Merge branch 'acpi-ec'
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / x86 / xen / mmu.c
1 /*
2  * Xen mmu operations
3  *
4  * This file contains the various mmu fetch and update operations.
5  * The most important job they must perform is the mapping between the
6  * domain's pfn and the overall machine mfns.
7  *
8  * Xen allows guests to directly update the pagetable, in a controlled
9  * fashion.  In other words, the guest modifies the same pagetable
10  * that the CPU actually uses, which eliminates the overhead of having
11  * a separate shadow pagetable.
12  *
13  * In order to allow this, it falls on the guest domain to map its
14  * notion of a "physical" pfn - which is just a domain-local linear
15  * address - into a real "machine address" which the CPU's MMU can
16  * use.
17  *
18  * A pgd_t/pmd_t/pte_t will typically contain an mfn, and so can be
19  * inserted directly into the pagetable.  When creating a new
20  * pte/pmd/pgd, it converts the passed pfn into an mfn.  Conversely,
21  * when reading the content back with __(pgd|pmd|pte)_val, it converts
22  * the mfn back into a pfn.
23  *
24  * The other constraint is that all pages which make up a pagetable
25  * must be mapped read-only in the guest.  This prevents uncontrolled
26  * guest updates to the pagetable.  Xen strictly enforces this, and
27  * will disallow any pagetable update which will end up mapping a
28  * pagetable page RW, and will disallow using any writable page as a
29  * pagetable.
30  *
31  * Naively, when loading %cr3 with the base of a new pagetable, Xen
32  * would need to validate the whole pagetable before going on.
33  * Naturally, this is quite slow.  The solution is to "pin" a
34  * pagetable, which enforces all the constraints on the pagetable even
35  * when it is not actively in use.  This menas that Xen can be assured
36  * that it is still valid when you do load it into %cr3, and doesn't
37  * need to revalidate it.
38  *
39  * Jeremy Fitzhardinge <jeremy@xensource.com>, XenSource Inc, 2007
40  */
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/highmem.h>
43 #include <linux/debugfs.h>
44 #include <linux/bug.h>
45 #include <linux/vmalloc.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/gfp.h>
48 #include <linux/memblock.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/crash_dump.h>
51
52 #include <trace/events/xen.h>
53
54 #include <asm/pgtable.h>
55 #include <asm/tlbflush.h>
56 #include <asm/fixmap.h>
57 #include <asm/mmu_context.h>
58 #include <asm/setup.h>
59 #include <asm/paravirt.h>
60 #include <asm/e820.h>
61 #include <asm/linkage.h>
62 #include <asm/page.h>
63 #include <asm/init.h>
64 #include <asm/pat.h>
65 #include <asm/smp.h>
66
67 #include <asm/xen/hypercall.h>
68 #include <asm/xen/hypervisor.h>
69
70 #include <xen/xen.h>
71 #include <xen/page.h>
72 #include <xen/interface/xen.h>
73 #include <xen/interface/hvm/hvm_op.h>
74 #include <xen/interface/version.h>
75 #include <xen/interface/memory.h>
76 #include <xen/hvc-console.h>
77
78 #include "multicalls.h"
79 #include "mmu.h"
80 #include "debugfs.h"
81
82 /*
83  * Protects atomic reservation decrease/increase against concurrent increases.
84  * Also protects non-atomic updates of current_pages and balloon lists.
85  */
86 DEFINE_SPINLOCK(xen_reservation_lock);
87
88 #ifdef CONFIG_X86_32
89 /*
90  * Identity map, in addition to plain kernel map.  This needs to be
91  * large enough to allocate page table pages to allocate the rest.
92  * Each page can map 2MB.
93  */
94 #define LEVEL1_IDENT_ENTRIES    (PTRS_PER_PTE * 4)
95 static RESERVE_BRK_ARRAY(pte_t, level1_ident_pgt, LEVEL1_IDENT_ENTRIES);
96 #endif
97 #ifdef CONFIG_X86_64
98 /* l3 pud for userspace vsyscall mapping */
99 static pud_t level3_user_vsyscall[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
100 #endif /* CONFIG_X86_64 */
101
102 /*
103  * Note about cr3 (pagetable base) values:
104  *
105  * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
106  * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
107  * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
108  * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
109  * be self-consistent.
110  *
111  * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
112  * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
113  * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
114  * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
115  */
116 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
117 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
118
119
120 /*
121  * Just beyond the highest usermode address.  STACK_TOP_MAX has a
122  * redzone above it, so round it up to a PGD boundary.
123  */
124 #define USER_LIMIT      ((STACK_TOP_MAX + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK)
125
126 unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr)
127 {
128         xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(vaddr);
129
130         return PFN_DOWN(maddr.maddr);
131 }
132
133 xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *vaddr)
134 {
135         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
136         unsigned int level;
137         pte_t *pte;
138         unsigned offset;
139
140         /*
141          * if the PFN is in the linear mapped vaddr range, we can just use
142          * the (quick) virt_to_machine() p2m lookup
143          */
144         if (virt_addr_valid(vaddr))
145                 return virt_to_machine(vaddr);
146
147         /* otherwise we have to do a (slower) full page-table walk */
148
149         pte = lookup_address(address, &level);
150         BUG_ON(pte == NULL);
151         offset = address & ~PAGE_MASK;
152         return XMADDR(((phys_addr_t)pte_mfn(*pte) << PAGE_SHIFT) + offset);
153 }
154 EXPORT_SYMBOL_GPL(arbitrary_virt_to_machine);
155
156 void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr)
157 {
158         pte_t *pte, ptev;
159         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
160         unsigned int level;
161
162         pte = lookup_address(address, &level);
163         if (pte == NULL)
164                 return;         /* vaddr missing */
165
166         ptev = pte_wrprotect(*pte);
167
168         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
169                 BUG();
170 }
171
172 void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr)
173 {
174         pte_t *pte, ptev;
175         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
176         unsigned int level;
177
178         pte = lookup_address(address, &level);
179         if (pte == NULL)
180                 return;         /* vaddr missing */
181
182         ptev = pte_mkwrite(*pte);
183
184         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
185                 BUG();
186 }
187
188
189 static bool xen_page_pinned(void *ptr)
190 {
191         struct page *page = virt_to_page(ptr);
192
193         return PagePinned(page);
194 }
195
196 void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid)
197 {
198         struct multicall_space mcs;
199         struct mmu_update *u;
200
201         trace_xen_mmu_set_domain_pte(ptep, pteval, domid);
202
203         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*u));
204         u = mcs.args;
205
206         /* ptep might be kmapped when using 32-bit HIGHPTE */
207         u->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
208         u->val = pte_val_ma(pteval);
209
210         MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, domid);
211
212         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
213 }
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_set_domain_pte);
215
216 static void xen_extend_mmu_update(const struct mmu_update *update)
217 {
218         struct multicall_space mcs;
219         struct mmu_update *u;
220
221         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmu_update, sizeof(*u));
222
223         if (mcs.mc != NULL) {
224                 mcs.mc->args[1]++;
225         } else {
226                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
227                 MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
228         }
229
230         u = mcs.args;
231         *u = *update;
232 }
233
234 static void xen_extend_mmuext_op(const struct mmuext_op *op)
235 {
236         struct multicall_space mcs;
237         struct mmuext_op *u;
238
239         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmuext_op, sizeof(*u));
240
241         if (mcs.mc != NULL) {
242                 mcs.mc->args[1]++;
243         } else {
244                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
245                 MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
246         }
247
248         u = mcs.args;
249         *u = *op;
250 }
251
252 static void xen_set_pmd_hyper(pmd_t *ptr, pmd_t val)
253 {
254         struct mmu_update u;
255
256         preempt_disable();
257
258         xen_mc_batch();
259
260         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
261         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
262         u.val = pmd_val_ma(val);
263         xen_extend_mmu_update(&u);
264
265         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
266
267         preempt_enable();
268 }
269
270 static void xen_set_pmd(pmd_t *ptr, pmd_t val)
271 {
272         trace_xen_mmu_set_pmd(ptr, val);
273
274         /* If page is not pinned, we can just update the entry
275            directly */
276         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
277                 *ptr = val;
278                 return;
279         }
280
281         xen_set_pmd_hyper(ptr, val);
282 }
283
284 /*
285  * Associate a virtual page frame with a given physical page frame
286  * and protection flags for that frame.
287  */
288 void set_pte_mfn(unsigned long vaddr, unsigned long mfn, pgprot_t flags)
289 {
290         set_pte_vaddr(vaddr, mfn_pte(mfn, flags));
291 }
292
293 static bool xen_batched_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
294 {
295         struct mmu_update u;
296
297         if (paravirt_get_lazy_mode() != PARAVIRT_LAZY_MMU)
298                 return false;
299
300         xen_mc_batch();
301
302         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
303         u.val = pte_val_ma(pteval);
304         xen_extend_mmu_update(&u);
305
306         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
307
308         return true;
309 }
310
311 static inline void __xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
312 {
313         if (!xen_batched_set_pte(ptep, pteval)) {
314                 /*
315                  * Could call native_set_pte() here and trap and
316                  * emulate the PTE write but with 32-bit guests this
317                  * needs two traps (one for each of the two 32-bit
318                  * words in the PTE) so do one hypercall directly
319                  * instead.
320                  */
321                 struct mmu_update u;
322
323                 u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_NORMAL_PT_UPDATE;
324                 u.val = pte_val_ma(pteval);
325                 HYPERVISOR_mmu_update(&u, 1, NULL, DOMID_SELF);
326         }
327 }
328
329 static void xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
330 {
331         trace_xen_mmu_set_pte(ptep, pteval);
332         __xen_set_pte(ptep, pteval);
333 }
334
335 static void xen_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
336                     pte_t *ptep, pte_t pteval)
337 {
338         trace_xen_mmu_set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
339         __xen_set_pte(ptep, pteval);
340 }
341
342 pte_t xen_ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
343                                  unsigned long addr, pte_t *ptep)
344 {
345         /* Just return the pte as-is.  We preserve the bits on commit */
346         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_start(mm, addr, ptep, *ptep);
347         return *ptep;
348 }
349
350 void xen_ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
351                                  pte_t *ptep, pte_t pte)
352 {
353         struct mmu_update u;
354
355         trace_xen_mmu_ptep_modify_prot_commit(mm, addr, ptep, pte);
356         xen_mc_batch();
357
358         u.ptr = virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD;
359         u.val = pte_val_ma(pte);
360         xen_extend_mmu_update(&u);
361
362         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
363 }
364
365 /* Assume pteval_t is equivalent to all the other *val_t types. */
366 static pteval_t pte_mfn_to_pfn(pteval_t val)
367 {
368         if (val & _PAGE_PRESENT) {
369                 unsigned long mfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
370                 unsigned long pfn = mfn_to_pfn(mfn);
371
372                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
373                 if (unlikely(pfn == ~0))
374                         val = flags & ~_PAGE_PRESENT;
375                 else
376                         val = ((pteval_t)pfn << PAGE_SHIFT) | flags;
377         }
378
379         return val;
380 }
381
382 static pteval_t pte_pfn_to_mfn(pteval_t val)
383 {
384         if (val & _PAGE_PRESENT) {
385                 unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
386                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
387                 unsigned long mfn;
388
389                 if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
390                         mfn = __pfn_to_mfn(pfn);
391                 else
392                         mfn = pfn;
393                 /*
394                  * If there's no mfn for the pfn, then just create an
395                  * empty non-present pte.  Unfortunately this loses
396                  * information about the original pfn, so
397                  * pte_mfn_to_pfn is asymmetric.
398                  */
399                 if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY)) {
400                         mfn = 0;
401                         flags = 0;
402                 } else
403                         mfn &= ~(FOREIGN_FRAME_BIT | IDENTITY_FRAME_BIT);
404                 val = ((pteval_t)mfn << PAGE_SHIFT) | flags;
405         }
406
407         return val;
408 }
409
410 __visible pteval_t xen_pte_val(pte_t pte)
411 {
412         pteval_t pteval = pte.pte;
413
414         return pte_mfn_to_pfn(pteval);
415 }
416 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pte_val);
417
418 __visible pgdval_t xen_pgd_val(pgd_t pgd)
419 {
420         return pte_mfn_to_pfn(pgd.pgd);
421 }
422 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pgd_val);
423
424 __visible pte_t xen_make_pte(pteval_t pte)
425 {
426         pte = pte_pfn_to_mfn(pte);
427
428         return native_make_pte(pte);
429 }
430 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pte);
431
432 __visible pgd_t xen_make_pgd(pgdval_t pgd)
433 {
434         pgd = pte_pfn_to_mfn(pgd);
435         return native_make_pgd(pgd);
436 }
437 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pgd);
438
439 __visible pmdval_t xen_pmd_val(pmd_t pmd)
440 {
441         return pte_mfn_to_pfn(pmd.pmd);
442 }
443 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pmd_val);
444
445 static void xen_set_pud_hyper(pud_t *ptr, pud_t val)
446 {
447         struct mmu_update u;
448
449         preempt_disable();
450
451         xen_mc_batch();
452
453         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
454         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
455         u.val = pud_val_ma(val);
456         xen_extend_mmu_update(&u);
457
458         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
459
460         preempt_enable();
461 }
462
463 static void xen_set_pud(pud_t *ptr, pud_t val)
464 {
465         trace_xen_mmu_set_pud(ptr, val);
466
467         /* If page is not pinned, we can just update the entry
468            directly */
469         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
470                 *ptr = val;
471                 return;
472         }
473
474         xen_set_pud_hyper(ptr, val);
475 }
476
477 #ifdef CONFIG_X86_PAE
478 static void xen_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
479 {
480         trace_xen_mmu_set_pte_atomic(ptep, pte);
481         set_64bit((u64 *)ptep, native_pte_val(pte));
482 }
483
484 static void xen_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
485 {
486         trace_xen_mmu_pte_clear(mm, addr, ptep);
487         if (!xen_batched_set_pte(ptep, native_make_pte(0)))
488                 native_pte_clear(mm, addr, ptep);
489 }
490
491 static void xen_pmd_clear(pmd_t *pmdp)
492 {
493         trace_xen_mmu_pmd_clear(pmdp);
494         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
495 }
496 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
497
498 __visible pmd_t xen_make_pmd(pmdval_t pmd)
499 {
500         pmd = pte_pfn_to_mfn(pmd);
501         return native_make_pmd(pmd);
502 }
503 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pmd);
504
505 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
506 __visible pudval_t xen_pud_val(pud_t pud)
507 {
508         return pte_mfn_to_pfn(pud.pud);
509 }
510 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pud_val);
511
512 __visible pud_t xen_make_pud(pudval_t pud)
513 {
514         pud = pte_pfn_to_mfn(pud);
515
516         return native_make_pud(pud);
517 }
518 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pud);
519
520 static pgd_t *xen_get_user_pgd(pgd_t *pgd)
521 {
522         pgd_t *pgd_page = (pgd_t *)(((unsigned long)pgd) & PAGE_MASK);
523         unsigned offset = pgd - pgd_page;
524         pgd_t *user_ptr = NULL;
525
526         if (offset < pgd_index(USER_LIMIT)) {
527                 struct page *page = virt_to_page(pgd_page);
528                 user_ptr = (pgd_t *)page->private;
529                 if (user_ptr)
530                         user_ptr += offset;
531         }
532
533         return user_ptr;
534 }
535
536 static void __xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
537 {
538         struct mmu_update u;
539
540         u.ptr = virt_to_machine(ptr).maddr;
541         u.val = pgd_val_ma(val);
542         xen_extend_mmu_update(&u);
543 }
544
545 /*
546  * Raw hypercall-based set_pgd, intended for in early boot before
547  * there's a page structure.  This implies:
548  *  1. The only existing pagetable is the kernel's
549  *  2. It is always pinned
550  *  3. It has no user pagetable attached to it
551  */
552 static void __init xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
553 {
554         preempt_disable();
555
556         xen_mc_batch();
557
558         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
559
560         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
561
562         preempt_enable();
563 }
564
565 static void xen_set_pgd(pgd_t *ptr, pgd_t val)
566 {
567         pgd_t *user_ptr = xen_get_user_pgd(ptr);
568
569         trace_xen_mmu_set_pgd(ptr, user_ptr, val);
570
571         /* If page is not pinned, we can just update the entry
572            directly */
573         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
574                 *ptr = val;
575                 if (user_ptr) {
576                         WARN_ON(xen_page_pinned(user_ptr));
577                         *user_ptr = val;
578                 }
579                 return;
580         }
581
582         /* If it's pinned, then we can at least batch the kernel and
583            user updates together. */
584         xen_mc_batch();
585
586         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
587         if (user_ptr)
588                 __xen_set_pgd_hyper(user_ptr, val);
589
590         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
591 }
592 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
593
594 /*
595  * (Yet another) pagetable walker.  This one is intended for pinning a
596  * pagetable.  This means that it walks a pagetable and calls the
597  * callback function on each page it finds making up the page table,
598  * at every level.  It walks the entire pagetable, but it only bothers
599  * pinning pte pages which are below limit.  In the normal case this
600  * will be STACK_TOP_MAX, but at boot we need to pin up to
601  * FIXADDR_TOP.
602  *
603  * For 32-bit the important bit is that we don't pin beyond there,
604  * because then we start getting into Xen's ptes.
605  *
606  * For 64-bit, we must skip the Xen hole in the middle of the address
607  * space, just after the big x86-64 virtual hole.
608  */
609 static int __xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
610                           int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
611                                       enum pt_level),
612                           unsigned long limit)
613 {
614         int flush = 0;
615         unsigned hole_low, hole_high;
616         unsigned pgdidx_limit, pudidx_limit, pmdidx_limit;
617         unsigned pgdidx, pudidx, pmdidx;
618
619         /* The limit is the last byte to be touched */
620         limit--;
621         BUG_ON(limit >= FIXADDR_TOP);
622
623         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
624                 return 0;
625
626         /*
627          * 64-bit has a great big hole in the middle of the address
628          * space, which contains the Xen mappings.  On 32-bit these
629          * will end up making a zero-sized hole and so is a no-op.
630          */
631         hole_low = pgd_index(USER_LIMIT);
632         hole_high = pgd_index(PAGE_OFFSET);
633
634         pgdidx_limit = pgd_index(limit);
635 #if PTRS_PER_PUD > 1
636         pudidx_limit = pud_index(limit);
637 #else
638         pudidx_limit = 0;
639 #endif
640 #if PTRS_PER_PMD > 1
641         pmdidx_limit = pmd_index(limit);
642 #else
643         pmdidx_limit = 0;
644 #endif
645
646         for (pgdidx = 0; pgdidx <= pgdidx_limit; pgdidx++) {
647                 pud_t *pud;
648
649                 if (pgdidx >= hole_low && pgdidx < hole_high)
650                         continue;
651
652                 if (!pgd_val(pgd[pgdidx]))
653                         continue;
654
655                 pud = pud_offset(&pgd[pgdidx], 0);
656
657                 if (PTRS_PER_PUD > 1) /* not folded */
658                         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pud), PT_PUD);
659
660                 for (pudidx = 0; pudidx < PTRS_PER_PUD; pudidx++) {
661                         pmd_t *pmd;
662
663                         if (pgdidx == pgdidx_limit &&
664                             pudidx > pudidx_limit)
665                                 goto out;
666
667                         if (pud_none(pud[pudidx]))
668                                 continue;
669
670                         pmd = pmd_offset(&pud[pudidx], 0);
671
672                         if (PTRS_PER_PMD > 1) /* not folded */
673                                 flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pmd), PT_PMD);
674
675                         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD; pmdidx++) {
676                                 struct page *pte;
677
678                                 if (pgdidx == pgdidx_limit &&
679                                     pudidx == pudidx_limit &&
680                                     pmdidx > pmdidx_limit)
681                                         goto out;
682
683                                 if (pmd_none(pmd[pmdidx]))
684                                         continue;
685
686                                 pte = pmd_page(pmd[pmdidx]);
687                                 flush |= (*func)(mm, pte, PT_PTE);
688                         }
689                 }
690         }
691
692 out:
693         /* Do the top level last, so that the callbacks can use it as
694            a cue to do final things like tlb flushes. */
695         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pgd), PT_PGD);
696
697         return flush;
698 }
699
700 static int xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm,
701                         int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
702                                     enum pt_level),
703                         unsigned long limit)
704 {
705         return __xen_pgd_walk(mm, mm->pgd, func, limit);
706 }
707
708 /* If we're using split pte locks, then take the page's lock and
709    return a pointer to it.  Otherwise return NULL. */
710 static spinlock_t *xen_pte_lock(struct page *page, struct mm_struct *mm)
711 {
712         spinlock_t *ptl = NULL;
713
714 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
715         ptl = ptlock_ptr(page);
716         spin_lock_nest_lock(ptl, &mm->page_table_lock);
717 #endif
718
719         return ptl;
720 }
721
722 static void xen_pte_unlock(void *v)
723 {
724         spinlock_t *ptl = v;
725         spin_unlock(ptl);
726 }
727
728 static void xen_do_pin(unsigned level, unsigned long pfn)
729 {
730         struct mmuext_op op;
731
732         op.cmd = level;
733         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
734
735         xen_extend_mmuext_op(&op);
736 }
737
738 static int xen_pin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
739                         enum pt_level level)
740 {
741         unsigned pgfl = TestSetPagePinned(page);
742         int flush;
743
744         if (pgfl)
745                 flush = 0;              /* already pinned */
746         else if (PageHighMem(page))
747                 /* kmaps need flushing if we found an unpinned
748                    highpage */
749                 flush = 1;
750         else {
751                 void *pt = lowmem_page_address(page);
752                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
753                 struct multicall_space mcs = __xen_mc_entry(0);
754                 spinlock_t *ptl;
755
756                 flush = 0;
757
758                 /*
759                  * We need to hold the pagetable lock between the time
760                  * we make the pagetable RO and when we actually pin
761                  * it.  If we don't, then other users may come in and
762                  * attempt to update the pagetable by writing it,
763                  * which will fail because the memory is RO but not
764                  * pinned, so Xen won't do the trap'n'emulate.
765                  *
766                  * If we're using split pte locks, we can't hold the
767                  * entire pagetable's worth of locks during the
768                  * traverse, because we may wrap the preempt count (8
769                  * bits).  The solution is to mark RO and pin each PTE
770                  * page while holding the lock.  This means the number
771                  * of locks we end up holding is never more than a
772                  * batch size (~32 entries, at present).
773                  *
774                  * If we're not using split pte locks, we needn't pin
775                  * the PTE pages independently, because we're
776                  * protected by the overall pagetable lock.
777                  */
778                 ptl = NULL;
779                 if (level == PT_PTE)
780                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
781
782                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
783                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO),
784                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
785
786                 if (ptl) {
787                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
788
789                         /* Queue a deferred unlock for when this batch
790                            is completed. */
791                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
792                 }
793         }
794
795         return flush;
796 }
797
798 /* This is called just after a mm has been created, but it has not
799    been used yet.  We need to make sure that its pagetable is all
800    read-only, and can be pinned. */
801 static void __xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
802 {
803         trace_xen_mmu_pgd_pin(mm, pgd);
804
805         xen_mc_batch();
806
807         if (__xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_pin_page, USER_LIMIT)) {
808                 /* re-enable interrupts for flushing */
809                 xen_mc_issue(0);
810
811                 kmap_flush_unused();
812
813                 xen_mc_batch();
814         }
815
816 #ifdef CONFIG_X86_64
817         {
818                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
819
820                 xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
821
822                 if (user_pgd) {
823                         xen_pin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
824                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
825                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
826                 }
827         }
828 #else /* CONFIG_X86_32 */
829 #ifdef CONFIG_X86_PAE
830         /* Need to make sure unshared kernel PMD is pinnable */
831         xen_pin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
832                      PT_PMD);
833 #endif
834         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
835 #endif /* CONFIG_X86_64 */
836         xen_mc_issue(0);
837 }
838
839 static void xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm)
840 {
841         __xen_pgd_pin(mm, mm->pgd);
842 }
843
844 /*
845  * On save, we need to pin all pagetables to make sure they get their
846  * mfns turned into pfns.  Search the list for any unpinned pgds and pin
847  * them (unpinned pgds are not currently in use, probably because the
848  * process is under construction or destruction).
849  *
850  * Expected to be called in stop_machine() ("equivalent to taking
851  * every spinlock in the system"), so the locking doesn't really
852  * matter all that much.
853  */
854 void xen_mm_pin_all(void)
855 {
856         struct page *page;
857
858         spin_lock(&pgd_lock);
859
860         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
861                 if (!PagePinned(page)) {
862                         __xen_pgd_pin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
863                         SetPageSavePinned(page);
864                 }
865         }
866
867         spin_unlock(&pgd_lock);
868 }
869
870 /*
871  * The init_mm pagetable is really pinned as soon as its created, but
872  * that's before we have page structures to store the bits.  So do all
873  * the book-keeping now.
874  */
875 static int __init xen_mark_pinned(struct mm_struct *mm, struct page *page,
876                                   enum pt_level level)
877 {
878         SetPagePinned(page);
879         return 0;
880 }
881
882 static void __init xen_mark_init_mm_pinned(void)
883 {
884         xen_pgd_walk(&init_mm, xen_mark_pinned, FIXADDR_TOP);
885 }
886
887 static int xen_unpin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
888                           enum pt_level level)
889 {
890         unsigned pgfl = TestClearPagePinned(page);
891
892         if (pgfl && !PageHighMem(page)) {
893                 void *pt = lowmem_page_address(page);
894                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
895                 spinlock_t *ptl = NULL;
896                 struct multicall_space mcs;
897
898                 /*
899                  * Do the converse to pin_page.  If we're using split
900                  * pte locks, we must be holding the lock for while
901                  * the pte page is unpinned but still RO to prevent
902                  * concurrent updates from seeing it in this
903                  * partially-pinned state.
904                  */
905                 if (level == PT_PTE) {
906                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
907
908                         if (ptl)
909                                 xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
910                 }
911
912                 mcs = __xen_mc_entry(0);
913
914                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
915                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL),
916                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
917
918                 if (ptl) {
919                         /* unlock when batch completed */
920                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
921                 }
922         }
923
924         return 0;               /* never need to flush on unpin */
925 }
926
927 /* Release a pagetables pages back as normal RW */
928 static void __xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
929 {
930         trace_xen_mmu_pgd_unpin(mm, pgd);
931
932         xen_mc_batch();
933
934         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
935
936 #ifdef CONFIG_X86_64
937         {
938                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
939
940                 if (user_pgd) {
941                         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
942                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
943                         xen_unpin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
944                 }
945         }
946 #endif
947
948 #ifdef CONFIG_X86_PAE
949         /* Need to make sure unshared kernel PMD is unpinned */
950         xen_unpin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
951                        PT_PMD);
952 #endif
953
954         __xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_unpin_page, USER_LIMIT);
955
956         xen_mc_issue(0);
957 }
958
959 static void xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm)
960 {
961         __xen_pgd_unpin(mm, mm->pgd);
962 }
963
964 /*
965  * On resume, undo any pinning done at save, so that the rest of the
966  * kernel doesn't see any unexpected pinned pagetables.
967  */
968 void xen_mm_unpin_all(void)
969 {
970         struct page *page;
971
972         spin_lock(&pgd_lock);
973
974         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
975                 if (PageSavePinned(page)) {
976                         BUG_ON(!PagePinned(page));
977                         __xen_pgd_unpin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
978                         ClearPageSavePinned(page);
979                 }
980         }
981
982         spin_unlock(&pgd_lock);
983 }
984
985 static void xen_activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
986 {
987         spin_lock(&next->page_table_lock);
988         xen_pgd_pin(next);
989         spin_unlock(&next->page_table_lock);
990 }
991
992 static void xen_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
993 {
994         spin_lock(&mm->page_table_lock);
995         xen_pgd_pin(mm);
996         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
997 }
998
999
1000 #ifdef CONFIG_SMP
1001 /* Another cpu may still have their %cr3 pointing at the pagetable, so
1002    we need to repoint it somewhere else before we can unpin it. */
1003 static void drop_other_mm_ref(void *info)
1004 {
1005         struct mm_struct *mm = info;
1006         struct mm_struct *active_mm;
1007
1008         active_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.active_mm);
1009
1010         if (active_mm == mm && this_cpu_read(cpu_tlbstate.state) != TLBSTATE_OK)
1011                 leave_mm(smp_processor_id());
1012
1013         /* If this cpu still has a stale cr3 reference, then make sure
1014            it has been flushed. */
1015         if (this_cpu_read(xen_current_cr3) == __pa(mm->pgd))
1016                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1017 }
1018
1019 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1020 {
1021         cpumask_var_t mask;
1022         unsigned cpu;
1023
1024         if (current->active_mm == mm) {
1025                 if (current->mm == mm)
1026                         load_cr3(swapper_pg_dir);
1027                 else
1028                         leave_mm(smp_processor_id());
1029         }
1030
1031         /* Get the "official" set of cpus referring to our pagetable. */
1032         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_ATOMIC)) {
1033                 for_each_online_cpu(cpu) {
1034                         if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(mm))
1035                             && per_cpu(xen_current_cr3, cpu) != __pa(mm->pgd))
1036                                 continue;
1037                         smp_call_function_single(cpu, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1038                 }
1039                 return;
1040         }
1041         cpumask_copy(mask, mm_cpumask(mm));
1042
1043         /* It's possible that a vcpu may have a stale reference to our
1044            cr3, because its in lazy mode, and it hasn't yet flushed
1045            its set of pending hypercalls yet.  In this case, we can
1046            look at its actual current cr3 value, and force it to flush
1047            if needed. */
1048         for_each_online_cpu(cpu) {
1049                 if (per_cpu(xen_current_cr3, cpu) == __pa(mm->pgd))
1050                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
1051         }
1052
1053         if (!cpumask_empty(mask))
1054                 smp_call_function_many(mask, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1055         free_cpumask_var(mask);
1056 }
1057 #else
1058 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1059 {
1060         if (current->active_mm == mm)
1061                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1062 }
1063 #endif
1064
1065 /*
1066  * While a process runs, Xen pins its pagetables, which means that the
1067  * hypervisor forces it to be read-only, and it controls all updates
1068  * to it.  This means that all pagetable updates have to go via the
1069  * hypervisor, which is moderately expensive.
1070  *
1071  * Since we're pulling the pagetable down, we switch to use init_mm,
1072  * unpin old process pagetable and mark it all read-write, which
1073  * allows further operations on it to be simple memory accesses.
1074  *
1075  * The only subtle point is that another CPU may be still using the
1076  * pagetable because of lazy tlb flushing.  This means we need need to
1077  * switch all CPUs off this pagetable before we can unpin it.
1078  */
1079 static void xen_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
1080 {
1081         get_cpu();              /* make sure we don't move around */
1082         xen_drop_mm_ref(mm);
1083         put_cpu();
1084
1085         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1086
1087         /* pgd may not be pinned in the error exit path of execve */
1088         if (xen_page_pinned(mm->pgd))
1089                 xen_pgd_unpin(mm);
1090
1091         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1092 }
1093
1094 static void xen_post_allocator_init(void);
1095
1096 #ifdef CONFIG_X86_64
1097 static void __init xen_cleanhighmap(unsigned long vaddr,
1098                                     unsigned long vaddr_end)
1099 {
1100         unsigned long kernel_end = roundup((unsigned long)_brk_end, PMD_SIZE) - 1;
1101         pmd_t *pmd = level2_kernel_pgt + pmd_index(vaddr);
1102
1103         /* NOTE: The loop is more greedy than the cleanup_highmap variant.
1104          * We include the PMD passed in on _both_ boundaries. */
1105         for (; vaddr <= vaddr_end && (pmd < (level2_kernel_pgt + PAGE_SIZE));
1106                         pmd++, vaddr += PMD_SIZE) {
1107                 if (pmd_none(*pmd))
1108                         continue;
1109                 if (vaddr < (unsigned long) _text || vaddr > kernel_end)
1110                         set_pmd(pmd, __pmd(0));
1111         }
1112         /* In case we did something silly, we should crash in this function
1113          * instead of somewhere later and be confusing. */
1114         xen_mc_flush();
1115 }
1116
1117 static void __init xen_pagetable_p2m_free(void)
1118 {
1119         unsigned long size;
1120         unsigned long addr;
1121
1122         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1123
1124         /* No memory or already called. */
1125         if ((unsigned long)xen_p2m_addr == xen_start_info->mfn_list)
1126                 return;
1127
1128         /* using __ka address and sticking INVALID_P2M_ENTRY! */
1129         memset((void *)xen_start_info->mfn_list, 0xff, size);
1130
1131         /* We should be in __ka space. */
1132         BUG_ON(xen_start_info->mfn_list < __START_KERNEL_map);
1133         addr = xen_start_info->mfn_list;
1134         /* We roundup to the PMD, which means that if anybody at this stage is
1135          * using the __ka address of xen_start_info or xen_start_info->shared_info
1136          * they are in going to crash. Fortunatly we have already revectored
1137          * in xen_setup_kernel_pagetable and in xen_setup_shared_info. */
1138         size = roundup(size, PMD_SIZE);
1139         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1140
1141         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
1142         memblock_free(__pa(xen_start_info->mfn_list), size);
1143
1144         /* At this stage, cleanup_highmap has already cleaned __ka space
1145          * from _brk_limit way up to the max_pfn_mapped (which is the end of
1146          * the ramdisk). We continue on, erasing PMD entries that point to page
1147          * tables - do note that they are accessible at this stage via __va.
1148          * For good measure we also round up to the PMD - which means that if
1149          * anybody is using __ka address to the initial boot-stack - and try
1150          * to use it - they are going to crash. The xen_start_info has been
1151          * taken care of already in xen_setup_kernel_pagetable. */
1152         addr = xen_start_info->pt_base;
1153         size = roundup(xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE, PMD_SIZE);
1154
1155         xen_cleanhighmap(addr, addr + size);
1156         xen_start_info->pt_base = (unsigned long)__va(__pa(xen_start_info->pt_base));
1157 #ifdef DEBUG
1158         /* This is superflous and is not neccessary, but you know what
1159          * lets do it. The MODULES_VADDR -> MODULES_END should be clear of
1160          * anything at this stage. */
1161         xen_cleanhighmap(MODULES_VADDR, roundup(MODULES_VADDR, PUD_SIZE) - 1);
1162 #endif
1163 }
1164 #endif
1165
1166 static void __init xen_pagetable_p2m_setup(void)
1167 {
1168         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1169                 return;
1170
1171         xen_vmalloc_p2m_tree();
1172
1173 #ifdef CONFIG_X86_64
1174         xen_pagetable_p2m_free();
1175 #endif
1176         /* And revector! Bye bye old array */
1177         xen_start_info->mfn_list = (unsigned long)xen_p2m_addr;
1178 }
1179
1180 static void __init xen_pagetable_init(void)
1181 {
1182         paging_init();
1183         xen_post_allocator_init();
1184
1185         xen_pagetable_p2m_setup();
1186
1187         /* Allocate and initialize top and mid mfn levels for p2m structure */
1188         xen_build_mfn_list_list();
1189
1190         /* Remap memory freed due to conflicts with E820 map */
1191         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1192                 xen_remap_memory();
1193
1194         xen_setup_shared_info();
1195 }
1196 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
1197 {
1198         this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
1199 }
1200
1201 static unsigned long xen_read_cr2(void)
1202 {
1203         return this_cpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
1204 }
1205
1206 unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
1207 {
1208         return this_cpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
1209 }
1210
1211 void xen_flush_tlb_all(void)
1212 {
1213         struct mmuext_op *op;
1214         struct multicall_space mcs;
1215
1216         trace_xen_mmu_flush_tlb_all(0);
1217
1218         preempt_disable();
1219
1220         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1221
1222         op = mcs.args;
1223         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL;
1224         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1225
1226         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1227
1228         preempt_enable();
1229 }
1230 static void xen_flush_tlb(void)
1231 {
1232         struct mmuext_op *op;
1233         struct multicall_space mcs;
1234
1235         trace_xen_mmu_flush_tlb(0);
1236
1237         preempt_disable();
1238
1239         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1240
1241         op = mcs.args;
1242         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
1243         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1244
1245         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1246
1247         preempt_enable();
1248 }
1249
1250 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
1251 {
1252         struct mmuext_op *op;
1253         struct multicall_space mcs;
1254
1255         trace_xen_mmu_flush_tlb_single(addr);
1256
1257         preempt_disable();
1258
1259         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1260         op = mcs.args;
1261         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
1262         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
1263         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1264
1265         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1266
1267         preempt_enable();
1268 }
1269
1270 static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
1271                                  struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1272                                  unsigned long end)
1273 {
1274         struct {
1275                 struct mmuext_op op;
1276 #ifdef CONFIG_SMP
1277                 DECLARE_BITMAP(mask, num_processors);
1278 #else
1279                 DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
1280 #endif
1281         } *args;
1282         struct multicall_space mcs;
1283
1284         trace_xen_mmu_flush_tlb_others(cpus, mm, start, end);
1285
1286         if (cpumask_empty(cpus))
1287                 return;         /* nothing to do */
1288
1289         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
1290         args = mcs.args;
1291         args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
1292
1293         /* Remove us, and any offline CPUS. */
1294         cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
1295         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
1296
1297         args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
1298         if (end != TLB_FLUSH_ALL && (end - start) <= PAGE_SIZE) {
1299                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
1300                 args->op.arg1.linear_addr = start;
1301         }
1302
1303         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1304
1305         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1306 }
1307
1308 static unsigned long xen_read_cr3(void)
1309 {
1310         return this_cpu_read(xen_cr3);
1311 }
1312
1313 static void set_current_cr3(void *v)
1314 {
1315         this_cpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
1316 }
1317
1318 static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
1319 {
1320         struct mmuext_op op;
1321         unsigned long mfn;
1322
1323         trace_xen_mmu_write_cr3(kernel, cr3);
1324
1325         if (cr3)
1326                 mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
1327         else
1328                 mfn = 0;
1329
1330         WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
1331
1332         op.cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
1333         op.arg1.mfn = mfn;
1334
1335         xen_extend_mmuext_op(&op);
1336
1337         if (kernel) {
1338                 this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1339
1340                 /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
1341                    been submitted. */
1342                 xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
1343         }
1344 }
1345 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
1346 {
1347         BUG_ON(preemptible());
1348
1349         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1350
1351         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1352            respect to ipis */
1353         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1354
1355         __xen_write_cr3(true, cr3);
1356
1357 #ifdef CONFIG_X86_64
1358         {
1359                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
1360                 if (user_pgd)
1361                         __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
1362                 else
1363                         __xen_write_cr3(false, 0);
1364         }
1365 #endif
1366
1367         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1368 }
1369
1370 #ifdef CONFIG_X86_64
1371 /*
1372  * At the start of the day - when Xen launches a guest, it has already
1373  * built pagetables for the guest. We diligently look over them
1374  * in xen_setup_kernel_pagetable and graft as appropiate them in the
1375  * init_level4_pgt and its friends. Then when we are happy we load
1376  * the new init_level4_pgt - and continue on.
1377  *
1378  * The generic code starts (start_kernel) and 'init_mem_mapping' sets
1379  * up the rest of the pagetables. When it has completed it loads the cr3.
1380  * N.B. that baremetal would start at 'start_kernel' (and the early
1381  * #PF handler would create bootstrap pagetables) - so we are running
1382  * with the same assumptions as what to do when write_cr3 is executed
1383  * at this point.
1384  *
1385  * Since there are no user-page tables at all, we have two variants
1386  * of xen_write_cr3 - the early bootup (this one), and the late one
1387  * (xen_write_cr3). The reason we have to do that is that in 64-bit
1388  * the Linux kernel and user-space are both in ring 3 while the
1389  * hypervisor is in ring 0.
1390  */
1391 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1392 {
1393         BUG_ON(preemptible());
1394
1395         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1396
1397         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1398            respect to ipis */
1399         this_cpu_write(xen_cr3, cr3);
1400
1401         __xen_write_cr3(true, cr3);
1402
1403         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1404 }
1405 #endif
1406
1407 static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
1408 {
1409         pgd_t *pgd = mm->pgd;
1410         int ret = 0;
1411
1412         BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
1413
1414 #ifdef CONFIG_X86_64
1415         {
1416                 struct page *page = virt_to_page(pgd);
1417                 pgd_t *user_pgd;
1418
1419                 BUG_ON(page->private != 0);
1420
1421                 ret = -ENOMEM;
1422
1423                 user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1424                 page->private = (unsigned long)user_pgd;
1425
1426                 if (user_pgd != NULL) {
1427 #ifdef CONFIG_X86_VSYSCALL_EMULATION
1428                         user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_ADDR)] =
1429                                 __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
1430 #endif
1431                         ret = 0;
1432                 }
1433
1434                 BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
1435         }
1436 #endif
1437
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1442 {
1443 #ifdef CONFIG_X86_64
1444         pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1445
1446         if (user_pgd)
1447                 free_page((unsigned long)user_pgd);
1448 #endif
1449 }
1450
1451 #ifdef CONFIG_X86_32
1452 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1453 {
1454         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
1455         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
1456                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
1457                                pte_val_ma(pte));
1458
1459         return pte;
1460 }
1461 #else /* CONFIG_X86_64 */
1462 static pte_t __init mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1463 {
1464         return pte;
1465 }
1466 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1467
1468 /*
1469  * Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
1470  * doesn't allow RO page table pages to be remapped RW.
1471  *
1472  * If there is no MFN for this PFN then this page is initially
1473  * ballooned out so clear the PTE (as in decrease_reservation() in
1474  * drivers/xen/balloon.c).
1475  *
1476  * Many of these PTE updates are done on unpinned and writable pages
1477  * and doing a hypercall for these is unnecessary and expensive.  At
1478  * this point it is not possible to tell if a page is pinned or not,
1479  * so always write the PTE directly and rely on Xen trapping and
1480  * emulating any updates as necessary.
1481  */
1482 static void __init xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
1483 {
1484         if (pte_mfn(pte) != INVALID_P2M_ENTRY)
1485                 pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
1486         else
1487                 pte = __pte_ma(0);
1488
1489         native_set_pte(ptep, pte);
1490 }
1491
1492 static void __init pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1493 {
1494         struct mmuext_op op;
1495         op.cmd = cmd;
1496         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1497         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
1498                 BUG();
1499 }
1500
1501 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
1502    everything is pinned. */
1503 static void __init xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1504 {
1505 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1506         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1507 #endif
1508         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1509         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1510 }
1511
1512 /* Used for pmd and pud */
1513 static void __init xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1514 {
1515 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1516         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1517 #endif
1518         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1519 }
1520
1521 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
1522    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
1523 static void __init xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
1524 {
1525         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1526         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1527 }
1528
1529 static void __init xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
1530 {
1531         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1532 }
1533
1534 static inline void __pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1535 {
1536         struct multicall_space mcs;
1537         struct mmuext_op *op;
1538
1539         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1540         op = mcs.args;
1541         op->cmd = cmd;
1542         op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1543
1544         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
1545 }
1546
1547 static inline void __set_pfn_prot(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1548 {
1549         struct multicall_space mcs;
1550         unsigned long addr = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
1551
1552         mcs = __xen_mc_entry(0);
1553         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)addr,
1554                                 pfn_pte(pfn, prot), 0);
1555 }
1556
1557 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
1558    attached to a pinned pagetable. */
1559 static inline void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn,
1560                                     unsigned level)
1561 {
1562         bool pinned = PagePinned(virt_to_page(mm->pgd));
1563
1564         trace_xen_mmu_alloc_ptpage(mm, pfn, level, pinned);
1565
1566         if (pinned) {
1567                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1568
1569                 SetPagePinned(page);
1570
1571                 if (!PageHighMem(page)) {
1572                         xen_mc_batch();
1573
1574                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL_RO);
1575
1576                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1577                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1578
1579                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1580                 } else {
1581                         /* make sure there are no stray mappings of
1582                            this page */
1583                         kmap_flush_unused();
1584                 }
1585         }
1586 }
1587
1588 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1589 {
1590         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
1591 }
1592
1593 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1594 {
1595         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
1596 }
1597
1598 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
1599 static inline void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
1600 {
1601         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1602         bool pinned = PagePinned(page);
1603
1604         trace_xen_mmu_release_ptpage(pfn, level, pinned);
1605
1606         if (pinned) {
1607                 if (!PageHighMem(page)) {
1608                         xen_mc_batch();
1609
1610                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS)
1611                                 __pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1612
1613                         __set_pfn_prot(pfn, PAGE_KERNEL);
1614
1615                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1616                 }
1617                 ClearPagePinned(page);
1618         }
1619 }
1620
1621 static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
1622 {
1623         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
1624 }
1625
1626 static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
1627 {
1628         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
1629 }
1630
1631 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1632 static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1633 {
1634         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
1635 }
1636
1637 static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
1638 {
1639         xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
1640 }
1641 #endif
1642
1643 void __init xen_reserve_top(void)
1644 {
1645 #ifdef CONFIG_X86_32
1646         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1647         struct xen_platform_parameters pp;
1648
1649         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1650                 top = pp.virt_start;
1651
1652         reserve_top_address(-top);
1653 #endif  /* CONFIG_X86_32 */
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
1658  * all we have until the physical memory mapping has been set up.
1659  */
1660 static void * __init __ka(phys_addr_t paddr)
1661 {
1662 #ifdef CONFIG_X86_64
1663         return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
1664 #else
1665         return __va(paddr);
1666 #endif
1667 }
1668
1669 /* Convert a machine address to physical address */
1670 static unsigned long __init m2p(phys_addr_t maddr)
1671 {
1672         phys_addr_t paddr;
1673
1674         maddr &= PTE_PFN_MASK;
1675         paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1676
1677         return paddr;
1678 }
1679
1680 /* Convert a machine address to kernel virtual */
1681 static void * __init m2v(phys_addr_t maddr)
1682 {
1683         return __ka(m2p(maddr));
1684 }
1685
1686 /* Set the page permissions on an identity-mapped pages */
1687 static void __init set_page_prot_flags(void *addr, pgprot_t prot,
1688                                        unsigned long flags)
1689 {
1690         unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
1691         pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
1692
1693         /* For PVH no need to set R/O or R/W to pin them or unpin them. */
1694         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1695                 return;
1696
1697         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, flags))
1698                 BUG();
1699 }
1700 static void __init set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
1701 {
1702         return set_page_prot_flags(addr, prot, UVMF_NONE);
1703 }
1704 #ifdef CONFIG_X86_32
1705 static void __init xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
1706 {
1707         unsigned pmdidx, pteidx;
1708         unsigned ident_pte;
1709         unsigned long pfn;
1710
1711         level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
1712                                       PAGE_SIZE);
1713
1714         ident_pte = 0;
1715         pfn = 0;
1716         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
1717                 pte_t *pte_page;
1718
1719                 /* Reuse or allocate a page of ptes */
1720                 if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
1721                         pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
1722                 else {
1723                         /* Check for free pte pages */
1724                         if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
1725                                 break;
1726
1727                         pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
1728                         ident_pte += PTRS_PER_PTE;
1729
1730                         pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
1731                 }
1732
1733                 /* Install mappings */
1734                 for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
1735                         pte_t pte;
1736
1737                         if (pfn > max_pfn_mapped)
1738                                 max_pfn_mapped = pfn;
1739
1740                         if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
1741                                 continue;
1742
1743                         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
1744                         pte_page[pteidx] = pte;
1745                 }
1746         }
1747
1748         for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
1749                 set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
1750
1751         set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1752 }
1753 #endif
1754 void __init xen_setup_machphys_mapping(void)
1755 {
1756         struct xen_machphys_mapping mapping;
1757
1758         if (HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_machphys_mapping, &mapping) == 0) {
1759                 machine_to_phys_mapping = (unsigned long *)mapping.v_start;
1760                 machine_to_phys_nr = mapping.max_mfn + 1;
1761         } else {
1762                 machine_to_phys_nr = MACH2PHYS_NR_ENTRIES;
1763         }
1764 #ifdef CONFIG_X86_32
1765         WARN_ON((machine_to_phys_mapping + (machine_to_phys_nr - 1))
1766                 < machine_to_phys_mapping);
1767 #endif
1768 }
1769
1770 #ifdef CONFIG_X86_64
1771 static void __init convert_pfn_mfn(void *v)
1772 {
1773         pte_t *pte = v;
1774         int i;
1775
1776         /* All levels are converted the same way, so just treat them
1777            as ptes. */
1778         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
1779                 pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
1780 }
1781 static void __init check_pt_base(unsigned long *pt_base, unsigned long *pt_end,
1782                                  unsigned long addr)
1783 {
1784         if (*pt_base == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1785                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1786                 clear_page((void *)addr);
1787                 (*pt_base)++;
1788         }
1789         if (*pt_end == PFN_DOWN(__pa(addr))) {
1790                 set_page_prot_flags((void *)addr, PAGE_KERNEL, UVMF_INVLPG);
1791                 clear_page((void *)addr);
1792                 (*pt_end)--;
1793         }
1794 }
1795 /*
1796  * Set up the initial kernel pagetable.
1797  *
1798  * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
1799  * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
1800  * level2_ident_pgt, and level2_kernel_pgt.  This means that only the
1801  * kernel has a physical mapping to start with - but that's enough to
1802  * get __va working.  We need to fill in the rest of the physical
1803  * mapping once some sort of allocator has been set up.  NOTE: for
1804  * PVH, the page tables are native.
1805  */
1806 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1807 {
1808         pud_t *l3;
1809         pmd_t *l2;
1810         unsigned long addr[3];
1811         unsigned long pt_base, pt_end;
1812         unsigned i;
1813
1814         /* max_pfn_mapped is the last pfn mapped in the initial memory
1815          * mappings. Considering that on Xen after the kernel mappings we
1816          * have the mappings of some pages that don't exist in pfn space, we
1817          * set max_pfn_mapped to the last real pfn mapped. */
1818         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->mfn_list));
1819
1820         pt_base = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base));
1821         pt_end = pt_base + xen_start_info->nr_pt_frames;
1822
1823         /* Zap identity mapping */
1824         init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
1825
1826         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1827                 /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
1828                 /* L4[272] -> level3_ident_pgt
1829                  * L4[511] -> level3_kernel_pgt */
1830                 convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
1831
1832                 /* L3_i[0] -> level2_ident_pgt */
1833                 convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
1834                 /* L3_k[510] -> level2_kernel_pgt
1835                  * L3_k[511] -> level2_fixmap_pgt */
1836                 convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
1837
1838                 /* L3_k[511][506] -> level1_fixmap_pgt */
1839                 convert_pfn_mfn(level2_fixmap_pgt);
1840         }
1841         /* We get [511][511] and have Xen's version of level2_kernel_pgt */
1842         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
1843         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
1844
1845         addr[0] = (unsigned long)pgd;
1846         addr[1] = (unsigned long)l3;
1847         addr[2] = (unsigned long)l2;
1848         /* Graft it onto L4[272][0]. Note that we creating an aliasing problem:
1849          * Both L4[272][0] and L4[511][510] have entries that point to the same
1850          * L2 (PMD) tables. Meaning that if you modify it in __va space
1851          * it will be also modified in the __ka space! (But if you just
1852          * modify the PMD table to point to other PTE's or none, then you
1853          * are OK - which is what cleanup_highmap does) */
1854         copy_page(level2_ident_pgt, l2);
1855         /* Graft it onto L4[511][510] */
1856         copy_page(level2_kernel_pgt, l2);
1857
1858         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
1859                 /* Make pagetable pieces RO */
1860                 set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1861                 set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1862                 set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1863                 set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
1864                 set_page_prot(level2_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1865                 set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1866                 set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1867                 set_page_prot(level1_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
1868
1869                 /* Pin down new L4 */
1870                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
1871                                   PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
1872
1873                 /* Unpin Xen-provided one */
1874                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1875
1876                 /*
1877                  * At this stage there can be no user pgd, and no page
1878                  * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
1879                  * pgd.
1880                  */
1881                 xen_mc_batch();
1882                 __xen_write_cr3(true, __pa(init_level4_pgt));
1883                 xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
1884         } else
1885                 native_write_cr3(__pa(init_level4_pgt));
1886
1887         /* We can't that easily rip out L3 and L2, as the Xen pagetables are
1888          * set out this way: [L4], [L1], [L2], [L3], [L1], [L1] ...  for
1889          * the initial domain. For guests using the toolstack, they are in:
1890          * [L4], [L3], [L2], [L1], [L1], order .. So for dom0 we can only
1891          * rip out the [L4] (pgd), but for guests we shave off three pages.
1892          */
1893         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(addr); i++)
1894                 check_pt_base(&pt_base, &pt_end, addr[i]);
1895
1896         /* Our (by three pages) smaller Xen pagetable that we are using */
1897         memblock_reserve(PFN_PHYS(pt_base), (pt_end - pt_base) * PAGE_SIZE);
1898         /* Revector the xen_start_info */
1899         xen_start_info = (struct start_info *)__va(__pa(xen_start_info));
1900 }
1901 #else   /* !CONFIG_X86_64 */
1902 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, initial_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1903 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, swapper_kernel_pmd, PTRS_PER_PMD);
1904
1905 static void __init xen_write_cr3_init(unsigned long cr3)
1906 {
1907         unsigned long pfn = PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir));
1908
1909         BUG_ON(read_cr3() != __pa(initial_page_table));
1910         BUG_ON(cr3 != __pa(swapper_pg_dir));
1911
1912         /*
1913          * We are switching to swapper_pg_dir for the first time (from
1914          * initial_page_table) and therefore need to mark that page
1915          * read-only and then pin it.
1916          *
1917          * Xen disallows sharing of kernel PMDs for PAE
1918          * guests. Therefore we must copy the kernel PMD from
1919          * initial_page_table into a new kernel PMD to be used in
1920          * swapper_pg_dir.
1921          */
1922         swapper_kernel_pmd =
1923                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1924         copy_page(swapper_kernel_pmd, initial_kernel_pmd);
1925         swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1926                 __pgd(__pa(swapper_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1927         set_page_prot(swapper_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1928
1929         set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
1930         xen_write_cr3(cr3);
1931         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, pfn);
1932
1933         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
1934                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1935         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL);
1936         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL);
1937
1938         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
1939 }
1940
1941 void __init xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd, unsigned long max_pfn)
1942 {
1943         pmd_t *kernel_pmd;
1944
1945         initial_kernel_pmd =
1946                 extend_brk(sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
1947
1948         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
1949                                   xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
1950                                   512*1024);
1951
1952         kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
1953         copy_page(initial_kernel_pmd, kernel_pmd);
1954
1955         xen_map_identity_early(initial_kernel_pmd, max_pfn);
1956
1957         copy_page(initial_page_table, pgd);
1958         initial_page_table[KERNEL_PGD_BOUNDARY] =
1959                 __pgd(__pa(initial_kernel_pmd) | _PAGE_PRESENT);
1960
1961         set_page_prot(initial_kernel_pmd, PAGE_KERNEL_RO);
1962         set_page_prot(initial_page_table, PAGE_KERNEL_RO);
1963         set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
1964
1965         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1966
1967         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE,
1968                           PFN_DOWN(__pa(initial_page_table)));
1969         xen_write_cr3(__pa(initial_page_table));
1970
1971         memblock_reserve(__pa(xen_start_info->pt_base),
1972                          xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE);
1973 }
1974 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1975
1976 static unsigned char dummy_mapping[PAGE_SIZE] __page_aligned_bss;
1977
1978 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
1979 {
1980         pte_t pte;
1981
1982         phys >>= PAGE_SHIFT;
1983
1984         switch (idx) {
1985         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
1986         case FIX_RO_IDT:
1987 #ifdef CONFIG_X86_32
1988         case FIX_WP_TEST:
1989 # ifdef CONFIG_HIGHMEM
1990         case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
1991 # endif
1992 #elif defined(CONFIG_X86_VSYSCALL_EMULATION)
1993         case VSYSCALL_PAGE:
1994 #endif
1995         case FIX_TEXT_POKE0:
1996         case FIX_TEXT_POKE1:
1997                 /* All local page mappings */
1998                 pte = pfn_pte(phys, prot);
1999                 break;
2000
2001 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2002         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
2003                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2004                 break;
2005 #endif
2006
2007 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
2008         case FIX_IO_APIC_BASE_0 ... FIX_IO_APIC_BASE_END:
2009                 /*
2010                  * We just don't map the IO APIC - all access is via
2011                  * hypercalls.  Keep the address in the pte for reference.
2012                  */
2013                 pte = pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(dummy_mapping)), PAGE_KERNEL);
2014                 break;
2015 #endif
2016
2017         case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
2018                 /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
2019                    IO domain */
2020                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2021                 break;
2022
2023         default:
2024                 /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
2025                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2026                 break;
2027         }
2028
2029         __native_set_fixmap(idx, pte);
2030
2031 #ifdef CONFIG_X86_VSYSCALL_EMULATION
2032         /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
2033            pagetable vsyscall mapping. */
2034         if (idx == VSYSCALL_PAGE) {
2035                 unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
2036                 set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
2037         }
2038 #endif
2039 }
2040
2041 static void __init xen_post_allocator_init(void)
2042 {
2043         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2044                 return;
2045
2046         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
2047         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
2048         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
2049 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2050         pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
2051 #endif
2052
2053         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
2054            (which it hasn't) */
2055         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
2056         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
2057         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
2058         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
2059 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2060         pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
2061         pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
2062 #endif
2063
2064 #ifdef CONFIG_X86_64
2065         pv_mmu_ops.write_cr3 = &xen_write_cr3;
2066         SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
2067 #endif
2068         xen_mark_init_mm_pinned();
2069 }
2070
2071 static void xen_leave_lazy_mmu(void)
2072 {
2073         preempt_disable();
2074         xen_mc_flush();
2075         paravirt_leave_lazy_mmu();
2076         preempt_enable();
2077 }
2078
2079 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initconst = {
2080         .read_cr2 = xen_read_cr2,
2081         .write_cr2 = xen_write_cr2,
2082
2083         .read_cr3 = xen_read_cr3,
2084         .write_cr3 = xen_write_cr3_init,
2085
2086         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
2087         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
2088         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
2089         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
2090
2091         .pte_update = paravirt_nop,
2092         .pte_update_defer = paravirt_nop,
2093
2094         .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
2095         .pgd_free = xen_pgd_free,
2096
2097         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
2098         .release_pte = xen_release_pte_init,
2099         .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
2100         .release_pmd = xen_release_pmd_init,
2101
2102         .set_pte = xen_set_pte_init,
2103         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
2104         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
2105
2106         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
2107         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
2108
2109         .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
2110         .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
2111
2112         .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
2113         .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
2114
2115 #ifdef CONFIG_X86_PAE
2116         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
2117         .pte_clear = xen_pte_clear,
2118         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
2119 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
2120         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
2121
2122         .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
2123         .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
2124
2125 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2126         .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
2127         .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
2128         .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
2129
2130         .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
2131         .release_pud = xen_release_pmd_init,
2132 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
2133
2134         .activate_mm = xen_activate_mm,
2135         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
2136         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
2137
2138         .lazy_mode = {
2139                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
2140                 .leave = xen_leave_lazy_mmu,
2141                 .flush = paravirt_flush_lazy_mmu,
2142         },
2143
2144         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
2145 };
2146
2147 void __init xen_init_mmu_ops(void)
2148 {
2149         x86_init.paging.pagetable_init = xen_pagetable_init;
2150
2151         /* Optimization - we can use the HVM one but it has no idea which
2152          * VCPUs are descheduled - which means that it will needlessly IPI
2153          * them. Xen knows so let it do the job.
2154          */
2155         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2156                 pv_mmu_ops.flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others;
2157                 return;
2158         }
2159         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
2160
2161         memset(dummy_mapping, 0xff, PAGE_SIZE);
2162 }
2163
2164 /* Protected by xen_reservation_lock. */
2165 #define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
2166 static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
2167
2168 #define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
2169 static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
2170                                 unsigned long *in_frames,
2171                                 unsigned long *out_frames)
2172 {
2173         int i;
2174         struct multicall_space mcs;
2175
2176         xen_mc_batch();
2177         for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2178                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2179
2180                 if (in_frames)
2181                         in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
2182
2183                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
2184                 __set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
2185
2186                 if (out_frames)
2187                         out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
2188         }
2189         xen_mc_issue(0);
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
2194  * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
2195  * mfn.
2196  */
2197 static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
2198                                      unsigned long *mfns,
2199                                      unsigned long first_mfn)
2200 {
2201         unsigned i, limit;
2202         unsigned long mfn;
2203
2204         xen_mc_batch();
2205
2206         limit = 1u << order;
2207         for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2208                 struct multicall_space mcs;
2209                 unsigned flags;
2210
2211                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2212                 if (mfns)
2213                         mfn = mfns[i];
2214                 else
2215                         mfn = first_mfn + i;
2216
2217                 if (i < (limit - 1))
2218                         flags = 0;
2219                 else {
2220                         if (order == 0)
2221                                 flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
2222                         else
2223                                 flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
2224                 }
2225
2226                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
2227                                 mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
2228
2229                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
2230         }
2231
2232         xen_mc_issue(0);
2233 }
2234
2235 /*
2236  * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
2237  * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
2238  * input, and populates mfns as output.
2239  *
2240  * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
2241  * satisfy the request or not.
2242  */
2243 static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
2244                                unsigned long *pfns_in,
2245                                unsigned long extents_out,
2246                                unsigned int order_out,
2247                                unsigned long *mfns_out,
2248                                unsigned int address_bits)
2249 {
2250         long rc;
2251         int success;
2252
2253         struct xen_memory_exchange exchange = {
2254                 .in = {
2255                         .nr_extents   = extents_in,
2256                         .extent_order = order_in,
2257                         .extent_start = pfns_in,
2258                         .domid        = DOMID_SELF
2259                 },
2260                 .out = {
2261                         .nr_extents   = extents_out,
2262                         .extent_order = order_out,
2263                         .extent_start = mfns_out,
2264                         .address_bits = address_bits,
2265                         .domid        = DOMID_SELF
2266                 }
2267         };
2268
2269         BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
2270
2271         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
2272         success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
2273
2274         BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
2275         BUG_ON(success && (rc != 0));
2276
2277         return success;
2278 }
2279
2280 int xen_create_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order,
2281                                  unsigned int address_bits,
2282                                  dma_addr_t *dma_handle)
2283 {
2284         unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
2285         unsigned long  flags;
2286         int            success;
2287         unsigned long vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2288
2289         /*
2290          * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
2291          * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
2292          * this function are redundant and can be ignored.
2293          */
2294
2295         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2296                 return 0;
2297
2298         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2299                 return -ENOMEM;
2300
2301         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2302
2303         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2304
2305         /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
2306         xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
2307
2308         /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
2309         out_frame = virt_to_pfn(vstart);
2310         success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
2311                                       1, order, &out_frame,
2312                                       address_bits);
2313
2314         /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
2315         if (success)
2316                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
2317         else
2318                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
2319
2320         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2321
2322         *dma_handle = virt_to_machine(vstart).maddr;
2323         return success ? 0 : -ENOMEM;
2324 }
2325 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
2326
2327 void xen_destroy_contiguous_region(phys_addr_t pstart, unsigned int order)
2328 {
2329         unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
2330         unsigned long  flags;
2331         int success;
2332         unsigned long vstart;
2333
2334         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2335                 return;
2336
2337         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2338                 return;
2339
2340         vstart = (unsigned long)phys_to_virt(pstart);
2341         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2342
2343         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2344
2345         /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
2346         in_frame = virt_to_mfn(vstart);
2347
2348         /* 2. Zap current PTEs. */
2349         xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
2350
2351         /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
2352         success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
2353                                         0, out_frames, 0);
2354
2355         /* 4. Map new pages in place of old pages. */
2356         if (success)
2357                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
2358         else
2359                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
2360
2361         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2362 }
2363 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
2364
2365 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
2366 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2367 /*
2368  * This function is used in two contexts:
2369  * - the kdump kernel has to check whether a pfn of the crashed kernel
2370  *   was a ballooned page. vmcore is using this function to decide
2371  *   whether to access a pfn of the crashed kernel.
2372  * - the kexec kernel has to check whether a pfn was ballooned by the
2373  *   previous kernel. If the pfn is ballooned, handle it properly.
2374  * Returns 0 if the pfn is not backed by a RAM page, the caller may
2375  * handle the pfn special in this case.
2376  */
2377 static int xen_oldmem_pfn_is_ram(unsigned long pfn)
2378 {
2379         struct xen_hvm_get_mem_type a = {
2380                 .domid = DOMID_SELF,
2381                 .pfn = pfn,
2382         };
2383         int ram;
2384
2385         if (HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_get_mem_type, &a))
2386                 return -ENXIO;
2387
2388         switch (a.mem_type) {
2389                 case HVMMEM_mmio_dm:
2390                         ram = 0;
2391                         break;
2392                 case HVMMEM_ram_rw:
2393                 case HVMMEM_ram_ro:
2394                 default:
2395                         ram = 1;
2396                         break;
2397         }
2398
2399         return ram;
2400 }
2401 #endif
2402
2403 static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
2404 {
2405         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2406         int rc;
2407
2408         a.domid = DOMID_SELF;
2409         a.gpa = __pa(mm->pgd);
2410         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2411         WARN_ON_ONCE(rc < 0);
2412 }
2413
2414 static int is_pagetable_dying_supported(void)
2415 {
2416         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2417         int rc = 0;
2418
2419         a.domid = DOMID_SELF;
2420         a.gpa = 0x00;
2421         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2422         if (rc < 0) {
2423                 printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
2424                 return 0;
2425         }
2426         return 1;
2427 }
2428
2429 void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
2430 {
2431         if (is_pagetable_dying_supported())
2432                 pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
2433 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
2434         register_oldmem_pfn_is_ram(&xen_oldmem_pfn_is_ram);
2435 #endif
2436 }
2437 #endif
2438
2439 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2440 /*
2441  * Map foreign gfn (fgfn), to local pfn (lpfn). This for the user
2442  * space creating new guest on pvh dom0 and needing to map domU pages.
2443  */
2444 static int xlate_add_to_p2m(unsigned long lpfn, unsigned long fgfn,
2445                             unsigned int domid)
2446 {
2447         int rc, err = 0;
2448         xen_pfn_t gpfn = lpfn;
2449         xen_ulong_t idx = fgfn;
2450
2451         struct xen_add_to_physmap_range xatp = {
2452                 .domid = DOMID_SELF,
2453                 .foreign_domid = domid,
2454                 .size = 1,
2455                 .space = XENMAPSPACE_gmfn_foreign,
2456         };
2457         set_xen_guest_handle(xatp.idxs, &idx);
2458         set_xen_guest_handle(xatp.gpfns, &gpfn);
2459         set_xen_guest_handle(xatp.errs, &err);
2460
2461         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_add_to_physmap_range, &xatp);
2462         if (rc < 0)
2463                 return rc;
2464         return err;
2465 }
2466
2467 static int xlate_remove_from_p2m(unsigned long spfn, int count)
2468 {
2469         struct xen_remove_from_physmap xrp;
2470         int i, rc;
2471
2472         for (i = 0; i < count; i++) {
2473                 xrp.domid = DOMID_SELF;
2474                 xrp.gpfn = spfn+i;
2475                 rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_remove_from_physmap, &xrp);
2476                 if (rc)
2477                         break;
2478         }
2479         return rc;
2480 }
2481
2482 struct xlate_remap_data {
2483         unsigned long fgfn; /* foreign domain's gfn */
2484         pgprot_t prot;
2485         domid_t  domid;
2486         int index;
2487         struct page **pages;
2488 };
2489
2490 static int xlate_map_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token, unsigned long addr,
2491                             void *data)
2492 {
2493         int rc;
2494         struct xlate_remap_data *remap = data;
2495         unsigned long pfn = page_to_pfn(remap->pages[remap->index++]);
2496         pte_t pteval = pte_mkspecial(pfn_pte(pfn, remap->prot));
2497
2498         rc = xlate_add_to_p2m(pfn, remap->fgfn, remap->domid);
2499         if (rc)
2500                 return rc;
2501         native_set_pte(ptep, pteval);
2502
2503         return 0;
2504 }
2505
2506 static int xlate_remap_gfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2507                                  unsigned long addr, unsigned long mfn,
2508                                  int nr, pgprot_t prot, unsigned domid,
2509                                  struct page **pages)
2510 {
2511         int err;
2512         struct xlate_remap_data pvhdata;
2513
2514         BUG_ON(!pages);
2515
2516         pvhdata.fgfn = mfn;
2517         pvhdata.prot = prot;
2518         pvhdata.domid = domid;
2519         pvhdata.index = 0;
2520         pvhdata.pages = pages;
2521         err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, nr << PAGE_SHIFT,
2522                                   xlate_map_pte_fn, &pvhdata);
2523         flush_tlb_all();
2524         return err;
2525 }
2526 #endif
2527
2528 #define REMAP_BATCH_SIZE 16
2529
2530 struct remap_data {
2531         unsigned long mfn;
2532         pgprot_t prot;
2533         struct mmu_update *mmu_update;
2534 };
2535
2536 static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
2537                                  unsigned long addr, void *data)
2538 {
2539         struct remap_data *rmd = data;
2540         pte_t pte = pte_mkspecial(mfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
2541
2542         rmd->mmu_update->ptr = virt_to_machine(ptep).maddr;
2543         rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
2544         rmd->mmu_update++;
2545
2546         return 0;
2547 }
2548
2549 int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2550                                unsigned long addr,
2551                                xen_pfn_t mfn, int nr,
2552                                pgprot_t prot, unsigned domid,
2553                                struct page **pages)
2554
2555 {
2556         struct remap_data rmd;
2557         struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
2558         int batch;
2559         unsigned long range;
2560         int err = 0;
2561
2562         BUG_ON(!((vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_IO)) == (VM_PFNMAP | VM_IO)));
2563
2564         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
2565 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2566                 /* We need to update the local page tables and the xen HAP */
2567                 return xlate_remap_gfn_range(vma, addr, mfn, nr, prot,
2568                                              domid, pages);
2569 #else
2570                 return -EINVAL;
2571 #endif
2572         }
2573
2574         rmd.mfn = mfn;
2575         rmd.prot = prot;
2576
2577         while (nr) {
2578                 batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
2579                 range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
2580
2581                 rmd.mmu_update = mmu_update;
2582                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
2583                                           remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
2584                 if (err)
2585                         goto out;
2586
2587                 err = HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid);
2588                 if (err < 0)
2589                         goto out;
2590
2591                 nr -= batch;
2592                 addr += range;
2593         }
2594
2595         err = 0;
2596 out:
2597
2598         xen_flush_tlb_all();
2599
2600         return err;
2601 }
2602 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);
2603
2604 /* Returns: 0 success */
2605 int xen_unmap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2606                                int numpgs, struct page **pages)
2607 {
2608         if (!pages || !xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2609                 return 0;
2610
2611 #ifdef CONFIG_XEN_PVH
2612         while (numpgs--) {
2613                 /*
2614                  * The mmu has already cleaned up the process mmu
2615                  * resources at this point (lookup_address will return
2616                  * NULL).
2617                  */
2618                 unsigned long pfn = page_to_pfn(pages[numpgs]);
2619
2620                 xlate_remove_from_p2m(pfn, 1);
2621         }
2622         /*
2623          * We don't need to flush tlbs because as part of
2624          * xlate_remove_from_p2m, the hypervisor will do tlb flushes
2625          * after removing the p2m entries from the EPT/NPT
2626          */
2627         return 0;
2628 #else
2629         return -EINVAL;
2630 #endif
2631 }
2632 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unmap_domain_mfn_range);