arch/x86/xen/setup.c

   1 /*
   2  * Machine specific setup for xen
   3  *
   4  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
   5  */
   6
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/pm.h>
  11 #include <linux/memblock.h>
  12
  13 #include <asm/elf.h>
  14 #include <asm/vdso.h>
  15 #include <asm/e820.h>
  16 #include <asm/setup.h>
  17 #include <asm/acpi.h>
  18 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  19 #include <asm/xen/hypercall.h>
  20
  21 #include <xen/xen.h>
  22 #include <xen/page.h>
  23 #include <xen/interface/callback.h>
  24 #include <xen/interface/memory.h>
  25 #include <xen/interface/physdev.h>
  26 #include <xen/interface/memory.h>
  27 #include <xen/features.h>
  28
  29 #include "xen-ops.h"
  30 #include "vdso.h"
  31
  32 /* These are code, but not functions.  Defined in entry.S */
  33 extern const char xen_hypervisor_callback[];
  34 extern const char xen_failsafe_callback[];
  35 extern void xen_sysenter_target(void);
  36 extern void xen_syscall_target(void);
  37 extern void xen_syscall32_target(void);
  38
  39 /* Amount of extra memory space we add to the e820 ranges */
  40 phys_addr_t xen_extra_mem_start, xen_extra_mem_size;
  41
  42 /*
  43  * The maximum amount of extra memory compared to the base size.  The
  44  * main scaling factor is the size of struct page.  At extreme ratios
  45  * of base:extra, all the base memory can be filled with page
  46  * structures for the extra memory, leaving no space for anything
  47  * else.
  48  *
  49  * 10x seems like a reasonable balance between scaling flexibility and
  50  * leaving a practically usable system.
  51  */
  52 #define EXTRA_MEM_RATIO         (10)
  53
  54 static __init void xen_add_extra_mem(unsigned long pages)
  55 {
  56         u64 size = (u64)pages * PAGE_SIZE;
  57         u64 extra_start = xen_extra_mem_start + xen_extra_mem_size;
  58
  59         if (!pages)
  60                 return;
  61
  62         e820_add_region(extra_start, size, E820_RAM);
  63         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
  64
  65         memblock_x86_reserve_range(extra_start, extra_start + size, "XEN EXTRA");
  66
  67         xen_extra_mem_size += size;
  68
  69         xen_max_p2m_pfn = PFN_DOWN(extra_start + size);
  70 }
  71
  72 static unsigned long __init xen_release_chunk(phys_addr_t start_addr,
  73                                               phys_addr_t end_addr)
  74 {
  75         struct xen_memory_reservation reservation = {
  76                 .address_bits = 0,
  77                 .extent_order = 0,
  78                 .domid        = DOMID_SELF
  79         };
  80         unsigned long start, end;
  81         unsigned long len = 0;
  82         unsigned long pfn;
  83         int ret;
  84
  85         start = PFN_UP(start_addr);
  86         end = PFN_DOWN(end_addr);
  87
  88         if (end <= start)
  89                 return 0;
  90
  91         printk(KERN_INFO "xen_release_chunk: looking at area pfn %lx-%lx: ",
  92                start, end);
  93         for(pfn = start; pfn < end; pfn++) {
  94                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
  95
  96                 /* Make sure pfn exists to start with */
  97                 if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || mfn_to_pfn(mfn) != pfn)
  98                         continue;
  99
 100                 set_xen_guest_handle(reservation.extent_start, &mfn);
 101                 reservation.nr_extents = 1;
 102
 103                 ret = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_decrease_reservation,
 104                                            &reservation);
 105                 WARN(ret != 1, "Failed to release memory %lx-%lx err=%d\n",
 106                      start, end, ret);
 107                 if (ret == 1) {
 108                         set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY);
 109                         len++;
 110                 }
 111         }
 112         printk(KERN_CONT "%ld pages freed\n", len);
 113
 114         return len;
 115 }
 116
 117 static unsigned long __init xen_return_unused_memory(unsigned long max_pfn,
 118                                                      const struct e820map *e820)
 119 {
 120         phys_addr_t max_addr = PFN_PHYS(max_pfn);
 121         phys_addr_t last_end = ISA_END_ADDRESS;
 122         unsigned long released = 0;
 123         int i;
 124
 125         /* Free any unused memory above the low 1Mbyte. */
 126         for (i = 0; i < e820->nr_map && last_end < max_addr; i++) {
 127                 phys_addr_t end = e820->map[i].addr;
 128                 end = min(max_addr, end);
 129
 130                 if (last_end < end)
 131                         released += xen_release_chunk(last_end, end);
 132                 last_end = max(last_end, e820->map[i].addr + e820->map[i].size);
 133         }
 134
 135         if (last_end < max_addr)
 136                 released += xen_release_chunk(last_end, max_addr);
 137
 138         printk(KERN_INFO "released %ld pages of unused memory\n", released);
 139         return released;
 140 }
 141
 142 /**
 143  * machine_specific_memory_setup - Hook for machine specific memory setup.
 144  **/
 145 char * __init xen_memory_setup(void)
 146 {
 147         static struct e820entry map[E820MAX] __initdata;
 148
 149         unsigned long max_pfn = xen_start_info->nr_pages;
 150         unsigned long long mem_end;
 151         int rc;
 152         struct xen_memory_map memmap;
 153         unsigned long extra_pages = 0;
 154         unsigned long extra_limit;
 155         int i;
 156         int op;
 157
 158         max_pfn = min(MAX_DOMAIN_PAGES, max_pfn);
 159         mem_end = PFN_PHYS(max_pfn);
 160
 161         memmap.nr_entries = E820MAX;
 162         set_xen_guest_handle(memmap.buffer, map);
 163
 164         op = xen_initial_domain() ?
 165                 XENMEM_machine_memory_map :
 166                 XENMEM_memory_map;
 167         rc = HYPERVISOR_memory_op(op, &memmap);
 168         if (rc == -ENOSYS) {
 169                 BUG_ON(xen_initial_domain());
 170                 memmap.nr_entries = 1;
 171                 map[0].addr = 0ULL;
 172                 map[0].size = mem_end;
 173                 /* 8MB slack (to balance backend allocations). */
 174                 map[0].size += 8ULL << 20;
 175                 map[0].type = E820_RAM;
 176                 rc = 0;
 177         }
 178         BUG_ON(rc);
 179
 180         e820.nr_map = 0;
 181         xen_extra_mem_start = mem_end;
 182         for (i = 0; i < memmap.nr_entries; i++) {
 183                 unsigned long long end = map[i].addr + map[i].size;
 184
 185                 if (map[i].type == E820_RAM && end > mem_end) {
 186                         /* RAM off the end - may be partially included */
 187                         u64 delta = min(map[i].size, end - mem_end);
 188
 189                         map[i].size -= delta;
 190                         end -= delta;
 191
 192                         extra_pages += PFN_DOWN(delta);
 193                 }
 194
 195                 if (map[i].size > 0 && end > xen_extra_mem_start)
 196                         xen_extra_mem_start = end;
 197
 198                 /* Add region if any remains */
 199                 if (map[i].size > 0)
 200                         e820_add_region(map[i].addr, map[i].size, map[i].type);
 201         }
 202
 203         /*
 204          * In domU, the ISA region is normal, usable memory, but we
 205          * reserve ISA memory anyway because too many things poke
 206          * about in there.
 207          *
 208          * In Dom0, the host E820 information can leave gaps in the
 209          * ISA range, which would cause us to release those pages.  To
 210          * avoid this, we unconditionally reserve them here.
 211          */
 212         e820_add_region(ISA_START_ADDRESS, ISA_END_ADDRESS - ISA_START_ADDRESS,
 213                         E820_RESERVED);
 214
 215         /*
 216          * Reserve Xen bits:
 217          *  - mfn_list
 218          *  - xen_start_info
 219          * See comment above "struct start_info" in <xen/interface/xen.h>
 220          */
 221         memblock_x86_reserve_range(__pa(xen_start_info->mfn_list),
 222                       __pa(xen_start_info->pt_base),
 223                         "XEN START INFO");
 224
 225         sanitize_e820_map(e820.map, ARRAY_SIZE(e820.map), &e820.nr_map);
 226
 227         extra_pages += xen_return_unused_memory(xen_start_info->nr_pages, &e820);
 228
 229         /*
 230          * Clamp the amount of extra memory to a EXTRA_MEM_RATIO
 231          * factor the base size.  On non-highmem systems, the base
 232          * size is the full initial memory allocation; on highmem it
 233          * is limited to the max size of lowmem, so that it doesn't
 234          * get completely filled.
 235          *
 236          * In principle there could be a problem in lowmem systems if
 237          * the initial memory is also very large with respect to
 238          * lowmem, but we won't try to deal with that here.
 239          */
 240         extra_limit = min(EXTRA_MEM_RATIO * min(max_pfn, PFN_DOWN(MAXMEM)),
 241                           max_pfn + extra_pages);
 242
 243         if (extra_limit >= max_pfn)
 244                 extra_pages = extra_limit - max_pfn;
 245         else
 246                 extra_pages = 0;
 247
 248         xen_add_extra_mem(extra_pages);
 249
 250         return "Xen";
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Set the bit indicating "nosegneg" library variants should be used.
 255  * We only need to bother in pure 32-bit mode; compat 32-bit processes
 256  * can have un-truncated segments, so wrapping around is allowed.
 257  */
 258 static void __init fiddle_vdso(void)
 259 {
 260 #ifdef CONFIG_X86_32
 261         u32 *mask;
 262         mask = VDSO32_SYMBOL(&vdso32_int80_start, NOTE_MASK);
 263         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 264         mask = VDSO32_SYMBOL(&vdso32_sysenter_start, NOTE_MASK);
 265         *mask |= 1 << VDSO_NOTE_NONEGSEG_BIT;
 266 #endif
 267 }
 268
 269 static __cpuinit int register_callback(unsigned type, const void *func)
 270 {
 271         struct callback_register callback = {
 272                 .type = type,
 273                 .address = XEN_CALLBACK(__KERNEL_CS, func),
 274                 .flags = CALLBACKF_mask_events,
 275         };
 276
 277         return HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &callback);
 278 }
 279
 280 void __cpuinit xen_enable_sysenter(void)
 281 {
 282         int ret;
 283         unsigned sysenter_feature;
 284
 285 #ifdef CONFIG_X86_32
 286         sysenter_feature = X86_FEATURE_SEP;
 287 #else
 288         sysenter_feature = X86_FEATURE_SYSENTER32;
 289 #endif
 290
 291         if (!boot_cpu_has(sysenter_feature))
 292                 return;
 293
 294         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_sysenter, xen_sysenter_target);
 295         if(ret != 0)
 296                 setup_clear_cpu_cap(sysenter_feature);
 297 }
 298
 299 void __cpuinit xen_enable_syscall(void)
 300 {
 301 #ifdef CONFIG_X86_64
 302         int ret;
 303
 304         ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall, xen_syscall_target);
 305         if (ret != 0) {
 306                 printk(KERN_ERR "Failed to set syscall callback: %d\n", ret);
 307                 /* Pretty fatal; 64-bit userspace has no other
 308                    mechanism for syscalls. */
 309         }
 310
 311         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SYSCALL32)) {
 312                 ret = register_callback(CALLBACKTYPE_syscall32,
 313                                         xen_syscall32_target);
 314                 if (ret != 0)
 315                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SYSCALL32);
 316         }
 317 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 318 }
 319
 320 void __init xen_arch_setup(void)
 321 {
 322         xen_panic_handler_init();
 323
 324         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_4gb_segments);
 325         HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable, VMASST_TYPE_writable_pagetables);
 326
 327         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
 328                 HYPERVISOR_vm_assist(VMASST_CMD_enable,
 329                                      VMASST_TYPE_pae_extended_cr3);
 330
 331         if (register_callback(CALLBACKTYPE_event, xen_hypervisor_callback) ||
 332             register_callback(CALLBACKTYPE_failsafe, xen_failsafe_callback))
 333                 BUG();
 334
 335         xen_enable_sysenter();
 336         xen_enable_syscall();
 337
 338 #ifdef CONFIG_ACPI
 339         if (!(xen_start_info->flags & SIF_INITDOMAIN)) {
 340                 printk(KERN_INFO "ACPI in unprivileged domain disabled\n");
 341                 disable_acpi();
 342         }
 343 #endif
 344
 345         memcpy(boot_command_line, xen_start_info->cmd_line,
 346                MAX_GUEST_CMDLINE > COMMAND_LINE_SIZE ?
 347                COMMAND_LINE_SIZE : MAX_GUEST_CMDLINE);
 348
 349         /* Set up idle, making sure it calls safe_halt() pvop */
 350 #ifdef CONFIG_X86_32
 351         boot_cpu_data.hlt_works_ok = 1;
 352 #endif
 353         pm_idle = default_idle;
 354
 355         fiddle_vdso();
 356 }