Merge branches 'upstream/xenfs' and 'upstream/core' of git://git.kernel.org/pub/scm...
[linux-2.6.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
50 #include <asm/pgtable.h>
51 #include <asm/tlbflush.h>
52 #include <asm/fixmap.h>
53 #include <asm/mmu_context.h>
54 #include <asm/setup.h>
55 #include <asm/paravirt.h>
56 #include <asm/e820.h>
57 #include <asm/linkage.h>
58 #include <asm/page.h>
59 #include <asm/init.h>
60 #include <asm/pat.h>
61
62 #include <asm/xen/hypercall.h>
63 #include <asm/xen/hypervisor.h>
64
65 #include <xen/xen.h>
66 #include <xen/page.h>
67 #include <xen/interface/xen.h>
68 #include <xen/interface/hvm/hvm_op.h>
69 #include <xen/interface/version.h>
70 #include <xen/interface/memory.h>
71 #include <xen/hvc-console.h>
72
73 #include "multicalls.h"
74 #include "mmu.h"
75 #include "debugfs.h"
76
77 #define MMU_UPDATE_HISTO        30
78
79 /*
80  * Protects atomic reservation decrease/increase against concurrent increases.
81  * Also protects non-atomic updates of current_pages and driver_pages, and
82  * balloon lists.
83  */
84 DEFINE_SPINLOCK(xen_reservation_lock);
85
86 #ifdef CONFIG_XEN_DEBUG_FS
87
88 static struct {
89         u32 pgd_update;
90         u32 pgd_update_pinned;
91         u32 pgd_update_batched;
92
93         u32 pud_update;
94         u32 pud_update_pinned;
95         u32 pud_update_batched;
96
97         u32 pmd_update;
98         u32 pmd_update_pinned;
99         u32 pmd_update_batched;
100
101         u32 pte_update;
102         u32 pte_update_pinned;
103         u32 pte_update_batched;
104
105         u32 mmu_update;
106         u32 mmu_update_extended;
107         u32 mmu_update_histo[MMU_UPDATE_HISTO];
108
109         u32 prot_commit;
110         u32 prot_commit_batched;
111
112         u32 set_pte_at;
113         u32 set_pte_at_batched;
114         u32 set_pte_at_pinned;
115         u32 set_pte_at_current;
116         u32 set_pte_at_kernel;
117 } mmu_stats;
118
119 static u8 zero_stats;
120
121 static inline void check_zero(void)
122 {
123         if (unlikely(zero_stats)) {
124                 memset(&mmu_stats, 0, sizeof(mmu_stats));
125                 zero_stats = 0;
126         }
127 }
128
129 #define ADD_STATS(elem, val)                    \
130         do { check_zero(); mmu_stats.elem += (val); } while(0)
131
132 #else  /* !CONFIG_XEN_DEBUG_FS */
133
134 #define ADD_STATS(elem, val)    do { (void)(val); } while(0)
135
136 #endif /* CONFIG_XEN_DEBUG_FS */
137
138
139 /*
140  * Identity map, in addition to plain kernel map.  This needs to be
141  * large enough to allocate page table pages to allocate the rest.
142  * Each page can map 2MB.
143  */
144 #define LEVEL1_IDENT_ENTRIES    (PTRS_PER_PTE * 4)
145 static RESERVE_BRK_ARRAY(pte_t, level1_ident_pgt, LEVEL1_IDENT_ENTRIES);
146
147 #ifdef CONFIG_X86_64
148 /* l3 pud for userspace vsyscall mapping */
149 static pud_t level3_user_vsyscall[PTRS_PER_PUD] __page_aligned_bss;
150 #endif /* CONFIG_X86_64 */
151
152 /*
153  * Note about cr3 (pagetable base) values:
154  *
155  * xen_cr3 contains the current logical cr3 value; it contains the
156  * last set cr3.  This may not be the current effective cr3, because
157  * its update may be being lazily deferred.  However, a vcpu looking
158  * at its own cr3 can use this value knowing that it everything will
159  * be self-consistent.
160  *
161  * xen_current_cr3 contains the actual vcpu cr3; it is set once the
162  * hypercall to set the vcpu cr3 is complete (so it may be a little
163  * out of date, but it will never be set early).  If one vcpu is
164  * looking at another vcpu's cr3 value, it should use this variable.
165  */
166 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_cr3);  /* cr3 stored as physaddr */
167 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, xen_current_cr3);  /* actual vcpu cr3 */
168
169
170 /*
171  * Just beyond the highest usermode address.  STACK_TOP_MAX has a
172  * redzone above it, so round it up to a PGD boundary.
173  */
174 #define USER_LIMIT      ((STACK_TOP_MAX + PGDIR_SIZE - 1) & PGDIR_MASK)
175
176 /*
177  * Xen leaves the responsibility for maintaining p2m mappings to the
178  * guests themselves, but it must also access and update the p2m array
179  * during suspend/resume when all the pages are reallocated.
180  *
181  * The p2m table is logically a flat array, but we implement it as a
182  * three-level tree to allow the address space to be sparse.
183  *
184  *                               Xen
185  *                                |
186  *     p2m_top              p2m_top_mfn
187  *       /  \                   /   \
188  * p2m_mid p2m_mid      p2m_mid_mfn p2m_mid_mfn
189  *    / \      / \         /           /
190  *  p2m p2m p2m p2m p2m p2m p2m ...
191  *
192  * The p2m_mid_mfn pages are mapped by p2m_top_mfn_p.
193  *
194  * The p2m_top and p2m_top_mfn levels are limited to 1 page, so the
195  * maximum representable pseudo-physical address space is:
196  *  P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE pages
197  *
198  * P2M_PER_PAGE depends on the architecture, as a mfn is always
199  * unsigned long (8 bytes on 64-bit, 4 bytes on 32), leading to
200  * 512 and 1024 entries respectively. 
201  */
202
203 unsigned long xen_max_p2m_pfn __read_mostly;
204
205 #define P2M_PER_PAGE            (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long))
206 #define P2M_MID_PER_PAGE        (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long *))
207 #define P2M_TOP_PER_PAGE        (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long **))
208
209 #define MAX_P2M_PFN             (P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE)
210
211 /* Placeholders for holes in the address space */
212 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_missing, P2M_PER_PAGE);
213 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long *, p2m_mid_missing, P2M_MID_PER_PAGE);
214 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_mid_missing_mfn, P2M_MID_PER_PAGE);
215
216 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long **, p2m_top, P2M_TOP_PER_PAGE);
217 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_top_mfn, P2M_TOP_PER_PAGE);
218 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long *, p2m_top_mfn_p, P2M_TOP_PER_PAGE);
219
220 RESERVE_BRK(p2m_mid, PAGE_SIZE * (MAX_DOMAIN_PAGES / (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE)));
221 RESERVE_BRK(p2m_mid_mfn, PAGE_SIZE * (MAX_DOMAIN_PAGES / (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE)));
222
223 static inline unsigned p2m_top_index(unsigned long pfn)
224 {
225         BUG_ON(pfn >= MAX_P2M_PFN);
226         return pfn / (P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE);
227 }
228
229 static inline unsigned p2m_mid_index(unsigned long pfn)
230 {
231         return (pfn / P2M_PER_PAGE) % P2M_MID_PER_PAGE;
232 }
233
234 static inline unsigned p2m_index(unsigned long pfn)
235 {
236         return pfn % P2M_PER_PAGE;
237 }
238
239 static void p2m_top_init(unsigned long ***top)
240 {
241         unsigned i;
242
243         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
244                 top[i] = p2m_mid_missing;
245 }
246
247 static void p2m_top_mfn_init(unsigned long *top)
248 {
249         unsigned i;
250
251         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
252                 top[i] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
253 }
254
255 static void p2m_top_mfn_p_init(unsigned long **top)
256 {
257         unsigned i;
258
259         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
260                 top[i] = p2m_mid_missing_mfn;
261 }
262
263 static void p2m_mid_init(unsigned long **mid)
264 {
265         unsigned i;
266
267         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
268                 mid[i] = p2m_missing;
269 }
270
271 static void p2m_mid_mfn_init(unsigned long *mid)
272 {
273         unsigned i;
274
275         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
276                 mid[i] = virt_to_mfn(p2m_missing);
277 }
278
279 static void p2m_init(unsigned long *p2m)
280 {
281         unsigned i;
282
283         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
284                 p2m[i] = INVALID_P2M_ENTRY;
285 }
286
287 /*
288  * Build the parallel p2m_top_mfn and p2m_mid_mfn structures
289  *
290  * This is called both at boot time, and after resuming from suspend:
291  * - At boot time we're called very early, and must use extend_brk()
292  *   to allocate memory.
293  *
294  * - After resume we're called from within stop_machine, but the mfn
295  *   tree should alreay be completely allocated.
296  */
297 void xen_build_mfn_list_list(void)
298 {
299         unsigned long pfn;
300
301         /* Pre-initialize p2m_top_mfn to be completely missing */
302         if (p2m_top_mfn == NULL) {
303                 p2m_mid_missing_mfn = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
304                 p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn);
305
306                 p2m_top_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
307                 p2m_top_mfn_p_init(p2m_top_mfn_p);
308
309                 p2m_top_mfn = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
310                 p2m_top_mfn_init(p2m_top_mfn);
311         } else {
312                 /* Reinitialise, mfn's all change after migration */
313                 p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn);
314         }
315
316         for (pfn = 0; pfn < xen_max_p2m_pfn; pfn += P2M_PER_PAGE) {
317                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
318                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
319                 unsigned long **mid;
320                 unsigned long *mid_mfn_p;
321
322                 mid = p2m_top[topidx];
323                 mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
324
325                 /* Don't bother allocating any mfn mid levels if
326                  * they're just missing, just update the stored mfn,
327                  * since all could have changed over a migrate.
328                  */
329                 if (mid == p2m_mid_missing) {
330                         BUG_ON(mididx);
331                         BUG_ON(mid_mfn_p != p2m_mid_missing_mfn);
332                         p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
333                         pfn += (P2M_MID_PER_PAGE - 1) * P2M_PER_PAGE;
334                         continue;
335                 }
336
337                 if (mid_mfn_p == p2m_mid_missing_mfn) {
338                         /*
339                          * XXX boot-time only!  We should never find
340                          * missing parts of the mfn tree after
341                          * runtime.  extend_brk() will BUG if we call
342                          * it too late.
343                          */
344                         mid_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
345                         p2m_mid_mfn_init(mid_mfn_p);
346
347                         p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn_p;
348                 }
349
350                 p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(mid_mfn_p);
351                 mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(mid[mididx]);
352         }
353 }
354
355 void xen_setup_mfn_list_list(void)
356 {
357         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
358
359         HYPERVISOR_shared_info->arch.pfn_to_mfn_frame_list_list =
360                 virt_to_mfn(p2m_top_mfn);
361         HYPERVISOR_shared_info->arch.max_pfn = xen_max_p2m_pfn;
362 }
363
364 /* Set up p2m_top to point to the domain-builder provided p2m pages */
365 void __init xen_build_dynamic_phys_to_machine(void)
366 {
367         unsigned long *mfn_list = (unsigned long *)xen_start_info->mfn_list;
368         unsigned long max_pfn = min(MAX_DOMAIN_PAGES, xen_start_info->nr_pages);
369         unsigned long pfn;
370
371         xen_max_p2m_pfn = max_pfn;
372
373         p2m_missing = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
374         p2m_init(p2m_missing);
375
376         p2m_mid_missing = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
377         p2m_mid_init(p2m_mid_missing);
378
379         p2m_top = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
380         p2m_top_init(p2m_top);
381
382         /*
383          * The domain builder gives us a pre-constructed p2m array in
384          * mfn_list for all the pages initially given to us, so we just
385          * need to graft that into our tree structure.
386          */
387         for (pfn = 0; pfn < max_pfn; pfn += P2M_PER_PAGE) {
388                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
389                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
390
391                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing) {
392                         unsigned long **mid = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
393                         p2m_mid_init(mid);
394
395                         p2m_top[topidx] = mid;
396                 }
397
398                 p2m_top[topidx][mididx] = &mfn_list[pfn];
399         }
400 }
401
402 unsigned long get_phys_to_machine(unsigned long pfn)
403 {
404         unsigned topidx, mididx, idx;
405
406         if (unlikely(pfn >= MAX_P2M_PFN))
407                 return INVALID_P2M_ENTRY;
408
409         topidx = p2m_top_index(pfn);
410         mididx = p2m_mid_index(pfn);
411         idx = p2m_index(pfn);
412
413         return p2m_top[topidx][mididx][idx];
414 }
415 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_phys_to_machine);
416
417 static void *alloc_p2m_page(void)
418 {
419         return (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT);
420 }
421
422 static void free_p2m_page(void *p)
423 {
424         free_page((unsigned long)p);
425 }
426
427 /* 
428  * Fully allocate the p2m structure for a given pfn.  We need to check
429  * that both the top and mid levels are allocated, and make sure the
430  * parallel mfn tree is kept in sync.  We may race with other cpus, so
431  * the new pages are installed with cmpxchg; if we lose the race then
432  * simply free the page we allocated and use the one that's there.
433  */
434 static bool alloc_p2m(unsigned long pfn)
435 {
436         unsigned topidx, mididx;
437         unsigned long ***top_p, **mid;
438         unsigned long *top_mfn_p, *mid_mfn;
439
440         topidx = p2m_top_index(pfn);
441         mididx = p2m_mid_index(pfn);
442
443         top_p = &p2m_top[topidx];
444         mid = *top_p;
445
446         if (mid == p2m_mid_missing) {
447                 /* Mid level is missing, allocate a new one */
448                 mid = alloc_p2m_page();
449                 if (!mid)
450                         return false;
451
452                 p2m_mid_init(mid);
453
454                 if (cmpxchg(top_p, p2m_mid_missing, mid) != p2m_mid_missing)
455                         free_p2m_page(mid);
456         }
457
458         top_mfn_p = &p2m_top_mfn[topidx];
459         mid_mfn = p2m_top_mfn_p[topidx];
460
461         BUG_ON(virt_to_mfn(mid_mfn) != *top_mfn_p);
462
463         if (mid_mfn == p2m_mid_missing_mfn) {
464                 /* Separately check the mid mfn level */
465                 unsigned long missing_mfn;
466                 unsigned long mid_mfn_mfn;
467
468                 mid_mfn = alloc_p2m_page();
469                 if (!mid_mfn)
470                         return false;
471
472                 p2m_mid_mfn_init(mid_mfn);
473
474                 missing_mfn = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
475                 mid_mfn_mfn = virt_to_mfn(mid_mfn);
476                 if (cmpxchg(top_mfn_p, missing_mfn, mid_mfn_mfn) != missing_mfn)
477                         free_p2m_page(mid_mfn);
478                 else
479                         p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn;
480         }
481
482         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
483                 /* p2m leaf page is missing */
484                 unsigned long *p2m;
485
486                 p2m = alloc_p2m_page();
487                 if (!p2m)
488                         return false;
489
490                 p2m_init(p2m);
491
492                 if (cmpxchg(&mid[mididx], p2m_missing, p2m) != p2m_missing)
493                         free_p2m_page(p2m);
494                 else
495                         mid_mfn[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
496         }
497
498         return true;
499 }
500
501 /* Try to install p2m mapping; fail if intermediate bits missing */
502 bool __set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
503 {
504         unsigned topidx, mididx, idx;
505
506         if (unlikely(pfn >= MAX_P2M_PFN)) {
507                 BUG_ON(mfn != INVALID_P2M_ENTRY);
508                 return true;
509         }
510
511         topidx = p2m_top_index(pfn);
512         mididx = p2m_mid_index(pfn);
513         idx = p2m_index(pfn);
514
515         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing)
516                 return mfn == INVALID_P2M_ENTRY;
517
518         p2m_top[topidx][mididx][idx] = mfn;
519
520         return true;
521 }
522
523 bool set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
524 {
525         if (unlikely(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))) {
526                 BUG_ON(pfn != mfn && mfn != INVALID_P2M_ENTRY);
527                 return true;
528         }
529
530         if (unlikely(!__set_phys_to_machine(pfn, mfn)))  {
531                 if (!alloc_p2m(pfn))
532                         return false;
533
534                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, mfn))
535                         return false;
536         }
537
538         return true;
539 }
540
541 unsigned long arbitrary_virt_to_mfn(void *vaddr)
542 {
543         xmaddr_t maddr = arbitrary_virt_to_machine(vaddr);
544
545         return PFN_DOWN(maddr.maddr);
546 }
547
548 xmaddr_t arbitrary_virt_to_machine(void *vaddr)
549 {
550         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
551         unsigned int level;
552         pte_t *pte;
553         unsigned offset;
554
555         /*
556          * if the PFN is in the linear mapped vaddr range, we can just use
557          * the (quick) virt_to_machine() p2m lookup
558          */
559         if (virt_addr_valid(vaddr))
560                 return virt_to_machine(vaddr);
561
562         /* otherwise we have to do a (slower) full page-table walk */
563
564         pte = lookup_address(address, &level);
565         BUG_ON(pte == NULL);
566         offset = address & ~PAGE_MASK;
567         return XMADDR(((phys_addr_t)pte_mfn(*pte) << PAGE_SHIFT) + offset);
568 }
569
570 void make_lowmem_page_readonly(void *vaddr)
571 {
572         pte_t *pte, ptev;
573         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
574         unsigned int level;
575
576         pte = lookup_address(address, &level);
577         if (pte == NULL)
578                 return;         /* vaddr missing */
579
580         ptev = pte_wrprotect(*pte);
581
582         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
583                 BUG();
584 }
585
586 void make_lowmem_page_readwrite(void *vaddr)
587 {
588         pte_t *pte, ptev;
589         unsigned long address = (unsigned long)vaddr;
590         unsigned int level;
591
592         pte = lookup_address(address, &level);
593         if (pte == NULL)
594                 return;         /* vaddr missing */
595
596         ptev = pte_mkwrite(*pte);
597
598         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(address, ptev, 0))
599                 BUG();
600 }
601
602
603 static bool xen_page_pinned(void *ptr)
604 {
605         struct page *page = virt_to_page(ptr);
606
607         return PagePinned(page);
608 }
609
610 static bool xen_iomap_pte(pte_t pte)
611 {
612         return pte_flags(pte) & _PAGE_IOMAP;
613 }
614
615 void xen_set_domain_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned domid)
616 {
617         struct multicall_space mcs;
618         struct mmu_update *u;
619
620         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*u));
621         u = mcs.args;
622
623         /* ptep might be kmapped when using 32-bit HIGHPTE */
624         u->ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptep).maddr;
625         u->val = pte_val_ma(pteval);
626
627         MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, domid);
628
629         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
630 }
631 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_set_domain_pte);
632
633 static void xen_set_iomap_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
634 {
635         xen_set_domain_pte(ptep, pteval, DOMID_IO);
636 }
637
638 static void xen_extend_mmu_update(const struct mmu_update *update)
639 {
640         struct multicall_space mcs;
641         struct mmu_update *u;
642
643         mcs = xen_mc_extend_args(__HYPERVISOR_mmu_update, sizeof(*u));
644
645         if (mcs.mc != NULL) {
646                 ADD_STATS(mmu_update_extended, 1);
647                 ADD_STATS(mmu_update_histo[mcs.mc->args[1]], -1);
648
649                 mcs.mc->args[1]++;
650
651                 if (mcs.mc->args[1] < MMU_UPDATE_HISTO)
652                         ADD_STATS(mmu_update_histo[mcs.mc->args[1]], 1);
653                 else
654                         ADD_STATS(mmu_update_histo[0], 1);
655         } else {
656                 ADD_STATS(mmu_update, 1);
657                 mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*u));
658                 MULTI_mmu_update(mcs.mc, mcs.args, 1, NULL, DOMID_SELF);
659                 ADD_STATS(mmu_update_histo[1], 1);
660         }
661
662         u = mcs.args;
663         *u = *update;
664 }
665
666 void xen_set_pmd_hyper(pmd_t *ptr, pmd_t val)
667 {
668         struct mmu_update u;
669
670         preempt_disable();
671
672         xen_mc_batch();
673
674         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
675         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
676         u.val = pmd_val_ma(val);
677         xen_extend_mmu_update(&u);
678
679         ADD_STATS(pmd_update_batched, paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_MMU);
680
681         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
682
683         preempt_enable();
684 }
685
686 void xen_set_pmd(pmd_t *ptr, pmd_t val)
687 {
688         ADD_STATS(pmd_update, 1);
689
690         /* If page is not pinned, we can just update the entry
691            directly */
692         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
693                 *ptr = val;
694                 return;
695         }
696
697         ADD_STATS(pmd_update_pinned, 1);
698
699         xen_set_pmd_hyper(ptr, val);
700 }
701
702 /*
703  * Associate a virtual page frame with a given physical page frame
704  * and protection flags for that frame.
705  */
706 void set_pte_mfn(unsigned long vaddr, unsigned long mfn, pgprot_t flags)
707 {
708         set_pte_vaddr(vaddr, mfn_pte(mfn, flags));
709 }
710
711 void xen_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
712                     pte_t *ptep, pte_t pteval)
713 {
714         if (xen_iomap_pte(pteval)) {
715                 xen_set_iomap_pte(ptep, pteval);
716                 goto out;
717         }
718
719         ADD_STATS(set_pte_at, 1);
720 //      ADD_STATS(set_pte_at_pinned, xen_page_pinned(ptep));
721         ADD_STATS(set_pte_at_current, mm == current->mm);
722         ADD_STATS(set_pte_at_kernel, mm == &init_mm);
723
724         if (mm == current->mm || mm == &init_mm) {
725                 if (paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_MMU) {
726                         struct multicall_space mcs;
727                         mcs = xen_mc_entry(0);
728
729                         MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, addr, pteval, 0);
730                         ADD_STATS(set_pte_at_batched, 1);
731                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
732                         goto out;
733                 } else
734                         if (HYPERVISOR_update_va_mapping(addr, pteval, 0) == 0)
735                                 goto out;
736         }
737         xen_set_pte(ptep, pteval);
738
739 out:    return;
740 }
741
742 pte_t xen_ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
743                                  unsigned long addr, pte_t *ptep)
744 {
745         /* Just return the pte as-is.  We preserve the bits on commit */
746         return *ptep;
747 }
748
749 void xen_ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
750                                  pte_t *ptep, pte_t pte)
751 {
752         struct mmu_update u;
753
754         xen_mc_batch();
755
756         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptep).maddr | MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD;
757         u.val = pte_val_ma(pte);
758         xen_extend_mmu_update(&u);
759
760         ADD_STATS(prot_commit, 1);
761         ADD_STATS(prot_commit_batched, paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_MMU);
762
763         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
764 }
765
766 /* Assume pteval_t is equivalent to all the other *val_t types. */
767 static pteval_t pte_mfn_to_pfn(pteval_t val)
768 {
769         if (val & _PAGE_PRESENT) {
770                 unsigned long mfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
771                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
772                 val = ((pteval_t)mfn_to_pfn(mfn) << PAGE_SHIFT) | flags;
773         }
774
775         return val;
776 }
777
778 static pteval_t pte_pfn_to_mfn(pteval_t val)
779 {
780         if (val & _PAGE_PRESENT) {
781                 unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
782                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
783                 unsigned long mfn = pfn_to_mfn(pfn);
784
785                 /*
786                  * If there's no mfn for the pfn, then just create an
787                  * empty non-present pte.  Unfortunately this loses
788                  * information about the original pfn, so
789                  * pte_mfn_to_pfn is asymmetric.
790                  */
791                 if (unlikely(mfn == INVALID_P2M_ENTRY)) {
792                         mfn = 0;
793                         flags = 0;
794                 }
795
796                 val = ((pteval_t)mfn << PAGE_SHIFT) | flags;
797         }
798
799         return val;
800 }
801
802 static pteval_t iomap_pte(pteval_t val)
803 {
804         if (val & _PAGE_PRESENT) {
805                 unsigned long pfn = (val & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
806                 pteval_t flags = val & PTE_FLAGS_MASK;
807
808                 /* We assume the pte frame number is a MFN, so
809                    just use it as-is. */
810                 val = ((pteval_t)pfn << PAGE_SHIFT) | flags;
811         }
812
813         return val;
814 }
815
816 pteval_t xen_pte_val(pte_t pte)
817 {
818         pteval_t pteval = pte.pte;
819
820         /* If this is a WC pte, convert back from Xen WC to Linux WC */
821         if ((pteval & (_PAGE_PAT | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PAT) {
822                 WARN_ON(!pat_enabled);
823                 pteval = (pteval & ~_PAGE_PAT) | _PAGE_PWT;
824         }
825
826         if (xen_initial_domain() && (pteval & _PAGE_IOMAP))
827                 return pteval;
828
829         return pte_mfn_to_pfn(pteval);
830 }
831 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pte_val);
832
833 pgdval_t xen_pgd_val(pgd_t pgd)
834 {
835         return pte_mfn_to_pfn(pgd.pgd);
836 }
837 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pgd_val);
838
839 /*
840  * Xen's PAT setup is part of its ABI, though I assume entries 6 & 7
841  * are reserved for now, to correspond to the Intel-reserved PAT
842  * types.
843  *
844  * We expect Linux's PAT set as follows:
845  *
846  * Idx  PTE flags        Linux    Xen    Default
847  * 0                     WB       WB     WB
848  * 1            PWT      WC       WT     WT
849  * 2        PCD          UC-      UC-    UC-
850  * 3        PCD PWT      UC       UC     UC
851  * 4    PAT              WB       WC     WB
852  * 5    PAT     PWT      WC       WP     WT
853  * 6    PAT PCD          UC-      UC     UC-
854  * 7    PAT PCD PWT      UC       UC     UC
855  */
856
857 void xen_set_pat(u64 pat)
858 {
859         /* We expect Linux to use a PAT setting of
860          * UC UC- WC WB (ignoring the PAT flag) */
861         WARN_ON(pat != 0x0007010600070106ull);
862 }
863
864 pte_t xen_make_pte(pteval_t pte)
865 {
866         phys_addr_t addr = (pte & PTE_PFN_MASK);
867
868         /* If Linux is trying to set a WC pte, then map to the Xen WC.
869          * If _PAGE_PAT is set, then it probably means it is really
870          * _PAGE_PSE, so avoid fiddling with the PAT mapping and hope
871          * things work out OK...
872          *
873          * (We should never see kernel mappings with _PAGE_PSE set,
874          * but we could see hugetlbfs mappings, I think.).
875          */
876         if (pat_enabled && !WARN_ON(pte & _PAGE_PAT)) {
877                 if ((pte & (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) == _PAGE_PWT)
878                         pte = (pte & ~(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) | _PAGE_PAT;
879         }
880
881         /*
882          * Unprivileged domains are allowed to do IOMAPpings for
883          * PCI passthrough, but not map ISA space.  The ISA
884          * mappings are just dummy local mappings to keep other
885          * parts of the kernel happy.
886          */
887         if (unlikely(pte & _PAGE_IOMAP) &&
888             (xen_initial_domain() || addr >= ISA_END_ADDRESS)) {
889                 pte = iomap_pte(pte);
890         } else {
891                 pte &= ~_PAGE_IOMAP;
892                 pte = pte_pfn_to_mfn(pte);
893         }
894
895         return native_make_pte(pte);
896 }
897 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pte);
898
899 pgd_t xen_make_pgd(pgdval_t pgd)
900 {
901         pgd = pte_pfn_to_mfn(pgd);
902         return native_make_pgd(pgd);
903 }
904 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pgd);
905
906 pmdval_t xen_pmd_val(pmd_t pmd)
907 {
908         return pte_mfn_to_pfn(pmd.pmd);
909 }
910 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pmd_val);
911
912 void xen_set_pud_hyper(pud_t *ptr, pud_t val)
913 {
914         struct mmu_update u;
915
916         preempt_disable();
917
918         xen_mc_batch();
919
920         /* ptr may be ioremapped for 64-bit pagetable setup */
921         u.ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptr).maddr;
922         u.val = pud_val_ma(val);
923         xen_extend_mmu_update(&u);
924
925         ADD_STATS(pud_update_batched, paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_MMU);
926
927         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
928
929         preempt_enable();
930 }
931
932 void xen_set_pud(pud_t *ptr, pud_t val)
933 {
934         ADD_STATS(pud_update, 1);
935
936         /* If page is not pinned, we can just update the entry
937            directly */
938         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
939                 *ptr = val;
940                 return;
941         }
942
943         ADD_STATS(pud_update_pinned, 1);
944
945         xen_set_pud_hyper(ptr, val);
946 }
947
948 void xen_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
949 {
950         if (xen_iomap_pte(pte)) {
951                 xen_set_iomap_pte(ptep, pte);
952                 return;
953         }
954
955         ADD_STATS(pte_update, 1);
956 //      ADD_STATS(pte_update_pinned, xen_page_pinned(ptep));
957         ADD_STATS(pte_update_batched, paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_MMU);
958
959 #ifdef CONFIG_X86_PAE
960         ptep->pte_high = pte.pte_high;
961         smp_wmb();
962         ptep->pte_low = pte.pte_low;
963 #else
964         *ptep = pte;
965 #endif
966 }
967
968 #ifdef CONFIG_X86_PAE
969 void xen_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
970 {
971         if (xen_iomap_pte(pte)) {
972                 xen_set_iomap_pte(ptep, pte);
973                 return;
974         }
975
976         set_64bit((u64 *)ptep, native_pte_val(pte));
977 }
978
979 void xen_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
980 {
981         ptep->pte_low = 0;
982         smp_wmb();              /* make sure low gets written first */
983         ptep->pte_high = 0;
984 }
985
986 void xen_pmd_clear(pmd_t *pmdp)
987 {
988         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
989 }
990 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
991
992 pmd_t xen_make_pmd(pmdval_t pmd)
993 {
994         pmd = pte_pfn_to_mfn(pmd);
995         return native_make_pmd(pmd);
996 }
997 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pmd);
998
999 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1000 pudval_t xen_pud_val(pud_t pud)
1001 {
1002         return pte_mfn_to_pfn(pud.pud);
1003 }
1004 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_pud_val);
1005
1006 pud_t xen_make_pud(pudval_t pud)
1007 {
1008         pud = pte_pfn_to_mfn(pud);
1009
1010         return native_make_pud(pud);
1011 }
1012 PV_CALLEE_SAVE_REGS_THUNK(xen_make_pud);
1013
1014 pgd_t *xen_get_user_pgd(pgd_t *pgd)
1015 {
1016         pgd_t *pgd_page = (pgd_t *)(((unsigned long)pgd) & PAGE_MASK);
1017         unsigned offset = pgd - pgd_page;
1018         pgd_t *user_ptr = NULL;
1019
1020         if (offset < pgd_index(USER_LIMIT)) {
1021                 struct page *page = virt_to_page(pgd_page);
1022                 user_ptr = (pgd_t *)page->private;
1023                 if (user_ptr)
1024                         user_ptr += offset;
1025         }
1026
1027         return user_ptr;
1028 }
1029
1030 static void __xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
1031 {
1032         struct mmu_update u;
1033
1034         u.ptr = virt_to_machine(ptr).maddr;
1035         u.val = pgd_val_ma(val);
1036         xen_extend_mmu_update(&u);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Raw hypercall-based set_pgd, intended for in early boot before
1041  * there's a page structure.  This implies:
1042  *  1. The only existing pagetable is the kernel's
1043  *  2. It is always pinned
1044  *  3. It has no user pagetable attached to it
1045  */
1046 void __init xen_set_pgd_hyper(pgd_t *ptr, pgd_t val)
1047 {
1048         preempt_disable();
1049
1050         xen_mc_batch();
1051
1052         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
1053
1054         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1055
1056         preempt_enable();
1057 }
1058
1059 void xen_set_pgd(pgd_t *ptr, pgd_t val)
1060 {
1061         pgd_t *user_ptr = xen_get_user_pgd(ptr);
1062
1063         ADD_STATS(pgd_update, 1);
1064
1065         /* If page is not pinned, we can just update the entry
1066            directly */
1067         if (!xen_page_pinned(ptr)) {
1068                 *ptr = val;
1069                 if (user_ptr) {
1070                         WARN_ON(xen_page_pinned(user_ptr));
1071                         *user_ptr = val;
1072                 }
1073                 return;
1074         }
1075
1076         ADD_STATS(pgd_update_pinned, 1);
1077         ADD_STATS(pgd_update_batched, paravirt_get_lazy_mode() == PARAVIRT_LAZY_MMU);
1078
1079         /* If it's pinned, then we can at least batch the kernel and
1080            user updates together. */
1081         xen_mc_batch();
1082
1083         __xen_set_pgd_hyper(ptr, val);
1084         if (user_ptr)
1085                 __xen_set_pgd_hyper(user_ptr, val);
1086
1087         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1088 }
1089 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
1090
1091 /*
1092  * (Yet another) pagetable walker.  This one is intended for pinning a
1093  * pagetable.  This means that it walks a pagetable and calls the
1094  * callback function on each page it finds making up the page table,
1095  * at every level.  It walks the entire pagetable, but it only bothers
1096  * pinning pte pages which are below limit.  In the normal case this
1097  * will be STACK_TOP_MAX, but at boot we need to pin up to
1098  * FIXADDR_TOP.
1099  *
1100  * For 32-bit the important bit is that we don't pin beyond there,
1101  * because then we start getting into Xen's ptes.
1102  *
1103  * For 64-bit, we must skip the Xen hole in the middle of the address
1104  * space, just after the big x86-64 virtual hole.
1105  */
1106 static int __xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1107                           int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
1108                                       enum pt_level),
1109                           unsigned long limit)
1110 {
1111         int flush = 0;
1112         unsigned hole_low, hole_high;
1113         unsigned pgdidx_limit, pudidx_limit, pmdidx_limit;
1114         unsigned pgdidx, pudidx, pmdidx;
1115
1116         /* The limit is the last byte to be touched */
1117         limit--;
1118         BUG_ON(limit >= FIXADDR_TOP);
1119
1120         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
1121                 return 0;
1122
1123         /*
1124          * 64-bit has a great big hole in the middle of the address
1125          * space, which contains the Xen mappings.  On 32-bit these
1126          * will end up making a zero-sized hole and so is a no-op.
1127          */
1128         hole_low = pgd_index(USER_LIMIT);
1129         hole_high = pgd_index(PAGE_OFFSET);
1130
1131         pgdidx_limit = pgd_index(limit);
1132 #if PTRS_PER_PUD > 1
1133         pudidx_limit = pud_index(limit);
1134 #else
1135         pudidx_limit = 0;
1136 #endif
1137 #if PTRS_PER_PMD > 1
1138         pmdidx_limit = pmd_index(limit);
1139 #else
1140         pmdidx_limit = 0;
1141 #endif
1142
1143         for (pgdidx = 0; pgdidx <= pgdidx_limit; pgdidx++) {
1144                 pud_t *pud;
1145
1146                 if (pgdidx >= hole_low && pgdidx < hole_high)
1147                         continue;
1148
1149                 if (!pgd_val(pgd[pgdidx]))
1150                         continue;
1151
1152                 pud = pud_offset(&pgd[pgdidx], 0);
1153
1154                 if (PTRS_PER_PUD > 1) /* not folded */
1155                         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pud), PT_PUD);
1156
1157                 for (pudidx = 0; pudidx < PTRS_PER_PUD; pudidx++) {
1158                         pmd_t *pmd;
1159
1160                         if (pgdidx == pgdidx_limit &&
1161                             pudidx > pudidx_limit)
1162                                 goto out;
1163
1164                         if (pud_none(pud[pudidx]))
1165                                 continue;
1166
1167                         pmd = pmd_offset(&pud[pudidx], 0);
1168
1169                         if (PTRS_PER_PMD > 1) /* not folded */
1170                                 flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pmd), PT_PMD);
1171
1172                         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD; pmdidx++) {
1173                                 struct page *pte;
1174
1175                                 if (pgdidx == pgdidx_limit &&
1176                                     pudidx == pudidx_limit &&
1177                                     pmdidx > pmdidx_limit)
1178                                         goto out;
1179
1180                                 if (pmd_none(pmd[pmdidx]))
1181                                         continue;
1182
1183                                 pte = pmd_page(pmd[pmdidx]);
1184                                 flush |= (*func)(mm, pte, PT_PTE);
1185                         }
1186                 }
1187         }
1188
1189 out:
1190         /* Do the top level last, so that the callbacks can use it as
1191            a cue to do final things like tlb flushes. */
1192         flush |= (*func)(mm, virt_to_page(pgd), PT_PGD);
1193
1194         return flush;
1195 }
1196
1197 static int xen_pgd_walk(struct mm_struct *mm,
1198                         int (*func)(struct mm_struct *mm, struct page *,
1199                                     enum pt_level),
1200                         unsigned long limit)
1201 {
1202         return __xen_pgd_walk(mm, mm->pgd, func, limit);
1203 }
1204
1205 /* If we're using split pte locks, then take the page's lock and
1206    return a pointer to it.  Otherwise return NULL. */
1207 static spinlock_t *xen_pte_lock(struct page *page, struct mm_struct *mm)
1208 {
1209         spinlock_t *ptl = NULL;
1210
1211 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1212         ptl = __pte_lockptr(page);
1213         spin_lock_nest_lock(ptl, &mm->page_table_lock);
1214 #endif
1215
1216         return ptl;
1217 }
1218
1219 static void xen_pte_unlock(void *v)
1220 {
1221         spinlock_t *ptl = v;
1222         spin_unlock(ptl);
1223 }
1224
1225 static void xen_do_pin(unsigned level, unsigned long pfn)
1226 {
1227         struct mmuext_op *op;
1228         struct multicall_space mcs;
1229
1230         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1231         op = mcs.args;
1232         op->cmd = level;
1233         op->arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1234         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1235 }
1236
1237 static int xen_pin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
1238                         enum pt_level level)
1239 {
1240         unsigned pgfl = TestSetPagePinned(page);
1241         int flush;
1242
1243         if (pgfl)
1244                 flush = 0;              /* already pinned */
1245         else if (PageHighMem(page))
1246                 /* kmaps need flushing if we found an unpinned
1247                    highpage */
1248                 flush = 1;
1249         else {
1250                 void *pt = lowmem_page_address(page);
1251                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1252                 struct multicall_space mcs = __xen_mc_entry(0);
1253                 spinlock_t *ptl;
1254
1255                 flush = 0;
1256
1257                 /*
1258                  * We need to hold the pagetable lock between the time
1259                  * we make the pagetable RO and when we actually pin
1260                  * it.  If we don't, then other users may come in and
1261                  * attempt to update the pagetable by writing it,
1262                  * which will fail because the memory is RO but not
1263                  * pinned, so Xen won't do the trap'n'emulate.
1264                  *
1265                  * If we're using split pte locks, we can't hold the
1266                  * entire pagetable's worth of locks during the
1267                  * traverse, because we may wrap the preempt count (8
1268                  * bits).  The solution is to mark RO and pin each PTE
1269                  * page while holding the lock.  This means the number
1270                  * of locks we end up holding is never more than a
1271                  * batch size (~32 entries, at present).
1272                  *
1273                  * If we're not using split pte locks, we needn't pin
1274                  * the PTE pages independently, because we're
1275                  * protected by the overall pagetable lock.
1276                  */
1277                 ptl = NULL;
1278                 if (level == PT_PTE)
1279                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
1280
1281                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
1282                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_RO),
1283                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
1284
1285                 if (ptl) {
1286                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1287
1288                         /* Queue a deferred unlock for when this batch
1289                            is completed. */
1290                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
1291                 }
1292         }
1293
1294         return flush;
1295 }
1296
1297 /* This is called just after a mm has been created, but it has not
1298    been used yet.  We need to make sure that its pagetable is all
1299    read-only, and can be pinned. */
1300 static void __xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1301 {
1302         xen_mc_batch();
1303
1304         if (__xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_pin_page, USER_LIMIT)) {
1305                 /* re-enable interrupts for flushing */
1306                 xen_mc_issue(0);
1307
1308                 kmap_flush_unused();
1309
1310                 xen_mc_batch();
1311         }
1312
1313 #ifdef CONFIG_X86_64
1314         {
1315                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1316
1317                 xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1318
1319                 if (user_pgd) {
1320                         xen_pin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
1321                         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
1322                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
1323                 }
1324         }
1325 #else /* CONFIG_X86_32 */
1326 #ifdef CONFIG_X86_PAE
1327         /* Need to make sure unshared kernel PMD is pinnable */
1328         xen_pin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
1329                      PT_PMD);
1330 #endif
1331         xen_do_pin(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1332 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1333         xen_mc_issue(0);
1334 }
1335
1336 static void xen_pgd_pin(struct mm_struct *mm)
1337 {
1338         __xen_pgd_pin(mm, mm->pgd);
1339 }
1340
1341 /*
1342  * On save, we need to pin all pagetables to make sure they get their
1343  * mfns turned into pfns.  Search the list for any unpinned pgds and pin
1344  * them (unpinned pgds are not currently in use, probably because the
1345  * process is under construction or destruction).
1346  *
1347  * Expected to be called in stop_machine() ("equivalent to taking
1348  * every spinlock in the system"), so the locking doesn't really
1349  * matter all that much.
1350  */
1351 void xen_mm_pin_all(void)
1352 {
1353         unsigned long flags;
1354         struct page *page;
1355
1356         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
1357
1358         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1359                 if (!PagePinned(page)) {
1360                         __xen_pgd_pin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
1361                         SetPageSavePinned(page);
1362                 }
1363         }
1364
1365         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * The init_mm pagetable is really pinned as soon as its created, but
1370  * that's before we have page structures to store the bits.  So do all
1371  * the book-keeping now.
1372  */
1373 static __init int xen_mark_pinned(struct mm_struct *mm, struct page *page,
1374                                   enum pt_level level)
1375 {
1376         SetPagePinned(page);
1377         return 0;
1378 }
1379
1380 static void __init xen_mark_init_mm_pinned(void)
1381 {
1382         xen_pgd_walk(&init_mm, xen_mark_pinned, FIXADDR_TOP);
1383 }
1384
1385 static int xen_unpin_page(struct mm_struct *mm, struct page *page,
1386                           enum pt_level level)
1387 {
1388         unsigned pgfl = TestClearPagePinned(page);
1389
1390         if (pgfl && !PageHighMem(page)) {
1391                 void *pt = lowmem_page_address(page);
1392                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1393                 spinlock_t *ptl = NULL;
1394                 struct multicall_space mcs;
1395
1396                 /*
1397                  * Do the converse to pin_page.  If we're using split
1398                  * pte locks, we must be holding the lock for while
1399                  * the pte page is unpinned but still RO to prevent
1400                  * concurrent updates from seeing it in this
1401                  * partially-pinned state.
1402                  */
1403                 if (level == PT_PTE) {
1404                         ptl = xen_pte_lock(page, mm);
1405
1406                         if (ptl)
1407                                 xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1408                 }
1409
1410                 mcs = __xen_mc_entry(0);
1411
1412                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, (unsigned long)pt,
1413                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL),
1414                                         level == PT_PGD ? UVMF_TLB_FLUSH : 0);
1415
1416                 if (ptl) {
1417                         /* unlock when batch completed */
1418                         xen_mc_callback(xen_pte_unlock, ptl);
1419                 }
1420         }
1421
1422         return 0;               /* never need to flush on unpin */
1423 }
1424
1425 /* Release a pagetables pages back as normal RW */
1426 static void __xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1427 {
1428         xen_mc_batch();
1429
1430         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
1431
1432 #ifdef CONFIG_X86_64
1433         {
1434                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1435
1436                 if (user_pgd) {
1437                         xen_do_pin(MMUEXT_UNPIN_TABLE,
1438                                    PFN_DOWN(__pa(user_pgd)));
1439                         xen_unpin_page(mm, virt_to_page(user_pgd), PT_PGD);
1440                 }
1441         }
1442 #endif
1443
1444 #ifdef CONFIG_X86_PAE
1445         /* Need to make sure unshared kernel PMD is unpinned */
1446         xen_unpin_page(mm, pgd_page(pgd[pgd_index(TASK_SIZE)]),
1447                        PT_PMD);
1448 #endif
1449
1450         __xen_pgd_walk(mm, pgd, xen_unpin_page, USER_LIMIT);
1451
1452         xen_mc_issue(0);
1453 }
1454
1455 static void xen_pgd_unpin(struct mm_struct *mm)
1456 {
1457         __xen_pgd_unpin(mm, mm->pgd);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * On resume, undo any pinning done at save, so that the rest of the
1462  * kernel doesn't see any unexpected pinned pagetables.
1463  */
1464 void xen_mm_unpin_all(void)
1465 {
1466         unsigned long flags;
1467         struct page *page;
1468
1469         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
1470
1471         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1472                 if (PageSavePinned(page)) {
1473                         BUG_ON(!PagePinned(page));
1474                         __xen_pgd_unpin(&init_mm, (pgd_t *)page_address(page));
1475                         ClearPageSavePinned(page);
1476                 }
1477         }
1478
1479         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
1480 }
1481
1482 void xen_activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
1483 {
1484         spin_lock(&next->page_table_lock);
1485         xen_pgd_pin(next);
1486         spin_unlock(&next->page_table_lock);
1487 }
1488
1489 void xen_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
1490 {
1491         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1492         xen_pgd_pin(mm);
1493         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1494 }
1495
1496
1497 #ifdef CONFIG_SMP
1498 /* Another cpu may still have their %cr3 pointing at the pagetable, so
1499    we need to repoint it somewhere else before we can unpin it. */
1500 static void drop_other_mm_ref(void *info)
1501 {
1502         struct mm_struct *mm = info;
1503         struct mm_struct *active_mm;
1504
1505         active_mm = percpu_read(cpu_tlbstate.active_mm);
1506
1507         if (active_mm == mm)
1508                 leave_mm(smp_processor_id());
1509
1510         /* If this cpu still has a stale cr3 reference, then make sure
1511            it has been flushed. */
1512         if (percpu_read(xen_current_cr3) == __pa(mm->pgd))
1513                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1514 }
1515
1516 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1517 {
1518         cpumask_var_t mask;
1519         unsigned cpu;
1520
1521         if (current->active_mm == mm) {
1522                 if (current->mm == mm)
1523                         load_cr3(swapper_pg_dir);
1524                 else
1525                         leave_mm(smp_processor_id());
1526         }
1527
1528         /* Get the "official" set of cpus referring to our pagetable. */
1529         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_ATOMIC)) {
1530                 for_each_online_cpu(cpu) {
1531                         if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(mm))
1532                             && per_cpu(xen_current_cr3, cpu) != __pa(mm->pgd))
1533                                 continue;
1534                         smp_call_function_single(cpu, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1535                 }
1536                 return;
1537         }
1538         cpumask_copy(mask, mm_cpumask(mm));
1539
1540         /* It's possible that a vcpu may have a stale reference to our
1541            cr3, because its in lazy mode, and it hasn't yet flushed
1542            its set of pending hypercalls yet.  In this case, we can
1543            look at its actual current cr3 value, and force it to flush
1544            if needed. */
1545         for_each_online_cpu(cpu) {
1546                 if (per_cpu(xen_current_cr3, cpu) == __pa(mm->pgd))
1547                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
1548         }
1549
1550         if (!cpumask_empty(mask))
1551                 smp_call_function_many(mask, drop_other_mm_ref, mm, 1);
1552         free_cpumask_var(mask);
1553 }
1554 #else
1555 static void xen_drop_mm_ref(struct mm_struct *mm)
1556 {
1557         if (current->active_mm == mm)
1558                 load_cr3(swapper_pg_dir);
1559 }
1560 #endif
1561
1562 /*
1563  * While a process runs, Xen pins its pagetables, which means that the
1564  * hypervisor forces it to be read-only, and it controls all updates
1565  * to it.  This means that all pagetable updates have to go via the
1566  * hypervisor, which is moderately expensive.
1567  *
1568  * Since we're pulling the pagetable down, we switch to use init_mm,
1569  * unpin old process pagetable and mark it all read-write, which
1570  * allows further operations on it to be simple memory accesses.
1571  *
1572  * The only subtle point is that another CPU may be still using the
1573  * pagetable because of lazy tlb flushing.  This means we need need to
1574  * switch all CPUs off this pagetable before we can unpin it.
1575  */
1576 void xen_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
1577 {
1578         get_cpu();              /* make sure we don't move around */
1579         xen_drop_mm_ref(mm);
1580         put_cpu();
1581
1582         spin_lock(&mm->page_table_lock);
1583
1584         /* pgd may not be pinned in the error exit path of execve */
1585         if (xen_page_pinned(mm->pgd))
1586                 xen_pgd_unpin(mm);
1587
1588         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
1589 }
1590
1591 static __init void xen_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
1592 {
1593 }
1594
1595 static void xen_post_allocator_init(void);
1596
1597 static __init void xen_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
1598 {
1599         xen_setup_shared_info();
1600         xen_post_allocator_init();
1601 }
1602
1603 static void xen_write_cr2(unsigned long cr2)
1604 {
1605         percpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2 = cr2;
1606 }
1607
1608 static unsigned long xen_read_cr2(void)
1609 {
1610         return percpu_read(xen_vcpu)->arch.cr2;
1611 }
1612
1613 unsigned long xen_read_cr2_direct(void)
1614 {
1615         return percpu_read(xen_vcpu_info.arch.cr2);
1616 }
1617
1618 static void xen_flush_tlb(void)
1619 {
1620         struct mmuext_op *op;
1621         struct multicall_space mcs;
1622
1623         preempt_disable();
1624
1625         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1626
1627         op = mcs.args;
1628         op->cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL;
1629         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1630
1631         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1632
1633         preempt_enable();
1634 }
1635
1636 static void xen_flush_tlb_single(unsigned long addr)
1637 {
1638         struct mmuext_op *op;
1639         struct multicall_space mcs;
1640
1641         preempt_disable();
1642
1643         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*op));
1644         op = mcs.args;
1645         op->cmd = MMUEXT_INVLPG_LOCAL;
1646         op->arg1.linear_addr = addr & PAGE_MASK;
1647         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1648
1649         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1650
1651         preempt_enable();
1652 }
1653
1654 static void xen_flush_tlb_others(const struct cpumask *cpus,
1655                                  struct mm_struct *mm, unsigned long va)
1656 {
1657         struct {
1658                 struct mmuext_op op;
1659                 DECLARE_BITMAP(mask, NR_CPUS);
1660         } *args;
1661         struct multicall_space mcs;
1662
1663         if (cpumask_empty(cpus))
1664                 return;         /* nothing to do */
1665
1666         mcs = xen_mc_entry(sizeof(*args));
1667         args = mcs.args;
1668         args->op.arg2.vcpumask = to_cpumask(args->mask);
1669
1670         /* Remove us, and any offline CPUS. */
1671         cpumask_and(to_cpumask(args->mask), cpus, cpu_online_mask);
1672         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), to_cpumask(args->mask));
1673
1674         if (va == TLB_FLUSH_ALL) {
1675                 args->op.cmd = MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI;
1676         } else {
1677                 args->op.cmd = MMUEXT_INVLPG_MULTI;
1678                 args->op.arg1.linear_addr = va;
1679         }
1680
1681         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, &args->op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1682
1683         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1684 }
1685
1686 static unsigned long xen_read_cr3(void)
1687 {
1688         return percpu_read(xen_cr3);
1689 }
1690
1691 static void set_current_cr3(void *v)
1692 {
1693         percpu_write(xen_current_cr3, (unsigned long)v);
1694 }
1695
1696 static void __xen_write_cr3(bool kernel, unsigned long cr3)
1697 {
1698         struct mmuext_op *op;
1699         struct multicall_space mcs;
1700         unsigned long mfn;
1701
1702         if (cr3)
1703                 mfn = pfn_to_mfn(PFN_DOWN(cr3));
1704         else
1705                 mfn = 0;
1706
1707         WARN_ON(mfn == 0 && kernel);
1708
1709         mcs = __xen_mc_entry(sizeof(*op));
1710
1711         op = mcs.args;
1712         op->cmd = kernel ? MMUEXT_NEW_BASEPTR : MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR;
1713         op->arg1.mfn = mfn;
1714
1715         MULTI_mmuext_op(mcs.mc, op, 1, NULL, DOMID_SELF);
1716
1717         if (kernel) {
1718                 percpu_write(xen_cr3, cr3);
1719
1720                 /* Update xen_current_cr3 once the batch has actually
1721                    been submitted. */
1722                 xen_mc_callback(set_current_cr3, (void *)cr3);
1723         }
1724 }
1725
1726 static void xen_write_cr3(unsigned long cr3)
1727 {
1728         BUG_ON(preemptible());
1729
1730         xen_mc_batch();  /* disables interrupts */
1731
1732         /* Update while interrupts are disabled, so its atomic with
1733            respect to ipis */
1734         percpu_write(xen_cr3, cr3);
1735
1736         __xen_write_cr3(true, cr3);
1737
1738 #ifdef CONFIG_X86_64
1739         {
1740                 pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(__va(cr3));
1741                 if (user_pgd)
1742                         __xen_write_cr3(false, __pa(user_pgd));
1743                 else
1744                         __xen_write_cr3(false, 0);
1745         }
1746 #endif
1747
1748         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);  /* interrupts restored */
1749 }
1750
1751 static int xen_pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
1752 {
1753         pgd_t *pgd = mm->pgd;
1754         int ret = 0;
1755
1756         BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(pgd)));
1757
1758 #ifdef CONFIG_X86_64
1759         {
1760                 struct page *page = virt_to_page(pgd);
1761                 pgd_t *user_pgd;
1762
1763                 BUG_ON(page->private != 0);
1764
1765                 ret = -ENOMEM;
1766
1767                 user_pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1768                 page->private = (unsigned long)user_pgd;
1769
1770                 if (user_pgd != NULL) {
1771                         user_pgd[pgd_index(VSYSCALL_START)] =
1772                                 __pgd(__pa(level3_user_vsyscall) | _PAGE_TABLE);
1773                         ret = 0;
1774                 }
1775
1776                 BUG_ON(PagePinned(virt_to_page(xen_get_user_pgd(pgd))));
1777         }
1778 #endif
1779
1780         return ret;
1781 }
1782
1783 static void xen_pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
1784 {
1785 #ifdef CONFIG_X86_64
1786         pgd_t *user_pgd = xen_get_user_pgd(pgd);
1787
1788         if (user_pgd)
1789                 free_page((unsigned long)user_pgd);
1790 #endif
1791 }
1792
1793 static __init pte_t mask_rw_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
1794 {
1795         unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
1796
1797 #ifdef CONFIG_X86_32
1798         /* If there's an existing pte, then don't allow _PAGE_RW to be set */
1799         if (pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_PRESENT)
1800                 pte = __pte_ma(((pte_val_ma(*ptep) & _PAGE_RW) | ~_PAGE_RW) &
1801                                pte_val_ma(pte));
1802 #endif
1803
1804         /*
1805          * If the new pfn is within the range of the newly allocated
1806          * kernel pagetable, and it isn't being mapped into an
1807          * early_ioremap fixmap slot, make sure it is RO.
1808          */
1809         if (!is_early_ioremap_ptep(ptep) &&
1810             pfn >= e820_table_start && pfn < e820_table_end)
1811                 pte = pte_wrprotect(pte);
1812
1813         return pte;
1814 }
1815
1816 /* Init-time set_pte while constructing initial pagetables, which
1817    doesn't allow RO pagetable pages to be remapped RW */
1818 static __init void xen_set_pte_init(pte_t *ptep, pte_t pte)
1819 {
1820         pte = mask_rw_pte(ptep, pte);
1821
1822         xen_set_pte(ptep, pte);
1823 }
1824
1825 static void pin_pagetable_pfn(unsigned cmd, unsigned long pfn)
1826 {
1827         struct mmuext_op op;
1828         op.cmd = cmd;
1829         op.arg1.mfn = pfn_to_mfn(pfn);
1830         if (HYPERVISOR_mmuext_op(&op, 1, NULL, DOMID_SELF))
1831                 BUG();
1832 }
1833
1834 /* Early in boot, while setting up the initial pagetable, assume
1835    everything is pinned. */
1836 static __init void xen_alloc_pte_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1837 {
1838 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1839         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1840 #endif
1841         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1842         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1843 }
1844
1845 /* Used for pmd and pud */
1846 static __init void xen_alloc_pmd_init(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1847 {
1848 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1849         BUG_ON(mem_map);        /* should only be used early */
1850 #endif
1851         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1852 }
1853
1854 /* Early release_pte assumes that all pts are pinned, since there's
1855    only init_mm and anything attached to that is pinned. */
1856 static __init void xen_release_pte_init(unsigned long pfn)
1857 {
1858         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1859         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1860 }
1861
1862 static __init void xen_release_pmd_init(unsigned long pfn)
1863 {
1864         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1865 }
1866
1867 /* This needs to make sure the new pte page is pinned iff its being
1868    attached to a pinned pagetable. */
1869 static void xen_alloc_ptpage(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn, unsigned level)
1870 {
1871         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1872
1873         if (PagePinned(virt_to_page(mm->pgd))) {
1874                 SetPagePinned(page);
1875
1876                 if (!PageHighMem(page)) {
1877                         make_lowmem_page_readonly(__va(PFN_PHYS((unsigned long)pfn)));
1878                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTLOCKS)
1879                                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L1_TABLE, pfn);
1880                 } else {
1881                         /* make sure there are no stray mappings of
1882                            this page */
1883                         kmap_flush_unused();
1884                 }
1885         }
1886 }
1887
1888 static void xen_alloc_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1889 {
1890         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PTE);
1891 }
1892
1893 static void xen_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1894 {
1895         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PMD);
1896 }
1897
1898 /* This should never happen until we're OK to use struct page */
1899 static void xen_release_ptpage(unsigned long pfn, unsigned level)
1900 {
1901         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1902
1903         if (PagePinned(page)) {
1904                 if (!PageHighMem(page)) {
1905                         if (level == PT_PTE && USE_SPLIT_PTLOCKS)
1906                                 pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, pfn);
1907                         make_lowmem_page_readwrite(__va(PFN_PHYS(pfn)));
1908                 }
1909                 ClearPagePinned(page);
1910         }
1911 }
1912
1913 static void xen_release_pte(unsigned long pfn)
1914 {
1915         xen_release_ptpage(pfn, PT_PTE);
1916 }
1917
1918 static void xen_release_pmd(unsigned long pfn)
1919 {
1920         xen_release_ptpage(pfn, PT_PMD);
1921 }
1922
1923 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
1924 static void xen_alloc_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long pfn)
1925 {
1926         xen_alloc_ptpage(mm, pfn, PT_PUD);
1927 }
1928
1929 static void xen_release_pud(unsigned long pfn)
1930 {
1931         xen_release_ptpage(pfn, PT_PUD);
1932 }
1933 #endif
1934
1935 void __init xen_reserve_top(void)
1936 {
1937 #ifdef CONFIG_X86_32
1938         unsigned long top = HYPERVISOR_VIRT_START;
1939         struct xen_platform_parameters pp;
1940
1941         if (HYPERVISOR_xen_version(XENVER_platform_parameters, &pp) == 0)
1942                 top = pp.virt_start;
1943
1944         reserve_top_address(-top);
1945 #endif  /* CONFIG_X86_32 */
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Like __va(), but returns address in the kernel mapping (which is
1950  * all we have until the physical memory mapping has been set up.
1951  */
1952 static void *__ka(phys_addr_t paddr)
1953 {
1954 #ifdef CONFIG_X86_64
1955         return (void *)(paddr + __START_KERNEL_map);
1956 #else
1957         return __va(paddr);
1958 #endif
1959 }
1960
1961 /* Convert a machine address to physical address */
1962 static unsigned long m2p(phys_addr_t maddr)
1963 {
1964         phys_addr_t paddr;
1965
1966         maddr &= PTE_PFN_MASK;
1967         paddr = mfn_to_pfn(maddr >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1968
1969         return paddr;
1970 }
1971
1972 /* Convert a machine address to kernel virtual */
1973 static void *m2v(phys_addr_t maddr)
1974 {
1975         return __ka(m2p(maddr));
1976 }
1977
1978 static void set_page_prot(void *addr, pgprot_t prot)
1979 {
1980         unsigned long pfn = __pa(addr) >> PAGE_SHIFT;
1981         pte_t pte = pfn_pte(pfn, prot);
1982
1983         if (HYPERVISOR_update_va_mapping((unsigned long)addr, pte, 0))
1984                 BUG();
1985 }
1986
1987 static __init void xen_map_identity_early(pmd_t *pmd, unsigned long max_pfn)
1988 {
1989         unsigned pmdidx, pteidx;
1990         unsigned ident_pte;
1991         unsigned long pfn;
1992
1993         level1_ident_pgt = extend_brk(sizeof(pte_t) * LEVEL1_IDENT_ENTRIES,
1994                                       PAGE_SIZE);
1995
1996         ident_pte = 0;
1997         pfn = 0;
1998         for (pmdidx = 0; pmdidx < PTRS_PER_PMD && pfn < max_pfn; pmdidx++) {
1999                 pte_t *pte_page;
2000
2001                 /* Reuse or allocate a page of ptes */
2002                 if (pmd_present(pmd[pmdidx]))
2003                         pte_page = m2v(pmd[pmdidx].pmd);
2004                 else {
2005                         /* Check for free pte pages */
2006                         if (ident_pte == LEVEL1_IDENT_ENTRIES)
2007                                 break;
2008
2009                         pte_page = &level1_ident_pgt[ident_pte];
2010                         ident_pte += PTRS_PER_PTE;
2011
2012                         pmd[pmdidx] = __pmd(__pa(pte_page) | _PAGE_TABLE);
2013                 }
2014
2015                 /* Install mappings */
2016                 for (pteidx = 0; pteidx < PTRS_PER_PTE; pteidx++, pfn++) {
2017                         pte_t pte;
2018
2019                         if (pfn > max_pfn_mapped)
2020                                 max_pfn_mapped = pfn;
2021
2022                         if (!pte_none(pte_page[pteidx]))
2023                                 continue;
2024
2025                         pte = pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL_EXEC);
2026                         pte_page[pteidx] = pte;
2027                 }
2028         }
2029
2030         for (pteidx = 0; pteidx < ident_pte; pteidx += PTRS_PER_PTE)
2031                 set_page_prot(&level1_ident_pgt[pteidx], PAGE_KERNEL_RO);
2032
2033         set_page_prot(pmd, PAGE_KERNEL_RO);
2034 }
2035
2036 #ifdef CONFIG_X86_64
2037 static void convert_pfn_mfn(void *v)
2038 {
2039         pte_t *pte = v;
2040         int i;
2041
2042         /* All levels are converted the same way, so just treat them
2043            as ptes. */
2044         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
2045                 pte[i] = xen_make_pte(pte[i].pte);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Set up the inital kernel pagetable.
2050  *
2051  * We can construct this by grafting the Xen provided pagetable into
2052  * head_64.S's preconstructed pagetables.  We copy the Xen L2's into
2053  * level2_ident_pgt, level2_kernel_pgt and level2_fixmap_pgt.  This
2054  * means that only the kernel has a physical mapping to start with -
2055  * but that's enough to get __va working.  We need to fill in the rest
2056  * of the physical mapping once some sort of allocator has been set
2057  * up.
2058  */
2059 __init pgd_t *xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd,
2060                                          unsigned long max_pfn)
2061 {
2062         pud_t *l3;
2063         pmd_t *l2;
2064
2065         /* Zap identity mapping */
2066         init_level4_pgt[0] = __pgd(0);
2067
2068         /* Pre-constructed entries are in pfn, so convert to mfn */
2069         convert_pfn_mfn(init_level4_pgt);
2070         convert_pfn_mfn(level3_ident_pgt);
2071         convert_pfn_mfn(level3_kernel_pgt);
2072
2073         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map)].pgd);
2074         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map)].pud);
2075
2076         memcpy(level2_ident_pgt, l2, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
2077         memcpy(level2_kernel_pgt, l2, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
2078
2079         l3 = m2v(pgd[pgd_index(__START_KERNEL_map + PMD_SIZE)].pgd);
2080         l2 = m2v(l3[pud_index(__START_KERNEL_map + PMD_SIZE)].pud);
2081         memcpy(level2_fixmap_pgt, l2, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
2082
2083         /* Set up identity map */
2084         xen_map_identity_early(level2_ident_pgt, max_pfn);
2085
2086         /* Make pagetable pieces RO */
2087         set_page_prot(init_level4_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
2088         set_page_prot(level3_ident_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
2089         set_page_prot(level3_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
2090         set_page_prot(level3_user_vsyscall, PAGE_KERNEL_RO);
2091         set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
2092         set_page_prot(level2_fixmap_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
2093
2094         /* Pin down new L4 */
2095         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L4_TABLE,
2096                           PFN_DOWN(__pa_symbol(init_level4_pgt)));
2097
2098         /* Unpin Xen-provided one */
2099         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
2100
2101         /* Switch over */
2102         pgd = init_level4_pgt;
2103
2104         /*
2105          * At this stage there can be no user pgd, and no page
2106          * structure to attach it to, so make sure we just set kernel
2107          * pgd.
2108          */
2109         xen_mc_batch();
2110         __xen_write_cr3(true, __pa(pgd));
2111         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_CPU);
2112
2113         memblock_x86_reserve_range(__pa(xen_start_info->pt_base),
2114                       __pa(xen_start_info->pt_base +
2115                            xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE),
2116                       "XEN PAGETABLES");
2117
2118         return pgd;
2119 }
2120 #else   /* !CONFIG_X86_64 */
2121 static RESERVE_BRK_ARRAY(pmd_t, level2_kernel_pgt, PTRS_PER_PMD);
2122
2123 __init pgd_t *xen_setup_kernel_pagetable(pgd_t *pgd,
2124                                          unsigned long max_pfn)
2125 {
2126         pmd_t *kernel_pmd;
2127
2128         level2_kernel_pgt = extend_brk(sizeof(pmd_t *) * PTRS_PER_PMD, PAGE_SIZE);
2129
2130         max_pfn_mapped = PFN_DOWN(__pa(xen_start_info->pt_base) +
2131                                   xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE +
2132                                   512*1024);
2133
2134         kernel_pmd = m2v(pgd[KERNEL_PGD_BOUNDARY].pgd);
2135         memcpy(level2_kernel_pgt, kernel_pmd, sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
2136
2137         xen_map_identity_early(level2_kernel_pgt, max_pfn);
2138
2139         memcpy(swapper_pg_dir, pgd, sizeof(pgd_t) * PTRS_PER_PGD);
2140         set_pgd(&swapper_pg_dir[KERNEL_PGD_BOUNDARY],
2141                         __pgd(__pa(level2_kernel_pgt) | _PAGE_PRESENT));
2142
2143         set_page_prot(level2_kernel_pgt, PAGE_KERNEL_RO);
2144         set_page_prot(swapper_pg_dir, PAGE_KERNEL_RO);
2145         set_page_prot(empty_zero_page, PAGE_KERNEL_RO);
2146
2147         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_UNPIN_TABLE, PFN_DOWN(__pa(pgd)));
2148
2149         xen_write_cr3(__pa(swapper_pg_dir));
2150
2151         pin_pagetable_pfn(MMUEXT_PIN_L3_TABLE, PFN_DOWN(__pa(swapper_pg_dir)));
2152
2153         memblock_x86_reserve_range(__pa(xen_start_info->pt_base),
2154                       __pa(xen_start_info->pt_base +
2155                            xen_start_info->nr_pt_frames * PAGE_SIZE),
2156                       "XEN PAGETABLES");
2157
2158         return swapper_pg_dir;
2159 }
2160 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
2161
2162 static void xen_set_fixmap(unsigned idx, phys_addr_t phys, pgprot_t prot)
2163 {
2164         pte_t pte;
2165
2166         phys >>= PAGE_SHIFT;
2167
2168         switch (idx) {
2169         case FIX_BTMAP_END ... FIX_BTMAP_BEGIN:
2170 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
2171         case FIX_F00F_IDT:
2172 #endif
2173 #ifdef CONFIG_X86_32
2174         case FIX_WP_TEST:
2175         case FIX_VDSO:
2176 # ifdef CONFIG_HIGHMEM
2177         case FIX_KMAP_BEGIN ... FIX_KMAP_END:
2178 # endif
2179 #else
2180         case VSYSCALL_LAST_PAGE ... VSYSCALL_FIRST_PAGE:
2181 #endif
2182 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2183         case FIX_APIC_BASE:     /* maps dummy local APIC */
2184 #endif
2185         case FIX_TEXT_POKE0:
2186         case FIX_TEXT_POKE1:
2187                 /* All local page mappings */
2188                 pte = pfn_pte(phys, prot);
2189                 break;
2190
2191         case FIX_PARAVIRT_BOOTMAP:
2192                 /* This is an MFN, but it isn't an IO mapping from the
2193                    IO domain */
2194                 pte = mfn_pte(phys, prot);
2195                 break;
2196
2197         default:
2198                 /* By default, set_fixmap is used for hardware mappings */
2199                 pte = mfn_pte(phys, __pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_IOMAP));
2200                 break;
2201         }
2202
2203         __native_set_fixmap(idx, pte);
2204
2205 #ifdef CONFIG_X86_64
2206         /* Replicate changes to map the vsyscall page into the user
2207            pagetable vsyscall mapping. */
2208         if (idx >= VSYSCALL_LAST_PAGE && idx <= VSYSCALL_FIRST_PAGE) {
2209                 unsigned long vaddr = __fix_to_virt(idx);
2210                 set_pte_vaddr_pud(level3_user_vsyscall, vaddr, pte);
2211         }
2212 #endif
2213 }
2214
2215 static __init void xen_post_allocator_init(void)
2216 {
2217         pv_mmu_ops.set_pte = xen_set_pte;
2218         pv_mmu_ops.set_pmd = xen_set_pmd;
2219         pv_mmu_ops.set_pud = xen_set_pud;
2220 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2221         pv_mmu_ops.set_pgd = xen_set_pgd;
2222 #endif
2223
2224         /* This will work as long as patching hasn't happened yet
2225            (which it hasn't) */
2226         pv_mmu_ops.alloc_pte = xen_alloc_pte;
2227         pv_mmu_ops.alloc_pmd = xen_alloc_pmd;
2228         pv_mmu_ops.release_pte = xen_release_pte;
2229         pv_mmu_ops.release_pmd = xen_release_pmd;
2230 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2231         pv_mmu_ops.alloc_pud = xen_alloc_pud;
2232         pv_mmu_ops.release_pud = xen_release_pud;
2233 #endif
2234
2235 #ifdef CONFIG_X86_64
2236         SetPagePinned(virt_to_page(level3_user_vsyscall));
2237 #endif
2238         xen_mark_init_mm_pinned();
2239 }
2240
2241 static void xen_leave_lazy_mmu(void)
2242 {
2243         preempt_disable();
2244         xen_mc_flush();
2245         paravirt_leave_lazy_mmu();
2246         preempt_enable();
2247 }
2248
2249 static const struct pv_mmu_ops xen_mmu_ops __initdata = {
2250         .read_cr2 = xen_read_cr2,
2251         .write_cr2 = xen_write_cr2,
2252
2253         .read_cr3 = xen_read_cr3,
2254         .write_cr3 = xen_write_cr3,
2255
2256         .flush_tlb_user = xen_flush_tlb,
2257         .flush_tlb_kernel = xen_flush_tlb,
2258         .flush_tlb_single = xen_flush_tlb_single,
2259         .flush_tlb_others = xen_flush_tlb_others,
2260
2261         .pte_update = paravirt_nop,
2262         .pte_update_defer = paravirt_nop,
2263
2264         .pgd_alloc = xen_pgd_alloc,
2265         .pgd_free = xen_pgd_free,
2266
2267         .alloc_pte = xen_alloc_pte_init,
2268         .release_pte = xen_release_pte_init,
2269         .alloc_pmd = xen_alloc_pmd_init,
2270         .release_pmd = xen_release_pmd_init,
2271
2272         .set_pte = xen_set_pte_init,
2273         .set_pte_at = xen_set_pte_at,
2274         .set_pmd = xen_set_pmd_hyper,
2275
2276         .ptep_modify_prot_start = __ptep_modify_prot_start,
2277         .ptep_modify_prot_commit = __ptep_modify_prot_commit,
2278
2279         .pte_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pte_val),
2280         .pgd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pgd_val),
2281
2282         .make_pte = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pte),
2283         .make_pgd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pgd),
2284
2285 #ifdef CONFIG_X86_PAE
2286         .set_pte_atomic = xen_set_pte_atomic,
2287         .pte_clear = xen_pte_clear,
2288         .pmd_clear = xen_pmd_clear,
2289 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
2290         .set_pud = xen_set_pud_hyper,
2291
2292         .make_pmd = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pmd),
2293         .pmd_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pmd_val),
2294
2295 #if PAGETABLE_LEVELS == 4
2296         .pud_val = PV_CALLEE_SAVE(xen_pud_val),
2297         .make_pud = PV_CALLEE_SAVE(xen_make_pud),
2298         .set_pgd = xen_set_pgd_hyper,
2299
2300         .alloc_pud = xen_alloc_pmd_init,
2301         .release_pud = xen_release_pmd_init,
2302 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS == 4 */
2303
2304         .activate_mm = xen_activate_mm,
2305         .dup_mmap = xen_dup_mmap,
2306         .exit_mmap = xen_exit_mmap,
2307
2308         .lazy_mode = {
2309                 .enter = paravirt_enter_lazy_mmu,
2310                 .leave = xen_leave_lazy_mmu,
2311         },
2312
2313         .set_fixmap = xen_set_fixmap,
2314 };
2315
2316 void __init xen_init_mmu_ops(void)
2317 {
2318         x86_init.paging.pagetable_setup_start = xen_pagetable_setup_start;
2319         x86_init.paging.pagetable_setup_done = xen_pagetable_setup_done;
2320         pv_mmu_ops = xen_mmu_ops;
2321
2322         vmap_lazy_unmap = false;
2323 }
2324
2325 /* Protected by xen_reservation_lock. */
2326 #define MAX_CONTIG_ORDER 9 /* 2MB */
2327 static unsigned long discontig_frames[1<<MAX_CONTIG_ORDER];
2328
2329 #define VOID_PTE (mfn_pte(0, __pgprot(0)))
2330 static void xen_zap_pfn_range(unsigned long vaddr, unsigned int order,
2331                                 unsigned long *in_frames,
2332                                 unsigned long *out_frames)
2333 {
2334         int i;
2335         struct multicall_space mcs;
2336
2337         xen_mc_batch();
2338         for (i = 0; i < (1UL<<order); i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2339                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2340
2341                 if (in_frames)
2342                         in_frames[i] = virt_to_mfn(vaddr);
2343
2344                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr, VOID_PTE, 0);
2345                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), INVALID_P2M_ENTRY);
2346
2347                 if (out_frames)
2348                         out_frames[i] = virt_to_pfn(vaddr);
2349         }
2350         xen_mc_issue(0);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * Update the pfn-to-mfn mappings for a virtual address range, either to
2355  * point to an array of mfns, or contiguously from a single starting
2356  * mfn.
2357  */
2358 static void xen_remap_exchanged_ptes(unsigned long vaddr, int order,
2359                                      unsigned long *mfns,
2360                                      unsigned long first_mfn)
2361 {
2362         unsigned i, limit;
2363         unsigned long mfn;
2364
2365         xen_mc_batch();
2366
2367         limit = 1u << order;
2368         for (i = 0; i < limit; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
2369                 struct multicall_space mcs;
2370                 unsigned flags;
2371
2372                 mcs = __xen_mc_entry(0);
2373                 if (mfns)
2374                         mfn = mfns[i];
2375                 else
2376                         mfn = first_mfn + i;
2377
2378                 if (i < (limit - 1))
2379                         flags = 0;
2380                 else {
2381                         if (order == 0)
2382                                 flags = UVMF_INVLPG | UVMF_ALL;
2383                         else
2384                                 flags = UVMF_TLB_FLUSH | UVMF_ALL;
2385                 }
2386
2387                 MULTI_update_va_mapping(mcs.mc, vaddr,
2388                                 mfn_pte(mfn, PAGE_KERNEL), flags);
2389
2390                 set_phys_to_machine(virt_to_pfn(vaddr), mfn);
2391         }
2392
2393         xen_mc_issue(0);
2394 }
2395
2396 /*
2397  * Perform the hypercall to exchange a region of our pfns to point to
2398  * memory with the required contiguous alignment.  Takes the pfns as
2399  * input, and populates mfns as output.
2400  *
2401  * Returns a success code indicating whether the hypervisor was able to
2402  * satisfy the request or not.
2403  */
2404 static int xen_exchange_memory(unsigned long extents_in, unsigned int order_in,
2405                                unsigned long *pfns_in,
2406                                unsigned long extents_out,
2407                                unsigned int order_out,
2408                                unsigned long *mfns_out,
2409                                unsigned int address_bits)
2410 {
2411         long rc;
2412         int success;
2413
2414         struct xen_memory_exchange exchange = {
2415                 .in = {
2416                         .nr_extents   = extents_in,
2417                         .extent_order = order_in,
2418                         .extent_start = pfns_in,
2419                         .domid        = DOMID_SELF
2420                 },
2421                 .out = {
2422                         .nr_extents   = extents_out,
2423                         .extent_order = order_out,
2424                         .extent_start = mfns_out,
2425                         .address_bits = address_bits,
2426                         .domid        = DOMID_SELF
2427                 }
2428         };
2429
2430         BUG_ON(extents_in << order_in != extents_out << order_out);
2431
2432         rc = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_exchange, &exchange);
2433         success = (exchange.nr_exchanged == extents_in);
2434
2435         BUG_ON(!success && ((exchange.nr_exchanged != 0) || (rc == 0)));
2436         BUG_ON(success && (rc != 0));
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int xen_create_contiguous_region(unsigned long vstart, unsigned int order,
2442                                  unsigned int address_bits)
2443 {
2444         unsigned long *in_frames = discontig_frames, out_frame;
2445         unsigned long  flags;
2446         int            success;
2447
2448         /*
2449          * Currently an auto-translated guest will not perform I/O, nor will
2450          * it require PAE page directories below 4GB. Therefore any calls to
2451          * this function are redundant and can be ignored.
2452          */
2453
2454         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2455                 return 0;
2456
2457         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2458                 return -ENOMEM;
2459
2460         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2461
2462         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2463
2464         /* 1. Zap current PTEs, remembering MFNs. */
2465         xen_zap_pfn_range(vstart, order, in_frames, NULL);
2466
2467         /* 2. Get a new contiguous memory extent. */
2468         out_frame = virt_to_pfn(vstart);
2469         success = xen_exchange_memory(1UL << order, 0, in_frames,
2470                                       1, order, &out_frame,
2471                                       address_bits);
2472
2473         /* 3. Map the new extent in place of old pages. */
2474         if (success)
2475                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, out_frame);
2476         else
2477                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, in_frames, 0);
2478
2479         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2480
2481         return success ? 0 : -ENOMEM;
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_create_contiguous_region);
2484
2485 void xen_destroy_contiguous_region(unsigned long vstart, unsigned int order)
2486 {
2487         unsigned long *out_frames = discontig_frames, in_frame;
2488         unsigned long  flags;
2489         int success;
2490
2491         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
2492                 return;
2493
2494         if (unlikely(order > MAX_CONTIG_ORDER))
2495                 return;
2496
2497         memset((void *) vstart, 0, PAGE_SIZE << order);
2498
2499         spin_lock_irqsave(&xen_reservation_lock, flags);
2500
2501         /* 1. Find start MFN of contiguous extent. */
2502         in_frame = virt_to_mfn(vstart);
2503
2504         /* 2. Zap current PTEs. */
2505         xen_zap_pfn_range(vstart, order, NULL, out_frames);
2506
2507         /* 3. Do the exchange for non-contiguous MFNs. */
2508         success = xen_exchange_memory(1, order, &in_frame, 1UL << order,
2509                                         0, out_frames, 0);
2510
2511         /* 4. Map new pages in place of old pages. */
2512         if (success)
2513                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, out_frames, 0);
2514         else
2515                 xen_remap_exchanged_ptes(vstart, order, NULL, in_frame);
2516
2517         spin_unlock_irqrestore(&xen_reservation_lock, flags);
2518 }
2519 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_destroy_contiguous_region);
2520
2521 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
2522 static void xen_hvm_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
2523 {
2524         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2525         int rc;
2526
2527         a.domid = DOMID_SELF;
2528         a.gpa = __pa(mm->pgd);
2529         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2530         WARN_ON_ONCE(rc < 0);
2531 }
2532
2533 static int is_pagetable_dying_supported(void)
2534 {
2535         struct xen_hvm_pagetable_dying a;
2536         int rc = 0;
2537
2538         a.domid = DOMID_SELF;
2539         a.gpa = 0x00;
2540         rc = HYPERVISOR_hvm_op(HVMOP_pagetable_dying, &a);
2541         if (rc < 0) {
2542                 printk(KERN_DEBUG "HVMOP_pagetable_dying not supported\n");
2543                 return 0;
2544         }
2545         return 1;
2546 }
2547
2548 void __init xen_hvm_init_mmu_ops(void)
2549 {
2550         if (is_pagetable_dying_supported())
2551                 pv_mmu_ops.exit_mmap = xen_hvm_exit_mmap;
2552 }
2553 #endif
2554
2555 #define REMAP_BATCH_SIZE 16
2556
2557 struct remap_data {
2558         unsigned long mfn;
2559         pgprot_t prot;
2560         struct mmu_update *mmu_update;
2561 };
2562
2563 static int remap_area_mfn_pte_fn(pte_t *ptep, pgtable_t token,
2564                                  unsigned long addr, void *data)
2565 {
2566         struct remap_data *rmd = data;
2567         pte_t pte = pte_mkspecial(pfn_pte(rmd->mfn++, rmd->prot));
2568
2569         rmd->mmu_update->ptr = arbitrary_virt_to_machine(ptep).maddr;
2570         rmd->mmu_update->val = pte_val_ma(pte);
2571         rmd->mmu_update++;
2572
2573         return 0;
2574 }
2575
2576 int xen_remap_domain_mfn_range(struct vm_area_struct *vma,
2577                                unsigned long addr,
2578                                unsigned long mfn, int nr,
2579                                pgprot_t prot, unsigned domid)
2580 {
2581         struct remap_data rmd;
2582         struct mmu_update mmu_update[REMAP_BATCH_SIZE];
2583         int batch;
2584         unsigned long range;
2585         int err = 0;
2586
2587         prot = __pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_IOMAP);
2588
2589         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_RESERVED | VM_PFNMAP;
2590
2591         rmd.mfn = mfn;
2592         rmd.prot = prot;
2593
2594         while (nr) {
2595                 batch = min(REMAP_BATCH_SIZE, nr);
2596                 range = (unsigned long)batch << PAGE_SHIFT;
2597
2598                 rmd.mmu_update = mmu_update;
2599                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, addr, range,
2600                                           remap_area_mfn_pte_fn, &rmd);
2601                 if (err)
2602                         goto out;
2603
2604                 err = -EFAULT;
2605                 if (HYPERVISOR_mmu_update(mmu_update, batch, NULL, domid) < 0)
2606                         goto out;
2607
2608                 nr -= batch;
2609                 addr += range;
2610         }
2611
2612         err = 0;
2613 out:
2614
2615         flush_tlb_all();
2616
2617         return err;
2618 }
2619 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_remap_domain_mfn_range);
2620
2621 #ifdef CONFIG_XEN_DEBUG_FS
2622
2623 static struct dentry *d_mmu_debug;
2624
2625 static int __init xen_mmu_debugfs(void)
2626 {
2627         struct dentry *d_xen = xen_init_debugfs();
2628
2629         if (d_xen == NULL)
2630                 return -ENOMEM;
2631
2632         d_mmu_debug = debugfs_create_dir("mmu", d_xen);
2633
2634         debugfs_create_u8("zero_stats", 0644, d_mmu_debug, &zero_stats);
2635
2636         debugfs_create_u32("pgd_update", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.pgd_update);
2637         debugfs_create_u32("pgd_update_pinned", 0444, d_mmu_debug,
2638                            &mmu_stats.pgd_update_pinned);
2639         debugfs_create_u32("pgd_update_batched", 0444, d_mmu_debug,
2640                            &mmu_stats.pgd_update_pinned);
2641
2642         debugfs_create_u32("pud_update", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.pud_update);
2643         debugfs_create_u32("pud_update_pinned", 0444, d_mmu_debug,
2644                            &mmu_stats.pud_update_pinned);
2645         debugfs_create_u32("pud_update_batched", 0444, d_mmu_debug,
2646                            &mmu_stats.pud_update_pinned);
2647
2648         debugfs_create_u32("pmd_update", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.pmd_update);
2649         debugfs_create_u32("pmd_update_pinned", 0444, d_mmu_debug,
2650                            &mmu_stats.pmd_update_pinned);
2651         debugfs_create_u32("pmd_update_batched", 0444, d_mmu_debug,
2652                            &mmu_stats.pmd_update_pinned);
2653
2654         debugfs_create_u32("pte_update", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.pte_update);
2655 //      debugfs_create_u32("pte_update_pinned", 0444, d_mmu_debug,
2656 //                         &mmu_stats.pte_update_pinned);
2657         debugfs_create_u32("pte_update_batched", 0444, d_mmu_debug,
2658                            &mmu_stats.pte_update_pinned);
2659
2660         debugfs_create_u32("mmu_update", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.mmu_update);
2661         debugfs_create_u32("mmu_update_extended", 0444, d_mmu_debug,
2662                            &mmu_stats.mmu_update_extended);
2663         xen_debugfs_create_u32_array("mmu_update_histo", 0444, d_mmu_debug,
2664                                      mmu_stats.mmu_update_histo, 20);
2665
2666         debugfs_create_u32("set_pte_at", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.set_pte_at);
2667         debugfs_create_u32("set_pte_at_batched", 0444, d_mmu_debug,
2668                            &mmu_stats.set_pte_at_batched);
2669         debugfs_create_u32("set_pte_at_current", 0444, d_mmu_debug,
2670                            &mmu_stats.set_pte_at_current);
2671         debugfs_create_u32("set_pte_at_kernel", 0444, d_mmu_debug,
2672                            &mmu_stats.set_pte_at_kernel);
2673
2674         debugfs_create_u32("prot_commit", 0444, d_mmu_debug, &mmu_stats.prot_commit);
2675         debugfs_create_u32("prot_commit_batched", 0444, d_mmu_debug,
2676                            &mmu_stats.prot_commit_batched);
2677
2678         return 0;
2679 }
2680 fs_initcall(xen_mmu_debugfs);
2681
2682 #endif  /* CONFIG_XEN_DEBUG_FS */