← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/precise/linux-lowlatency/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to arch/x86/xen/mmu.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Alessio Igor Bogani
  • Date: 2011-10-26 11:13:05 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20111026111305-tz023xykf0i6eosh
Tags: upstream-3.2.0
Import upstream version 3.2.0

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
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
 
 
51
#include <trace/events/xen.h>
 
52
 
 
53
#include <asm/pgtable.h>
 
54
#include <asm/tlbflush.h>
 
55
#include <asm/fixmap.h>
 
56
#include <asm/mmu_context.h>
 
57
#include <asm/setup.h>
 
58
#include <asm/paravirt.h>
 
59
#include <asm/e820.h>
 
60
#include <asm/linkage.h>
 
61
#include <asm/page.h>
 
62
#include <asm/init.h>
 
63
#include <asm/pat.h>
 
64
#include <asm/smp.h>
 
65
 
 
66
#include <asm/xen/hypercall.h>
 
67
#include <asm/xen/hypervisor.h>
 
68
 
 
69
#include <xen/xen.h>
 
70
#include <xen/page.h>
 
71
#include <xen/interface/xen.h>
 
72
#include <xen/interface/hvm/hvm_op.h>
 
73
#include <xen/interface/version.h>
 
74
#include <xen/interface/memory.h>
 
75
#include <xen/hvc-console.h>
 
76
 
 
77
#include "multicalls.h"
 
78
#include "mmu.h"
 
79
#include "debugfs.h"
 
80
 
 
81
/*
 
82
 * Protects atomic reservation decrease/increase against concurrent increases.
 
83
 * Also protects non-atomic updates of current_pages and balloon lists.
 
84
 */
 
85
DEFINE_SPINLOCK(xen_reservation_lock);
 
86
 
 
87
/*
 
88
 * Identity map, in addition to plain kernel map.  This needs to be
 
89
 * large enough to allocate page table pages to allocate the rest.
 
90
 * Each page can map 2MB.
 
91
 */
 
92
#define LEVEL1_IDENT_ENTRIES    (PTRS_PER_PTE * 4)
 
93
static RESERVE_BRK_ARRAY(pte_t, level1_ident_pgt, LEVEL1_IDENT_ENTRIES);
 
94
 
 
95
#ifdef CONFIG_X86_64
 
96
/* l3 pud for userspace vsyscall mapping */
 
97
static pud_t level3_user_vsyscall[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
 
98
#endif /* CONFIG_X86_64 */
 
99
 
 
100
/*
 
101
 * Note about cr3 (pagetable base) values:
 
102
 *
 
103
 * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
 
104
 * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
 
105
 * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
 
106
 * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
 
107
 * be self-consistent.
 
108
 *
 
109
 * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
 
110
 * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
 
111
 * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
 
112
 * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
 
113
 */
 
114
DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
 
115
DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
 
116
 
 
117
 
 
118
/*
 
119
 * Just beyond the highest usermode address.  STACK_TOP_MAX has a
 
120
 * redzone above it, so round it up to a PGD boundary.
 
121
 */
 
122
#define USER_LIMIT      ((STACK_TOP_MAX + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK)
 
123
 
 
124
unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr)
 
125
{
 
126
        xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(vaddr);
 
127
 
 
128
        return PFN_DOWN(maddr.maddr);
 
129
}
 
130
 
 
131
xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *vaddr)
 
132
{
 
133
        unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
 
134
        unsigned int level;
 
135
        pte_t *pte;
 
136
        unsigned offset;
 
137
 
 
138
        /*
 
139
         * if the PFN is in the linear mapped vaddr range, we can just use
 
140
         * the (quick) virt_to_machine() p2m lookup
 
141
         */
 
142
        if (virt_addr_valid(vaddr))
 
143
                return virt_to_machine(vaddr);
 
144
 
 
145
        /* otherwise we have to do a (slower) full page-table walk */
 
146
 
 
147
        pte = lookup_address(address, &level);
 
148
        BUG_ON(pte == NULL);
 
149
        offset = address & ~PAGE_MASK;
 
150
        return XMADDR(((phys_addr_t)pte_mfn(*pte) << PAGE_SHIFT) + offset);
 
151
}
 
152
EXPORT_SYMBOL_GPL(arbitrary_virt_to_machine);
 
153
 
 
154
void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr)
 
155
{
 
156
        pte_t *pte, ptev;
 
157
        unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
 
158
        unsigned int level;
 
159
 
 
160
        pte = lookup_address(address, &level);
 
161
        if (pte == NULL)
 
162
                return;         /* vaddr missing */
 
163
 
 
164
        ptev = pte_wrprotect(*pte);
 
165
 
 
166
        if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
 
167
                BUG();
 
168
}
 
169
 
 
170
void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr)
 
171
{
 
172
        pte_t *pte, ptev;
 
173
        unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
 
174
        unsigned int level;
 
175
 
 
176
        pte = lookup_address(address, &level);
 
177
        if (pte == NULL)
 
178
                return;         /* vaddr missing */
 
179
 
 
180
        ptev = pte_mkwrite(*pte);
 
181
 
 
182
        if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
 
183
                BUG();
 
184
}
 
185
 
 
186
 
 
187
static bool xen_page_pinned(void *ptr)
 
188
{
 
189
        struct page *page = virt_to_page(ptr);
 
190
 
 
191
        return PagePinned(page);
 
192
}
 
193
 
 
194
void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid)
 
195
{
 
196
        struct multicall_space mcs;
 
197
        struct mmu_update *u;
 
198
 
 
199
        trace_xen_mmu_set_domain_pte(ptep, pteval, domid);
 
200
 
 
201
        mcs = xen_mc_entry(sizeof(*u));
 
202
        u = mcs.args;
 
203
 
 
204
        /* ptep might be kmapped when using 32-bit HIGHPTE */
 
205
        u->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
 
206
        u->val = pte_val_ma(pteval);
 
207
 
 
208
        MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, domid);
 
209
 
 
210
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
211
}
 
212
EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_set_domain_pte);
 
213
 
 
214
static void xen_extend_mmu_update(const struct mmu_update *update)
 
215
{
 
216
        struct multicall_space mcs;
 
217
        struct mmu_update *u;
 
218
 
 
219
        mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmu_update, sizeof(*u));
 
220
 
 
221
        if (mcs.mc != NULL) {
 
222
                mcs.mc->args[1]++;
 
223
        } else {
 
224
                mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
 
225
                MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
 
226
        }
 
227
 
 
228
        u = mcs.args;
 
229
        *u = *update;
 
230
}
 
231
 
 
232
static void xen_extend_mmuext_op(const struct mmuext_op *op)
 
233
{
 
234
        struct multicall_space mcs;
 
235
        struct mmuext_op *u;
 
236
 
 
237
        mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmuext_op, sizeof(*u));
 
238
 
 
239
        if (mcs.mc != NULL) {
 
240
                mcs.mc->args[1]++;
 
241
        } else {
 
242
                mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
 
243
                MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
 
244
        }
 
245
 
 
246
        u = mcs.args;
 
247
        *u = *op;
 
248
}
 
249
 
 
250
static void xen_set_pmd_hyper(pmd_t *ptr, pmd_t val)
 
251
{
 
252
        struct mmu_update u;
 
253
 
 
254
        preempt_disable();
 
255
 
 
256
        xen_mc_batch();
 
257
 
 
258
        /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
 
259
        u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
 
260
        u.val = pmd_val_ma(val);
 
261
        xen_extend_mmu_update(&u);
 
262
 
 
263
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
264
 
 
265
        preempt_enable();
 
266
}
 
267
 
 
268
static void xen_set_pmd(pmd_t *ptr, pmd_t val)
 
269
{
 
270
        trace_xen_mmu_set_pmd(ptr, val);
 
271
 
 
272
        /* If page is not pinned, we can just update the entry
 
273
           directly */
 
274
        if (!xen_page_pinned(ptr)) {
 
275
                *ptr = val;
 
276
                return;
 
277
        }
 
278
 
 
279
        xen_set_pmd_hyper(ptr, val);
 
280
}
 
281
 
 
282
/*
 
283
 * Associate a virtual page frame with a given physical page frame
 
284
 * and protection flags for that frame.
 
285
 */
 
286
void set_pte_mfn(unsigned long vaddr, unsigned long mfn, pgprot_t flags)
 
287
{
 
288
        set_pte_vaddr(vaddr, mfn_pte(mfn, flags));
 
289
}
 
290
 
 
291
static bool xen_batched_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 
292
{
 
293
        struct mmu_update u;
 
294
 
 
295
        if (paravirt_get_lazy_mode() != PARAVIRT_LAZY_MMU)
 
296
                return false;
 
297
 
 
298
        xen_mc_batch();
 
299
 
 
300
        u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
 
301
        u.val = pte_val_ma(pteval);
 
302
        xen_extend_mmu_update(&u);
 
303
 
 
304
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
305
 
 
306
        return true;
 
307
}
 
308
 
 
309
static inline void __xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 
310
{
 
311
        if (!xen_batched_set_pte(ptep, pteval))
 
312
                native_set_pte(ptep, pteval);
 
313
}
 
314
 
 
315
static void xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 
316
{
 
317
        trace_xen_mmu_set_pte(ptep, pteval);
 
318
        __xen_set_pte(ptep, pteval);
 
319
}
 
320
 
 
321
static void xen_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 
322
                    pte_t *ptep, pte_t pteval)
 
323
{
 
324
        trace_xen_mmu_set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
 
325
        __xen_set_pte(ptep, pteval);
 
326
}
 
327
 
 
328
pte_t xen_ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
 
329
                                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
 
330
{
 
331
        /* Just return the pte as-is.  We preserve the bits on commit */
 
332
        trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_start(mm, addr, ptep, *ptep);
 
333
        return *ptep;
 
334
}
 
335
 
 
336
void xen_ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 
337
                                 pte_t *ptep, pte_t pte)
 
338
{
 
339
        struct mmu_update u;
 
340
 
 
341
        trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_commit(mm, addr, ptep, pte);
 
342
        xen_mc_batch();
 
343
 
 
344
        u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD;
 
345
        u.val = pte_val_ma(pte);
 
346
        xen_extend_mmu_update(&u);
 
347
 
 
348
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
349
}
 
350
 
 
351
/* Assume pteval_t is equivalent to all the other *val_t types. */
 
352
static pteval_t pte_mfn_to_pfn(pteval_t val)
 
353
{
 
354
        if (val & _PAGE_PRESENT) {
 
355
                unsigned long mfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 
356
                pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
 
357
                val = ((pteval_t)mfn_to_pfn(mfn) << PAGE_SHIFT) | flags;
 
358
        }
 
359
 
 
360
        return val;
 
361
}
 
362
 
 
363
static pteval_t pte_pfn_to_mfn(pteval_t val)
 
364
{
 
365
        if (val & _PAGE_PRESENT) {
 
366
                unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 
367
                pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
 
368
                unsigned long mfn;
 
369
 
 
370
                if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 
371
                        mfn = get_phys_to_machine(pfn);
 
372
                else
 
373
                        mfn = pfn;
 
374
                /*
 
375
                 * If there's no mfn for the pfn, then just create an
 
376
                 * empty non-present pte.  Unfortunately this loses
 
377
                 * information about the original pfn, so
 
378
                 * pte_mfn_to_pfn is asymmetric.
 
379
                 */
 
380
                if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY)) {
 
381
                        mfn = 0;
 
382
                        flags = 0;
 
383
                } else {
 
384
                        /*
 
385
                         * Paramount to do this test _after_ the
 
386
                         * INVALID_P2M_ENTRY as INVALID_P2M_ENTRY &
 
387
                         * IDENTITY_FRAME_BIT resolves to true.
 
388
                         */
 
389
                        mfn &= ~FOREIGN_FRAME_BIT;
 
390
                        if (mfn & IDENTITY_FRAME_BIT) {
 
391
                                mfn &= ~IDENTITY_FRAME_BIT;
 
392
                                flags |= _PAGE_IOMAP;
 
393
                        }
 
394
                }
 
395
                val = ((pteval_t)mfn << PAGE_SHIFT) | flags;
 
396
        }
 
397
 
 
398
        return val;
 
399
}
 
400
 
 
401
static pteval_t iomap_pte(pteval_t val)
 
402
{
 
403
        if (val & _PAGE_PRESENT) {
 
404
                unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 
405
                pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
 
406
 
 
407
                /* We assume the pte frame number is a MFN, so
 
408
                   just use it as-is. */
 
409
                val = ((pteval_t)pfn << PAGE_SHIFT) | flags;
 
410
        }
 
411
 
 
412
        return val;
 
413
}
 
414
 
 
415
static pteval_t xen_pte_val(pte_t pte)
 
416
{
 
417
        pteval_t pteval = pte.pte;
 
418
 
 
419
        /* If this is a WC pte, convert back from Xen WC to Linux WC */
 
420
        if ((pteval & (_PAGE_PAT | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PAT) {
 
421
                WARN_ON(!pat_enabled);
 
422
                pteval = (pteval & ~_PAGE_PAT) | _PAGE_PWT;
 
423
        }
 
424
 
 
425
        if (xen_initial_domain() && (pteval & _PAGE_IOMAP))
 
426
                return pteval;
 
427
 
 
428
        return pte_mfn_to_pfn(pteval);
 
429
}
 
430
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pte_val);
 
431
 
 
432
static pgdval_t xen_pgd_val(pgd_t pgd)
 
433
{
 
434
        return pte_mfn_to_pfn(pgd.pgd);
 
435
}
 
436
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pgd_val);
 
437
 
 
438
/*
 
439
 * Xen's PAT setup is part of its ABI, though I assume entries 6 & 7
 
440
 * are reserved for now, to correspond to the Intel-reserved PAT
 
441
 * types.
 
442
 *
 
443
 * We expect Linux's PAT set as follows:
 
444
 *
 
445
 * Idx  PTE flags        Linux    Xen    Default
 
446
 * 0                     WB       WB     WB
 
447
 * 1            PWT      WC       WT     WT
 
448
 * 2        PCD          UC-      UC-    UC-
 
449
 * 3        PCD PWT      UC       UC     UC
 
450
 * 4    PAT              WB       WC     WB
 
451
 * 5    PAT     PWT      WC       WP     WT
 
452
 * 6    PAT PCD          UC-      UC     UC-
 
453
 * 7    PAT PCD PWT      UC       UC     UC
 
454
 */
 
455
 
 
456
void xen_set_pat(u64 pat)
 
457
{
 
458
        /* We expect Linux to use a PAT setting of
 
459
         * UC UC- WC WB (ignoring the PAT flag) */
 
460
        WARN_ON(pat != 0x0007010600070106ull);
 
461
}
 
462
 
 
463
static pte_t xen_make_pte(pteval_t pte)
 
464
{
 
465
        phys_addr_t addr = (pte & PTE_PFN_MASK);
 
466
 
 
467
        /* If Linux is trying to set a WC pte, then map to the Xen WC.
 
468
         * If _PAGE_PAT is set, then it probably means it is really
 
469
         * _PAGE_PSE, so avoid fiddling with the PAT mapping and hope
 
470
         * things work out OK...
 
471
         *
 
472
         * (We should never see kernel mappings with _PAGE_PSE set,
 
473
         * but we could see hugetlbfs mappings, I think.).
 
474
         */
 
475
        if (pat_enabled && !WARN_ON(pte & _PAGE_PAT)) {
 
476
                if ((pte & (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PWT)
 
477
                        pte = (pte & ~(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) | _PAGE_PAT;
 
478
        }
 
479
 
 
480
        /*
 
481
         * Unprivileged domains are allowed to do IOMAPpings for
 
482
         * PCI passthrough, but not map ISA space.  The ISA
 
483
         * mappings are just dummy local mappings to keep other
 
484
         * parts of the kernel happy.
 
485
         */
 
486
        if (unlikely(pte & _PAGE_IOMAP) &&
 
487
            (xen_initial_domain() || addr >= ISA_END_ADDRESS)) {
 
488
                pte = iomap_pte(pte);
 
489
        } else {
 
490
                pte &= ~_PAGE_IOMAP;
 
491
                pte = pte_pfn_to_mfn(pte);
 
492
        }
 
493
 
 
494
        return native_make_pte(pte);
 
495
}
 
496
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pte);
 
497
 
 
498
static pgd_t xen_make_pgd(pgdval_t pgd)
 
499
{
 
500
        pgd = pte_pfn_to_mfn(pgd);
 
501
        return native_make_pgd(pgd);
 
502
}
 
503
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pgd);
 
504
 
 
505
static pmdval_t xen_pmd_val(pmd_t pmd)
 
506
{
 
507
        return pte_mfn_to_pfn(pmd.pmd);
 
508
}
 
509
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pmd_val);
 
510
 
 
511
static void xen_set_pud_hyper(pud_t *ptr, pud_t val)
 
512
{
 
513
        struct mmu_update u;
 
514
 
 
515
        preempt_disable();
 
516
 
 
517
        xen_mc_batch();
 
518
 
 
519
        /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
 
520
        u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
 
521
        u.val = pud_val_ma(val);
 
522
        xen_extend_mmu_update(&u);
 
523
 
 
524
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
525
 
 
526
        preempt_enable();
 
527
}
 
528
 
 
529
static void xen_set_pud(pud_t *ptr, pud_t val)
 
530
{
 
531
        trace_xen_mmu_set_pud(ptr, val);
 
532
 
 
533
        /* If page is not pinned, we can just update the entry
 
534
           directly */
 
535
        if (!xen_page_pinned(ptr)) {
 
536
                *ptr = val;
 
537
                return;
 
538
        }
 
539
 
 
540
        xen_set_pud_hyper(ptr, val);
 
541
}
 
542
 
 
543
#ifdef CONFIG_X86_PAE
 
544
static void xen_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
 
545
{
 
546
        trace_xen_mmu_set_pte_atomic(ptep, pte);
 
547
        set_64bit((u64 *)ptep, native_pte_val(pte));
 
548
}
 
549
 
 
550
static void xen_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 
551
{
 
552
        trace_xen_mmu_pte_clear(mm, addr, ptep);
 
553
        if (!xen_batched_set_pte(ptep, native_make_pte(0)))
 
554
                native_pte_clear(mm, addr, ptep);
 
555
}
 
556
 
 
557
static void xen_pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 
558
{
 
559
        trace_xen_mmu_pmd_clear(pmdp);
 
560
        set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 
561
}
 
562
#endif  /* CONFIG_X86_PAE */
 
563
 
 
564
static pmd_t xen_make_pmd(pmdval_t pmd)
 
565
{
 
566
        pmd = pte_pfn_to_mfn(pmd);
 
567
        return native_make_pmd(pmd);
 
568
}
 
569
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pmd);
 
570
 
 
571
#if PAGETABLE_LEVELS == 4
 
572
static pudval_t xen_pud_val(pud_t pud)
 
573
{
 
574
        return pte_mfn_to_pfn(pud.pud);
 
575
}
 
576
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pud_val);
 
577
 
 
578
static pud_t xen_make_pud(pudval_t pud)
 
579
{
 
580
        pud = pte_pfn_to_mfn(pud);
 
581
 
 
582
        return native_make_pud(pud);
 
583
}
 
584
PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pud);
 
585
 
 
586
static pgd_t *xen_get_user_pgd(pgd_t *pgd)
 
587
{
 
588
        pgd_t *pgd_page = (pgd_t *)(((unsigned long)pgd) & PAGE_MASK);
 
589
        unsigned offset = pgd - pgd_page;
 
590
        pgd_t *user_ptr = NULL;
 
591
 
 
592
        if (offset < pgd_index(USER_LIMIT)) {
 
593
                struct page *page = virt_to_page(pgd_page);
 
594
                user_ptr = (pgd_t *)page->private;
 
595
                if (user_ptr)
 
596
                        user_ptr += offset;
 
597
        }
 
598
 
 
599
        return user_ptr;
 
600
}
 
601
 
 
602
static void __xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
 
603
{
 
604
        struct mmu_update u;
 
605
 
 
606
        u.ptr = virt_to_machine(ptr).maddr;
 
607
        u.val = pgd_val_ma(val);
 
608
        xen_extend_mmu_update(&u);
 
609
}
 
610
 
 
611
/*
 
612
 * Raw hypercall-based set_pgd, intended for in early boot before
 
613
 * there's a page structure.  This implies:
 
614
 *  1. The only existing pagetable is the kernel's
 
615
 *  2. It is always pinned
 
616
 *  3. It has no user pagetable attached to it
 
617
 */
 
618
static void __init xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
 
619
{
 
620
        preempt_disable();
 
621
 
 
622
        xen_mc_batch();
 
623
 
 
624
        __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
 
625
 
 
626
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
627
 
 
628
        preempt_enable();
 
629
}
 
630
 
 
631
static void xen_set_pgd(pgd_t *ptr, pgd_t val)
 
632
{
 
633
        pgd_t *user_ptr = xen_get_user_pgd(ptr);
 
634
 
 
635
        trace_xen_mmu_set_pgd(ptr, user_ptr, val);
 
636
 
 
637
        /* If page is not pinned, we can just update the entry
 
638
           directly */
 
639
        if (!xen_page_pinned(ptr)) {
 
640
                *ptr = val;
 
641
                if (user_ptr) {
 
642
                        WARN_ON(xen_page_pinned(user_ptr));
 
643
                        *user_ptr = val;
 
644
                }
 
645
                return;
 
646
        }
 
647
 
 
648
        /* If it's pinned, then we can at least batch the kernel and
 
649
           user updates together. */
 
650
        xen_mc_batch();
 
651
 
 
652
        __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
 
653
        if (user_ptr)
 
654
                __xen_set_pgd_hyper(user_ptr, val);
 
655
 
 
656
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
657
}
 
658
#endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
 
659
 
 
660
/*
 
661
 * (Yet another) pagetable walker.  This one is intended for pinning a
 
662
 * pagetable.  This means that it walks a pagetable and calls the
 
663
 * callback function on each page it finds making up the page table,
 
664
 * at every level.  It walks the entire pagetable, but it only bothers
 
665
 * pinning pte pages which are below limit.  In the normal case this
 
666
 * will be STACK_TOP_MAX, but at boot we need to pin up to
 
667
 * FIXADDR_TOP.
 
668
 *
 
669
 * For 32-bit the important bit is that we don't pin beyond there,
 
670
 * because then we start getting into Xen's ptes.
 
671
 *
 
672
 * For 64-bit, we must skip the Xen hole in the middle of the address
 
673
 * space, just after the big x86-64 virtual hole.
 
674
 */
 
675
static int __xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
 
676
                          int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
 
677
                                      enum pt_level),
 
678
                          unsigned long limit)
 
679
{
 
680
        int flush = 0;
 
681
        unsigned hole_low, hole_high;
 
682
        unsigned pgdidx_limit, pudidx_limit, pmdidx_limit;
 
683
        unsigned pgdidx, pudidx, pmdidx;
 
684
 
 
685
        /* The limit is the last byte to be touched */
 
686
        limit--;
 
687
        BUG_ON(limit >= FIXADDR_TOP);
 
688
 
 
689
        if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 
690
                return 0;
 
691
 
 
692
        /*
 
693
         * 64-bit has a great big hole in the middle of the address
 
694
         * space, which contains the Xen mappings.  On 32-bit these
 
695
         * will end up making a zero-sized hole and so is a no-op.
 
696
         */
 
697
        hole_low = pgd_index(USER_LIMIT);
 
698
        hole_high = pgd_index(PAGE_OFFSET);
 
699
 
 
700
        pgdidx_limit = pgd_index(limit);
 
701
#if PTRS_PER_PUD > 1
 
702
        pudidx_limit = pud_index(limit);
 
703
#else
 
704
        pudidx_limit = 0;
 
705
#endif
 
706
#if PTRS_PER_PMD > 1
 
707
        pmdidx_limit = pmd_index(limit);
 
708
#else
 
709
        pmdidx_limit = 0;
 
710
#endif
 
711
 
 
712
        for (pgdidx = 0; pgdidx <= pgdidx_limit; pgdidx++) {
 
713
                pud_t *pud;
 
714
 
 
715
                if (pgdidx >= hole_low && pgdidx < hole_high)
 
716
                        continue;
 
717
 
 
718
                if (!pgd_val(pgd[pgdidx]))
 
719
                        continue;
 
720
 
 
721
                pud = pud_offset(&pgd[pgdidx], 0);
 
722
 
 
723
                if (PTRS_PER_PUD > 1) /* not folded */
 
724
                        flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pud), PT_PUD);
 
725
 
 
726
                for (pudidx = 0; pudidx < PTRS_PER_PUD; pudidx++) {
 
727
                        pmd_t *pmd;
 
728
 
 
729
                        if (pgdidx == pgdidx_limit &&
 
730
                            pudidx > pudidx_limit)
 
731
                                goto out;
 
732
 
 
733
                        if (pud_none(pud[pudidx]))
 
734
                                continue;
 
735
 
 
736
                        pmd = pmd_offset(&pud[pudidx], 0);
 
737
 
 
738
                        if (PTRS_PER_PMD > 1) /* not folded */
 
739
                                flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pmd), PT_PMD);
 
740
 
 
741
                        for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD; pmdidx++) {
 
742
                                struct page *pte;
 
743
 
 
744
                                if (pgdidx == pgdidx_limit &&
 
745
                                    pudidx == pudidx_limit &&
 
746
                                    pmdidx > pmdidx_limit)
 
747
                                        goto out;
 
748
 
 
749
                                if (pmd_none(pmd[pmdidx]))
 
750
                                        continue;
 
751
 
 
752
                                pte = pmd_page(pmd[pmdidx]);
 
753
                                flush |= (*func)(mm, pte, PT_PTE);
 
754
                        }
 
755
                }
 
756
        }
 
757
 
 
758
out:
 
759
        /* Do the top level last, so that the callbacks can use it as
 
760
           a cue to do final things like tlb flushes. */
 
761
        flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pgd), PT_PGD);
 
762
 
 
763
        return flush;
 
764
}
 
765
 
 
766
static int xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm,
 
767
                        int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
 
768
                                    enum pt_level),
 
769
                        unsigned long limit)
 
770
{
 
771
        return __xen_pgd_walk(mm, mm->pgd, func, limit);
 
772
}
 
773
 
 
774
/* If we're using split pte locks, then take the page's lock and
 
775
   return a pointer to it.  Otherwise return NULL. */
 
776
static spinlock_t *xen_pte_lock(struct page *page, struct mm_struct *mm)
 
777
{
 
778
        spinlock_t *ptl = NULL;
 
779
 
 
780
#if USE_SPLIT_PTLOCKS
 
781
        ptl = __pte_lockptr(page);
 
782
        spin_lock_nest_lock(ptl, &mm->page_table_lock);
 
783
#endif
 
784
 
 
785
        return ptl;
 
786
}
 
787
 
 
788
static void xen_pte_unlock(void *v)
 
789
{
 
790
        spinlock_t *ptl = v;
 
791
        spin_unlock(ptl);
 
792
}
 
793
 
 
794
static void xen_do_pin(unsigned level, unsigned long pfn)
 
795
{
 
796
        struct mmuext_op op;
 
797
 
 
798
        op.cmd = level;
 
799
        op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 
800
 
 
801
        xen_extend_mmuext_op(&op);
 
802
}
 
803
 
 
804
static int xen_pin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
 
805
                        enum pt_level level)
 
806
{
 
807
        unsigned pgfl = TestSetPagePinned(page);
 
808
        int flush;
 
809
 
 
810
        if (pgfl)
 
811
                flush = 0;              /* already pinned */
 
812
        else if (PageHighMem(page))
 
813
                /* kmaps need flushing if we found an unpinned
 
814
                   highpage */
 
815
                flush = 1;
 
816
        else {
 
817
                void *pt = lowmem_page_address(page);
 
818
                unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
 
819
                struct multicall_space mcs = __xen_mc_entry(0);
 
820
                spinlock_t *ptl;
 
821
 
 
822
                flush = 0;
 
823
 
 
824
                /*
 
825
                 * We need to hold the pagetable lock between the time
 
826
                 * we make the pagetable RO and when we actually pin
 
827
                 * it.  If we don't, then other users may come in and
 
828
                 * attempt to update the pagetable by writing it,
 
829
                 * which will fail because the memory is RO but not
 
830
                 * pinned, so Xen won't do the trap'n'emulate.
 
831
                 *
 
832
                 * If we're using split pte locks, we can't hold the
 
833
                 * entire pagetable's worth of locks during the
 
834
                 * traverse, because we may wrap the preempt count (8
 
835
                 * bits).  The solution is to mark RO and pin each PTE
 
836
                 * page while holding the lock.  This means the number
 
837
                 * of locks we end up holding is never more than a
 
838
                 * batch size (~32 entries, at present).
 
839
                 *
 
840
                 * If we're not using split pte locks, we needn't pin
 
841
                 * the PTE pages independently, because we're
 
842
                 * protected by the overall pagetable lock.
 
843
                 */
 
844
                ptl = NULL;
 
845
                if (level == PT_PTE)
 
846
                        ptl = xen_pte_lock(page, mm);
 
847
 
 
848
                MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
 
849
                                        pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO),
 
850
                                        level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
 
851
 
 
852
                if (ptl) {
 
853
                        xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
 
854
 
 
855
                        /* Queue a deferred unlock for when this batch
 
856
                           is completed. */
 
857
                        xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
 
858
                }
 
859
        }
 
860
 
 
861
        return flush;
 
862
}
 
863
 
 
864
/* This is called just after a mm has been created, but it has not
 
865
   been used yet.  We need to make sure that its pagetable is all
 
866
   read-only, and can be pinned. */
 
867
static void __xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 
868
{
 
869
        trace_xen_mmu_pgd_pin(mm, pgd);
 
870
 
 
871
        xen_mc_batch();
 
872
 
 
873
        if (__xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_pin_page, USER_LIMIT)) {
 
874
                /* re-enable interrupts for flushing */
 
875
                xen_mc_issue(0);
 
876
 
 
877
                kmap_flush_unused();
 
878
 
 
879
                xen_mc_batch();
 
880
        }
 
881
 
 
882
#ifdef CONFIG_X86_64
 
883
        {
 
884
                pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
 
885
 
 
886
                xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
 
887
 
 
888
                if (user_pgd) {
 
889
                        xen_pin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
 
890
                        xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
 
891
                                   PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
 
892
                }
 
893
        }
 
894
#else /* CONFIG_X86_32 */
 
895
#ifdef CONFIG_X86_PAE
 
896
        /* Need to make sure unshared kernel PMD is pinnable */
 
897
        xen_pin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
 
898
                     PT_PMD);
 
899
#endif
 
900
        xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
 
901
#endif /* CONFIG_X86_64 */
 
902
        xen_mc_issue(0);
 
903
}
 
904
 
 
905
static void xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm)
 
906
{
 
907
        __xen_pgd_pin(mm, mm->pgd);
 
908
}
 
909
 
 
910
/*
 
911
 * On save, we need to pin all pagetables to make sure they get their
 
912
 * mfns turned into pfns.  Search the list for any unpinned pgds and pin
 
913
 * them (unpinned pgds are not currently in use, probably because the
 
914
 * process is under construction or destruction).
 
915
 *
 
916
 * Expected to be called in stop_machine() ("equivalent to taking
 
917
 * every spinlock in the system"), so the locking doesn't really
 
918
 * matter all that much.
 
919
 */
 
920
void xen_mm_pin_all(void)
 
921
{
 
922
        struct page *page;
 
923
 
 
924
        spin_lock(&pgd_lock);
 
925
 
 
926
        list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 
927
                if (!PagePinned(page)) {
 
928
                        __xen_pgd_pin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
 
929
                        SetPageSavePinned(page);
 
930
                }
 
931
        }
 
932
 
 
933
        spin_unlock(&pgd_lock);
 
934
}
 
935
 
 
936
/*
 
937
 * The init_mm pagetable is really pinned as soon as its created, but
 
938
 * that's before we have page structures to store the bits.  So do all
 
939
 * the book-keeping now.
 
940
 */
 
941
static int __init xen_mark_pinned(struct mm_struct *mm, struct page *page,
 
942
                                  enum pt_level level)
 
943
{
 
944
        SetPagePinned(page);
 
945
        return 0;
 
946
}
 
947
 
 
948
static void __init xen_mark_init_mm_pinned(void)
 
949
{
 
950
        xen_pgd_walk(&init_mm, xen_mark_pinned, FIXADDR_TOP);
 
951
}
 
952
 
 
953
static int xen_unpin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
 
954
                          enum pt_level level)
 
955
{
 
956
        unsigned pgfl = TestClearPagePinned(page);
 
957
 
 
958
        if (pgfl && !PageHighMem(page)) {
 
959
                void *pt = lowmem_page_address(page);
 
960
                unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
 
961
                spinlock_t *ptl = NULL;
 
962
                struct multicall_space mcs;
 
963
 
 
964
                /*
 
965
                 * Do the converse to pin_page.  If we're using split
 
966
                 * pte locks, we must be holding the lock for while
 
967
                 * the pte page is unpinned but still RO to prevent
 
968
                 * concurrent updates from seeing it in this
 
969
                 * partially-pinned state.
 
970
                 */
 
971
                if (level == PT_PTE) {
 
972
                        ptl = xen_pte_lock(page, mm);
 
973
 
 
974
                        if (ptl)
 
975
                                xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
 
976
                }
 
977
 
 
978
                mcs = __xen_mc_entry(0);
 
979
 
 
980
                MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
 
981
                                        pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL),
 
982
                                        level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
 
983
 
 
984
                if (ptl) {
 
985
                        /* unlock when batch completed */
 
986
                        xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
 
987
                }
 
988
        }
 
989
 
 
990
        return 0;               /* never need to flush on unpin */
 
991
}
 
992
 
 
993
/* Release a pagetables pages back as normal RW */
 
994
static void __xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 
995
{
 
996
        trace_xen_mmu_pgd_unpin(mm, pgd);
 
997
 
 
998
        xen_mc_batch();
 
999
 
 
1000
        xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
 
1001
 
 
1002
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1003
        {
 
1004
                pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
 
1005
 
 
1006
                if (user_pgd) {
 
1007
                        xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
 
1008
                                   PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
 
1009
                        xen_unpin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
 
1010
                }
 
1011
        }
 
1012
#endif
 
1013
 
 
1014
#ifdef CONFIG_X86_PAE
 
1015
        /* Need to make sure unshared kernel PMD is unpinned */
 
1016
        xen_unpin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
 
1017
                       PT_PMD);
 
1018
#endif
 
1019
 
 
1020
        __xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_unpin_page, USER_LIMIT);
 
1021
 
 
1022
        xen_mc_issue(0);
 
1023
}
 
1024
 
 
1025
static void xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm)
 
1026
{
 
1027
        __xen_pgd_unpin(mm, mm->pgd);
 
1028
}
 
1029
 
 
1030
/*
 
1031
 * On resume, undo any pinning done at save, so that the rest of the
 
1032
 * kernel doesn't see any unexpected pinned pagetables.
 
1033
 */
 
1034
void xen_mm_unpin_all(void)
 
1035
{
 
1036
        struct page *page;
 
1037
 
 
1038
        spin_lock(&pgd_lock);
 
1039
 
 
1040
        list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 
1041
                if (PageSavePinned(page)) {
 
1042
                        BUG_ON(!PagePinned(page));
 
1043
                        __xen_pgd_unpin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
 
1044
                        ClearPageSavePinned(page);
 
1045
                }
 
1046
        }
 
1047
 
 
1048
        spin_unlock(&pgd_lock);
 
1049
}
 
1050
 
 
1051
static void xen_activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
 
1052
{
 
1053
        spin_lock(&next->page_table_lock);
 
1054
        xen_pgd_pin(next);
 
1055
        spin_unlock(&next->page_table_lock);
 
1056
}
 
1057
 
 
1058
static void xen_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
 
1059
{
 
1060
        spin_lock(&mm->page_table_lock);
 
1061
        xen_pgd_pin(mm);
 
1062
        spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 
1063
}
 
1064
 
 
1065
 
 
1066
#ifdef CONFIG_SMP
 
1067
/* Another cpu may still have their %cr3 pointing at the pagetable, so
 
1068
   we need to repoint it somewhere else before we can unpin it. */
 
1069
static void drop_other_mm_ref(void *info)
 
1070
{
 
1071
        struct mm_struct *mm = info;
 
1072
        struct mm_struct *active_mm;
 
1073
 
 
1074
        active_mm = percpu_read(cpu_tlbstate.active_mm);
 
1075
 
 
1076
        if (active_mm == mm && percpu_read(cpu_tlbstate.state) != TLBSTATE_OK)
 
1077
                leave_mm(smp_processor_id());
 
1078
 
 
1079
        /* If this cpu still has a stale cr3 reference, then make sure
 
1080
           it has been flushed. */
 
1081
        if (percpu_read(xen_current_cr3) == __pa(mm->pgd))
 
1082
                load_cr3(swapper_pg_dir);
 
1083
}
 
1084
 
 
1085
static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
 
1086
{
 
1087
        cpumask_var_t mask;
 
1088
        unsigned cpu;
 
1089
 
 
1090
        if (current->active_mm == mm) {
 
1091
                if (current->mm == mm)
 
1092
                        load_cr3(swapper_pg_dir);
 
1093
                else
 
1094
                        leave_mm(smp_processor_id());
 
1095
        }
 
1096
 
 
1097
        /* Get the "official" set of cpus referring to our pagetable. */
 
1098
        if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_ATOMIC)) {
 
1099
                for_each_online_cpu(cpu) {
 
1100
                        if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(mm))
 
1101
                            && per_cpu(xen_current_cr3, cpu) != __pa(mm->pgd))
 
1102
                                continue;
 
1103
                        smp_call_function_single(cpu, drop_other_mm_ref, mm, 1);
 
1104
                }
 
1105
                return;
 
1106
        }
 
1107
        cpumask_copy(mask, mm_cpumask(mm));
 
1108
 
 
1109
        /* It's possible that a vcpu may have a stale reference to our
 
1110
           cr3, because its in lazy mode, and it hasn't yet flushed
 
1111
           its set of pending hypercalls yet.  In this case, we can
 
1112
           look at its actual current cr3 value, and force it to flush
 
1113
           if needed. */
 
1114
        for_each_online_cpu(cpu) {
 
1115
                if (per_cpu(xen_current_cr3, cpu) == __pa(mm->pgd))
 
1116
                        cpumask_set_cpu(cpu, mask);
 
1117
        }
 
1118
 
 
1119
        if (!cpumask_empty(mask))
 
1120
                smp_call_function_many(mask, drop_other_mm_ref, mm, 1);
 
1121
        free_cpumask_var(mask);
 
1122
}
 
1123
#else
 
1124
static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
 
1125
{
 
1126
        if (current->active_mm == mm)
 
1127
                load_cr3(swapper_pg_dir);
 
1128
}
 
1129
#endif
 
1130
 
 
1131
/*
 
1132
 * While a process runs, Xen pins its pagetables, which means that the
 
1133
 * hypervisor forces it to be read-only, and it controls all updates
 
1134
 * to it.  This means that all pagetable updates have to go via the
 
1135
 * hypervisor, which is moderately expensive.
 
1136
 *
 
1137
 * Since we're pulling the pagetable down, we switch to use init_mm,
 
1138
 * unpin old process pagetable and mark it all read-write, which
 
1139
 * allows further operations on it to be simple memory accesses.
 
1140
 *
 
1141
 * The only subtle point is that another CPU may be still using the
 
1142
 * pagetable because of lazy tlb flushing.  This means we need need to
 
1143
 * switch all CPUs off this pagetable before we can unpin it.
 
1144
 */
 
1145
static void xen_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
 
1146
{
 
1147
        get_cpu();              /* make sure we don't move around */
 
1148
        xen_drop_mm_ref(mm);
 
1149
        put_cpu();
 
1150
 
 
1151
        spin_lock(&mm->page_table_lock);
 
1152
 
 
1153
        /* pgd may not be pinned in the error exit path of execve */
 
1154
        if (xen_page_pinned(mm->pgd))
 
1155
                xen_pgd_unpin(mm);
 
1156
 
 
1157
        spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 
1158
}
 
1159
 
 
1160
static void __init xen_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
 
1161
{
 
1162
}
 
1163
 
 
1164
static __init void xen_mapping_pagetable_reserve(u64 start, u64 end)
 
1165
{
 
1166
        /* reserve the range used */
 
1167
        native_pagetable_reserve(start, end);
 
1168
 
 
1169
        /* set as RW the rest */
 
1170
        printk(KERN_DEBUG "xen: setting RW the range %llx - %llx\n", end,
 
1171
                        PFN_PHYS(pgt_buf_top));
 
1172
        while (end < PFN_PHYS(pgt_buf_top)) {
 
1173
                make_lowmem_page_readwrite(__va(end));
 
1174
                end += PAGE_SIZE;
 
1175
        }
 
1176
}
 
1177
 
 
1178
static void xen_post_allocator_init(void);
 
1179
 
 
1180
static void __init xen_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
 
1181
{
 
1182
        xen_setup_shared_info();
 
1183
        xen_post_allocator_init();
 
1184
}
 
1185
 
 
1186
static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
 
1187
{
 
1188
        percpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
 
1189
}
 
1190
 
 
1191
static unsigned long xen_read_cr2(void)
 
1192
{
 
1193
        return percpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
 
1194
}
 
1195
 
 
1196
unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
 
1197
{
 
1198
        return percpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
 
1199
}
 
1200
 
 
1201
static void xen_flush_tlb(void)
 
1202
{
 
1203
        struct mmuext_op *op;
 
1204
        struct multicall_space mcs;
 
1205
 
 
1206
        trace_xen_mmu_flush_tlb(0);
 
1207
 
 
1208
        preempt_disable();
 
1209
 
 
1210
        mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 
1211
 
 
1212
        op = mcs.args;
 
1213
        op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
 
1214
        MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 
1215
 
 
1216
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
1217
 
 
1218
        preempt_enable();
 
1219
}
 
1220
 
 
1221
static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
 
1222
{
 
1223
        struct mmuext_op *op;
 
1224
        struct multicall_space mcs;
 
1225
 
 
1226
        trace_xen_mmu_flush_tlb_single(addr);
 
1227
 
 
1228
        preempt_disable();
 
1229
 
 
1230
        mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 
1231
        op = mcs.args;
 
1232
        op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
 
1233
        op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
 
1234
        MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 
1235
 
 
1236
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
1237
 
 
1238
        preempt_enable();
 
1239
}
 
1240
 
 
1241
static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
 
1242
                                 struct mm_struct *mm, unsigned long va)
 
1243
{
 
1244
        struct {
 
1245
                struct mmuext_op op;
 
1246
#ifdef CONFIG_SMP
 
1247
                DECLARE_BITMAP(mask, num_processors);
 
1248
#else
 
1249
                DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
 
1250
#endif
 
1251
        } *args;
 
1252
        struct multicall_space mcs;
 
1253
 
 
1254
        trace_xen_mmu_flush_tlb_others(cpus, mm, va);
 
1255
 
 
1256
        if (cpumask_empty(cpus))
 
1257
                return;         /* nothing to do */
 
1258
 
 
1259
        mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
 
1260
        args = mcs.args;
 
1261
        args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
 
1262
 
 
1263
        /* Remove us, and any offline CPUS. */
 
1264
        cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
 
1265
        cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
 
1266
 
 
1267
        if (va == TLB_FLUSH_ALL) {
 
1268
                args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
 
1269
        } else {
 
1270
                args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
 
1271
                args->op.arg1.linear_addr = va;
 
1272
        }
 
1273
 
 
1274
        MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 
1275
 
 
1276
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
1277
}
 
1278
 
 
1279
static unsigned long xen_read_cr3(void)
 
1280
{
 
1281
        return percpu_read(xen_cr3);
 
1282
}
 
1283
 
 
1284
static void set_current_cr3(void *v)
 
1285
{
 
1286
        percpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
 
1287
}
 
1288
 
 
1289
static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
 
1290
{
 
1291
        struct mmuext_op op;
 
1292
        unsigned long mfn;
 
1293
 
 
1294
        trace_xen_mmu_write_cr3(kernel, cr3);
 
1295
 
 
1296
        if (cr3)
 
1297
                mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
 
1298
        else
 
1299
                mfn = 0;
 
1300
 
 
1301
        WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
 
1302
 
 
1303
        op.cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
 
1304
        op.arg1.mfn = mfn;
 
1305
 
 
1306
        xen_extend_mmuext_op(&op);
 
1307
 
 
1308
        if (kernel) {
 
1309
                percpu_write(xen_cr3, cr3);
 
1310
 
 
1311
                /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
 
1312
                   been submitted. */
 
1313
                xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
 
1314
        }
 
1315
}
 
1316
 
 
1317
static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
 
1318
{
 
1319
        BUG_ON(preemptible());
 
1320
 
 
1321
        xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
 
1322
 
 
1323
        /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
 
1324
           respect to ipis */
 
1325
        percpu_write(xen_cr3, cr3);
 
1326
 
 
1327
        __xen_write_cr3(true, cr3);
 
1328
 
 
1329
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1330
        {
 
1331
                pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
 
1332
                if (user_pgd)
 
1333
                        __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
 
1334
                else
 
1335
                        __xen_write_cr3(false, 0);
 
1336
        }
 
1337
#endif
 
1338
 
 
1339
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
 
1340
}
 
1341
 
 
1342
static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
 
1343
{
 
1344
        pgd_t *pgd = mm->pgd;
 
1345
        int ret = 0;
 
1346
 
 
1347
        BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
 
1348
 
 
1349
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1350
        {
 
1351
                struct page *page = virt_to_page(pgd);
 
1352
                pgd_t *user_pgd;
 
1353
 
 
1354
                BUG_ON(page->private != 0);
 
1355
 
 
1356
                ret = -ENOMEM;
 
1357
 
 
1358
                user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 
1359
                page->private = (unsigned long)user_pgd;
 
1360
 
 
1361
                if (user_pgd != NULL) {
 
1362
                        user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_START)] =
 
1363
                                __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
 
1364
                        ret = 0;
 
1365
                }
 
1366
 
 
1367
                BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
 
1368
        }
 
1369
#endif
 
1370
 
 
1371
        return ret;
 
1372
}
 
1373
 
 
1374
static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 
1375
{
 
1376
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1377
        pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
 
1378
 
 
1379
        if (user_pgd)
 
1380
                free_page((unsigned long)user_pgd);
 
1381
#endif
 
1382
}
 
1383
 
 
1384
#ifdef CONFIG_X86_32
 
1385
static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 
1386
{
 
1387
        /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
 
1388
        if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
 
1389
                pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
 
1390
                               pte_val_ma(pte));
 
1391
 
 
1392
        return pte;
 
1393
}
 
1394
#else /* CONFIG_X86_64 */
 
1395
static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 
1396
{
 
1397
        unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
 
1398
 
 
1399
        /*
 
1400
         * If the new pfn is within the range of the newly allocated
 
1401
         * kernel pagetable, and it isn't being mapped into an
 
1402
         * early_ioremap fixmap slot as a freshly allocated page, make sure
 
1403
         * it is RO.
 
1404
         */
 
1405
        if (((!is_early_ioremap_ptep(ptep) &&
 
1406
                        pfn >= pgt_buf_start && pfn < pgt_buf_top)) ||
 
1407
                        (is_early_ioremap_ptep(ptep) && pfn != (pgt_buf_end - 1)))
 
1408
                pte = pte_wrprotect(pte);
 
1409
 
 
1410
        return pte;
 
1411
}
 
1412
#endif /* CONFIG_X86_64 */
 
1413
 
 
1414
/* Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
 
1415
   doesn't allow RO pagetable pages to be remapped RW */
 
1416
static void __init xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
 
1417
{
 
1418
        pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
 
1419
 
 
1420
        xen_set_pte(ptep, pte);
 
1421
}
 
1422
 
 
1423
static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
 
1424
{
 
1425
        struct mmuext_op op;
 
1426
        op.cmd = cmd;
 
1427
        op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 
1428
        if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
 
1429
                BUG();
 
1430
}
 
1431
 
 
1432
/* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
 
1433
   everything is pinned. */
 
1434
static void __init xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 
1435
{
 
1436
#ifdef CONFIG_FLATMEM
 
1437
        BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
 
1438
#endif
 
1439
        make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
 
1440
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
 
1441
}
 
1442
 
 
1443
/* Used for pmd and pud */
 
1444
static void __init xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 
1445
{
 
1446
#ifdef CONFIG_FLATMEM
 
1447
        BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
 
1448
#endif
 
1449
        make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
 
1450
}
 
1451
 
 
1452
/* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
 
1453
   only init_mm and anything attached to that is pinned. */
 
1454
static void __init xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
 
1455
{
 
1456
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
 
1457
        make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
 
1458
}
 
1459
 
 
1460
static void __init xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
 
1461
{
 
1462
        make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
 
1463
}
 
1464
 
 
1465
static inline void __pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
 
1466
{
 
1467
        struct multicall_space mcs;
 
1468
        struct mmuext_op *op;
 
1469
 
 
1470
        mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
 
1471
        op = mcs.args;
 
1472
        op->cmd = cmd;
 
1473
        op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 
1474
 
 
1475
        MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
 
1476
}
 
1477
 
 
1478
static inline void __set_pfn_prot(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 
1479
{
 
1480
        struct multicall_space mcs;
 
1481
        unsigned long addr = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
 
1482
 
 
1483
        mcs = __xen_mc_entry(0);
 
1484
        MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)addr,
 
1485
                                pfn_pte(pfn, prot), 0);
 
1486
}
 
1487
 
 
1488
/* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
 
1489
   attached to a pinned pagetable. */
 
1490
static inline void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn,
 
1491
                                    unsigned level)
 
1492
{
 
1493
        bool pinned = PagePinned(virt_to_page(mm->pgd));
 
1494
 
 
1495
        trace_xen_mmu_alloc_ptpage(mm, pfn, level, pinned);
 
1496
 
 
1497
        if (pinned) {
 
1498
                struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 
1499
 
 
1500
                SetPagePinned(page);
 
1501
 
 
1502
                if (!PageHighMem(page)) {
 
1503
                        xen_mc_batch();
 
1504
 
 
1505
                        __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 
1506
 
 
1507
                        if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTLOCKS)
 
1508
                                __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
 
1509
 
 
1510
                        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
1511
                } else {
 
1512
                        /* make sure there are no stray mappings of
 
1513
                           this page */
 
1514
                        kmap_flush_unused();
 
1515
                }
 
1516
        }
 
1517
}
 
1518
 
 
1519
static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 
1520
{
 
1521
        xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
 
1522
}
 
1523
 
 
1524
static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 
1525
{
 
1526
        xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
 
1527
}
 
1528
 
 
1529
/* This should never happen until we're OK to use struct page */
 
1530
static inline void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
 
1531
{
 
1532
        struct page *page = pfn_to_page(pfn);
 
1533
        bool pinned = PagePinned(page);
 
1534
 
 
1535
        trace_xen_mmu_release_ptpage(pfn, level, pinned);
 
1536
 
 
1537
        if (pinned) {
 
1538
                if (!PageHighMem(page)) {
 
1539
                        xen_mc_batch();
 
1540
 
 
1541
                        if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTLOCKS)
 
1542
                                __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
 
1543
 
 
1544
                        __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL);
 
1545
 
 
1546
                        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 
1547
                }
 
1548
                ClearPagePinned(page);
 
1549
        }
 
1550
}
 
1551
 
 
1552
static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
 
1553
{
 
1554
        xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
 
1555
}
 
1556
 
 
1557
static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
 
1558
{
 
1559
        xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
 
1560
}
 
1561
 
 
1562
#if PAGETABLE_LEVELS == 4
 
1563
static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
 
1564
{
 
1565
        xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
 
1566
}
 
1567
 
 
1568
static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
 
1569
{
 
1570
        xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
 
1571
}
 
1572
#endif
 
1573
 
 
1574
void __init xen_reserve_top(void)
 
1575
{
 
1576
#ifdef CONFIG_X86_32
 
1577
        unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
 
1578
        struct xen_platform_parameters pp;
 
1579
 
 
1580
        if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
 
1581
                top = pp.virt_start;
 
1582
 
 
1583
        reserve_top_address(-top);
 
1584
#endif  /* CONFIG_X86_32 */
 
1585
}
 
1586
 
 
1587
/*
 
1588
 * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
 
1589
 * all we have until the physical memory mapping has been set up.
 
1590
 */
 
1591
static void *__ka(phys_addr_t paddr)
 
1592
{
 
1593
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1594
        return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
 
1595
#else
 
1596
        return __va(paddr);
 
1597
#endif
 
1598
}
 
1599
 
 
1600
/* Convert a machine address to physical address */
 
1601
static unsigned long m2p(phys_addr_t maddr)
 
1602
{
 
1603
        phys_addr_t paddr;
 
1604
 
 
1605
        maddr &= PTE_PFN_MASK;
 
1606
        paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
 
1607
 
 
1608
        return paddr;
 
1609
}
 
1610
 
 
1611
/* Convert a machine address to kernel virtual */
 
1612
static void *m2v(phys_addr_t maddr)
 
1613
{
 
1614
        return __ka(m2p(maddr));
 
1615
}
 
1616
 
 
1617
/* Set the page permissions on an identity-mapped pages */
 
1618
static void set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
 
1619
{
 
1620
        unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
 
1621
        pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
 
1622
 
 
1623
        if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, 0))
 
1624
                BUG();
 
1625
}
 
1626
 
 
1627
static void __init xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
 
1628
{
 
1629
        unsigned pmdidx, pteidx;
 
1630
        unsigned ident_pte;
 
1631
        unsigned long pfn;
 
1632
 
 
1633
        level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
 
1634
                                      PAGE_SIZE);
 
1635
 
 
1636
        ident_pte = 0;
 
1637
        pfn = 0;
 
1638
        for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
 
1639
                pte_t *pte_page;
 
1640
 
 
1641
                /* Reuse or allocate a page of ptes */
 
1642
                if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
 
1643
                        pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
 
1644
                else {
 
1645
                        /* Check for free pte pages */
 
1646
                        if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
 
1647
                                break;
 
1648
 
 
1649
                        pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
 
1650
                        ident_pte += PTRS_PER_PTE;
 
1651
 
 
1652
                        pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
 
1653
                }
 
1654
 
 
1655
                /* Install mappings */
 
1656
                for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
 
1657
                        pte_t pte;
 
1658
 
 
1659
#ifdef CONFIG_X86_32
 
1660
                        if (pfn > max_pfn_mapped)
 
1661
                                max_pfn_mapped = pfn;
 
1662
#endif
 
1663
 
 
1664
                        if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
 
1665
                                continue;
 
1666
 
 
1667
                        pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
 
1668
                        pte_page[pteidx] = pte;
 
1669
                }
 
1670
        }
 
1671
 
 
1672
        for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
 
1673
                set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
 
1674
 
 
1675
        set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
 
1676
}
 
1677
 
 
1678
void __init xen_setup_machphys_mapping(void)
 
1679
{
 
1680
        struct xen_machphys_mapping mapping;
 
1681
 
 
1682
        if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_machphys_mapping, &mapping) == 0) {
 
1683
                machine_to_phys_mapping = (unsigned long *)mapping.v_start;
 
1684
                machine_to_phys_nr = mapping.max_mfn + 1;
 
1685
        } else {
 
1686
                machine_to_phys_nr = MACH2PHYS_NR_ENTRIES;
 
1687
        }
 
1688
#ifdef CONFIG_X86_32
 
1689
        WARN_ON((machine_to_phys_mapping + (machine_to_phys_nr - 1))
 
1690
                < machine_to_phys_mapping);
 
1691
#endif
 
1692
}
 
1693
 
 
1694
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1695
static void convert_pfn_mfn(void *v)
 
1696
{
 
1697
        pte_t *pte = v;
 
1698
        int i;
 
1699
 
 
1700
        /* All levels are converted the same way, so just treat them
 
1701
           as ptes. */
 
1702
        for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
 
1703
                pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
 
1704
}
 
1705
 
 
1706
/*
 
1707
 * Set up the initial kernel pagetable.
 
1708
 *
 
1709
 * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
 
1710
 * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
 
1711
 * level2_ident_pgt, level2_kernel_pgt and level2_fixmap_pgt.  This
 
1712
 * means that only the kernel has a physical mapping to start with -
 
1713
 * but that's enough to get __va working.  We need to fill in the rest
 
1714
 * of the physical mapping once some sort of allocator has been set
 
1715
 * up.
 
1716
 */
 
1717
pgd_t * __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd,
 
1718
                                         unsigned long max_pfn)
 
1719
{
 
1720
        pud_t *l3;
 
1721
        pmd_t *l2;
 
1722
 
 
1723
        /* max_pfn_mapped is the last pfn mapped in the initial memory
 
1724
         * mappings. Considering that on Xen after the kernel mappings we
 
1725
         * have the mappings of some pages that don't exist in pfn space, we
 
1726
         * set max_pfn_mapped to the last real pfn mapped. */
 
1727
        max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->mfn_list));
 
1728
 
 
1729
        /* Zap identity mapping */
 
1730
        init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
 
1731
 
 
1732
        /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
 
1733
        convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
 
1734
        convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
 
1735
        convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
 
1736
 
 
1737
        l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
 
1738
        l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
 
1739
 
 
1740
        memcpy(level2_ident_pgt, l2, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
 
1741
        memcpy(level2_kernel_pgt, l2, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
 
1742
 
 
1743
        l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map + PMD_SIZE)].pgd);
 
1744
        l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map + PMD_SIZE)].pud);
 
1745
        memcpy(level2_fixmap_pgt, l2, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
 
1746
 
 
1747
        /* Set up identity map */
 
1748
        xen_map_identity_early(level2_ident_pgt, max_pfn);
 
1749
 
 
1750
        /* Make pagetable pieces RO */
 
1751
        set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
 
1752
        set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
 
1753
        set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
 
1754
        set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
 
1755
        set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
 
1756
        set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
 
1757
 
 
1758
        /* Pin down new L4 */
 
1759
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
 
1760
                          PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
 
1761
 
 
1762
        /* Unpin Xen-provided one */
 
1763
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
 
1764
 
 
1765
        /* Switch over */
 
1766
        pgd = init_level4_pgt;
 
1767
 
 
1768
        /*
 
1769
         * At this stage there can be no user pgd, and no page
 
1770
         * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
 
1771
         * pgd.
 
1772
         */
 
1773
        xen_mc_batch();
 
1774
        __xen_write_cr3(true, __pa(pgd));
 
1775
        xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 
1776
 
 
1777
        memblock_x86_reserve_range(__pa(xen_start_info->pt_base),
 
1778
                      __pa(xen_start_info->pt_base +
 
1779
                           xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE),
 
1780
                      "XEN PAGETABLES");
 
1781
 
 
1782
        return pgd;
 
1783
}
 
1784
#else   /* !CONFIG_X86_64 */
 
1785
static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, initial_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
 
1786
static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, swapper_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
 
1787
 
 
1788
static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
 
1789
{
 
1790
        unsigned long pfn = PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir));
 
1791
 
 
1792
        BUG_ON(read_cr3() != __pa(initial_page_table));
 
1793
        BUG_ON(cr3 != __pa(swapper_pg_dir));
 
1794
 
 
1795
        /*
 
1796
         * We are switching to swapper_pg_dir for the first time (from
 
1797
         * initial_page_table) and therefore need to mark that page
 
1798
         * read-only and then pin it.
 
1799
         *
 
1800
         * Xen disallows sharing of kernel PMDs for PAE
 
1801
         * guests. Therefore we must copy the kernel PMD from
 
1802
         * initial_page_table into a new kernel PMD to be used in
 
1803
         * swapper_pg_dir.
 
1804
         */
 
1805
        swapper_kernel_pmd =
 
1806
                extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
 
1807
        memcpy(swapper_kernel_pmd, initial_kernel_pmd,
 
1808
               sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
 
1809
        swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
 
1810
                __pgd(__pa(swapper_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
 
1811
        set_page_prot(swapper_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
 
1812
 
 
1813
        set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
 
1814
        xen_write_cr3(cr3);
 
1815
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, pfn);
 
1816
 
 
1817
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
 
1818
                          PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
 
1819
        set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL);
 
1820
        set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL);
 
1821
 
 
1822
        pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
 
1823
}
 
1824
 
 
1825
pgd_t * __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd,
 
1826
                                         unsigned long max_pfn)
 
1827
{
 
1828
        pmd_t *kernel_pmd;
 
1829
 
 
1830
        initial_kernel_pmd =
 
1831
                extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
 
1832
 
 
1833
        max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
 
1834
                                  xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
 
1835
                                  512*1024);
 
1836
 
 
1837
        kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
 
1838
        memcpy(initial_kernel_pmd, kernel_pmd, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
 
1839
 
 
1840
        xen_map_identity_early(initial_kernel_pmd, max_pfn);
 
1841
 
 
1842
        memcpy(initial_page_table, pgd, sizeof(pgd_t) * PTRS_PER_PGD);
 
1843
        initial_page_table[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
 
1844
                __pgd(__pa(initial_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
 
1845
 
 
1846
        set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
 
1847
        set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL_RO);
 
1848
        set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
 
1849
 
 
1850
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
 
1851
 
 
1852
        pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE,
 
1853
                          PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
 
1854
        xen_write_cr3(__pa(initial_page_table));
 
1855
 
 
1856
        memblock_x86_reserve_range(__pa(xen_start_info->pt_base),
 
1857
                      __pa(xen_start_info->pt_base +
 
1858
                           xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE),
 
1859
                      "XEN PAGETABLES");
 
1860
 
 
1861
        return initial_page_table;
 
1862
}
 
1863
#endif  /* CONFIG_X86_64 */
 
1864
 
 
1865
static unsigned char dummy_mapping[PAGE_SIZE] __page_aligned_bss;
 
1866
 
 
1867
static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
 
1868
{
 
1869
        pte_t pte;
 
1870
 
 
1871
        phys >>= PAGE_SHIFT;
 
1872
 
 
1873
        switch (idx) {
 
1874
        case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
 
1875
#ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 
1876
        case FIX_F00F_IDT:
 
1877
#endif
 
1878
#ifdef CONFIG_X86_32
 
1879
        case FIX_WP_TEST:
 
1880
        case FIX_VDSO:
 
1881
# ifdef CONFIG_HIGHMEM
 
1882
        case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
 
1883
# endif
 
1884
#else
 
1885
        case VSYSCALL_LAST_PAGE ... VSYSCALL_FIRST_PAGE:
 
1886
        case VVAR_PAGE:
 
1887
#endif
 
1888
        case FIX_TEXT_POKE0:
 
1889
        case FIX_TEXT_POKE1:
 
1890
                /* All local page mappings */
 
1891
                pte = pfn_pte(phys, prot);
 
1892
                break;
 
1893
 
 
1894
#ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 
1895
        case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
 
1896
                pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
 
1897
                break;
 
1898
#endif
 
1899
 
 
1900
#ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 
1901
        case FIX_IO_APIC_BASE_0 ... FIX_IO_APIC_BASE_END:
 
1902
                /*
 
1903
                 * We just don't map the IO APIC - all access is via
 
1904
                 * hypercalls.  Keep the address in the pte for reference.
 
1905
                 */
 
1906
                pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
 
1907
                break;
 
1908
#endif
 
1909
 
 
1910
        case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
 
1911
                /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
 
1912
                   IO domain */
 
1913
                pte = mfn_pte(phys, prot);
 
1914
                break;
 
1915
 
 
1916
        default:
 
1917
                /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
 
1918
                pte = mfn_pte(phys, __pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_IOMAP));
 
1919
                break;
 
1920
        }
 
1921
 
 
1922
        __native_set_fixmap(idx, pte);
 
1923
 
 
1924
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1925
        /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
 
1926
           pagetable vsyscall mapping. */
 
1927
        if ((idx >= VSYSCALL_LAST_PAGE && idx <= VSYSCALL_FIRST_PAGE) ||
 
1928
            idx == VVAR_PAGE) {
 
1929
                unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
 
1930
                set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
 
1931
        }
 
1932
#endif
 
1933
}
 
1934
 
 
1935
void __init xen_ident_map_ISA(void)
 
1936
{
 
1937
        unsigned long pa;
 
1938
 
 
1939
        /*
 
1940
         * If we're dom0, then linear map the ISA machine addresses into
 
1941
         * the kernel's address space.
 
1942
         */
 
1943
        if (!xen_initial_domain())
 
1944
                return;
 
1945
 
 
1946
        xen_raw_printk("Xen: setup ISA identity maps\n");
 
1947
 
 
1948
        for (pa = ISA_START_ADDRESS; pa < ISA_END_ADDRESS; pa += PAGE_SIZE) {
 
1949
                pte_t pte = mfn_pte(PFN_DOWN(pa), PAGE_KERNEL_IO);
 
1950
 
 
1951
                if (HYPERVISOR_update_va_mapping(PAGE_OFFSET + pa, pte, 0))
 
1952
                        BUG();
 
1953
        }
 
1954
 
 
1955
        xen_flush_tlb();
 
1956
}
 
1957
 
 
1958
static void __init xen_post_allocator_init(void)
 
1959
{
 
1960
        pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
 
1961
        pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
 
1962
        pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
 
1963
#if PAGETABLE_LEVELS == 4
 
1964
        pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
 
1965
#endif
 
1966
 
 
1967
        /* This will work as long as patching hasn't happened yet
 
1968
           (which it hasn't) */
 
1969
        pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
 
1970
        pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
 
1971
        pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
 
1972
        pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
 
1973
#if PAGETABLE_LEVELS == 4
 
1974
        pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
 
1975
        pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
 
1976
#endif
 
1977
 
 
1978
#ifdef CONFIG_X86_64
 
1979
        SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
 
1980
#endif
 
1981
        xen_mark_init_mm_pinned();
 
1982
}
 
1983
 
 
1984
static void xen_leave_lazy_mmu(void)
 
1985
{
 
1986
        preempt_disable();
 
1987
        xen_mc_flush();
 
1988
        paravirt_leave_lazy_mmu();
 
1989
        preempt_enable();
 
1990
}
 
1991
 
 
1992
static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initconst = {
 
1993
        .read_cr2 = xen_read_cr2,
 
1994
        .write_cr2 = xen_write_cr2,
 
1995
 
 
1996
        .read_cr3 = xen_read_cr3,
 
1997
#ifdef CONFIG_X86_32
 
1998
        .write_cr3 = xen_write_cr3_init,
 
1999
#else
 
2000
        .write_cr3 = xen_write_cr3,
 
2001
#endif
 
2002
 
 
2003
        .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
 
2004
        .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
 
2005
        .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
 
2006
        .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
 
2007
 
 
2008
        .pte_update = paravirt_nop,
 
2009
        .pte_update_defer = paravirt_nop,
 
2010
 
 
2011
        .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
 
2012
        .pgd_free = xen_pgd_free,
 
2013
 
 
2014
        .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
 
2015
        .release_pte = xen_release_pte_init,
 
2016
        .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
 
2017
        .release_pmd = xen_release_pmd_init,
 
2018
 
 
2019
        .set_pte = xen_set_pte_init,
 
2020
        .set_pte_at = xen_set_pte_at,
 
2021
        .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
 
2022
 
 
2023
        .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
 
2024
        .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
 
2025
 
 
2026
        .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
 
2027
        .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
 
2028
 
 
2029
        .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
 
2030
        .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
 
2031
 
 
2032
#ifdef CONFIG_X86_PAE
 
2033
        .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
 
2034
        .pte_clear = xen_pte_clear,
 
2035
        .pmd_clear = xen_pmd_clear,
 
2036
#endif  /* CONFIG_X86_PAE */
 
2037
        .set_pud = xen_set_pud_hyper,
 
2038
 
 
2039
        .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
 
2040
        .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
 
2041
 
 
2042
#if PAGETABLE_LEVELS == 4
 
2043
        .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
 
2044
        .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
 
2045
        .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
 
2046
 
 
2047
        .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
 
2048
        .release_pud = xen_release_pmd_init,
 
2049
#endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
 
2050
 
 
2051
        .activate_mm = xen_activate_mm,
 
2052
        .dup_mmap = xen_dup_mmap,
 
2053
        .exit_mmap = xen_exit_mmap,
 
2054
 
 
2055
        .lazy_mode = {
 
2056
                .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
 
2057
                .leave = xen_leave_lazy_mmu,
 
2058
        },
 
2059
 
 
2060
        .set_fixmap = xen_set_fixmap,
 
2061
};
 
2062
 
 
2063
void __init xen_init_mmu_ops(void)
 
2064
{
 
2065
        x86_init.mapping.pagetable_reserve = xen_mapping_pagetable_reserve;
 
2066
        x86_init.paging.pagetable_setup_start = xen_pagetable_setup_start;
 
2067
        x86_init.paging.pagetable_setup_done = xen_pagetable_setup_done;
 
2068
        pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
 
2069
 
 
2070
        memset(dummy_mapping, 0xff, PAGE_SIZE);
 
2071
}
 
2072
 
 
2073
/* Protected by xen_reservation_lock. */
 
2074
#define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
 
2075
static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
 
2076
 
 
2077
#define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
 
2078
static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
 
2079
                                unsigned long *in_frames,
 
2080
                                unsigned long *out_frames)
 
2081
{
 
2082
        int i;
 
2083
        struct multicall_space mcs;
 
2084
 
 
2085
        xen_mc_batch();
 
2086
        for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
 
2087
                mcs = __xen_mc_entry(0);
 
2088
 
 
2089
                if (in_frames)
 
2090
                        in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
 
2091
 
 
2092
                MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
 
2093
                __set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
 
2094
 
 
2095
                if (out_frames)
 
2096
                        out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
 
2097
        }
 
2098
        xen_mc_issue(0);
 
2099
}
 
2100
 
 
2101
/*
 
2102
 * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
 
2103
 * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
 
2104
 * mfn.
 
2105
 */
 
2106
static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
 
2107
                                     unsigned long *mfns,
 
2108
                                     unsigned long first_mfn)
 
2109
{
 
2110
        unsigned i, limit;
 
2111
        unsigned long mfn;
 
2112
 
 
2113
        xen_mc_batch();
 
2114
 
 
2115
        limit = 1u << order;
 
2116
        for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
 
2117
                struct multicall_space mcs;
 
2118
                unsigned flags;
 
2119
 
 
2120
                mcs = __xen_mc_entry(0);
 
2121
                if (mfns)
 
2122
                        mfn = mfns[i];
 
2123
                else
 
2124
                        mfn = first_mfn + i;
 
2125
 
 
2126
                if (i < (limit - 1))
 
2127
                        flags = 0;
 
2128
                else {
 
2129
                        if (order == 0)
 
2130
                                flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
 
2131
                        else
 
2132
                                flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
 
2133
                }
 
2134
 
 
2135
                MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
 
2136
                                mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
 
2137
 
 
2138
                set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
 
2139
        }
 
2140
 
 
2141
        xen_mc_issue(0);
 
2142
}
 
2143
 
 
2144
/*
 
2145
 * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
 
2146
 * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
 
2147
 * input, and populates mfns as output.
 
2148
 *
 
2149
 * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
 
2150
 * satisfy the request or not.
 
2151
 */
 
2152
static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
 
2153
                               unsigned long *pfns_in,
 
2154
                               unsigned long extents_out,
 
2155
                               unsigned int order_out,
 
2156
                               unsigned long *mfns_out,
 
2157
                               unsigned int address_bits)
 
2158
{
 
2159
        long rc;
 
2160
        int success;
 
2161
 
 
2162
        struct xen_memory_exchange exchange = {
 
2163
                .in = {
 
2164
                        .nr_extents   = extents_in,
 
2165
                        .extent_order = order_in,
 
2166
                        .extent_start = pfns_in,
 
2167
                        .domid        = DOMID_SELF
 
2168
                },
 
2169
                .out = {
 
2170
                        .nr_extents   = extents_out,
 
2171
                        .extent_order = order_out,
 
2172
                        .extent_start = mfns_out,
 
2173
                        .address_bits = address_bits,
 
2174
                        .domid        = DOMID_SELF
 
2175
                }
 
2176
        };
 
2177
 
 
2178
        BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
 
2179
 
 
2180
        rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
 
2181
        success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
 
2182
 
 
2183
        BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
 
2184
        BUG_ON(success && (rc != 0));
 
2185
 
 
2186
        return success;
 
2187
}
 
2188
 
 
2189
int xen_create_contiguous_region(unsigned long vstart, unsigned int order,
 
2190
                                 unsigned int address_bits)
 
2191
{
 
2192
        unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
 
2193
        unsigned long  flags;
 
2194
        int            success;
 
2195
 
 
2196
        /*
 
2197
         * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
 
2198
         * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
 
2199
         * this function are redundant and can be ignored.
 
2200
         */
 
2201
 
 
2202
        if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 
2203
                return 0;
 
2204
 
 
2205
        if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
 
2206
                return -ENOMEM;
 
2207
 
 
2208
        memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
 
2209
 
 
2210
        spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
 
2211
 
 
2212
        /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
 
2213
        xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
 
2214
 
 
2215
        /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
 
2216
        out_frame = virt_to_pfn(vstart);
 
2217
        success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
 
2218
                                      1, order, &out_frame,
 
2219
                                      address_bits);
 
2220
 
 
2221
        /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
 
2222
        if (success)
 
2223
                xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
 
2224
        else
 
2225
                xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
 
2226
 
 
2227
        spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
 
2228
 
 
2229
        return success ? 0 : -ENOMEM;
 
2230
}
 
2231
EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
 
2232
 
 
2233
void xen_destroy_contiguous_region(unsigned long vstart, unsigned int order)
 
2234
{
 
2235
        unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
 
2236
        unsigned long  flags;
 
2237
        int success;
 
2238
 
 
2239
        if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 
2240
                return;
 
2241
 
 
2242
        if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
 
2243
                return;
 
2244
 
 
2245
        memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
 
2246
 
 
2247
        spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
 
2248
 
 
2249
        /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
 
2250
        in_frame = virt_to_mfn(vstart);
 
2251
 
 
2252
        /* 2. Zap current PTEs. */
 
2253
        xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
 
2254
 
 
2255
        /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
 
2256
        success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
 
2257
                                        0, out_frames, 0);
 
2258
 
 
2259
        /* 4. Map new pages in place of old pages. */
 
2260
        if (success)
 
2261
                xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
 
2262
        else
 
2263
                xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
 
2264
 
 
2265
        spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
 
2266
}
 
2267
EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
 
2268
 
 
2269
#ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
 
2270
static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
 
2271
{
 
2272
        struct xen_hvm_pagetable_dying a;
 
2273
        int rc;
 
2274
 
 
2275
        a.domid = DOMID_SELF;
 
2276
        a.gpa = __pa(mm->pgd);
 
2277
        rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
 
2278
        WARN_ON_ONCE(rc < 0);
 
2279
}
 
2280
 
 
2281
static int is_pagetable_dying_supported(void)
 
2282
{
 
2283
        struct xen_hvm_pagetable_dying a;
 
2284
        int rc = 0;
 
2285
 
 
2286
        a.domid = DOMID_SELF;
 
2287
        a.gpa = 0x00;
 
2288
        rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
 
2289
        if (rc < 0) {
 
2290
                printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
 
2291
                return 0;
 
2292
        }
 
2293
        return 1;
 
2294
}
 
2295
 
 
2296
void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
 
2297
{
 
2298
        if (is_pagetable_dying_supported())
 
2299
                pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
 
2300
}
 
2301
#endif
 
2302
 
 
2303
#define REMAP_BATCH_SIZE 16
 
2304
 
 
2305
struct remap_data {
 
2306
        unsigned long mfn;
 
2307
        pgprot_t prot;
 
2308
        struct mmu_update *mmu_update;
 
2309
};
 
2310
 
 
2311
static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
 
2312
                                 unsigned long addr, void *data)
 
2313
{
 
2314
        struct remap_data *rmd = data;
 
2315
        pte_t pte = pte_mkspecial(pfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
 
2316
 
 
2317
        rmd->mmu_update->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
 
2318
        rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
 
2319
        rmd->mmu_update++;
 
2320
 
 
2321
        return 0;
 
2322
}
 
2323
 
 
2324
int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
 
2325
                               unsigned long addr,
 
2326
                               unsigned long mfn, int nr,
 
2327
                               pgprot_t prot, unsigned domid)
 
2328
{
 
2329
        struct remap_data rmd;
 
2330
        struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
 
2331
        int batch;
 
2332
        unsigned long range;
 
2333
        int err = 0;
 
2334
 
 
2335
        prot = __pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_IOMAP);
 
2336
 
 
2337
        BUG_ON(!((vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_RESERVED | VM_IO)) ==
 
2338
                                (VM_PFNMAP | VM_RESERVED | VM_IO)));
 
2339
 
 
2340
        rmd.mfn = mfn;
 
2341
        rmd.prot = prot;
 
2342
 
 
2343
        while (nr) {
 
2344
                batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
 
2345
                range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
 
2346
 
 
2347
                rmd.mmu_update = mmu_update;
 
2348
                err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
 
2349
                                          remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
 
2350
                if (err)
 
2351
                        goto out;
 
2352
 
 
2353
                err = -EFAULT;
 
2354
                if (HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid) < 0)
 
2355
                        goto out;
 
2356
 
 
2357
                nr -= batch;
 
2358
                addr += range;
 
2359
        }
 
2360
 
 
2361
        err = 0;
 
2362
out:
 
2363
 
 
2364
        flush_tlb_all();
 
2365
 
 
2366
        return err;
 
2367
}
 
2368
EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);