arch/x86/xen/enlighten_pv.c

   1 /*
   2  * Core of Xen paravirt_ops implementation.
   3  *
   4  * This file contains the xen_paravirt_ops structure itself, and the
   5  * implementations for:
   6  * - privileged instructions
   7  * - interrupt flags
   8  * - segment operations
   9  * - booting and setup
  10  *
  11  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
  12  */
  13
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/smp.h>
  18 #include <linux/preempt.h>
  19 #include <linux/hardirq.h>
  20 #include <linux/percpu.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/start_kernel.h>
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/kprobes.h>
  25 #include <linux/bootmem.h>
  26 #include <linux/export.h>
  27 #include <linux/mm.h>
  28 #include <linux/page-flags.h>
  29 #include <linux/highmem.h>
  30 #include <linux/console.h>
  31 #include <linux/pci.h>
  32 #include <linux/gfp.h>
  33 #include <linux/memblock.h>
  34 #include <linux/edd.h>
  35 #include <linux/frame.h>
  36
  37 #include <xen/xen.h>
  38 #include <xen/events.h>
  39 #include <xen/interface/xen.h>
  40 #include <xen/interface/version.h>
  41 #include <xen/interface/physdev.h>
  42 #include <xen/interface/vcpu.h>
  43 #include <xen/interface/memory.h>
  44 #include <xen/interface/nmi.h>
  45 #include <xen/interface/xen-mca.h>
  46 #include <xen/features.h>
  47 #include <xen/page.h>
  48 #include <xen/hvc-console.h>
  49 #include <xen/acpi.h>
  50
  51 #include <asm/paravirt.h>
  52 #include <asm/apic.h>
  53 #include <asm/page.h>
  54 #include <asm/xen/pci.h>
  55 #include <asm/xen/hypercall.h>
  56 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  57 #include <asm/xen/cpuid.h>
  58 #include <asm/fixmap.h>
  59 #include <asm/processor.h>
  60 #include <asm/proto.h>
  61 #include <asm/msr-index.h>
  62 #include <asm/traps.h>
  63 #include <asm/setup.h>
  64 #include <asm/desc.h>
  65 #include <asm/pgalloc.h>
  66 #include <asm/pgtable.h>
  67 #include <asm/tlbflush.h>
  68 #include <asm/reboot.h>
  69 #include <asm/stackprotector.h>
  70 #include <asm/hypervisor.h>
  71 #include <asm/mach_traps.h>
  72 #include <asm/mwait.h>
  73 #include <asm/pci_x86.h>
  74 #include <asm/cpu.h>
  75
  76 #ifdef CONFIG_ACPI
  77 #include <linux/acpi.h>
  78 #include <asm/acpi.h>
  79 #include <acpi/pdc_intel.h>
  80 #include <acpi/processor.h>
  81 #include <xen/interface/platform.h>
  82 #endif
  83
  84 #include "xen-ops.h"
  85 #include "mmu.h"
  86 #include "smp.h"
  87 #include "multicalls.h"
  88 #include "pmu.h"
  89
  90 void *xen_initial_gdt;
  91
  92 RESERVE_BRK(shared_info_page_brk, PAGE_SIZE);
  93
  94 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu);
  95 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu);
  96
  97 struct tls_descs {
  98         struct desc_struct desc[3];
  99 };
 100
 101 /*
 102  * Updating the 3 TLS descriptors in the GDT on every task switch is
 103  * surprisingly expensive so we avoid updating them if they haven't
 104  * changed.  Since Xen writes different descriptors than the one
 105  * passed in the update_descriptor hypercall we keep shadow copies to
 106  * compare against.
 107  */
 108 static DEFINE_PER_CPU(struct tls_descs, shadow_tls_desc);
 109
 110 /*
 111  * On restore, set the vcpu placement up again.
 112  * If it fails, then we're in a bad state, since
 113  * we can't back out from using it...
 114  */
 115 void xen_vcpu_restore(void)
 116 {
 117         int cpu;
 118
 119         for_each_possible_cpu(cpu) {
 120                 bool other_cpu = (cpu != smp_processor_id());
 121                 bool is_up = HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_is_up, xen_vcpu_nr(cpu),
 122                                                 NULL);
 123
 124                 if (other_cpu && is_up &&
 125                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_down, xen_vcpu_nr(cpu), NULL))
 126                         BUG();
 127
 128                 xen_setup_runstate_info(cpu);
 129
 130                 if (xen_have_vcpu_info_placement)
 131                         xen_vcpu_setup(cpu);
 132
 133                 if (other_cpu && is_up &&
 134                     HYPERVISOR_vcpu_op(VCPUOP_up, xen_vcpu_nr(cpu), NULL))
 135                         BUG();
 136         }
 137 }
 138
 139 static void __init xen_banner(void)
 140 {
 141         unsigned version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
 142         struct xen_extraversion extra;
 143         HYPERVISOR_xen_version(XENVER_extraversion, &extra);
 144
 145         pr_info("Booting paravirtualized kernel %son %s\n",
 146                 xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap) ?
 147                         "with PVH extensions " : "", pv_info.name);
 148         printk(KERN_INFO "Xen version: %d.%d%s%s\n",
 149                version >> 16, version & 0xffff, extra.extraversion,
 150                xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad) ? " (preserve-AD)" : "");
 151 }
 152 /* Check if running on Xen version (major, minor) or later */
 153 bool
 154 xen_running_on_version_or_later(unsigned int major, unsigned int minor)
 155 {
 156         unsigned int version;
 157
 158         if (!xen_domain())
 159                 return false;
 160
 161         version = HYPERVISOR_xen_version(XENVER_version, NULL);
 162         if ((((version >> 16) == major) && ((version & 0xffff) >= minor)) ||
 163                 ((version >> 16) > major))
 164                 return true;
 165         return false;
 166 }
 167
 168 #define CPUID_THERM_POWER_LEAF 6
 169 #define APERFMPERF_PRESENT 0
 170
 171 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_edx_mask = ~0;
 172 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_ecx_mask = ~0;
 173
 174 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf1_ecx_set_mask;
 175 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
 176 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
 177
 178 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 179                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 180 {
 181         unsigned maskebx = ~0;
 182         unsigned maskecx = ~0;
 183         unsigned maskedx = ~0;
 184         unsigned setecx = 0;
 185         /*
 186          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
 187          * unsupported kernel subsystems as possible.
 188          */
 189         switch (*ax) {
 190         case 1:
 191                 maskecx = cpuid_leaf1_ecx_mask;
 192                 setecx = cpuid_leaf1_ecx_set_mask;
 193                 maskedx = cpuid_leaf1_edx_mask;
 194                 break;
 195
 196         case CPUID_MWAIT_LEAF:
 197                 /* Synthesize the values.. */
 198                 *ax = 0;
 199                 *bx = 0;
 200                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
 201                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
 202                 return;
 203
 204         case CPUID_THERM_POWER_LEAF:
 205                 /* Disabling APERFMPERF for kernel usage */
 206                 maskecx = ~(1 << APERFMPERF_PRESENT);
 207                 break;
 208
 209         case 0xb:
 210                 /* Suppress extended topology stuff */
 211                 maskebx = 0;
 212                 break;
 213         }
 214
 215         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
 216                 : "=a" (*ax),
 217                   "=b" (*bx),
 218                   "=c" (*cx),
 219                   "=d" (*dx)
 220                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
 221
 222         *bx &= maskebx;
 223         *cx &= maskecx;
 224         *cx |= setecx;
 225         *dx &= maskedx;
 226 }
 227 STACK_FRAME_NON_STANDARD(xen_cpuid); /* XEN_EMULATE_PREFIX */
 228
 229 static bool __init xen_check_mwait(void)
 230 {
 231 #ifdef CONFIG_ACPI
 232         struct xen_platform_op op = {
 233                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
 234                 .u.set_pminfo.id        = -1,
 235                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
 236         };
 237         uint32_t buf[3];
 238         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 239         unsigned int mwait_mask;
 240
 241         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
 242          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
 243          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
 244          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
 245          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
 246          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
 247          * from the hardware and hypercall.
 248          */
 249         if (!xen_initial_domain())
 250                 return false;
 251
 252         /*
 253          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
 254          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
 255          */
 256         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
 257                 return false;
 258
 259         ax = 1;
 260         cx = 0;
 261
 262         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 263
 264         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
 265                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 266
 267         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
 268                 return false;
 269
 270         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
 271          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
 272          */
 273
 274         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
 275         bx = 0;
 276         cx = 0;
 277         dx = 0;
 278
 279         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 280
 281         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PDC_C_C2C3_FFH. If so,
 282          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
 283          */
 284         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
 285         buf[1] = 1;
 286         buf[2] = (ACPI_PDC_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PDC_EST_CAPABILITY_SWSMP);
 287
 288         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
 289
 290         if ((HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0) &&
 291             (buf[2] & (ACPI_PDC_C_C1_FFH | ACPI_PDC_C_C2C3_FFH))) {
 292                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
 293                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
 294         }
 295         return true;
 296 #else
 297         return false;
 298 #endif
 299 }
 300 static void __init xen_init_cpuid_mask(void)
 301 {
 302         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 303         unsigned int xsave_mask;
 304
 305         cpuid_leaf1_edx_mask =
 306                 ~((1 << X86_FEATURE_MTRR) |  /* disable MTRR */
 307                   (1 << X86_FEATURE_ACC));   /* thermal monitoring */
 308
 309         if (!xen_initial_domain())
 310                 cpuid_leaf1_edx_mask &=
 311                         ~((1 << X86_FEATURE_ACPI));  /* disable ACPI */
 312
 313         cpuid_leaf1_ecx_mask &= ~(1 << (X86_FEATURE_X2APIC % 32));
 314
 315         ax = 1;
 316         cx = 0;
 317         cpuid(1, &ax, &bx, &cx, &dx);
 318
 319         xsave_mask =
 320                 (1 << (X86_FEATURE_XSAVE % 32)) |
 321                 (1 << (X86_FEATURE_OSXSAVE % 32));
 322
 323         /* Xen will set CR4.OSXSAVE if supported and not disabled by force */
 324         if ((cx & xsave_mask) != xsave_mask)
 325                 cpuid_leaf1_ecx_mask &= ~xsave_mask; /* disable XSAVE & OSXSAVE */
 326         if (xen_check_mwait())
 327                 cpuid_leaf1_ecx_set_mask = (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 328 }
 329
 330 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
 331 {
 332         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
 333 }
 334
 335 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
 336 {
 337         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
 338 }
 339
 340 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
 341 {
 342         xen_mc_flush();
 343         paravirt_end_context_switch(next);
 344 }
 345
 346 static unsigned long xen_store_tr(void)
 347 {
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
 353  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
 354  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
 355  * match.
 356  */
 357 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
 358 {
 359         int level;
 360         pte_t *ptep;
 361         pte_t pte;
 362         unsigned long pfn;
 363         struct page *page;
 364         unsigned char dummy;
 365
 366         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
 367         BUG_ON(ptep == NULL);
 368
 369         pfn = pte_pfn(*ptep);
 370         page = pfn_to_page(pfn);
 371
 372         pte = pfn_pte(pfn, prot);
 373
 374         /*
 375          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
 376          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
 377          * need to worry about the direct map (that's always in the page
 378          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
 379          * particular, the top level page table can lazily propagate
 380          * entries between processes, so if we've switched mms since we
 381          * vmapped the target in the first place, we might not have the
 382          * top-level page table entry populated.
 383          *
 384          * We disable preemption because we want the same mm active when
 385          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
 386          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
 387          * mm dropping could change our pgd.
 388          *
 389          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
 390          * in the target address just in case there's some obscure case
 391          * in which the target address isn't readable.
 392          */
 393
 394         preempt_disable();
 395
 396         probe_kernel_read(&dummy, v, 1);
 397
 398         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
 399                 BUG();
 400
 401         if (!PageHighMem(page)) {
 402                 void *av = __va(PFN_PHYS(pfn));
 403
 404                 if (av != v)
 405                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)av, pte, 0))
 406                                 BUG();
 407         } else
 408                 kmap_flush_unused();
 409
 410         preempt_enable();
 411 }
 412
 413 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 414 {
 415         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 416         int i;
 417
 418         /*
 419          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
 420          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
 421          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
 422          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
 423          *
 424          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
 425          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
 426          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
 427          */
 428
 429         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 430                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
 431 }
 432
 433 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 434 {
 435         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 436         int i;
 437
 438         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 439                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
 440 }
 441
 442 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 443 {
 444         struct mmuext_op *op;
 445         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 446
 447         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
 448
 449         op = mcs.args;
 450         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
 451         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
 452         op->arg2.nr_ents = entries;
 453
 454         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 455
 456         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 457 }
 458
 459 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 460 {
 461         unsigned long va = dtr->address;
 462         unsigned int size = dtr->size + 1;
 463         unsigned pages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
 464         unsigned long frames[pages];
 465         int f;
 466
 467         /*
 468          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
 469          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
 470          */
 471
 472         BUG_ON(size > 65536);
 473         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 474
 475         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
 476                 int level;
 477                 pte_t *ptep;
 478                 unsigned long pfn, mfn;
 479                 void *virt;
 480
 481                 /*
 482                  * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
 483                  * That can be virtually mapped, so we need to do a
 484                  * page-walk to get the underlying MFN for the
 485                  * hypercall.  The page can also be in the kernel's
 486                  * linear range, so we need to RO that mapping too.
 487                  */
 488                 ptep = lookup_address(va, &level);
 489                 BUG_ON(ptep == NULL);
 490
 491                 pfn = pte_pfn(*ptep);
 492                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 493                 virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
 494
 495                 frames[f] = mfn;
 496
 497                 make_lowmem_page_readonly((void *)va);
 498                 make_lowmem_page_readonly(virt);
 499         }
 500
 501         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
 502                 BUG();
 503 }
 504
 505 /*
 506  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
 507  */
 508 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
 509 {
 510         unsigned long va = dtr->address;
 511         unsigned int size = dtr->size + 1;
 512         unsigned pages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
 513         unsigned long frames[pages];
 514         int f;
 515
 516         /*
 517          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
 518          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
 519          */
 520
 521         BUG_ON(size > 65536);
 522         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 523
 524         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
 525                 pte_t pte;
 526                 unsigned long pfn, mfn;
 527
 528                 pfn = virt_to_pfn(va);
 529                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 530
 531                 pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 532
 533                 if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 534                         BUG();
 535
 536                 frames[f] = mfn;
 537         }
 538
 539         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
 540                 BUG();
 541 }
 542
 543 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
 544                               const struct desc_struct *d2)
 545 {
 546         return d1->a == d2->a && d1->b == d2->b;
 547 }
 548
 549 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
 550                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
 551 {
 552         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
 553         struct desc_struct *gdt;
 554         xmaddr_t maddr;
 555         struct multicall_space mc;
 556
 557         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
 558                 return;
 559
 560         *shadow = t->tls_array[i];
 561
 562         gdt = get_cpu_gdt_rw(cpu);
 563         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
 564         mc = __xen_mc_entry(0);
 565
 566         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
 567 }
 568
 569 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 570 {
 571         /*
 572          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone
 573          * and lazy gs handling is enabled, it means we're in a
 574          * context switch, and %gs has just been saved.  This means we
 575          * can zero it out to prevent faults on exit from the
 576          * hypervisor if the next process has no %gs.  Either way, it
 577          * has been saved, and the new value will get loaded properly.
 578          * This will go away as soon as Xen has been modified to not
 579          * save/restore %gs for normal hypercalls.
 580          *
 581          * On x86_64, this hack is not used for %gs, because gs points
 582          * to KERNEL_GS_BASE (and uses it for PDA references), so we
 583          * must not zero %gs on x86_64
 584          *
 585          * For x86_64, we need to zero %fs, otherwise we may get an
 586          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
 587          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
 588          */
 589         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU) {
 590 #ifdef CONFIG_X86_32
 591                 lazy_load_gs(0);
 592 #else
 593                 loadsegment(fs, 0);
 594 #endif
 595         }
 596
 597         xen_mc_batch();
 598
 599         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
 600         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
 601         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
 602
 603         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 604 }
 605
 606 #ifdef CONFIG_X86_64
 607 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
 608 {
 609         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
 610                 BUG();
 611 }
 612 #endif
 613
 614 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
 615                                 const void *ptr)
 616 {
 617         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
 618         u64 entry = *(u64 *)ptr;
 619
 620         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
 621
 622         preempt_disable();
 623
 624         xen_mc_flush();
 625         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
 626                 BUG();
 627
 628         preempt_enable();
 629 }
 630
 631 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
 632                             struct trap_info *info)
 633 {
 634         unsigned long addr;
 635
 636         if (val->type != GATE_TRAP && val->type != GATE_INTERRUPT)
 637                 return 0;
 638
 639         info->vector = vector;
 640
 641         addr = gate_offset(*val);
 642 #ifdef CONFIG_X86_64
 643         /*
 644          * Look for known traps using IST, and substitute them
 645          * appropriately.  The debugger ones are the only ones we care
 646          * about.  Xen will handle faults like double_fault,
 647          * so we should never see them.  Warn if
 648          * there's an unexpected IST-using fault handler.
 649          */
 650         if (addr == (unsigned long)debug)
 651                 addr = (unsigned long)xen_debug;
 652         else if (addr == (unsigned long)int3)
 653                 addr = (unsigned long)xen_int3;
 654         else if (addr == (unsigned long)stack_segment)
 655                 addr = (unsigned long)xen_stack_segment;
 656         else if (addr == (unsigned long)double_fault) {
 657                 /* Don't need to handle these */
 658                 return 0;
 659 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 660         } else if (addr == (unsigned long)machine_check) {
 661                 /*
 662                  * when xen hypervisor inject vMCE to guest,
 663                  * use native mce handler to handle it
 664                  */
 665                 ;
 666 #endif
 667         } else if (addr == (unsigned long)nmi)
 668                 /*
 669                  * Use the native version as well.
 670                  */
 671                 ;
 672         else {
 673                 /* Some other trap using IST? */
 674                 if (WARN_ON(val->ist != 0))
 675                         return 0;
 676         }
 677 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
 678         info->address = addr;
 679
 680         info->cs = gate_segment(*val);
 681         info->flags = val->dpl;
 682         /* interrupt gates clear IF */
 683         if (val->type == GATE_INTERRUPT)
 684                 info->flags |= 1 << 2;
 685
 686         return 1;
 687 }
 688
 689 /* Locations of each CPU's IDT */
 690 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
 691
 692 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
 693    also update Xen. */
 694 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
 695 {
 696         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
 697         unsigned long start, end;
 698
 699         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 700
 701         preempt_disable();
 702
 703         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
 704         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
 705
 706         xen_mc_flush();
 707
 708         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 709
 710         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
 711                 struct trap_info info[2];
 712
 713                 info[1].address = 0;
 714
 715                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
 716                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
 717                                 BUG();
 718         }
 719
 720         preempt_enable();
 721 }
 722
 723 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
 724                                   struct trap_info *traps)
 725 {
 726         unsigned in, out, count;
 727
 728         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
 729         BUG_ON(count > 256);
 730
 731         for (in = out = 0; in < count; in++) {
 732                 gate_desc *entry = (gate_desc *)(desc->address) + in;
 733
 734                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]))
 735                         out++;
 736         }
 737         traps[out].address = 0;
 738 }
 739
 740 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
 741 {
 742         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
 743
 744         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 745 }
 746
 747 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
 748    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
 749    it avoids allocation, and saves stack space). */
 750 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
 751 {
 752         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
 753         static struct trap_info traps[257];
 754
 755         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
 756
 757         spin_lock(&lock);
 758
 759         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
 760
 761         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 762
 763         xen_mc_flush();
 764         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
 765                 BUG();
 766
 767         spin_unlock(&lock);
 768 }
 769
 770 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
 771    they're handled differently. */
 772 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 773                                 const void *desc, int type)
 774 {
 775         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 776
 777         preempt_disable();
 778
 779         switch (type) {
 780         case DESC_LDT:
 781         case DESC_TSS:
 782                 /* ignore */
 783                 break;
 784
 785         default: {
 786                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
 787
 788                 xen_mc_flush();
 789                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 790                         BUG();
 791         }
 792
 793         }
 794
 795         preempt_enable();
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
 800  * update an entry as simply as possible.
 801  */
 802 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
 803                                             const void *desc, int type)
 804 {
 805         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 806
 807         switch (type) {
 808         case DESC_LDT:
 809         case DESC_TSS:
 810                 /* ignore */
 811                 break;
 812
 813         default: {
 814                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
 815
 816                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 817                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
 818         }
 819
 820         }
 821 }
 822
 823 static void xen_load_sp0(struct tss_struct *tss,
 824                          struct thread_struct *thread)
 825 {
 826         struct multicall_space mcs;
 827
 828         mcs = xen_mc_entry(0);
 829         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, thread->sp0);
 830         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 831         tss->x86_tss.sp0 = thread->sp0;
 832 }
 833
 834 void xen_set_iopl_mask(unsigned mask)
 835 {
 836         struct physdev_set_iopl set_iopl;
 837
 838         /* Force the change at ring 0. */
 839         set_iopl.iopl = (mask == 0) ? 1 : (mask >> 12) & 3;
 840         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
 841 }
 842
 843 static void xen_io_delay(void)
 844 {
 845 }
 846
 847 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
 848
 849 static unsigned long xen_read_cr0(void)
 850 {
 851         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
 852
 853         if (unlikely(cr0 == 0)) {
 854                 cr0 = native_read_cr0();
 855                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 856         }
 857
 858         return cr0;
 859 }
 860
 861 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
 862 {
 863         struct multicall_space mcs;
 864
 865         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 866
 867         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
 868            ignored. */
 869         mcs = xen_mc_entry(0);
 870
 871         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
 872
 873         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 874 }
 875
 876 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
 877 {
 878         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
 879
 880         native_write_cr4(cr4);
 881 }
 882 #ifdef CONFIG_X86_64
 883 static inline unsigned long xen_read_cr8(void)
 884 {
 885         return 0;
 886 }
 887 static inline void xen_write_cr8(unsigned long val)
 888 {
 889         BUG_ON(val);
 890 }
 891 #endif
 892
 893 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
 894 {
 895         u64 val;
 896
 897         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
 898                 return val;
 899
 900         val = native_read_msr_safe(msr, err);
 901         switch (msr) {
 902         case MSR_IA32_APICBASE:
 903 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
 904                 if (!(cpuid_ecx(1) & (1 << (X86_FEATURE_X2APIC & 31))))
 905 #endif
 906                         val &= ~X2APIC_ENABLE;
 907                 break;
 908         }
 909         return val;
 910 }
 911
 912 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 913 {
 914         int ret;
 915
 916         ret = 0;
 917
 918         switch (msr) {
 919 #ifdef CONFIG_X86_64
 920                 unsigned which;
 921                 u64 base;
 922
 923         case MSR_FS_BASE:               which = SEGBASE_FS; goto set;
 924         case MSR_KERNEL_GS_BASE:        which = SEGBASE_GS_USER; goto set;
 925         case MSR_GS_BASE:               which = SEGBASE_GS_KERNEL; goto set;
 926
 927         set:
 928                 base = ((u64)high << 32) | low;
 929                 if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) != 0)
 930                         ret = -EIO;
 931                 break;
 932 #endif
 933
 934         case MSR_STAR:
 935         case MSR_CSTAR:
 936         case MSR_LSTAR:
 937         case MSR_SYSCALL_MASK:
 938         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
 939         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
 940         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
 941                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
 942                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
 943                    Xen console noise. */
 944                 break;
 945
 946         default:
 947                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, &ret))
 948                         ret = native_write_msr_safe(msr, low, high);
 949         }
 950
 951         return ret;
 952 }
 953
 954 static u64 xen_read_msr(unsigned int msr)
 955 {
 956         /*
 957          * This will silently swallow a #GP from RDMSR.  It may be worth
 958          * changing that.
 959          */
 960         int err;
 961
 962         return xen_read_msr_safe(msr, &err);
 963 }
 964
 965 static void xen_write_msr(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 966 {
 967         /*
 968          * This will silently swallow a #GP from WRMSR.  It may be worth
 969          * changing that.
 970          */
 971         xen_write_msr_safe(msr, low, high);
 972 }
 973
 974 void xen_setup_shared_info(void)
 975 {
 976         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
 977                 set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP,
 978                            xen_start_info->shared_info);
 979
 980                 HYPERVISOR_shared_info =
 981                         (struct shared_info *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
 982         } else
 983                 HYPERVISOR_shared_info =
 984                         (struct shared_info *)__va(xen_start_info->shared_info);
 985
 986 #ifndef CONFIG_SMP
 987         /* In UP this is as good a place as any to set up shared info */
 988         xen_setup_vcpu_info_placement();
 989 #endif
 990
 991         xen_setup_mfn_list_list();
 992 }
 993
 994 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
 995 void xen_setup_vcpu_info_placement(void)
 996 {
 997         int cpu;
 998
 999         for_each_possible_cpu(cpu) {
1000                 /* Set up direct vCPU id mapping for PV guests. */
1001                 per_cpu(xen_vcpu_id, cpu) = cpu;
1002                 xen_vcpu_setup(cpu);
1003         }
1004
1005         /*
1006          * xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
1007          * percpu area for all cpus, so make use of it.
1008          */
1009         if (xen_have_vcpu_info_placement) {
1010                 pv_irq_ops.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
1011                 pv_irq_ops.restore_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_restore_fl_direct);
1012                 pv_irq_ops.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
1013                 pv_irq_ops.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1014                 pv_mmu_ops.read_cr2 = xen_read_cr2_direct;
1015         }
1016 }
1017
1018 static unsigned xen_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insnbuf,
1019                           unsigned long addr, unsigned len)
1020 {
1021         char *start, *end, *reloc;
1022         unsigned ret;
1023
1024         start = end = reloc = NULL;
1025
1026 #define SITE(op, x)                                                     \
1027         case PARAVIRT_PATCH(op.x):                                      \
1028         if (xen_have_vcpu_info_placement) {                             \
1029                 start = (char *)xen_##x##_direct;                       \
1030                 end = xen_##x##_direct_end;                             \
1031                 reloc = xen_##x##_direct_reloc;                         \
1032         }                                                               \
1033         goto patch_site
1034
1035         switch (type) {
1036                 SITE(pv_irq_ops, irq_enable);
1037                 SITE(pv_irq_ops, irq_disable);
1038                 SITE(pv_irq_ops, save_fl);
1039                 SITE(pv_irq_ops, restore_fl);
1040 #undef SITE
1041
1042         patch_site:
1043                 if (start == NULL || (end-start) > len)
1044                         goto default_patch;
1045
1046                 ret = paravirt_patch_insns(insnbuf, len, start, end);
1047
1048                 /* Note: because reloc is assigned from something that
1049                    appears to be an array, gcc assumes it's non-null,
1050                    but doesn't know its relationship with start and
1051                    end. */
1052                 if (reloc > start && reloc < end) {
1053                         int reloc_off = reloc - start;
1054                         long *relocp = (long *)(insnbuf + reloc_off);
1055                         long delta = start - (char *)addr;
1056
1057                         *relocp += delta;
1058                 }
1059                 break;
1060
1061         default_patch:
1062         default:
1063                 ret = paravirt_patch_default(type, clobbers, insnbuf,
1064                                              addr, len);
1065                 break;
1066         }
1067
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1072         .shared_kernel_pmd = 0,
1073
1074 #ifdef CONFIG_X86_64
1075         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1076 #endif
1077         .name = "Xen",
1078 };
1079
1080 static const struct pv_init_ops xen_init_ops __initconst = {
1081         .patch = xen_patch,
1082 };
1083
1084 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initconst = {
1085         .cpuid = xen_cpuid,
1086
1087         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1088         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1089
1090         .read_cr0 = xen_read_cr0,
1091         .write_cr0 = xen_write_cr0,
1092
1093         .read_cr4 = native_read_cr4,
1094         .write_cr4 = xen_write_cr4,
1095
1096 #ifdef CONFIG_X86_64
1097         .read_cr8 = xen_read_cr8,
1098         .write_cr8 = xen_write_cr8,
1099 #endif
1100
1101         .wbinvd = native_wbinvd,
1102
1103         .read_msr = xen_read_msr,
1104         .write_msr = xen_write_msr,
1105
1106         .read_msr_safe = xen_read_msr_safe,
1107         .write_msr_safe = xen_write_msr_safe,
1108
1109         .read_pmc = xen_read_pmc,
1110
1111         .iret = xen_iret,
1112 #ifdef CONFIG_X86_64
1113         .usergs_sysret64 = xen_sysret64,
1114 #endif
1115
1116         .load_tr_desc = paravirt_nop,
1117         .set_ldt = xen_set_ldt,
1118         .load_gdt = xen_load_gdt,
1119         .load_idt = xen_load_idt,
1120         .load_tls = xen_load_tls,
1121 #ifdef CONFIG_X86_64
1122         .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1123 #endif
1124
1125         .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1126         .free_ldt = xen_free_ldt,
1127
1128         .store_idt = native_store_idt,
1129         .store_tr = xen_store_tr,
1130
1131         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1132         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1133         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1134         .load_sp0 = xen_load_sp0,
1135
1136         .set_iopl_mask = xen_set_iopl_mask,
1137         .io_delay = xen_io_delay,
1138
1139         /* Xen takes care of %gs when switching to usermode for us */
1140         .swapgs = paravirt_nop,
1141
1142         .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
1143         .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1144 };
1145
1146 static void xen_restart(char *msg)
1147 {
1148         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1149 }
1150
1151 static void xen_machine_halt(void)
1152 {
1153         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1154 }
1155
1156 static void xen_machine_power_off(void)
1157 {
1158         if (pm_power_off)
1159                 pm_power_off();
1160         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1161 }
1162
1163 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1164 {
1165         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1166 }
1167
1168 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1169         .restart = xen_restart,
1170         .halt = xen_machine_halt,
1171         .power_off = xen_machine_power_off,
1172         .shutdown = xen_machine_halt,
1173         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1174         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1175 };
1176
1177 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1178 {
1179         unsigned char reason = 0;
1180
1181         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1182         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1183                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1184                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1185         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1186                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1187                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1188
1189         return reason;
1190 }
1191
1192 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1193 {
1194 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1195         struct xen_platform_op op;
1196         struct edd_info *edd_info;
1197         u32 *mbr_signature;
1198         unsigned nr;
1199         int ret;
1200
1201         edd_info = boot_params.eddbuf;
1202         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1203
1204         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1205
1206         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1207         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1208                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1209
1210                 op.u.firmware_info.index = nr;
1211                 info->params.length = sizeof(info->params);
1212                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1213                                      &info->params);
1214                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1215                 if (ret)
1216                         break;
1217
1218 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1219                 C(device);
1220                 C(version);
1221                 C(interface_support);
1222                 C(legacy_max_cylinder);
1223                 C(legacy_max_head);
1224                 C(legacy_sectors_per_track);
1225 #undef C
1226         }
1227         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1228
1229         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1230         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1231                 op.u.firmware_info.index = nr;
1232                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1233                 if (ret)
1234                         break;
1235                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1236         }
1237         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1238 #endif
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1243  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1244  * function, which is most of the kernel.
1245  */
1246 static void xen_setup_gdt(int cpu)
1247 {
1248         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1249         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1250
1251         setup_stack_canary_segment(0);
1252         switch_to_new_gdt(0);
1253
1254         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1255         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt;
1256 }
1257
1258 static void __init xen_dom0_set_legacy_features(void)
1259 {
1260         x86_platform.legacy.rtc = 1;
1261 }
1262
1263 /* First C function to be called on Xen boot */
1264 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(void)
1265 {
1266         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1267         unsigned long initrd_start = 0;
1268         int rc;
1269
1270         if (!xen_start_info)
1271                 return;
1272
1273         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1274
1275         xen_setup_features();
1276
1277         xen_setup_machphys_mapping();
1278
1279         /* Install Xen paravirt ops */
1280         pv_info = xen_info;
1281         pv_init_ops = xen_init_ops;
1282         pv_cpu_ops = xen_cpu_ops;
1283
1284         x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1285
1286         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1287         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1288         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1289
1290         xen_init_time_ops();
1291
1292         /*
1293          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1294          */
1295
1296         xen_init_mmu_ops();
1297
1298         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1299         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1300
1301         /*
1302          * Prevent page tables from being allocated in highmem, even
1303          * if CONFIG_HIGHPTE is enabled.
1304          */
1305         __userpte_alloc_gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
1306
1307         /* Work out if we support NX */
1308         x86_configure_nx();
1309
1310         /* Get mfn list */
1311         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1312
1313         /*
1314          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1315          * -fstack-protector code can be executed.
1316          */
1317         xen_setup_gdt(0);
1318
1319         xen_init_irq_ops();
1320         xen_init_cpuid_mask();
1321
1322 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1323         /*
1324          * set up the basic apic ops.
1325          */
1326         xen_init_apic();
1327 #endif
1328
1329         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1330                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_start = xen_ptep_modify_prot_start;
1331                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_commit = xen_ptep_modify_prot_commit;
1332         }
1333
1334         machine_ops = xen_machine_ops;
1335
1336         /*
1337          * The only reliable way to retain the initial address of the
1338          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1339          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1340          */
1341         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1342
1343         xen_smp_init();
1344
1345 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1346         /*
1347          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1348          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1349          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1350          */
1351         acpi_numa = -1;
1352 #endif
1353         /* Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have a
1354            possible map and a non-dummy shared_info. */
1355         per_cpu(xen_vcpu, 0) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[0];
1356
1357         WARN_ON(xen_cpuhp_setup(xen_cpu_up_prepare_pv, xen_cpu_dead_pv));
1358
1359         local_irq_disable();
1360         early_boot_irqs_disabled = true;
1361
1362         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1363         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1364                                    xen_start_info->nr_pages);
1365         xen_reserve_special_pages();
1366
1367         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1368
1369 #ifdef CONFIG_X86_32
1370         pv_info.kernel_rpl = 1;
1371         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1372                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1373 #else
1374         pv_info.kernel_rpl = 0;
1375 #endif
1376         /* set the limit of our address space */
1377         xen_reserve_top();
1378
1379         /*
1380          * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1381          * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1382          * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1383          */
1384         set_iopl.iopl = 1;
1385         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1386         if (rc != 0)
1387                 xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1388
1389 #ifdef CONFIG_X86_32
1390         /* set up basic CPUID stuff */
1391         cpu_detect(&new_cpu_data);
1392         set_cpu_cap(&new_cpu_data, X86_FEATURE_FPU);
1393         new_cpu_data.x86_capability[CPUID_1_EDX] = cpuid_edx(1);
1394 #endif
1395
1396         if (xen_start_info->mod_start) {
1397             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1398                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1399             else
1400                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1401         }
1402
1403         /* Poke various useful things into boot_params */
1404         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1405         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1406         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1407         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1408         boot_params.hdr.hardware_subarch = X86_SUBARCH_XEN;
1409
1410         if (!xen_initial_domain()) {
1411                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1412                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1413                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1414                 if (pci_xen)
1415                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1416         } else {
1417                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1418                         (void *)((char *)xen_start_info +
1419                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1420                 struct xen_platform_op op = {
1421                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1422                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1423                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1424                 };
1425
1426                 x86_platform.set_legacy_features =
1427                                 xen_dom0_set_legacy_features;
1428                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size);
1429                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1430                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1431
1432                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0)
1433                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1434
1435                 /* Make sure ACS will be enabled */
1436                 pci_request_acs();
1437
1438                 xen_acpi_sleep_register();
1439
1440                 /* Avoid searching for BIOS MP tables */
1441                 x86_init.mpparse.find_smp_config = x86_init_noop;
1442                 x86_init.mpparse.get_smp_config = x86_init_uint_noop;
1443
1444                 xen_boot_params_init_edd();
1445         }
1446 #ifdef CONFIG_PCI
1447         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1448         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1449 #endif
1450         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1451
1452         /* Let's presume PV guests always boot on vCPU with id 0. */
1453         per_cpu(xen_vcpu_id, 0) = 0;
1454
1455         xen_setup_runstate_info(0);
1456
1457         xen_efi_init();
1458
1459         /* Start the world */
1460 #ifdef CONFIG_X86_32
1461         i386_start_kernel();
1462 #else
1463         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1464         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1465 #endif
1466 }
1467
1468 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu)
1469 {
1470         int rc;
1471
1472         xen_setup_timer(cpu);
1473
1474         rc = xen_smp_intr_init(cpu);
1475         if (rc) {
1476                 WARN(1, "xen_smp_intr_init() for CPU %d failed: %d\n",
1477                      cpu, rc);
1478                 return rc;
1479         }
1480         return 0;
1481 }
1482
1483 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu)
1484 {
1485         xen_smp_intr_free(cpu);
1486
1487         xen_teardown_timer(cpu);
1488
1489         return 0;
1490 }
1491
1492 static uint32_t __init xen_platform_pv(void)
1493 {
1494         if (xen_pv_domain())
1495                 return xen_cpuid_base();
1496
1497         return 0;
1498 }
1499
1500 static void xen_set_cpu_features(struct cpuinfo_x86 *c)
1501 {
1502         clear_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
1503         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XENPV);
1504 }
1505
1506 const struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen_pv = {
1507         .name                   = "Xen PV",
1508         .detect                 = xen_platform_pv,
1509         .set_cpu_features       = xen_set_cpu_features,
1510         .pin_vcpu               = xen_pin_vcpu,
1511 };
1512 EXPORT_SYMBOL(x86_hyper_xen_pv);