  * all we have until the physical memory mapping has been set up.
1690  */
1691 static void *__ka(phys_addr_t paddr)
1692 {
1693 #ifdef CONFIG_X86_64
1694         return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
1695 #else
1696         return __va(paddr);
1697 #endif
1698 }
1699
1700 /* Convert a machine address to physical address */
1701 static unsigned long m2p(phys_addr_t maddr)
1702 {
1703         phys_addr_t paddr;
1704
1705         maddr &= PTE_PFN_MASK;
1706         paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1707
1708         return paddr;
1709 }
1710
1711 /* Convert a machine address to kernel virtual */
1712 static void *m2v(phys_addr_t maddr)
1713 {
1714         return __ka(m2p(maddr));
1715 }
1716
1717 /* Set the page permissions on an identity-mapped pages */
1718 static void set_page_prot_flags(void *addr, pgprot_t prot, unsigned long flags)
1719 {
1720         unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
1721         pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
1722
1723         /* For PVH no need to set R/O or R/W to pin them or unpin them. */
1724         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1725                 return;
1726
1727         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, flags))
1728                 BUG();
1729 }
1730 static void set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
1731 {
1732         return set_page_prot_flags(addr, prot, UVMF_NONE);
1733 }
1734 #ifdef CONFIG_X86_32
1735 static void __init xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
1736 {
1737         unsigned pmdidx, pteidx;
1738         unsigned ident_pte;
1739         unsigned long pfn;
1740
1741         level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
1742                                       PAGE_SIZE);
1743
1744         ident_pte = 0;
1745         pfn = 0;
1746         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
1747                 pte_t *pte_page;
1748
1749                 /* Reuse or allocate a page of ptes */
1750                 if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
1751                         pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
1752                 else {
1753                         /* Check for free pte pages */
1754                         if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
1755                                 break;
1756
1757                         pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
1758                         ident_pte += PTRS_PER_PTE;
1759
1760                         pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
1761                 }
1762
1763                 /* Install mappings */
1764                 for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
1765                         pte_t pte;
1766
1767 #ifdef CONFIG_X86_32
1768                         if (pfn > max_pfn_mapped)
1769                                 max_pfn_mapped = pfn;
1770 #endif
1771
1772                         if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
1773                                 continue;
1774
1775                         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
1776                         pte_page[pteidx] = pte;
1777                 }
1778         }
1779
1780         for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
1781                 set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
1782
1783         set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1784 }
1785 #endif
1786 void __init xen_setup_machphys_mapping(void)
1787 {
1788         struct xen_machphys_mapping mapping;
1789
1790         if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_machphys_mapping, &mapping) == 0) {
1791                 machine_to_phys_mapping = (unsigned long *)mapping.v_start;
1792                 machine_to_phys_nr = mapping.max_mfn + 1;
1793         } else {
1794                 machine_to_phys_nr = MACH2PHYS_NR_ENTRIES;
1795         }
1796 #ifdef CONFIG_X86_32
1797         WARN_ON((machine_to_phys_mapping + (machine_to_phys_nr - 1))
1798                 < machine_to_phys_mapping);
1799 #endif
1800 }
1801
1802 #ifdef CONFIG_X86_64
1803 static void convert_pfn_mfn(void *v)
1804 {
1805         pte_t *pte = v;
1806         int i;
1807
1808         /* All levels are converted the same way, so just treat them
1809            as ptes. */
1810         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
1811                 pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
1812 }
1813 static void __init check_pt_base(unsigned long *pt_base, unsigned long *pt_end,
1814                                  unsigned long addr)
1815 {
1816         if (*pt_base == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1817                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1818                 clear_page((void *)addr);
1819                 (*pt_base)++;
1820         }
1821         if (*pt_end == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1822                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1823                 clear_page((void *)addr);
1824                 (*pt_end)--;
1825         }
1826 }
1827 /*
1828  * Set up the initial kernel pagetable.
1829  *
1830  * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
1831  * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
1832  * level2_ident_pgt, and level2_kernel_pgt.  This means that only the
1833  * kernel has a physical mapping to start with - but that's enough to
1834  * get __va working.  We need to fill in the rest of the physical
1835  * mapping once some sort of allocator has been set up.  NOTE: for
1836  * PVH, the page tables are native.
1837  */
1838 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1839 {
1840         pud_t *l3;
1841         pmd_t *l2;
1842         unsigned long addr[3];
1843         unsigned long pt_base, pt_end;
1844         unsigned i;
1845
1846         /* max_pfn_mapped is the last pfn mapped in the initial memory
1847          * mappings. Considering that on Xen after the kernel mappings we
1848          * have the mappings of some pages that don't exist in pfn space, we
1849          * set max_pfn_mapped to the last real pfn mapped. */
1850         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->mfn_list));
1851
1852         pt_base = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base));
1853         pt_end = pt_base + xen_start_info->nr_pt_frames;
1854
1855         /* Zap identity mapping */
1856         init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
1857
1858         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1859                 /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
1860                 /* L4[272] -> level3_ident_pgt
1861                  * L4[511] -> level3_kernel_pgt */
1862                 convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
1863
1864                 /* L3_i[0] -> level2_ident_pgt */
1865                 convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
1866                 /* L3_k[510] -> level2_kernel_pgt
1867                  * L3_k[511] -> level2_fixmap_pgt */
1868                 convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
1869
1870                 /* L3_k[511][506] -> level1_fixmap_pgt */
1871                 convert_pfn_mfn(level2_fixmap_pgt);
1872         }
1873         /* We get [511][511] and have Xen's version of level2_kernel_pgt */
1874         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
1875         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
1876
1877         addr[0] = (unsigned long)pgd;
1878         addr[1] = (unsigned long)l3;
1879         addr[2] = (unsigned long)l2;
1880         /* Graft it onto L4[272][0]. Note that we creating an aliasing problem:
1881          * Both L4[272][0] and L4[511][510] have entries that point to the same
1882          * L2 (PMD) tables. Meaning that if you modify it in __va space
1883          * it will be also modified in the __ka space! (But if you just
1884          * modify the PMD table to point to other PTE's or none, then you
1885          * are OK - which is what cleanup_highmap does) */
1886         copy_page(level2_ident_pgt, l2);
1887         /* Graft it onto L4[511][510] */
1888         copy_page(level2_kernel_pgt, l2);
1889
1890         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1891                 /* Make pagetable pieces RO */
1892                 set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1893                 set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1894                 set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1895                 set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
1896                 set_page_prot(level2_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1897                 set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1898                 set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1899                 set_page_prot(level1_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1900
1901                 /* Pin down new L4 */
1902                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
1903                                   PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
1904
1905                 /* Unpin Xen-provided one */
1906                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1907
1908                 /*
1909                  * At this stage there can be no user pgd, and no page
1910                  * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
1911                  * pgd.
1912                  */
1913                 xen_mc_batch();
1914                 __xen_write_cr3(true, __pa(init_level4_pgt));
1915                 xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
1916         } else
1917                 native_write_cr3(__pa(init_level4_pgt));
1918
1919         /* We can't that easily rip out L3 and L2, as the Xen pagetables are
1920          * set out this way: [L4], [L1], [L2], [L3], [L1], [L1] ...  for
1921          * the initial domain. For guests using the toolstack, they are in:
1922          * [L4], [L3], [L2], [L1], [L1], order .. So for dom0 we can only
1923          * rip out the [L4] (pgd), but for guests we shave off three pages.
1924          */
1925         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(addr); i++)
1926                 check_pt_base(&pt_base, &pt_end, addr[i]);
1927
1928         /* Our (by three pages) smaller Xen pagetable that we are using */
1929         memblock_reserve(PFN_PHYS(pt_base), (pt_end - pt_base) * PAGE_SIZE);
1930         /* Revector the xen_start_info */
1931         xen_start_info = (struct start_info *)__va(__pa(xen_start_info));
1932 }
1933 #else   /* !CONFIG_X86_64 */
1934 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, initial_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1935 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, swapper_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1936
1937 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1938 {
1939         unsigned long pfn = PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir));
1940
1941         BUG_ON(read_cr3() != __pa(initial_page_table));
1942         BUG_ON(cr3 != __pa(swapper_pg_dir));
1943
1944         /*
1945          * We are switching to swapper_pg_dir for the first time (from
1946          * initial_page_table) and therefore need to mark that page
1947          * read-only and then pin it.
1948          *
1949          * Xen disallows sharing of kernel PMDs for PAE
1950          * guests. Therefore we must copy the kernel PMD from
1951          * initial_page_table into a new kernel PMD to be used in
1952          * swapper_pg_dir.
1953          */
1954         swapper_kernel_pmd =
1955                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1956         copy_page(swapper_kernel_pmd, initial_kernel_pmd);
1957         swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1958                 __pgd(__pa(swapper_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1959         set_page_prot(swapper_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1960
1961         set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
1962         xen_write_cr3(cr3);
1963         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, pfn);
1964
1965         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
1966                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1967         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL);
1968         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL);
1969
1970         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
1971 }
1972
1973 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1974 {
1975         pmd_t *kernel_pmd;
1976
1977         initial_kernel_pmd =
1978                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1979
1980         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
1981                                   xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
1982                                   512*1024);
1983
1984         kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
1985         copy_page(initial_kernel_pmd, kernel_pmd);
1986
1987         xen_map_identity_early(initial_kernel_pmd, max_pfn);
1988
1989         copy_page(initial_page_table, pgd);
1990         initial_page_table[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1991                 __pgd(__pa(initial_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1992
1993         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1994         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL_RO);
1995         set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
1996
1997         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1998
1999         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE,
2000                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
2001         xen_write_cr3(__pa(initial_page_table));
2002
2003         memblock_reserve(__pa(xen_start_info->pt_base),
2004                          xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE);
2005 }
2006 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
2007
2008 static unsigned char dummy_mapping[PAGE_SIZE] __page_aligned_bss;
2009
2010 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
2011 {
2012         pte_t pte;
2013
2014         phys >>= PAGE_SHIFT;
2015
2016         switch (idx) {
2017         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
2018         case FIX_RO_IDT:
2019 #ifdef CONFIG_X86_32
2020         case FIX_WP_TEST:
2021 # ifdef CONFIG_HIGHMEM
2022         case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
2023 # endif
2024 #else
2025         case VSYSCALL_PAGE:
2026 #endif
2027         case FIX_TEXT_POKE0:
2028         case FIX_TEXT_POKE1:
2029                 /* All local page mappings */
2030                 pte = pfn_pte(phys, prot);
2031                 break;
2032
2033 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2034         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
2035                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2036                 break;
2037 #endif
2038
2039 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
2040         case FIX_IO_APIC_BASE_0 ... FIX_IO_APIC_BASE_END:
2041                 /*
2042                  * We just don't map the IO APIC - all access is via
2043                  * hypercalls.  Keep the address in the pte for reference.
2044                  */
2045                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2046                 break;
2047 #endif
2048
2049         case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
2050                 /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
2051                    IO domain */
2052                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2053                 break;
2054
2055         default:
2056                 /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
2057                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2058                 break;
2059         }
2060
2061         __native_set_fixmap(idx, pte);
2062
2063 #ifdef CONFIG_X86_64
2064         /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
2065            pagetable vsyscall mapping. */
2066         if (idx == VSYSCALL_PAGE) {
2067                 unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
2068                 set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
2069         }
2070 #endif
2071 }
2072
2073 static void __init xen_post_allocator_init(void)
2074 {
2075         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2076                 return;
2077
2078         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
2079         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
2080         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
2081 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2082         pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
2083 #endif
2084
2085         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
2086            (which it hasn't) */
2087         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
2088         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
2089         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
2090         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
2091 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2092         pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
2093         pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
2094 #endif
2095
2096 #ifdef CONFIG_X86_64
2097         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
2098         SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
2099 #endif
2100         xen_mark_init_mm_pinned();
2101 }
2102
2103 static void xen_leave_lazy_mmu(void)
2104 {
2105         preempt_disable();
2106         xen_mc_flush();
2107         paravirt_leave_lazy_mmu();
2108         preempt_enable();
2109 }
2110
2111 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initconst = {
2112         .read_cr2 = xen_read_cr2,
2113         .write_cr2 = xen_write_cr2,
2114
2115         .read_cr3 = xen_read_cr3,
2116         .write_cr3 = xen_write_cr3_init,
2117
2118         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
2119         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
2120         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
2121         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
2122
2123         .pte_update = paravirt_nop,
2124         .pte_update_defer = paravirt_nop,
2125
2126         .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
2127         .pgd_free = xen_pgd_free,
2128
2129         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
2130         .release_pte = xen_release_pte_init,
2131         .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
2132         .release_pmd = xen_release_pmd_init,
2133
2134         .set_pte = xen_set_pte_init,
2135         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
2136         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
2137
2138         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
2139         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
2140
2141         .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
2142         .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
2143
2144         .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
2145         .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
2146
2147 #ifdef CONFIG_X86_PAE
2148         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
2149         .pte_clear = xen_pte_clear,
2150         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
2151 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
2152         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
2153
2154         .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
2155         .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
2156
2157 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2158         .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
2159         .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
2160         .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
2161
2162         .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
2163         .release_pud = xen_release_pmd_init,
2164 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
2165
2166         .activate_mm = xen_activate_mm,
2167         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
2168         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
2169
2170         .lazy_mode = {
2171                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
2172                 .leave = xen_leave_lazy_mmu,
2173                 .flush = paravirt_flush_lazy_mmu,
2174         },
2175
2176         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
2177 };
2178
2179 void __init xen_init_mmu_ops(void)
2180 {
2181         x86_init.paging.pagetable_init = xen_pagetable_init;
2182
2183         /* Optimization - we can use the HVM one but it has no idea which
2184          * VCPUs are descheduled - which means that it will needlessly IPI
2185          * them. Xen knows so let it do the job.
2186          */
2187         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2188                 pv_mmu_ops.flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others;
2189                 return;
2190         }
2191         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
2192
2193         memset(dummy_mapping, 0xff, PAGE_SIZE);
2194 }
2195
2196 /* Protected by xen_reservation_lock. */
2197 #define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
2198 static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
2199
2200 #define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
2201 static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
2202                                 unsigned long *in_frames,
2203                                 unsigned long *out_frames)
2204 {
2205         int i;
2206         struct multicall_space mcs;
2207
2208         xen_mc_batch();
2209         for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2210                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2211
2212                 if (in_frames)
2213                         in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
2214
2215                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
2216                 __set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
2217
2218                 if (out_frames)
2219                         out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
2220         }
2221         xen_mc_issue(0);
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
2226  * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
2227  * mfn.
2228  */
2229 static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
2230                                      unsigned long *mfns,
2231                                      unsigned long first_mfn)
2232 {
2233         unsigned i, limit;
2234         unsigned long mfn;
2235
2236         xen_mc_batch();
2237
2238         limit = 1u << order;
2239         for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2240                 struct multicall_space mcs;
2241                 unsigned flags;
2242
2243                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2244                 if (mfns)
2245                         mfn = mfns[i];
2246                 else
2247                         mfn = first_mfn + i;
2248
2249                 if (i < (limit - 1))
2250                         flags = 0;
2251                 else {
2252                         if (order == 0)
2253                                 flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
2254                         else
2255                                 flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
2256                 }
2257
2258                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
2259                                 mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
2260
2261                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
2262         }
2263
2264         xen_mc_issue(0);
2265 }
2266
2267 /*
2268  * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
2269  * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
2270  * input, and populates mfns as output.
2271  *
2272  * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
2273  * satisfy the request or not.
2274  */
2275 static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
2276                                unsigned long *pfns_in,
2277                                unsigned long extents_out,
2278                                unsigned int order_out,
2279                                unsigned long *mfns_out,
2280                                unsigned int address_bits)
2281 {
2282         long rc;
2283         int success;
2284
2285         struct xen_memory_exchange exchange = {
2286                 .in = {
2287                         .nr_extents   = extents_in,
2288                         .extent_order = order_in,
2289                         .extent_start = pfns_in,
2290                         .domid        = DOMID_SELF
2291                 },
2292                 .out = {
2293                         .nr_extents   = extents_out,
2294                         .extent_order = order_out,
2295                         .extent_start = mfns_out,
2296                         .address_bits = address_bits,
2297                         .domid        = DOMID_SELF
2298                 }
2299         };
2300
2301         BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
2302
2303         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
2304         success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
2305
2306         BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
2307         BUG_ON(success && (rc != 0));
2308
2309         return success;
2310 }
2311
2312 int xen_create_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order,
2313                                  unsigned int address_bits,
2314                                  dma_addr_t *dma_handle)
2315 {
2316         unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
2317         unsigned long  flags;
2318         int            success;
2319         unsigned long vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2320
2321         /*
2322          * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
2323          * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
2324          * this function are redundant and can be ignored.
2325          */
2326
2327         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2328                 return 0;
2329
2330         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2331                 return -ENOMEM;
2332
2333         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2334
2335         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2336
2337         /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
2338         xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
2339
2340         /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
2341         out_frame = virt_to_pfn(vstart);
2342         success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
2343                                       1, order, &out_frame,
2344                                       address_bits);
2345
2346         /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
2347         if (success)
2348                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
2349         else
2350                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
2351
2352         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2353
2354         *dma_handle = virt_to_machine(vstart).maddr;
2355         return success ? 0 : -ENOMEM;
2356 }
2357 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
2358
2359 void xen_destroy_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order)
2360 {
2361         unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
2362         unsigned long  flags;
2363         int success;
2364         unsigned long vstart;
2365
2366         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2367                 return;
2368
2369         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2370                 return;
2371
2372         vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2373         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2374
2375         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2376
2377         /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
2378         in_frame = virt_to_mfn(vstart);
2379
2380         /* 2. Zap current PTEs. */
2381         xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
2382
2383         /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
2384         success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
2385                                         0, out_frames, 0);
2386
2387         /* 4. Map new pages in place of old pages. */
2388         if (success)
2389                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
2390         else
2391                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
2392
2393         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2394 }
2395 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
2396
2397 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
2398 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2399 /*
2400  * This function is used in two contexts:
2401  * - the kdump kernel has to check whether a pfn of the crashed kernel
2402  *   was a ballooned page. vmcore is using this function to decide
2403  *   whether to access a pfn of the crashed kernel.
2404  * - the kexec kernel has to check whether a pfn was ballooned by the
2405  *   previous kernel. If the pfn is ballooned, handle it properly.
2406  * Returns 0 if the pfn is not backed by a RAM page, the caller may
2407  * handle the pfn special in this case.
2408  */
2409 static int xen_oldmem_pfn_is_ram(unsigned long pfn)
2410 {
2411         struct xen_hvm_get_mem_type a = {
2412                 .domid = DOMID_SELF,
2413                 .pfn = pfn,
2414         };
2415         int ram;
2416
2417         if (HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_get_mem_type, &a))
2418                 return -ENXIO;
2419
2420         switch (a.mem_type) {
2421                 case HVMMEM_mmio_dm:
2422                         ram = 0;
2423                         break;
2424                 case HVMMEM_ram_rw:
2425                 case HVMMEM_ram_ro:
2426                 default:
2427                         ram = 1;
2428                         break;
2429         }
2430
2431         return ram;
2432 }
2433 #endif
2434
2435 static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
2436 {
2437         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2438         int rc;
2439
2440         a.domid = DOMID_SELF;
2441         a.gpa = __pa(mm->pgd);
2442         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2443         WARN_ON_ONCE(rc < 0);
2444 }
2445
2446 static int is_pagetable_dying_supported(void)
2447 {
2448         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2449         int rc = 0;
2450
2451         a.domid = DOMID_SELF;
2452         a.gpa = 0x00;
2453         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2454         if (rc < 0) {
2455                 printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
2456                 return 0;
2457         }
2458         return 1;
2459 }
2460
2461 void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
2462 {
2463         if (is_pagetable_dying_supported())
2464                 pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
2465 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2466         register_oldmem_pfn_is_ram(&xen_oldmem_pfn_is_ram);
2467 #endif
2468 }
2469 #endif
2470
2471 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2472 /*
2473  * Map foreign gfn (fgfn), to local pfn (lpfn). This for the user
2474  * space creating new guest on pvh dom0 and needing to map domU pages.
2475  */
2476 static int xlate_add_to_p2m(unsigned long lpfn, unsigned long fgfn,
2477                             unsigned int domid)
2478 {
2479         int rc, err = 0;
2480         xen_pfn_t gpfn = lpfn;
2481         xen_ulong_t idx = fgfn;
2482
2483         struct xen_add_to_physmap_range xatp = {
2484                 .domid = DOMID_SELF,
2485                 .foreign_domid = domid,
2486                 .size = 1,
2487                 .space = XENMAPSPACE_gmfn_foreign,
2488         };
2489         set_xen_guest_handle(xatp.idxs, &idx);
2490         set_xen_guest_handle(xatp.gpfns, &gpfn);
2491         set_xen_guest_handle(xatp.errs, &err);
2492
2493         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_add_to_physmap_range, &xatp);
2494         if (rc < 0)
2495                 return rc;
2496         return err;
2497 }
2498
2499 static int xlate_remove_from_p2m(unsigned long spfn, int count)
2500 {
2501         struct xen_remove_from_physmap xrp;
2502         int i, rc;
2503
2504         for (i = 0; i < count; i++) {
2505                 xrp.domid = DOMID_SELF;
2506                 xrp.gpfn = spfn+i;
2507                 rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_remove_from_physmap, &xrp);
2508                 if (rc)
2509                         break;
2510         }
2511         return rc;
2512 }
2513
2514 struct xlate_remap_data {
2515         unsigned long fgfn; /* foreign domain's gfn */
2516         pgprot_t prot;
2517         domid_t  domid;
2518         int index;
2519         struct page **pages;
2520 };
2521
2522 static int xlate_map_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token, unsigned long addr,
2523                             void *data)
2524 {
2525         int rc;
2526         struct xlate_remap_data *remap = data;
2527         unsigned long pfn = page_to_pfn(remap->pages[remap->index++]);
2528         pte_t pteval = pte_mkspecial(pfn_pte(pfn, remap->prot));
2529
2530         rc = xlate_add_to_p2m(pfn, remap->fgfn, remap->domid);
2531         if (rc)
2532                 return rc;
2533         native_set_pte(ptep, pteval);
2534
2535         return 0;
2536 }
2537
2538 static int xlate_remap_gfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2539                                  unsigned long addr, unsigned long mfn,
2540                                  int nr, pgprot_t prot, unsigned domid,
2541                                  struct page **pages)
2542 {
2543         int err;
2544         struct xlate_remap_data pvhdata;
2545
2546         BUG_ON(!pages);
2547
2548         pvhdata.fgfn = mfn;
2549         pvhdata.prot = prot;
2550         pvhdata.domid = domid;
2551         pvhdata.index = 0;
2552         pvhdata.pages = pages;
2553         err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, nr << PAGE_SHIFT,
2554                                   xlate_map_pte_fn, &pvhdata);
2555         flush_tlb_all();
2556         return err;
2557 }
2558 #endif
2559
2560 #define REMAP_BATCH_SIZE 16
2561
2562 struct remap_data {
2563         unsigned long mfn;
2564         pgprot_t prot;
2565         struct mmu_update *mmu_update;
2566 };
2567
2568 static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
2569                                  unsigned long addr, void *data)
2570 {
2571         struct remap_data *rmd = data;
2572         pte_t pte = pte_mkspecial(mfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
2573
2574         rmd->mmu_update->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
2575         rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
2576         rmd->mmu_update++;
2577
2578         return 0;
2579 }
2580
2581 int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2582                                unsigned long addr,
2583                                xen_pfn_t mfn, int nr,
2584                                pgprot_t prot, unsigned domid,
2585                                struct page **pages)
2586
2587 {
2588         struct remap_data rmd;
2589         struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
2590         int batch;
2591         unsigned long range;
2592         int err = 0;
2593
2594         BUG_ON(!((vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_IO)) == (VM_PFNMAP | VM_IO)));
2595
2596         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2597 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2598                 /* We need to update the local page tables and the xen HAP */
2599                 return xlate_remap_gfn_range(vma, addr, mfn, nr, prot,
2600                                              domid, pages);
2601 #else
2602                 return -EINVAL;
2603 #endif
2604         }
2605
2606         rmd.mfn = mfn;
2607         rmd.prot = prot;
2608
2609         while (nr) {
2610                 batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
2611                 range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
2612
2613                 rmd.mmu_update = mmu_update;
2614                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
2615                                           remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
2616                 if (err)
2617                         goto out;
2618
2619                 err = HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid);
2620                 if (err < 0)
2621                         goto out;
2622
2623                 nr -= batch;
2624                 addr += range;
2625         }
2626
2627         err = 0;
2628 out:
2629
2630         xen_flush_tlb_all();
2631
2632         return err;
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);
2635
2636 /* Returns: 0 success */
2637 int xen_unmap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2638                                int numpgs, struct page **pages)
2639 {
2640         if (!pages || !xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2641                 return 0;
2642
2643 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2644         while (numpgs--) {
2645                 /*
2646                  * The mmu has already cleaned up the process mmu
2647                  * resources at this point (lookup_address will return
2648                  * NULL).
2649                  */
2650                 unsigned long pfn = page_to_pfn(pages[numpgs]);
2651
2652                 xlate_remove_from_p2m(pfn, 1);
2653         }
2654         /*
2655          * We don't need to flush tlbs because as part of
2656          * xlate_remove_from_p2m, the hypervisor will do tlb flushes
2657          * after removing the p2m entries from the EPT/NPT
2658          */
2659         return 0;
2660 #else
2661         return -EINVAL;
2662 #endif
2663 }
2664 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unmap_domain_mfn_range);