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 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_ecx_val;
 169 static __read_mostly unsigned int cpuid_leaf5_edx_val;
 170
 171 static void xen_cpuid(unsigned int *ax, unsigned int *bx,
 172                       unsigned int *cx, unsigned int *dx)
 173 {
 174         unsigned maskebx = ~0;
 175
 176         /*
 177          * Mask out inconvenient features, to try and disable as many
 178          * unsupported kernel subsystems as possible.
 179          */
 180         switch (*ax) {
 181         case CPUID_MWAIT_LEAF:
 182                 /* Synthesize the values.. */
 183                 *ax = 0;
 184                 *bx = 0;
 185                 *cx = cpuid_leaf5_ecx_val;
 186                 *dx = cpuid_leaf5_edx_val;
 187                 return;
 188
 189         case 0xb:
 190                 /* Suppress extended topology stuff */
 191                 maskebx = 0;
 192                 break;
 193         }
 194
 195         asm(XEN_EMULATE_PREFIX "cpuid"
 196                 : "=a" (*ax),
 197                   "=b" (*bx),
 198                   "=c" (*cx),
 199                   "=d" (*dx)
 200                 : "0" (*ax), "2" (*cx));
 201
 202         *bx &= maskebx;
 203 }
 204 STACK_FRAME_NON_STANDARD(xen_cpuid); /* XEN_EMULATE_PREFIX */
 205
 206 static bool __init xen_check_mwait(void)
 207 {
 208 #ifdef CONFIG_ACPI
 209         struct xen_platform_op op = {
 210                 .cmd                    = XENPF_set_processor_pminfo,
 211                 .u.set_pminfo.id        = -1,
 212                 .u.set_pminfo.type      = XEN_PM_PDC,
 213         };
 214         uint32_t buf[3];
 215         unsigned int ax, bx, cx, dx;
 216         unsigned int mwait_mask;
 217
 218         /* We need to determine whether it is OK to expose the MWAIT
 219          * capability to the kernel to harvest deeper than C3 states from ACPI
 220          * _CST using the processor_harvest_xen.c module. For this to work, we
 221          * need to gather the MWAIT_LEAF values (which the cstate.c code
 222          * checks against). The hypervisor won't expose the MWAIT flag because
 223          * it would break backwards compatibility; so we will find out directly
 224          * from the hardware and hypercall.
 225          */
 226         if (!xen_initial_domain())
 227                 return false;
 228
 229         /*
 230          * When running under platform earlier than Xen4.2, do not expose
 231          * mwait, to avoid the risk of loading native acpi pad driver
 232          */
 233         if (!xen_running_on_version_or_later(4, 2))
 234                 return false;
 235
 236         ax = 1;
 237         cx = 0;
 238
 239         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 240
 241         mwait_mask = (1 << (X86_FEATURE_EST % 32)) |
 242                      (1 << (X86_FEATURE_MWAIT % 32));
 243
 244         if ((cx & mwait_mask) != mwait_mask)
 245                 return false;
 246
 247         /* We need to emulate the MWAIT_LEAF and for that we need both
 248          * ecx and edx. The hypercall provides only partial information.
 249          */
 250
 251         ax = CPUID_MWAIT_LEAF;
 252         bx = 0;
 253         cx = 0;
 254         dx = 0;
 255
 256         native_cpuid(&ax, &bx, &cx, &dx);
 257
 258         /* Ask the Hypervisor whether to clear ACPI_PDC_C_C2C3_FFH. If so,
 259          * don't expose MWAIT_LEAF and let ACPI pick the IOPORT version of C3.
 260          */
 261         buf[0] = ACPI_PDC_REVISION_ID;
 262         buf[1] = 1;
 263         buf[2] = (ACPI_PDC_C_CAPABILITY_SMP | ACPI_PDC_EST_CAPABILITY_SWSMP);
 264
 265         set_xen_guest_handle(op.u.set_pminfo.pdc, buf);
 266
 267         if ((HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0) &&
 268             (buf[2] & (ACPI_PDC_C_C1_FFH | ACPI_PDC_C_C2C3_FFH))) {
 269                 cpuid_leaf5_ecx_val = cx;
 270                 cpuid_leaf5_edx_val = dx;
 271         }
 272         return true;
 273 #else
 274         return false;
 275 #endif
 276 }
 277
 278 static bool __init xen_check_xsave(void)
 279 {
 280         unsigned int err, eax, edx;
 281
 282         /*
 283          * Xen 4.0 and older accidentally leaked the host XSAVE flag into guest
 284          * view, despite not being able to support guests using the
 285          * functionality. Probe for the actual availability of XSAVE by seeing
 286          * whether xgetbv executes successfully or raises #UD.
 287          */
 288         asm volatile("1: .byte 0x0f,0x01,0xd0\n\t" /* xgetbv */
 289                      "xor %[err], %[err]\n"
 290                      "2:\n\t"
 291                      ".pushsection .fixup,\"ax\"\n\t"
 292                      "3: movl $1,%[err]\n\t"
 293                      "jmp 2b\n\t"
 294                      ".popsection\n\t"
 295                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b)
 296                      : [err] "=r" (err), "=a" (eax), "=d" (edx)
 297                      : "c" (0));
 298
 299         return err == 0;
 300 }
 301
 302 static void __init xen_init_capabilities(void)
 303 {
 304         setup_clear_cpu_cap(X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 305         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_XENPV);
 306         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_DCA);
 307         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APERFMPERF);
 308         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MTRR);
 309         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACC);
 310         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
 311
 312         if (!xen_initial_domain())
 313                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ACPI);
 314
 315         if (xen_check_mwait())
 316                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 317         else
 318                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MWAIT);
 319
 320         if (xen_check_xsave()) {
 321                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
 322                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_OSXSAVE);
 323         } else {
 324                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
 325                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_OSXSAVE);
 326         }
 327 }
 328
 329 static void xen_set_debugreg(int reg, unsigned long val)
 330 {
 331         HYPERVISOR_set_debugreg(reg, val);
 332 }
 333
 334 static unsigned long xen_get_debugreg(int reg)
 335 {
 336         return HYPERVISOR_get_debugreg(reg);
 337 }
 338
 339 static void xen_end_context_switch(struct task_struct *next)
 340 {
 341         xen_mc_flush();
 342         paravirt_end_context_switch(next);
 343 }
 344
 345 static unsigned long xen_store_tr(void)
 346 {
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Set the page permissions for a particular virtual address.  If the
 352  * address is a vmalloc mapping (or other non-linear mapping), then
 353  * find the linear mapping of the page and also set its protections to
 354  * match.
 355  */
 356 static void set_aliased_prot(void *v, pgprot_t prot)
 357 {
 358         int level;
 359         pte_t *ptep;
 360         pte_t pte;
 361         unsigned long pfn;
 362         struct page *page;
 363         unsigned char dummy;
 364
 365         ptep = lookup_address((unsigned long)v, &level);
 366         BUG_ON(ptep == NULL);
 367
 368         pfn = pte_pfn(*ptep);
 369         page = pfn_to_page(pfn);
 370
 371         pte = pfn_pte(pfn, prot);
 372
 373         /*
 374          * Careful: update_va_mapping() will fail if the virtual address
 375          * we're poking isn't populated in the page tables.  We don't
 376          * need to worry about the direct map (that's always in the page
 377          * tables), but we need to be careful about vmap space.  In
 378          * particular, the top level page table can lazily propagate
 379          * entries between processes, so if we've switched mms since we
 380          * vmapped the target in the first place, we might not have the
 381          * top-level page table entry populated.
 382          *
 383          * We disable preemption because we want the same mm active when
 384          * we probe the target and when we issue the hypercall.  We'll
 385          * have the same nominal mm, but if we're a kernel thread, lazy
 386          * mm dropping could change our pgd.
 387          *
 388          * Out of an abundance of caution, this uses __get_user() to fault
 389          * in the target address just in case there's some obscure case
 390          * in which the target address isn't readable.
 391          */
 392
 393         preempt_disable();
 394
 395         probe_kernel_read(&dummy, v, 1);
 396
 397         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)v, pte, 0))
 398                 BUG();
 399
 400         if (!PageHighMem(page)) {
 401                 void *av = __va(PFN_PHYS(pfn));
 402
 403                 if (av != v)
 404                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)av, pte, 0))
 405                                 BUG();
 406         } else
 407                 kmap_flush_unused();
 408
 409         preempt_enable();
 410 }
 411
 412 static void xen_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 413 {
 414         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 415         int i;
 416
 417         /*
 418          * We need to mark the all aliases of the LDT pages RO.  We
 419          * don't need to call vm_flush_aliases(), though, since that's
 420          * only responsible for flushing aliases out the TLBs, not the
 421          * page tables, and Xen will flush the TLB for us if needed.
 422          *
 423          * To avoid confusing future readers: none of this is necessary
 424          * to load the LDT.  The hypervisor only checks this when the
 425          * LDT is faulted in due to subsequent descriptor access.
 426          */
 427
 428         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 429                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL_RO);
 430 }
 431
 432 static void xen_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
 433 {
 434         const unsigned entries_per_page = PAGE_SIZE / LDT_ENTRY_SIZE;
 435         int i;
 436
 437         for (i = 0; i < entries; i += entries_per_page)
 438                 set_aliased_prot(ldt + i, PAGE_KERNEL);
 439 }
 440
 441 static void xen_set_ldt(const void *addr, unsigned entries)
 442 {
 443         struct mmuext_op *op;
 444         struct multicall_space mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
 445
 446         trace_xen_cpu_set_ldt(addr, entries);
 447
 448         op = mcs.args;
 449         op->cmd = MMUEXT_SET_LDT;
 450         op->arg1.linear_addr = (unsigned long)addr;
 451         op->arg2.nr_ents = entries;
 452
 453         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
 454
 455         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 456 }
 457
 458 static void xen_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 459 {
 460         unsigned long va = dtr->address;
 461         unsigned int size = dtr->size + 1;
 462         unsigned pages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
 463         unsigned long frames[pages];
 464         int f;
 465
 466         /*
 467          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
 468          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
 469          */
 470
 471         BUG_ON(size > 65536);
 472         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 473
 474         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
 475                 int level;
 476                 pte_t *ptep;
 477                 unsigned long pfn, mfn;
 478                 void *virt;
 479
 480                 /*
 481                  * The GDT is per-cpu and is in the percpu data area.
 482                  * That can be virtually mapped, so we need to do a
 483                  * page-walk to get the underlying MFN for the
 484                  * hypercall.  The page can also be in the kernel's
 485                  * linear range, so we need to RO that mapping too.
 486                  */
 487                 ptep = lookup_address(va, &level);
 488                 BUG_ON(ptep == NULL);
 489
 490                 pfn = pte_pfn(*ptep);
 491                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 492                 virt = __va(PFN_PHYS(pfn));
 493
 494                 frames[f] = mfn;
 495
 496                 make_lowmem_page_readonly((void *)va);
 497                 make_lowmem_page_readonly(virt);
 498         }
 499
 500         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
 501                 BUG();
 502 }
 503
 504 /*
 505  * load_gdt for early boot, when the gdt is only mapped once
 506  */
 507 static void __init xen_load_gdt_boot(const struct desc_ptr *dtr)
 508 {
 509         unsigned long va = dtr->address;
 510         unsigned int size = dtr->size + 1;
 511         unsigned pages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
 512         unsigned long frames[pages];
 513         int f;
 514
 515         /*
 516          * A GDT can be up to 64k in size, which corresponds to 8192
 517          * 8-byte entries, or 16 4k pages..
 518          */
 519
 520         BUG_ON(size > 65536);
 521         BUG_ON(va & ~PAGE_MASK);
 522
 523         for (f = 0; va < dtr->address + size; va += PAGE_SIZE, f++) {
 524                 pte_t pte;
 525                 unsigned long pfn, mfn;
 526
 527                 pfn = virt_to_pfn(va);
 528                 mfn = pfn_to_mfn(pfn);
 529
 530                 pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
 531
 532                 if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)va, pte, 0))
 533                         BUG();
 534
 535                 frames[f] = mfn;
 536         }
 537
 538         if (HYPERVISOR_set_gdt(frames, size / sizeof(struct desc_struct)))
 539                 BUG();
 540 }
 541
 542 static inline bool desc_equal(const struct desc_struct *d1,
 543                               const struct desc_struct *d2)
 544 {
 545         return d1->a == d2->a && d1->b == d2->b;
 546 }
 547
 548 static void load_TLS_descriptor(struct thread_struct *t,
 549                                 unsigned int cpu, unsigned int i)
 550 {
 551         struct desc_struct *shadow = &per_cpu(shadow_tls_desc, cpu).desc[i];
 552         struct desc_struct *gdt;
 553         xmaddr_t maddr;
 554         struct multicall_space mc;
 555
 556         if (desc_equal(shadow, &t->tls_array[i]))
 557                 return;
 558
 559         *shadow = t->tls_array[i];
 560
 561         gdt = get_cpu_gdt_rw(cpu);
 562         maddr = arbitrary_virt_to_machine(&gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN+i]);
 563         mc = __xen_mc_entry(0);
 564
 565         MULTI_update_descriptor(mc.mc, maddr.maddr, t->tls_array[i]);
 566 }
 567
 568 static void xen_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 569 {
 570         /*
 571          * XXX sleazy hack: If we're being called in a lazy-cpu zone
 572          * and lazy gs handling is enabled, it means we're in a
 573          * context switch, and %gs has just been saved.  This means we
 574          * can zero it out to prevent faults on exit from the
 575          * hypervisor if the next process has no %gs.  Either way, it
 576          * has been saved, and the new value will get loaded properly.
 577          * This will go away as soon as Xen has been modified to not
 578          * save/restore %gs for normal hypercalls.
 579          *
 580          * On x86_64, this hack is not used for %gs, because gs points
 581          * to KERNEL_GS_BASE (and uses it for PDA references), so we
 582          * must not zero %gs on x86_64
 583          *
 584          * For x86_64, we need to zero %fs, otherwise we may get an
 585          * exception between the new %fs descriptor being loaded and
 586          * %fs being effectively cleared at __switch_to().
 587          */
 588         if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_CPU) {
 589 #ifdef CONFIG_X86_32
 590                 lazy_load_gs(0);
 591 #else
 592                 loadsegment(fs, 0);
 593 #endif
 594         }
 595
 596         xen_mc_batch();
 597
 598         load_TLS_descriptor(t, cpu, 0);
 599         load_TLS_descriptor(t, cpu, 1);
 600         load_TLS_descriptor(t, cpu, 2);
 601
 602         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 603 }
 604
 605 #ifdef CONFIG_X86_64
 606 static void xen_load_gs_index(unsigned int idx)
 607 {
 608         if (HYPERVISOR_set_segment_base(SEGBASE_GS_USER_SEL, idx))
 609                 BUG();
 610 }
 611 #endif
 612
 613 static void xen_write_ldt_entry(struct desc_struct *dt, int entrynum,
 614                                 const void *ptr)
 615 {
 616         xmaddr_t mach_lp = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entrynum]);
 617         u64 entry = *(u64 *)ptr;
 618
 619         trace_xen_cpu_write_ldt_entry(dt, entrynum, entry);
 620
 621         preempt_disable();
 622
 623         xen_mc_flush();
 624         if (HYPERVISOR_update_descriptor(mach_lp.maddr, entry))
 625                 BUG();
 626
 627         preempt_enable();
 628 }
 629
 630 static int cvt_gate_to_trap(int vector, const gate_desc *val,
 631                             struct trap_info *info)
 632 {
 633         unsigned long addr;
 634
 635         if (val->type != GATE_TRAP && val->type != GATE_INTERRUPT)
 636                 return 0;
 637
 638         info->vector = vector;
 639
 640         addr = gate_offset(*val);
 641 #ifdef CONFIG_X86_64
 642         /*
 643          * Look for known traps using IST, and substitute them
 644          * appropriately.  The debugger ones are the only ones we care
 645          * about.  Xen will handle faults like double_fault,
 646          * so we should never see them.  Warn if
 647          * there's an unexpected IST-using fault handler.
 648          */
 649         if (addr == (unsigned long)debug)
 650                 addr = (unsigned long)xen_debug;
 651         else if (addr == (unsigned long)int3)
 652                 addr = (unsigned long)xen_int3;
 653         else if (addr == (unsigned long)stack_segment)
 654                 addr = (unsigned long)xen_stack_segment;
 655         else if (addr == (unsigned long)double_fault) {
 656                 /* Don't need to handle these */
 657                 return 0;
 658 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 659         } else if (addr == (unsigned long)machine_check) {
 660                 /*
 661                  * when xen hypervisor inject vMCE to guest,
 662                  * use native mce handler to handle it
 663                  */
 664                 ;
 665 #endif
 666         } else if (addr == (unsigned long)nmi)
 667                 /*
 668                  * Use the native version as well.
 669                  */
 670                 ;
 671         else {
 672                 /* Some other trap using IST? */
 673                 if (WARN_ON(val->ist != 0))
 674                         return 0;
 675         }
 676 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
 677         info->address = addr;
 678
 679         info->cs = gate_segment(*val);
 680         info->flags = val->dpl;
 681         /* interrupt gates clear IF */
 682         if (val->type == GATE_INTERRUPT)
 683                 info->flags |= 1 << 2;
 684
 685         return 1;
 686 }
 687
 688 /* Locations of each CPU's IDT */
 689 static DEFINE_PER_CPU(struct desc_ptr, idt_desc);
 690
 691 /* Set an IDT entry.  If the entry is part of the current IDT, then
 692    also update Xen. */
 693 static void xen_write_idt_entry(gate_desc *dt, int entrynum, const gate_desc *g)
 694 {
 695         unsigned long p = (unsigned long)&dt[entrynum];
 696         unsigned long start, end;
 697
 698         trace_xen_cpu_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 699
 700         preempt_disable();
 701
 702         start = __this_cpu_read(idt_desc.address);
 703         end = start + __this_cpu_read(idt_desc.size) + 1;
 704
 705         xen_mc_flush();
 706
 707         native_write_idt_entry(dt, entrynum, g);
 708
 709         if (p >= start && (p + 8) <= end) {
 710                 struct trap_info info[2];
 711
 712                 info[1].address = 0;
 713
 714                 if (cvt_gate_to_trap(entrynum, g, &info[0]))
 715                         if (HYPERVISOR_set_trap_table(info))
 716                                 BUG();
 717         }
 718
 719         preempt_enable();
 720 }
 721
 722 static void xen_convert_trap_info(const struct desc_ptr *desc,
 723                                   struct trap_info *traps)
 724 {
 725         unsigned in, out, count;
 726
 727         count = (desc->size+1) / sizeof(gate_desc);
 728         BUG_ON(count > 256);
 729
 730         for (in = out = 0; in < count; in++) {
 731                 gate_desc *entry = (gate_desc *)(desc->address) + in;
 732
 733                 if (cvt_gate_to_trap(in, entry, &traps[out]))
 734                         out++;
 735         }
 736         traps[out].address = 0;
 737 }
 738
 739 void xen_copy_trap_info(struct trap_info *traps)
 740 {
 741         const struct desc_ptr *desc = this_cpu_ptr(&idt_desc);
 742
 743         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 744 }
 745
 746 /* Load a new IDT into Xen.  In principle this can be per-CPU, so we
 747    hold a spinlock to protect the static traps[] array (static because
 748    it avoids allocation, and saves stack space). */
 749 static void xen_load_idt(const struct desc_ptr *desc)
 750 {
 751         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
 752         static struct trap_info traps[257];
 753
 754         trace_xen_cpu_load_idt(desc);
 755
 756         spin_lock(&lock);
 757
 758         memcpy(this_cpu_ptr(&idt_desc), desc, sizeof(idt_desc));
 759
 760         xen_convert_trap_info(desc, traps);
 761
 762         xen_mc_flush();
 763         if (HYPERVISOR_set_trap_table(traps))
 764                 BUG();
 765
 766         spin_unlock(&lock);
 767 }
 768
 769 /* Write a GDT descriptor entry.  Ignore LDT descriptors, since
 770    they're handled differently. */
 771 static void xen_write_gdt_entry(struct desc_struct *dt, int entry,
 772                                 const void *desc, int type)
 773 {
 774         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 775
 776         preempt_disable();
 777
 778         switch (type) {
 779         case DESC_LDT:
 780         case DESC_TSS:
 781                 /* ignore */
 782                 break;
 783
 784         default: {
 785                 xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(&dt[entry]);
 786
 787                 xen_mc_flush();
 788                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 789                         BUG();
 790         }
 791
 792         }
 793
 794         preempt_enable();
 795 }
 796
 797 /*
 798  * Version of write_gdt_entry for use at early boot-time needed to
 799  * update an entry as simply as possible.
 800  */
 801 static void __init xen_write_gdt_entry_boot(struct desc_struct *dt, int entry,
 802                                             const void *desc, int type)
 803 {
 804         trace_xen_cpu_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type);
 805
 806         switch (type) {
 807         case DESC_LDT:
 808         case DESC_TSS:
 809                 /* ignore */
 810                 break;
 811
 812         default: {
 813                 xmaddr_t maddr = virt_to_machine(&dt[entry]);
 814
 815                 if (HYPERVISOR_update_descriptor(maddr.maddr, *(u64 *)desc))
 816                         dt[entry] = *(struct desc_struct *)desc;
 817         }
 818
 819         }
 820 }
 821
 822 static void xen_load_sp0(struct tss_struct *tss,
 823                          struct thread_struct *thread)
 824 {
 825         struct multicall_space mcs;
 826
 827         mcs = xen_mc_entry(0);
 828         MULTI_stack_switch(mcs.mc, __KERNEL_DS, thread->sp0);
 829         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 830         tss->x86_tss.sp0 = thread->sp0;
 831 }
 832
 833 void xen_set_iopl_mask(unsigned mask)
 834 {
 835         struct physdev_set_iopl set_iopl;
 836
 837         /* Force the change at ring 0. */
 838         set_iopl.iopl = (mask == 0) ? 1 : (mask >> 12) & 3;
 839         HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
 840 }
 841
 842 static void xen_io_delay(void)
 843 {
 844 }
 845
 846 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr0_value);
 847
 848 static unsigned long xen_read_cr0(void)
 849 {
 850         unsigned long cr0 = this_cpu_read(xen_cr0_value);
 851
 852         if (unlikely(cr0 == 0)) {
 853                 cr0 = native_read_cr0();
 854                 this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 855         }
 856
 857         return cr0;
 858 }
 859
 860 static void xen_write_cr0(unsigned long cr0)
 861 {
 862         struct multicall_space mcs;
 863
 864         this_cpu_write(xen_cr0_value, cr0);
 865
 866         /* Only pay attention to cr0.TS; everything else is
 867            ignored. */
 868         mcs = xen_mc_entry(0);
 869
 870         MULTI_fpu_taskswitch(mcs.mc, (cr0 & X86_CR0_TS) != 0);
 871
 872         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
 873 }
 874
 875 static void xen_write_cr4(unsigned long cr4)
 876 {
 877         cr4 &= ~(X86_CR4_PGE | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PCE);
 878
 879         native_write_cr4(cr4);
 880 }
 881 #ifdef CONFIG_X86_64
 882 static inline unsigned long xen_read_cr8(void)
 883 {
 884         return 0;
 885 }
 886 static inline void xen_write_cr8(unsigned long val)
 887 {
 888         BUG_ON(val);
 889 }
 890 #endif
 891
 892 static u64 xen_read_msr_safe(unsigned int msr, int *err)
 893 {
 894         u64 val;
 895
 896         if (pmu_msr_read(msr, &val, err))
 897                 return val;
 898
 899         val = native_read_msr_safe(msr, err);
 900         switch (msr) {
 901         case MSR_IA32_APICBASE:
 902 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
 903                 if (!(cpuid_ecx(1) & (1 << (X86_FEATURE_X2APIC & 31))))
 904 #endif
 905                         val &= ~X2APIC_ENABLE;
 906                 break;
 907         }
 908         return val;
 909 }
 910
 911 static int xen_write_msr_safe(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 912 {
 913         int ret;
 914
 915         ret = 0;
 916
 917         switch (msr) {
 918 #ifdef CONFIG_X86_64
 919                 unsigned which;
 920                 u64 base;
 921
 922         case MSR_FS_BASE:               which = SEGBASE_FS; goto set;
 923         case MSR_KERNEL_GS_BASE:        which = SEGBASE_GS_USER; goto set;
 924         case MSR_GS_BASE:               which = SEGBASE_GS_KERNEL; goto set;
 925
 926         set:
 927                 base = ((u64)high << 32) | low;
 928                 if (HYPERVISOR_set_segment_base(which, base) != 0)
 929                         ret = -EIO;
 930                 break;
 931 #endif
 932
 933         case MSR_STAR:
 934         case MSR_CSTAR:
 935         case MSR_LSTAR:
 936         case MSR_SYSCALL_MASK:
 937         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
 938         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
 939         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
 940                 /* Fast syscall setup is all done in hypercalls, so
 941                    these are all ignored.  Stub them out here to stop
 942                    Xen console noise. */
 943                 break;
 944
 945         default:
 946                 if (!pmu_msr_write(msr, low, high, &ret))
 947                         ret = native_write_msr_safe(msr, low, high);
 948         }
 949
 950         return ret;
 951 }
 952
 953 static u64 xen_read_msr(unsigned int msr)
 954 {
 955         /*
 956          * This will silently swallow a #GP from RDMSR.  It may be worth
 957          * changing that.
 958          */
 959         int err;
 960
 961         return xen_read_msr_safe(msr, &err);
 962 }
 963
 964 static void xen_write_msr(unsigned int msr, unsigned low, unsigned high)
 965 {
 966         /*
 967          * This will silently swallow a #GP from WRMSR.  It may be worth
 968          * changing that.
 969          */
 970         xen_write_msr_safe(msr, low, high);
 971 }
 972
 973 void xen_setup_shared_info(void)
 974 {
 975         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
 976                 set_fixmap(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP,
 977                            xen_start_info->shared_info);
 978
 979                 HYPERVISOR_shared_info =
 980                         (struct shared_info *)fix_to_virt(FIX_PARAVIRT_BOOTMAP);
 981         } else
 982                 HYPERVISOR_shared_info =
 983                         (struct shared_info *)__va(xen_start_info->shared_info);
 984
 985 #ifndef CONFIG_SMP
 986         /* In UP this is as good a place as any to set up shared info */
 987         xen_setup_vcpu_info_placement();
 988 #endif
 989
 990         xen_setup_mfn_list_list();
 991 }
 992
 993 /* This is called once we have the cpu_possible_mask */
 994 void xen_setup_vcpu_info_placement(void)
 995 {
 996         int cpu;
 997
 998         for_each_possible_cpu(cpu) {
 999                 /* Set up direct vCPU id mapping for PV guests. */
1000                 per_cpu(xen_vcpu_id, cpu) = cpu;
1001                 xen_vcpu_setup(cpu);
1002         }
1003
1004         /*
1005          * xen_vcpu_setup managed to place the vcpu_info within the
1006          * percpu area for all cpus, so make use of it.
1007          */
1008         if (xen_have_vcpu_info_placement) {
1009                 pv_irq_ops.save_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_save_fl_direct);
1010                 pv_irq_ops.restore_fl = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_restore_fl_direct);
1011                 pv_irq_ops.irq_disable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_disable_direct);
1012                 pv_irq_ops.irq_enable = __PV_IS_CALLEE_SAVE(xen_irq_enable_direct);
1013                 pv_mmu_ops.read_cr2 = xen_read_cr2_direct;
1014         }
1015 }
1016
1017 static unsigned xen_patch(u8 type, u16 clobbers, void *insnbuf,
1018                           unsigned long addr, unsigned len)
1019 {
1020         char *start, *end, *reloc;
1021         unsigned ret;
1022
1023         start = end = reloc = NULL;
1024
1025 #define SITE(op, x)                                                     \
1026         case PARAVIRT_PATCH(op.x):                                      \
1027         if (xen_have_vcpu_info_placement) {                             \
1028                 start = (char *)xen_##x##_direct;                       \
1029                 end = xen_##x##_direct_end;                             \
1030                 reloc = xen_##x##_direct_reloc;                         \
1031         }                                                               \
1032         goto patch_site
1033
1034         switch (type) {
1035                 SITE(pv_irq_ops, irq_enable);
1036                 SITE(pv_irq_ops, irq_disable);
1037                 SITE(pv_irq_ops, save_fl);
1038                 SITE(pv_irq_ops, restore_fl);
1039 #undef SITE
1040
1041         patch_site:
1042                 if (start == NULL || (end-start) > len)
1043                         goto default_patch;
1044
1045                 ret = paravirt_patch_insns(insnbuf, len, start, end);
1046
1047                 /* Note: because reloc is assigned from something that
1048                    appears to be an array, gcc assumes it's non-null,
1049                    but doesn't know its relationship with start and
1050                    end. */
1051                 if (reloc > start && reloc < end) {
1052                         int reloc_off = reloc - start;
1053                         long *relocp = (long *)(insnbuf + reloc_off);
1054                         long delta = start - (char *)addr;
1055
1056                         *relocp += delta;
1057                 }
1058                 break;
1059
1060         default_patch:
1061         default:
1062                 ret = paravirt_patch_default(type, clobbers, insnbuf,
1063                                              addr, len);
1064                 break;
1065         }
1066
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 static const struct pv_info xen_info __initconst = {
1071         .shared_kernel_pmd = 0,
1072
1073 #ifdef CONFIG_X86_64
1074         .extra_user_64bit_cs = FLAT_USER_CS64,
1075 #endif
1076         .name = "Xen",
1077 };
1078
1079 static const struct pv_init_ops xen_init_ops __initconst = {
1080         .patch = xen_patch,
1081 };
1082
1083 static const struct pv_cpu_ops xen_cpu_ops __initconst = {
1084         .cpuid = xen_cpuid,
1085
1086         .set_debugreg = xen_set_debugreg,
1087         .get_debugreg = xen_get_debugreg,
1088
1089         .read_cr0 = xen_read_cr0,
1090         .write_cr0 = xen_write_cr0,
1091
1092         .read_cr4 = native_read_cr4,
1093         .write_cr4 = xen_write_cr4,
1094
1095 #ifdef CONFIG_X86_64
1096         .read_cr8 = xen_read_cr8,
1097         .write_cr8 = xen_write_cr8,
1098 #endif
1099
1100         .wbinvd = native_wbinvd,
1101
1102         .read_msr = xen_read_msr,
1103         .write_msr = xen_write_msr,
1104
1105         .read_msr_safe = xen_read_msr_safe,
1106         .write_msr_safe = xen_write_msr_safe,
1107
1108         .read_pmc = xen_read_pmc,
1109
1110         .iret = xen_iret,
1111 #ifdef CONFIG_X86_64
1112         .usergs_sysret64 = xen_sysret64,
1113 #endif
1114
1115         .load_tr_desc = paravirt_nop,
1116         .set_ldt = xen_set_ldt,
1117         .load_gdt = xen_load_gdt,
1118         .load_idt = xen_load_idt,
1119         .load_tls = xen_load_tls,
1120 #ifdef CONFIG_X86_64
1121         .load_gs_index = xen_load_gs_index,
1122 #endif
1123
1124         .alloc_ldt = xen_alloc_ldt,
1125         .free_ldt = xen_free_ldt,
1126
1127         .store_idt = native_store_idt,
1128         .store_tr = xen_store_tr,
1129
1130         .write_ldt_entry = xen_write_ldt_entry,
1131         .write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry,
1132         .write_idt_entry = xen_write_idt_entry,
1133         .load_sp0 = xen_load_sp0,
1134
1135         .set_iopl_mask = xen_set_iopl_mask,
1136         .io_delay = xen_io_delay,
1137
1138         /* Xen takes care of %gs when switching to usermode for us */
1139         .swapgs = paravirt_nop,
1140
1141         .start_context_switch = paravirt_start_context_switch,
1142         .end_context_switch = xen_end_context_switch,
1143 };
1144
1145 static void xen_restart(char *msg)
1146 {
1147         xen_reboot(SHUTDOWN_reboot);
1148 }
1149
1150 static void xen_machine_halt(void)
1151 {
1152         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1153 }
1154
1155 static void xen_machine_power_off(void)
1156 {
1157         if (pm_power_off)
1158                 pm_power_off();
1159         xen_reboot(SHUTDOWN_poweroff);
1160 }
1161
1162 static void xen_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
1163 {
1164         xen_reboot(SHUTDOWN_crash);
1165 }
1166
1167 static const struct machine_ops xen_machine_ops __initconst = {
1168         .restart = xen_restart,
1169         .halt = xen_machine_halt,
1170         .power_off = xen_machine_power_off,
1171         .shutdown = xen_machine_halt,
1172         .crash_shutdown = xen_crash_shutdown,
1173         .emergency_restart = xen_emergency_restart,
1174 };
1175
1176 static unsigned char xen_get_nmi_reason(void)
1177 {
1178         unsigned char reason = 0;
1179
1180         /* Construct a value which looks like it came from port 0x61. */
1181         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_io_error,
1182                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1183                 reason |= NMI_REASON_IOCHK;
1184         if (test_bit(_XEN_NMIREASON_pci_serr,
1185                      &HYPERVISOR_shared_info->arch.nmi_reason))
1186                 reason |= NMI_REASON_SERR;
1187
1188         return reason;
1189 }
1190
1191 static void __init xen_boot_params_init_edd(void)
1192 {
1193 #if IS_ENABLED(CONFIG_EDD)
1194         struct xen_platform_op op;
1195         struct edd_info *edd_info;
1196         u32 *mbr_signature;
1197         unsigned nr;
1198         int ret;
1199
1200         edd_info = boot_params.eddbuf;
1201         mbr_signature = boot_params.edd_mbr_sig_buffer;
1202
1203         op.cmd = XENPF_firmware_info;
1204
1205         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_INFO;
1206         for (nr = 0; nr < EDDMAXNR; nr++) {
1207                 struct edd_info *info = edd_info + nr;
1208
1209                 op.u.firmware_info.index = nr;
1210                 info->params.length = sizeof(info->params);
1211                 set_xen_guest_handle(op.u.firmware_info.u.disk_info.edd_params,
1212                                      &info->params);
1213                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1214                 if (ret)
1215                         break;
1216
1217 #define C(x) info->x = op.u.firmware_info.u.disk_info.x
1218                 C(device);
1219                 C(version);
1220                 C(interface_support);
1221                 C(legacy_max_cylinder);
1222                 C(legacy_max_head);
1223                 C(legacy_sectors_per_track);
1224 #undef C
1225         }
1226         boot_params.eddbuf_entries = nr;
1227
1228         op.u.firmware_info.type = XEN_FW_DISK_MBR_SIGNATURE;
1229         for (nr = 0; nr < EDD_MBR_SIG_MAX; nr++) {
1230                 op.u.firmware_info.index = nr;
1231                 ret = HYPERVISOR_platform_op(&op);
1232                 if (ret)
1233                         break;
1234                 mbr_signature[nr] = op.u.firmware_info.u.disk_mbr_signature.mbr_signature;
1235         }
1236         boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries = nr;
1237 #endif
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Set up the GDT and segment registers for -fstack-protector.  Until
1242  * we do this, we have to be careful not to call any stack-protected
1243  * function, which is most of the kernel.
1244  */
1245 static void xen_setup_gdt(int cpu)
1246 {
1247         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry_boot;
1248         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt_boot;
1249
1250         setup_stack_canary_segment(0);
1251         switch_to_new_gdt(0);
1252
1253         pv_cpu_ops.write_gdt_entry = xen_write_gdt_entry;
1254         pv_cpu_ops.load_gdt = xen_load_gdt;
1255 }
1256
1257 static void __init xen_dom0_set_legacy_features(void)
1258 {
1259         x86_platform.legacy.rtc = 1;
1260 }
1261
1262 /* First C function to be called on Xen boot */
1263 asmlinkage __visible void __init xen_start_kernel(void)
1264 {
1265         struct physdev_set_iopl set_iopl;
1266         unsigned long initrd_start = 0;
1267         int rc;
1268
1269         if (!xen_start_info)
1270                 return;
1271
1272         xen_domain_type = XEN_PV_DOMAIN;
1273
1274         xen_setup_features();
1275
1276         xen_setup_machphys_mapping();
1277
1278         /* Install Xen paravirt ops */
1279         pv_info = xen_info;
1280         pv_init_ops = xen_init_ops;
1281         pv_cpu_ops = xen_cpu_ops;
1282
1283         x86_platform.get_nmi_reason = xen_get_nmi_reason;
1284
1285         x86_init.resources.memory_setup = xen_memory_setup;
1286         x86_init.oem.arch_setup = xen_arch_setup;
1287         x86_init.oem.banner = xen_banner;
1288
1289         xen_init_time_ops();
1290
1291         /*
1292          * Set up some pagetable state before starting to set any ptes.
1293          */
1294
1295         xen_init_mmu_ops();
1296
1297         /* Prevent unwanted bits from being set in PTEs. */
1298         __supported_pte_mask &= ~_PAGE_GLOBAL;
1299
1300         /*
1301          * Prevent page tables from being allocated in highmem, even
1302          * if CONFIG_HIGHPTE is enabled.
1303          */
1304         __userpte_alloc_gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
1305
1306         /* Work out if we support NX */
1307         x86_configure_nx();
1308
1309         /* Get mfn list */
1310         xen_build_dynamic_phys_to_machine();
1311
1312         /*
1313          * Set up kernel GDT and segment registers, mainly so that
1314          * -fstack-protector code can be executed.
1315          */
1316         xen_setup_gdt(0);
1317
1318         xen_init_irq_ops();
1319         xen_init_capabilities();
1320
1321 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1322         /*
1323          * set up the basic apic ops.
1324          */
1325         xen_init_apic();
1326 #endif
1327
1328         if (xen_feature(XENFEAT_mmu_pt_update_preserve_ad)) {
1329                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_start = xen_ptep_modify_prot_start;
1330                 pv_mmu_ops.ptep_modify_prot_commit = xen_ptep_modify_prot_commit;
1331         }
1332
1333         machine_ops = xen_machine_ops;
1334
1335         /*
1336          * The only reliable way to retain the initial address of the
1337          * percpu gdt_page is to remember it here, so we can go and
1338          * mark it RW later, when the initial percpu area is freed.
1339          */
1340         xen_initial_gdt = &per_cpu(gdt_page, 0);
1341
1342         xen_smp_init();
1343
1344 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1345         /*
1346          * The pages we from Xen are not related to machine pages, so
1347          * any NUMA information the kernel tries to get from ACPI will
1348          * be meaningless.  Prevent it from trying.
1349          */
1350         acpi_numa = -1;
1351 #endif
1352         /* Don't do the full vcpu_info placement stuff until we have a
1353            possible map and a non-dummy shared_info. */
1354         per_cpu(xen_vcpu, 0) = &HYPERVISOR_shared_info->vcpu_info[0];
1355
1356         WARN_ON(xen_cpuhp_setup(xen_cpu_up_prepare_pv, xen_cpu_dead_pv));
1357
1358         local_irq_disable();
1359         early_boot_irqs_disabled = true;
1360
1361         xen_raw_console_write("mapping kernel into physical memory\n");
1362         xen_setup_kernel_pagetable((pgd_t *)xen_start_info->pt_base,
1363                                    xen_start_info->nr_pages);
1364         xen_reserve_special_pages();
1365
1366         /* keep using Xen gdt for now; no urgent need to change it */
1367
1368 #ifdef CONFIG_X86_32
1369         pv_info.kernel_rpl = 1;
1370         if (xen_feature(XENFEAT_supervisor_mode_kernel))
1371                 pv_info.kernel_rpl = 0;
1372 #else
1373         pv_info.kernel_rpl = 0;
1374 #endif
1375         /* set the limit of our address space */
1376         xen_reserve_top();
1377
1378         /*
1379          * We used to do this in xen_arch_setup, but that is too late
1380          * on AMD were early_cpu_init (run before ->arch_setup()) calls
1381          * early_amd_init which pokes 0xcf8 port.
1382          */
1383         set_iopl.iopl = 1;
1384         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_set_iopl, &set_iopl);
1385         if (rc != 0)
1386                 xen_raw_printk("physdev_op failed %d\n", rc);
1387
1388 #ifdef CONFIG_X86_32
1389         /* set up basic CPUID stuff */
1390         cpu_detect(&new_cpu_data);
1391         set_cpu_cap(&new_cpu_data, X86_FEATURE_FPU);
1392         new_cpu_data.x86_capability[CPUID_1_EDX] = cpuid_edx(1);
1393 #endif
1394
1395         if (xen_start_info->mod_start) {
1396             if (xen_start_info->flags & SIF_MOD_START_PFN)
1397                 initrd_start = PFN_PHYS(xen_start_info->mod_start);
1398             else
1399                 initrd_start = __pa(xen_start_info->mod_start);
1400         }
1401
1402         /* Poke various useful things into boot_params */
1403         boot_params.hdr.type_of_loader = (9 << 4) | 0;
1404         boot_params.hdr.ramdisk_image = initrd_start;
1405         boot_params.hdr.ramdisk_size = xen_start_info->mod_len;
1406         boot_params.hdr.cmd_line_ptr = __pa(xen_start_info->cmd_line);
1407         boot_params.hdr.hardware_subarch = X86_SUBARCH_XEN;
1408
1409         if (!xen_initial_domain()) {
1410                 add_preferred_console("xenboot", 0, NULL);
1411                 add_preferred_console("tty", 0, NULL);
1412                 add_preferred_console("hvc", 0, NULL);
1413                 if (pci_xen)
1414                         x86_init.pci.arch_init = pci_xen_init;
1415         } else {
1416                 const struct dom0_vga_console_info *info =
1417                         (void *)((char *)xen_start_info +
1418                                  xen_start_info->console.dom0.info_off);
1419                 struct xen_platform_op op = {
1420                         .cmd = XENPF_firmware_info,
1421                         .interface_version = XENPF_INTERFACE_VERSION,
1422                         .u.firmware_info.type = XEN_FW_KBD_SHIFT_FLAGS,
1423                 };
1424
1425                 x86_platform.set_legacy_features =
1426                                 xen_dom0_set_legacy_features;
1427                 xen_init_vga(info, xen_start_info->console.dom0.info_size);
1428                 xen_start_info->console.domU.mfn = 0;
1429                 xen_start_info->console.domU.evtchn = 0;
1430
1431                 if (HYPERVISOR_platform_op(&op) == 0)
1432                         boot_params.kbd_status = op.u.firmware_info.u.kbd_shift_flags;
1433
1434                 /* Make sure ACS will be enabled */
1435                 pci_request_acs();
1436
1437                 xen_acpi_sleep_register();
1438
1439                 /* Avoid searching for BIOS MP tables */
1440                 x86_init.mpparse.find_smp_config = x86_init_noop;
1441                 x86_init.mpparse.get_smp_config = x86_init_uint_noop;
1442
1443                 xen_boot_params_init_edd();
1444         }
1445 #ifdef CONFIG_PCI
1446         /* PCI BIOS service won't work from a PV guest. */
1447         pci_probe &= ~PCI_PROBE_BIOS;
1448 #endif
1449         xen_raw_console_write("about to get started...\n");
1450
1451         /* Let's presume PV guests always boot on vCPU with id 0. */
1452         per_cpu(xen_vcpu_id, 0) = 0;
1453
1454         xen_setup_runstate_info(0);
1455
1456         xen_efi_init();
1457
1458         /* Start the world */
1459 #ifdef CONFIG_X86_32
1460         i386_start_kernel();
1461 #else
1462         cr4_init_shadow(); /* 32b kernel does this in i386_start_kernel() */
1463         x86_64_start_reservations((char *)__pa_symbol(&boot_params));
1464 #endif
1465 }
1466
1467 static int xen_cpu_up_prepare_pv(unsigned int cpu)
1468 {
1469         int rc;
1470
1471         xen_setup_timer(cpu);
1472
1473         rc = xen_smp_intr_init(cpu);
1474         if (rc) {
1475                 WARN(1, "xen_smp_intr_init() for CPU %d failed: %d\n",
1476                      cpu, rc);
1477                 return rc;
1478         }
1479
1480         rc = xen_smp_intr_init_pv(cpu);
1481         if (rc) {
1482                 WARN(1, "xen_smp_intr_init_pv() for CPU %d failed: %d\n",
1483                      cpu, rc);
1484                 return rc;
1485         }
1486
1487         return 0;
1488 }
1489
1490 static int xen_cpu_dead_pv(unsigned int cpu)
1491 {
1492         xen_smp_intr_free(cpu);
1493         xen_smp_intr_free_pv(cpu);
1494
1495         xen_teardown_timer(cpu);
1496
1497         return 0;
1498 }
1499
1500 static uint32_t __init xen_platform_pv(void)
1501 {
1502         if (xen_pv_domain())
1503                 return xen_cpuid_base();
1504
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 const struct hypervisor_x86 x86_hyper_xen_pv = {
1509         .name                   = "Xen PV",
1510         .detect                 = xen_platform_pv,
1511         .pin_vcpu               = xen_pin_vcpu,
1512 };
1513 EXPORT_SYMBOL(x86_hyper_xen_pv);