| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 | 
|   | 
| /* | 
|  * Xen leaves the responsibility for maintaining p2m mappings to the | 
|  * guests themselves, but it must also access and update the p2m array | 
|  * during suspend/resume when all the pages are reallocated. | 
|  * | 
|  * The logical flat p2m table is mapped to a linear kernel memory area. | 
|  * For accesses by Xen a three-level tree linked via mfns only is set up to | 
|  * allow the address space to be sparse. | 
|  * | 
|  *               Xen | 
|  *                | | 
|  *          p2m_top_mfn | 
|  *              /   \ | 
|  * p2m_mid_mfn p2m_mid_mfn | 
|  *         /           / | 
|  *  p2m p2m p2m ... | 
|  * | 
|  * The p2m_mid_mfn pages are mapped by p2m_top_mfn_p. | 
|  * | 
|  * The p2m_top_mfn level is limited to 1 page, so the maximum representable | 
|  * pseudo-physical address space is: | 
|  *  P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE pages | 
|  * | 
|  * P2M_PER_PAGE depends on the architecture, as a mfn is always | 
|  * unsigned long (8 bytes on 64-bit, 4 bytes on 32), leading to | 
|  * 512 and 1024 entries respectively. | 
|  * | 
|  * In short, these structures contain the Machine Frame Number (MFN) of the PFN. | 
|  * | 
|  * However not all entries are filled with MFNs. Specifically for all other | 
|  * leaf entries, or for the top  root, or middle one, for which there is a void | 
|  * entry, we assume it is  "missing". So (for example) | 
|  *  pfn_to_mfn(0x90909090)=INVALID_P2M_ENTRY. | 
|  * We have a dedicated page p2m_missing with all entries being | 
|  * INVALID_P2M_ENTRY. This page may be referenced multiple times in the p2m | 
|  * list/tree in case there are multiple areas with P2M_PER_PAGE invalid pfns. | 
|  * | 
|  * We also have the possibility of setting 1-1 mappings on certain regions, so | 
|  * that: | 
|  *  pfn_to_mfn(0xc0000)=0xc0000 | 
|  * | 
|  * The benefit of this is, that we can assume for non-RAM regions (think | 
|  * PCI BARs, or ACPI spaces), we can create mappings easily because we | 
|  * get the PFN value to match the MFN. | 
|  * | 
|  * For this to work efficiently we have one new page p2m_identity. All entries | 
|  * in p2m_identity are set to INVALID_P2M_ENTRY type (Xen toolstack only | 
|  * recognizes that and MFNs, no other fancy value). | 
|  * | 
|  * On lookup we spot that the entry points to p2m_identity and return the | 
|  * identity value instead of dereferencing and returning INVALID_P2M_ENTRY. | 
|  * If the entry points to an allocated page, we just proceed as before and | 
|  * return the PFN. If the PFN has IDENTITY_FRAME_BIT set we unmask that in | 
|  * appropriate functions (pfn_to_mfn). | 
|  * | 
|  * The reason for having the IDENTITY_FRAME_BIT instead of just returning the | 
|  * PFN is that we could find ourselves where pfn_to_mfn(pfn)==pfn for a | 
|  * non-identity pfn. To protect ourselves against we elect to set (and get) the | 
|  * IDENTITY_FRAME_BIT on all identity mapped PFNs. | 
|  */ | 
|   | 
| #include <linux/init.h> | 
| #include <linux/export.h> | 
| #include <linux/list.h> | 
| #include <linux/hash.h> | 
| #include <linux/sched.h> | 
| #include <linux/seq_file.h> | 
| #include <linux/memblock.h> | 
| #include <linux/slab.h> | 
| #include <linux/vmalloc.h> | 
|   | 
| #include <asm/cache.h> | 
| #include <asm/setup.h> | 
| #include <linux/uaccess.h> | 
|   | 
| #include <asm/xen/page.h> | 
| #include <asm/xen/hypercall.h> | 
| #include <asm/xen/hypervisor.h> | 
| #include <xen/balloon.h> | 
| #include <xen/grant_table.h> | 
|   | 
| #include "multicalls.h" | 
| #include "xen-ops.h" | 
|   | 
| #define P2M_MID_PER_PAGE    (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long *)) | 
| #define P2M_TOP_PER_PAGE    (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long **)) | 
|   | 
| #define MAX_P2M_PFN    (P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE) | 
|   | 
| #define PMDS_PER_MID_PAGE    (P2M_MID_PER_PAGE / PTRS_PER_PTE) | 
|   | 
| unsigned long *xen_p2m_addr __read_mostly; | 
| EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_p2m_addr); | 
| unsigned long xen_p2m_size __read_mostly; | 
| EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_p2m_size); | 
| unsigned long xen_max_p2m_pfn __read_mostly; | 
| EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_max_p2m_pfn); | 
|   | 
| #ifdef CONFIG_XEN_MEMORY_HOTPLUG_LIMIT | 
| #define P2M_LIMIT CONFIG_XEN_MEMORY_HOTPLUG_LIMIT | 
| #else | 
| #define P2M_LIMIT 0 | 
| #endif | 
|   | 
| static DEFINE_SPINLOCK(p2m_update_lock); | 
|   | 
| static unsigned long *p2m_mid_missing_mfn; | 
| static unsigned long *p2m_top_mfn; | 
| static unsigned long **p2m_top_mfn_p; | 
| static unsigned long *p2m_missing; | 
| static unsigned long *p2m_identity; | 
| static pte_t *p2m_missing_pte; | 
| static pte_t *p2m_identity_pte; | 
|   | 
| /* | 
|  * Hint at last populated PFN. | 
|  * | 
|  * Used to set HYPERVISOR_shared_info->arch.max_pfn so the toolstack | 
|  * can avoid scanning the whole P2M (which may be sized to account for | 
|  * hotplugged memory). | 
|  */ | 
| static unsigned long xen_p2m_last_pfn; | 
|   | 
| static inline unsigned p2m_top_index(unsigned long pfn) | 
| { | 
|     BUG_ON(pfn >= MAX_P2M_PFN); | 
|     return pfn / (P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE); | 
| } | 
|   | 
| static inline unsigned p2m_mid_index(unsigned long pfn) | 
| { | 
|     return (pfn / P2M_PER_PAGE) % P2M_MID_PER_PAGE; | 
| } | 
|   | 
| static inline unsigned p2m_index(unsigned long pfn) | 
| { | 
|     return pfn % P2M_PER_PAGE; | 
| } | 
|   | 
| static void p2m_top_mfn_init(unsigned long *top) | 
| { | 
|     unsigned i; | 
|   | 
|     for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++) | 
|         top[i] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn); | 
| } | 
|   | 
| static void p2m_top_mfn_p_init(unsigned long **top) | 
| { | 
|     unsigned i; | 
|   | 
|     for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++) | 
|         top[i] = p2m_mid_missing_mfn; | 
| } | 
|   | 
| static void p2m_mid_mfn_init(unsigned long *mid, unsigned long *leaf) | 
| { | 
|     unsigned i; | 
|   | 
|     for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++) | 
|         mid[i] = virt_to_mfn(leaf); | 
| } | 
|   | 
| static void p2m_init(unsigned long *p2m) | 
| { | 
|     unsigned i; | 
|   | 
|     for (i = 0; i < P2M_PER_PAGE; i++) | 
|         p2m[i] = INVALID_P2M_ENTRY; | 
| } | 
|   | 
| static void p2m_init_identity(unsigned long *p2m, unsigned long pfn) | 
| { | 
|     unsigned i; | 
|   | 
|     for (i = 0; i < P2M_PER_PAGE; i++) | 
|         p2m[i] = IDENTITY_FRAME(pfn + i); | 
| } | 
|   | 
| static void * __ref alloc_p2m_page(void) | 
| { | 
|     if (unlikely(!slab_is_available())) { | 
|         void *ptr = memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE); | 
|   | 
|         if (!ptr) | 
|             panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=0x%lx\n", | 
|                   __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE); | 
|   | 
|         return ptr; | 
|     } | 
|   | 
|     return (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL); | 
| } | 
|   | 
| static void __ref free_p2m_page(void *p) | 
| { | 
|     if (unlikely(!slab_is_available())) { | 
|         memblock_free((unsigned long)p, PAGE_SIZE); | 
|         return; | 
|     } | 
|   | 
|     free_page((unsigned long)p); | 
| } | 
|   | 
| /* | 
|  * Build the parallel p2m_top_mfn and p2m_mid_mfn structures | 
|  * | 
|  * This is called both at boot time, and after resuming from suspend: | 
|  * - At boot time we're called rather early, and must use alloc_bootmem*() | 
|  *   to allocate memory. | 
|  * | 
|  * - After resume we're called from within stop_machine, but the mfn | 
|  *   tree should already be completely allocated. | 
|  */ | 
| void __ref xen_build_mfn_list_list(void) | 
| { | 
|     unsigned long pfn, mfn; | 
|     pte_t *ptep; | 
|     unsigned int level, topidx, mididx; | 
|     unsigned long *mid_mfn_p; | 
|   | 
|     if (xen_start_info->flags & SIF_VIRT_P2M_4TOOLS) | 
|         return; | 
|   | 
|     /* Pre-initialize p2m_top_mfn to be completely missing */ | 
|     if (p2m_top_mfn == NULL) { | 
|         p2m_mid_missing_mfn = alloc_p2m_page(); | 
|         p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn, p2m_missing); | 
|   | 
|         p2m_top_mfn_p = alloc_p2m_page(); | 
|         p2m_top_mfn_p_init(p2m_top_mfn_p); | 
|   | 
|         p2m_top_mfn = alloc_p2m_page(); | 
|         p2m_top_mfn_init(p2m_top_mfn); | 
|     } else { | 
|         /* Reinitialise, mfn's all change after migration */ | 
|         p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn, p2m_missing); | 
|     } | 
|   | 
|     for (pfn = 0; pfn < xen_max_p2m_pfn && pfn < MAX_P2M_PFN; | 
|          pfn += P2M_PER_PAGE) { | 
|         topidx = p2m_top_index(pfn); | 
|         mididx = p2m_mid_index(pfn); | 
|   | 
|         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx]; | 
|         ptep = lookup_address((unsigned long)(xen_p2m_addr + pfn), | 
|                       &level); | 
|         BUG_ON(!ptep || level != PG_LEVEL_4K); | 
|         mfn = pte_mfn(*ptep); | 
|         ptep = (pte_t *)((unsigned long)ptep & ~(PAGE_SIZE - 1)); | 
|   | 
|         /* Don't bother allocating any mfn mid levels if | 
|          * they're just missing, just update the stored mfn, | 
|          * since all could have changed over a migrate. | 
|          */ | 
|         if (ptep == p2m_missing_pte || ptep == p2m_identity_pte) { | 
|             BUG_ON(mididx); | 
|             BUG_ON(mid_mfn_p != p2m_mid_missing_mfn); | 
|             p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn); | 
|             pfn += (P2M_MID_PER_PAGE - 1) * P2M_PER_PAGE; | 
|             continue; | 
|         } | 
|   | 
|         if (mid_mfn_p == p2m_mid_missing_mfn) { | 
|             mid_mfn_p = alloc_p2m_page(); | 
|             p2m_mid_mfn_init(mid_mfn_p, p2m_missing); | 
|   | 
|             p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn_p; | 
|         } | 
|   | 
|         p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(mid_mfn_p); | 
|         mid_mfn_p[mididx] = mfn; | 
|     } | 
| } | 
|   | 
| void xen_setup_mfn_list_list(void) | 
| { | 
|     BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info); | 
|   | 
|     if (xen_start_info->flags & SIF_VIRT_P2M_4TOOLS) | 
|         HYPERVISOR_shared_info->arch.pfn_to_mfn_frame_list_list = ~0UL; | 
|     else | 
|         HYPERVISOR_shared_info->arch.pfn_to_mfn_frame_list_list = | 
|             virt_to_mfn(p2m_top_mfn); | 
|     HYPERVISOR_shared_info->arch.max_pfn = xen_p2m_last_pfn; | 
|     HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_generation = 0; | 
|     HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_vaddr = (unsigned long)xen_p2m_addr; | 
|     HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_cr3 = | 
|         xen_pfn_to_cr3(virt_to_mfn(swapper_pg_dir)); | 
| } | 
|   | 
| /* Set up p2m_top to point to the domain-builder provided p2m pages */ | 
| void __init xen_build_dynamic_phys_to_machine(void) | 
| { | 
|     unsigned long pfn; | 
|   | 
|     xen_p2m_addr = (unsigned long *)xen_start_info->mfn_list; | 
|     xen_p2m_size = ALIGN(xen_start_info->nr_pages, P2M_PER_PAGE); | 
|   | 
|     for (pfn = xen_start_info->nr_pages; pfn < xen_p2m_size; pfn++) | 
|         xen_p2m_addr[pfn] = INVALID_P2M_ENTRY; | 
|   | 
|     xen_max_p2m_pfn = xen_p2m_size; | 
| } | 
|   | 
| #define P2M_TYPE_IDENTITY    0 | 
| #define P2M_TYPE_MISSING    1 | 
| #define P2M_TYPE_PFN        2 | 
| #define P2M_TYPE_UNKNOWN    3 | 
|   | 
| static int xen_p2m_elem_type(unsigned long pfn) | 
| { | 
|     unsigned long mfn; | 
|   | 
|     if (pfn >= xen_p2m_size) | 
|         return P2M_TYPE_IDENTITY; | 
|   | 
|     mfn = xen_p2m_addr[pfn]; | 
|   | 
|     if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY) | 
|         return P2M_TYPE_MISSING; | 
|   | 
|     if (mfn & IDENTITY_FRAME_BIT) | 
|         return P2M_TYPE_IDENTITY; | 
|   | 
|     return P2M_TYPE_PFN; | 
| } | 
|   | 
| static void __init xen_rebuild_p2m_list(unsigned long *p2m) | 
| { | 
|     unsigned int i, chunk; | 
|     unsigned long pfn; | 
|     unsigned long *mfns; | 
|     pte_t *ptep; | 
|     pmd_t *pmdp; | 
|     int type; | 
|   | 
|     p2m_missing = alloc_p2m_page(); | 
|     p2m_init(p2m_missing); | 
|     p2m_identity = alloc_p2m_page(); | 
|     p2m_init(p2m_identity); | 
|   | 
|     p2m_missing_pte = alloc_p2m_page(); | 
|     paravirt_alloc_pte(&init_mm, __pa(p2m_missing_pte) >> PAGE_SHIFT); | 
|     p2m_identity_pte = alloc_p2m_page(); | 
|     paravirt_alloc_pte(&init_mm, __pa(p2m_identity_pte) >> PAGE_SHIFT); | 
|     for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++) { | 
|         set_pte(p2m_missing_pte + i, | 
|             pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(p2m_missing)), PAGE_KERNEL_RO)); | 
|         set_pte(p2m_identity_pte + i, | 
|             pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(p2m_identity)), PAGE_KERNEL_RO)); | 
|     } | 
|   | 
|     for (pfn = 0; pfn < xen_max_p2m_pfn; pfn += chunk) { | 
|         /* | 
|          * Try to map missing/identity PMDs or p2m-pages if possible. | 
|          * We have to respect the structure of the mfn_list_list | 
|          * which will be built just afterwards. | 
|          * Chunk size to test is one p2m page if we are in the middle | 
|          * of a mfn_list_list mid page and the complete mid page area | 
|          * if we are at index 0 of the mid page. Please note that a | 
|          * mid page might cover more than one PMD, e.g. on 32 bit PAE | 
|          * kernels. | 
|          */ | 
|         chunk = (pfn & (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE - 1)) ? | 
|             P2M_PER_PAGE : P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE; | 
|   | 
|         type = xen_p2m_elem_type(pfn); | 
|         i = 0; | 
|         if (type != P2M_TYPE_PFN) | 
|             for (i = 1; i < chunk; i++) | 
|                 if (xen_p2m_elem_type(pfn + i) != type) | 
|                     break; | 
|         if (i < chunk) | 
|             /* Reset to minimal chunk size. */ | 
|             chunk = P2M_PER_PAGE; | 
|   | 
|         if (type == P2M_TYPE_PFN || i < chunk) { | 
|             /* Use initial p2m page contents. */ | 
|             mfns = alloc_p2m_page(); | 
|             copy_page(mfns, xen_p2m_addr + pfn); | 
|             ptep = populate_extra_pte((unsigned long)(p2m + pfn)); | 
|             set_pte(ptep, | 
|                 pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(mfns)), PAGE_KERNEL)); | 
|             continue; | 
|         } | 
|   | 
|         if (chunk == P2M_PER_PAGE) { | 
|             /* Map complete missing or identity p2m-page. */ | 
|             mfns = (type == P2M_TYPE_MISSING) ? | 
|                 p2m_missing : p2m_identity; | 
|             ptep = populate_extra_pte((unsigned long)(p2m + pfn)); | 
|             set_pte(ptep, | 
|                 pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(mfns)), PAGE_KERNEL_RO)); | 
|             continue; | 
|         } | 
|   | 
|         /* Complete missing or identity PMD(s) can be mapped. */ | 
|         ptep = (type == P2M_TYPE_MISSING) ? | 
|             p2m_missing_pte : p2m_identity_pte; | 
|         for (i = 0; i < PMDS_PER_MID_PAGE; i++) { | 
|             pmdp = populate_extra_pmd( | 
|                 (unsigned long)(p2m + pfn) + i * PMD_SIZE); | 
|             set_pmd(pmdp, __pmd(__pa(ptep) | _KERNPG_TABLE)); | 
|         } | 
|     } | 
| } | 
|   | 
| void __init xen_vmalloc_p2m_tree(void) | 
| { | 
|     static struct vm_struct vm; | 
|     unsigned long p2m_limit; | 
|   | 
|     xen_p2m_last_pfn = xen_max_p2m_pfn; | 
|   | 
|     p2m_limit = (phys_addr_t)P2M_LIMIT * 1024 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE; | 
|     vm.flags = VM_ALLOC; | 
|     vm.size = ALIGN(sizeof(unsigned long) * max(xen_max_p2m_pfn, p2m_limit), | 
|             PMD_SIZE * PMDS_PER_MID_PAGE); | 
|     vm_area_register_early(&vm, PMD_SIZE * PMDS_PER_MID_PAGE); | 
|     pr_notice("p2m virtual area at %p, size is %lx\n", vm.addr, vm.size); | 
|   | 
|     xen_max_p2m_pfn = vm.size / sizeof(unsigned long); | 
|   | 
|     xen_rebuild_p2m_list(vm.addr); | 
|   | 
|     xen_p2m_addr = vm.addr; | 
|     xen_p2m_size = xen_max_p2m_pfn; | 
|   | 
|     xen_inv_extra_mem(); | 
| } | 
|   | 
| unsigned long get_phys_to_machine(unsigned long pfn) | 
| { | 
|     pte_t *ptep; | 
|     unsigned int level; | 
|   | 
|     if (unlikely(pfn >= xen_p2m_size)) { | 
|         if (pfn < xen_max_p2m_pfn) | 
|             return xen_chk_extra_mem(pfn); | 
|   | 
|         return IDENTITY_FRAME(pfn); | 
|     } | 
|   | 
|     ptep = lookup_address((unsigned long)(xen_p2m_addr + pfn), &level); | 
|     BUG_ON(!ptep || level != PG_LEVEL_4K); | 
|   | 
|     /* | 
|      * The INVALID_P2M_ENTRY is filled in both p2m_*identity | 
|      * and in p2m_*missing, so returning the INVALID_P2M_ENTRY | 
|      * would be wrong. | 
|      */ | 
|     if (pte_pfn(*ptep) == PFN_DOWN(__pa(p2m_identity))) | 
|         return IDENTITY_FRAME(pfn); | 
|   | 
|     return xen_p2m_addr[pfn]; | 
| } | 
| EXPORT_SYMBOL_GPL(get_phys_to_machine); | 
|   | 
| /* | 
|  * Allocate new pmd(s). It is checked whether the old pmd is still in place. | 
|  * If not, nothing is changed. This is okay as the only reason for allocating | 
|  * a new pmd is to replace p2m_missing_pte or p2m_identity_pte by a individual | 
|  * pmd. | 
|  */ | 
| static pte_t *alloc_p2m_pmd(unsigned long addr, pte_t *pte_pg) | 
| { | 
|     pte_t *ptechk; | 
|     pte_t *pte_newpg[PMDS_PER_MID_PAGE]; | 
|     pmd_t *pmdp; | 
|     unsigned int level; | 
|     unsigned long flags; | 
|     unsigned long vaddr; | 
|     int i; | 
|   | 
|     /* Do all allocations first to bail out in error case. */ | 
|     for (i = 0; i < PMDS_PER_MID_PAGE; i++) { | 
|         pte_newpg[i] = alloc_p2m_page(); | 
|         if (!pte_newpg[i]) { | 
|             for (i--; i >= 0; i--) | 
|                 free_p2m_page(pte_newpg[i]); | 
|   | 
|             return NULL; | 
|         } | 
|     } | 
|   | 
|     vaddr = addr & ~(PMD_SIZE * PMDS_PER_MID_PAGE - 1); | 
|   | 
|     for (i = 0; i < PMDS_PER_MID_PAGE; i++) { | 
|         copy_page(pte_newpg[i], pte_pg); | 
|         paravirt_alloc_pte(&init_mm, __pa(pte_newpg[i]) >> PAGE_SHIFT); | 
|   | 
|         pmdp = lookup_pmd_address(vaddr); | 
|         BUG_ON(!pmdp); | 
|   | 
|         spin_lock_irqsave(&p2m_update_lock, flags); | 
|   | 
|         ptechk = lookup_address(vaddr, &level); | 
|         if (ptechk == pte_pg) { | 
|             HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_generation++; | 
|             wmb(); /* Tools are synchronizing via p2m_generation. */ | 
|             set_pmd(pmdp, | 
|                 __pmd(__pa(pte_newpg[i]) | _KERNPG_TABLE)); | 
|             wmb(); /* Tools are synchronizing via p2m_generation. */ | 
|             HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_generation++; | 
|             pte_newpg[i] = NULL; | 
|         } | 
|   | 
|         spin_unlock_irqrestore(&p2m_update_lock, flags); | 
|   | 
|         if (pte_newpg[i]) { | 
|             paravirt_release_pte(__pa(pte_newpg[i]) >> PAGE_SHIFT); | 
|             free_p2m_page(pte_newpg[i]); | 
|         } | 
|   | 
|         vaddr += PMD_SIZE; | 
|     } | 
|   | 
|     return lookup_address(addr, &level); | 
| } | 
|   | 
| /* | 
|  * Fully allocate the p2m structure for a given pfn.  We need to check | 
|  * that both the top and mid levels are allocated, and make sure the | 
|  * parallel mfn tree is kept in sync.  We may race with other cpus, so | 
|  * the new pages are installed with cmpxchg; if we lose the race then | 
|  * simply free the page we allocated and use the one that's there. | 
|  */ | 
| int xen_alloc_p2m_entry(unsigned long pfn) | 
| { | 
|     unsigned topidx; | 
|     unsigned long *top_mfn_p, *mid_mfn; | 
|     pte_t *ptep, *pte_pg; | 
|     unsigned int level; | 
|     unsigned long flags; | 
|     unsigned long addr = (unsigned long)(xen_p2m_addr + pfn); | 
|     unsigned long p2m_pfn; | 
|   | 
|     ptep = lookup_address(addr, &level); | 
|     BUG_ON(!ptep || level != PG_LEVEL_4K); | 
|     pte_pg = (pte_t *)((unsigned long)ptep & ~(PAGE_SIZE - 1)); | 
|   | 
|     if (pte_pg == p2m_missing_pte || pte_pg == p2m_identity_pte) { | 
|         /* PMD level is missing, allocate a new one */ | 
|         ptep = alloc_p2m_pmd(addr, pte_pg); | 
|         if (!ptep) | 
|             return -ENOMEM; | 
|     } | 
|   | 
|     if (p2m_top_mfn && pfn < MAX_P2M_PFN) { | 
|         topidx = p2m_top_index(pfn); | 
|         top_mfn_p = &p2m_top_mfn[topidx]; | 
|         mid_mfn = READ_ONCE(p2m_top_mfn_p[topidx]); | 
|   | 
|         BUG_ON(virt_to_mfn(mid_mfn) != *top_mfn_p); | 
|   | 
|         if (mid_mfn == p2m_mid_missing_mfn) { | 
|             /* Separately check the mid mfn level */ | 
|             unsigned long missing_mfn; | 
|             unsigned long mid_mfn_mfn; | 
|             unsigned long old_mfn; | 
|   | 
|             mid_mfn = alloc_p2m_page(); | 
|             if (!mid_mfn) | 
|                 return -ENOMEM; | 
|   | 
|             p2m_mid_mfn_init(mid_mfn, p2m_missing); | 
|   | 
|             missing_mfn = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn); | 
|             mid_mfn_mfn = virt_to_mfn(mid_mfn); | 
|             old_mfn = cmpxchg(top_mfn_p, missing_mfn, mid_mfn_mfn); | 
|             if (old_mfn != missing_mfn) { | 
|                 free_p2m_page(mid_mfn); | 
|                 mid_mfn = mfn_to_virt(old_mfn); | 
|             } else { | 
|                 p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn; | 
|             } | 
|         } | 
|     } else { | 
|         mid_mfn = NULL; | 
|     } | 
|   | 
|     p2m_pfn = pte_pfn(READ_ONCE(*ptep)); | 
|     if (p2m_pfn == PFN_DOWN(__pa(p2m_identity)) || | 
|         p2m_pfn == PFN_DOWN(__pa(p2m_missing))) { | 
|         /* p2m leaf page is missing */ | 
|         unsigned long *p2m; | 
|   | 
|         p2m = alloc_p2m_page(); | 
|         if (!p2m) | 
|             return -ENOMEM; | 
|   | 
|         if (p2m_pfn == PFN_DOWN(__pa(p2m_missing))) | 
|             p2m_init(p2m); | 
|         else | 
|             p2m_init_identity(p2m, pfn & ~(P2M_PER_PAGE - 1)); | 
|   | 
|         spin_lock_irqsave(&p2m_update_lock, flags); | 
|   | 
|         if (pte_pfn(*ptep) == p2m_pfn) { | 
|             HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_generation++; | 
|             wmb(); /* Tools are synchronizing via p2m_generation. */ | 
|             set_pte(ptep, | 
|                 pfn_pte(PFN_DOWN(__pa(p2m)), PAGE_KERNEL)); | 
|             wmb(); /* Tools are synchronizing via p2m_generation. */ | 
|             HYPERVISOR_shared_info->arch.p2m_generation++; | 
|             if (mid_mfn) | 
|                 mid_mfn[p2m_mid_index(pfn)] = virt_to_mfn(p2m); | 
|             p2m = NULL; | 
|         } | 
|   | 
|         spin_unlock_irqrestore(&p2m_update_lock, flags); | 
|   | 
|         if (p2m) | 
|             free_p2m_page(p2m); | 
|     } | 
|   | 
|     /* Expanded the p2m? */ | 
|     if (pfn >= xen_p2m_last_pfn) { | 
|         xen_p2m_last_pfn = ALIGN(pfn + 1, P2M_PER_PAGE); | 
|         HYPERVISOR_shared_info->arch.max_pfn = xen_p2m_last_pfn; | 
|     } | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
| EXPORT_SYMBOL(xen_alloc_p2m_entry); | 
|   | 
| unsigned long __init set_phys_range_identity(unsigned long pfn_s, | 
|                       unsigned long pfn_e) | 
| { | 
|     unsigned long pfn; | 
|   | 
|     if (unlikely(pfn_s >= xen_p2m_size)) | 
|         return 0; | 
|   | 
|     if (pfn_s > pfn_e) | 
|         return 0; | 
|   | 
|     if (pfn_e > xen_p2m_size) | 
|         pfn_e = xen_p2m_size; | 
|   | 
|     for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++) | 
|         xen_p2m_addr[pfn] = IDENTITY_FRAME(pfn); | 
|   | 
|     return pfn - pfn_s; | 
| } | 
|   | 
| bool __set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn) | 
| { | 
|     pte_t *ptep; | 
|     unsigned int level; | 
|   | 
|     /* Only invalid entries allowed above the highest p2m covered frame. */ | 
|     if (unlikely(pfn >= xen_p2m_size)) | 
|         return mfn == INVALID_P2M_ENTRY; | 
|   | 
|     /* | 
|      * The interface requires atomic updates on p2m elements. | 
|      * xen_safe_write_ulong() is using an atomic store via asm(). | 
|      */ | 
|     if (likely(!xen_safe_write_ulong(xen_p2m_addr + pfn, mfn))) | 
|         return true; | 
|   | 
|     ptep = lookup_address((unsigned long)(xen_p2m_addr + pfn), &level); | 
|     BUG_ON(!ptep || level != PG_LEVEL_4K); | 
|   | 
|     if (pte_pfn(*ptep) == PFN_DOWN(__pa(p2m_missing))) | 
|         return mfn == INVALID_P2M_ENTRY; | 
|   | 
|     if (pte_pfn(*ptep) == PFN_DOWN(__pa(p2m_identity))) | 
|         return mfn == IDENTITY_FRAME(pfn); | 
|   | 
|     return false; | 
| } | 
|   | 
| bool set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn) | 
| { | 
|     if (unlikely(!__set_phys_to_machine(pfn, mfn))) { | 
|         int ret; | 
|   | 
|         ret = xen_alloc_p2m_entry(pfn); | 
|         if (ret < 0) | 
|             return false; | 
|   | 
|         return __set_phys_to_machine(pfn, mfn); | 
|     } | 
|   | 
|     return true; | 
| } | 
|   | 
| int set_foreign_p2m_mapping(struct gnttab_map_grant_ref *map_ops, | 
|                 struct gnttab_map_grant_ref *kmap_ops, | 
|                 struct page **pages, unsigned int count) | 
| { | 
|     int i, ret = 0; | 
|     pte_t *pte; | 
|   | 
|     if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) | 
|         return 0; | 
|   | 
|     if (kmap_ops) { | 
|         ret = HYPERVISOR_grant_table_op(GNTTABOP_map_grant_ref, | 
|                         kmap_ops, count); | 
|         if (ret) | 
|             goto out; | 
|     } | 
|   | 
|     for (i = 0; i < count; i++) { | 
|         unsigned long mfn, pfn; | 
|         struct gnttab_unmap_grant_ref unmap[2]; | 
|         int rc; | 
|   | 
|         /* Do not add to override if the map failed. */ | 
|         if (map_ops[i].status != GNTST_okay || | 
|             (kmap_ops && kmap_ops[i].status != GNTST_okay)) | 
|             continue; | 
|   | 
|         if (map_ops[i].flags & GNTMAP_contains_pte) { | 
|             pte = (pte_t *)(mfn_to_virt(PFN_DOWN(map_ops[i].host_addr)) + | 
|                 (map_ops[i].host_addr & ~PAGE_MASK)); | 
|             mfn = pte_mfn(*pte); | 
|         } else { | 
|             mfn = PFN_DOWN(map_ops[i].dev_bus_addr); | 
|         } | 
|         pfn = page_to_pfn(pages[i]); | 
|   | 
|         WARN(pfn_to_mfn(pfn) != INVALID_P2M_ENTRY, "page must be ballooned"); | 
|   | 
|         if (likely(set_phys_to_machine(pfn, FOREIGN_FRAME(mfn)))) | 
|             continue; | 
|   | 
|         /* | 
|          * Signal an error for this slot. This in turn requires | 
|          * immediate unmapping. | 
|          */ | 
|         map_ops[i].status = GNTST_general_error; | 
|         unmap[0].host_addr = map_ops[i].host_addr, | 
|         unmap[0].handle = map_ops[i].handle; | 
|         map_ops[i].handle = ~0; | 
|         if (map_ops[i].flags & GNTMAP_device_map) | 
|             unmap[0].dev_bus_addr = map_ops[i].dev_bus_addr; | 
|         else | 
|             unmap[0].dev_bus_addr = 0; | 
|   | 
|         if (kmap_ops) { | 
|             kmap_ops[i].status = GNTST_general_error; | 
|             unmap[1].host_addr = kmap_ops[i].host_addr, | 
|             unmap[1].handle = kmap_ops[i].handle; | 
|             kmap_ops[i].handle = ~0; | 
|             if (kmap_ops[i].flags & GNTMAP_device_map) | 
|                 unmap[1].dev_bus_addr = kmap_ops[i].dev_bus_addr; | 
|             else | 
|                 unmap[1].dev_bus_addr = 0; | 
|         } | 
|   | 
|         /* | 
|          * Pre-populate both status fields, to be recognizable in | 
|          * the log message below. | 
|          */ | 
|         unmap[0].status = 1; | 
|         unmap[1].status = 1; | 
|   | 
|         rc = HYPERVISOR_grant_table_op(GNTTABOP_unmap_grant_ref, | 
|                            unmap, 1 + !!kmap_ops); | 
|         if (rc || unmap[0].status != GNTST_okay || | 
|             unmap[1].status != GNTST_okay) | 
|             pr_err_once("gnttab unmap failed: rc=%d st0=%d st1=%d\n", | 
|                     rc, unmap[0].status, unmap[1].status); | 
|     } | 
|   | 
| out: | 
|     return ret; | 
| } | 
| EXPORT_SYMBOL_GPL(set_foreign_p2m_mapping); | 
|   | 
| int clear_foreign_p2m_mapping(struct gnttab_unmap_grant_ref *unmap_ops, | 
|                   struct gnttab_unmap_grant_ref *kunmap_ops, | 
|                   struct page **pages, unsigned int count) | 
| { | 
|     int i, ret = 0; | 
|   | 
|     if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) | 
|         return 0; | 
|   | 
|     for (i = 0; i < count; i++) { | 
|         unsigned long mfn = __pfn_to_mfn(page_to_pfn(pages[i])); | 
|         unsigned long pfn = page_to_pfn(pages[i]); | 
|   | 
|         if (mfn != INVALID_P2M_ENTRY && (mfn & FOREIGN_FRAME_BIT)) | 
|             set_phys_to_machine(pfn, INVALID_P2M_ENTRY); | 
|         else | 
|             ret = -EINVAL; | 
|     } | 
|     if (kunmap_ops) | 
|         ret = HYPERVISOR_grant_table_op(GNTTABOP_unmap_grant_ref, | 
|                         kunmap_ops, count) ?: ret; | 
|   | 
|     return ret; | 
| } | 
| EXPORT_SYMBOL_GPL(clear_foreign_p2m_mapping); | 
|   | 
| #ifdef CONFIG_XEN_DEBUG_FS | 
| #include <linux/debugfs.h> | 
| #include "debugfs.h" | 
| static int p2m_dump_show(struct seq_file *m, void *v) | 
| { | 
|     static const char * const type_name[] = { | 
|                 [P2M_TYPE_IDENTITY] = "identity", | 
|                 [P2M_TYPE_MISSING] = "missing", | 
|                 [P2M_TYPE_PFN] = "pfn", | 
|                 [P2M_TYPE_UNKNOWN] = "abnormal"}; | 
|     unsigned long pfn, first_pfn; | 
|     int type, prev_type; | 
|   | 
|     prev_type = xen_p2m_elem_type(0); | 
|     first_pfn = 0; | 
|   | 
|     for (pfn = 0; pfn < xen_p2m_size; pfn++) { | 
|         type = xen_p2m_elem_type(pfn); | 
|         if (type != prev_type) { | 
|             seq_printf(m, " [0x%lx->0x%lx] %s\n", first_pfn, pfn, | 
|                    type_name[prev_type]); | 
|             prev_type = type; | 
|             first_pfn = pfn; | 
|         } | 
|     } | 
|     seq_printf(m, " [0x%lx->0x%lx] %s\n", first_pfn, pfn, | 
|            type_name[prev_type]); | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static int p2m_dump_open(struct inode *inode, struct file *filp) | 
| { | 
|     return single_open(filp, p2m_dump_show, NULL); | 
| } | 
|   | 
| static const struct file_operations p2m_dump_fops = { | 
|     .open        = p2m_dump_open, | 
|     .read        = seq_read, | 
|     .llseek        = seq_lseek, | 
|     .release    = single_release, | 
| }; | 
|   | 
| static struct dentry *d_mmu_debug; | 
|   | 
| static int __init xen_p2m_debugfs(void) | 
| { | 
|     struct dentry *d_xen = xen_init_debugfs(); | 
|   | 
|     d_mmu_debug = debugfs_create_dir("mmu", d_xen); | 
|   | 
|     debugfs_create_file("p2m", 0600, d_mmu_debug, NULL, &p2m_dump_fops); | 
|     return 0; | 
| } | 
| fs_initcall(xen_p2m_debugfs); | 
| #endif /* CONFIG_XEN_DEBUG_FS */ |