arch/x86/xen/p2m.c

   1 /*
   2  * Xen leaves the responsibility for maintaining p2m mappings to the
   3  * guests themselves, but it must also access and update the p2m array
   4  * during suspend/resume when all the pages are reallocated.
   5  *
   6  * The p2m table is logically a flat array, but we implement it as a
   7  * three-level tree to allow the address space to be sparse.
   8  *
   9  *                               Xen
  10  *                                |
  11  *     p2m_top              p2m_top_mfn
  12  *       /  \                   /   \
  13  * p2m_mid p2m_mid      p2m_mid_mfn p2m_mid_mfn
  14  *    / \      / \         /           /
  15  *  p2m p2m p2m p2m p2m p2m p2m ...
  16  *
  17  * The p2m_mid_mfn pages are mapped by p2m_top_mfn_p.
  18  *
  19  * The p2m_top and p2m_top_mfn levels are limited to 1 page, so the
  20  * maximum representable pseudo-physical address space is:
  21  *  P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE pages
  22  *
  23  * P2M_PER_PAGE depends on the architecture, as a mfn is always
  24  * unsigned long (8 bytes on 64-bit, 4 bytes on 32), leading to
  25  * 512 and 1024 entries respectively.
  26  *
  27  * In short, these structures contain the Machine Frame Number (MFN) of the PFN.
  28  *
  29  * However not all entries are filled with MFNs. Specifically for all other
  30  * leaf entries, or for the top  root, or middle one, for which there is a void
  31  * entry, we assume it is  "missing". So (for example)
  32  *  pfn_to_mfn(0x90909090)=INVALID_P2M_ENTRY.
  33  *
  34  * We also have the possibility of setting 1-1 mappings on certain regions, so
  35  * that:
  36  *  pfn_to_mfn(0xc0000)=0xc0000
  37  *
  38  * The benefit of this is, that we can assume for non-RAM regions (think
  39  * PCI BARs, or ACPI spaces), we can create mappings easily b/c we
  40  * get the PFN value to match the MFN.
  41  *
  42  * For this to work efficiently we have one new page p2m_identity and
  43  * allocate (via reserved_brk) any other pages we need to cover the sides
  44  * (1GB or 4MB boundary violations). All entries in p2m_identity are set to
  45  * INVALID_P2M_ENTRY type (Xen toolstack only recognizes that and MFNs,
  46  * no other fancy value).
  47  *
  48  * On lookup we spot that the entry points to p2m_identity and return the
  49  * identity value instead of dereferencing and returning INVALID_P2M_ENTRY.
  50  * If the entry points to an allocated page, we just proceed as before and
  51  * return the PFN.  If the PFN has IDENTITY_FRAME_BIT set we unmask that in
  52  * appropriate functions (pfn_to_mfn).
  53  *
  54  * The reason for having the IDENTITY_FRAME_BIT instead of just returning the
  55  * PFN is that we could find ourselves where pfn_to_mfn(pfn)==pfn for a
  56  * non-identity pfn. To protect ourselves against we elect to set (and get) the
  57  * IDENTITY_FRAME_BIT on all identity mapped PFNs.
  58  *
  59  * This simplistic diagram is used to explain the more subtle piece of code.
  60  * There is also a digram of the P2M at the end that can help.
  61  * Imagine your E820 looking as so:
  62  *
  63  *                    1GB                                           2GB
  64  * /-------------------+---------\/----\         /----------\    /---+-----\
  65  * | System RAM        | Sys RAM ||ACPI|         | reserved |    | Sys RAM |
  66  * \-------------------+---------/\----/         \----------/    \---+-----/
  67  *                               ^- 1029MB                       ^- 2001MB
  68  *
  69  * [1029MB = 263424 (0x40500), 2001MB = 512256 (0x7D100),
  70  *  2048MB = 524288 (0x80000)]
  71  *
  72  * And dom0_mem=max:3GB,1GB is passed in to the guest, meaning memory past 1GB
  73  * is actually not present (would have to kick the balloon driver to put it in).
  74  *
  75  * When we are told to set the PFNs for identity mapping (see patch: "xen/setup:
  76  * Set identity mapping for non-RAM E820 and E820 gaps.") we pass in the start
  77  * of the PFN and the end PFN (263424 and 512256 respectively). The first step
  78  * is to reserve_brk a top leaf page if the p2m[1] is missing. The top leaf page
  79  * covers 512^2 of page estate (1GB) and in case the start or end PFN is not
  80  * aligned on 512^2*PAGE_SIZE (1GB) we loop on aligned 1GB PFNs from start pfn
  81  * to end pfn.  We reserve_brk top leaf pages if they are missing (means they
  82  * point to p2m_mid_missing).
  83  *
  84  * With the E820 example above, 263424 is not 1GB aligned so we allocate a
  85  * reserve_brk page which will cover the PFNs estate from 0x40000 to 0x80000.
  86  * Each entry in the allocate page is "missing" (points to p2m_missing).
  87  *
  88  * Next stage is to determine if we need to do a more granular boundary check
  89  * on the 4MB (or 2MB depending on architecture) off the start and end pfn's.
  90  * We check if the start pfn and end pfn violate that boundary check, and if
  91  * so reserve_brk a middle (p2m[x][y]) leaf page. This way we have a much finer
  92  * granularity of setting which PFNs are missing and which ones are identity.
  93  * In our example 263424 and 512256 both fail the check so we reserve_brk two
  94  * pages. Populate them with INVALID_P2M_ENTRY (so they both have "missing"
  95  * values) and assign them to p2m[1][2] and p2m[1][488] respectively.
  96  *
  97  * At this point we would at minimum reserve_brk one page, but could be up to
  98  * three. Each call to set_phys_range_identity has at maximum a three page
  99  * cost. If we were to query the P2M at this stage, all those entries from
 100  * start PFN through end PFN (so 1029MB -> 2001MB) would return
 101  * INVALID_P2M_ENTRY ("missing").
 102  *
 103  * The next step is to walk from the start pfn to the end pfn setting
 104  * the IDENTITY_FRAME_BIT on each PFN. This is done in set_phys_range_identity.
 105  * If we find that the middle leaf is pointing to p2m_missing we can swap it
 106  * over to p2m_identity - this way covering 4MB (or 2MB) PFN space.  At this
 107  * point we do not need to worry about boundary aligment (so no need to
 108  * reserve_brk a middle page, figure out which PFNs are "missing" and which
 109  * ones are identity), as that has been done earlier.  If we find that the
 110  * middle leaf is not occupied by p2m_identity or p2m_missing, we dereference
 111  * that page (which covers 512 PFNs) and set the appropriate PFN with
 112  * IDENTITY_FRAME_BIT. In our example 263424 and 512256 end up there, and we
 113  * set from p2m[1][2][256->511] and p2m[1][488][0->256] with
 114  * IDENTITY_FRAME_BIT set.
 115  *
 116  * All other regions that are void (or not filled) either point to p2m_missing
 117  * (considered missing) or have the default value of INVALID_P2M_ENTRY (also
 118  * considered missing). In our case, p2m[1][2][0->255] and p2m[1][488][257->511]
 119  * contain the INVALID_P2M_ENTRY value and are considered "missing."
 120  *
 121  * This is what the p2m ends up looking (for the E820 above) with this
 122  * fabulous drawing:
 123  *
 124  *    p2m         /--------------\
 125  *  /-----\       | &mfn_list[0],|                           /-----------------\
 126  *  |  0  |------>| &mfn_list[1],|    /---------------\      | ~0, ~0, ..      |
 127  *  |-----|       |  ..., ~0, ~0 |    | ~0, ~0, [x]---+----->| IDENTITY [@256] |
 128  *  |  1  |---\   \--------------/    | [p2m_identity]+\     | IDENTITY [@257] |
 129  *  |-----|    \                      | [p2m_identity]+\\    | ....            |
 130  *  |  2  |--\  \-------------------->|  ...          | \\   \----------------/
 131  *  |-----|   \                       \---------------/  \\
 132  *  |  3  |\   \                                          \\  p2m_identity
 133  *  |-----| \   \-------------------->/---------------\   /-----------------\
 134  *  | ..  +->+                        | [p2m_identity]+-->| ~0, ~0, ~0, ... |
 135  *  \-----/ /                         | [p2m_identity]+-->| ..., ~0         |
 136  *         / /---------------\        | ....          |   \-----------------/
 137  *        /  | IDENTITY[@0]  |      /-+-[x], ~0, ~0.. |
 138  *       /   | IDENTITY[@256]|<----/  \---------------/
 139  *      /    | ~0, ~0, ....  |
 140  *     |     \---------------/
 141  *     |
 142  *   p2m_mid_missing           p2m_missing
 143  * /-----------------\     /------------\
 144  * | [p2m_missing]   +---->| ~0, ~0, ~0 |
 145  * | [p2m_missing]   +---->| ..., ~0    |
 146  * \-----------------/     \------------/
 147  *
 148  * where ~0 is INVALID_P2M_ENTRY. IDENTITY is (PFN | IDENTITY_BIT)
 149  */
 150
 151 #include <linux/init.h>
 152 #include <linux/module.h>
 153 #include <linux/list.h>
 154 #include <linux/hash.h>
 155 #include <linux/sched.h>
 156 #include <linux/seq_file.h>
 157
 158 #include <asm/cache.h>
 159 #include <asm/setup.h>
 160
 161 #include <asm/xen/page.h>
 162 #include <asm/xen/hypercall.h>
 163 #include <asm/xen/hypervisor.h>
 164 #include <xen/grant_table.h>
 165
 166 #include "multicalls.h"
 167 #include "xen-ops.h"
 168
 169 static void __init m2p_override_init(void);
 170
 171 unsigned long xen_max_p2m_pfn __read_mostly;
 172
 173 #define P2M_PER_PAGE            (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long))
 174 #define P2M_MID_PER_PAGE        (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long *))
 175 #define P2M_TOP_PER_PAGE        (PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long **))
 176
 177 #define MAX_P2M_PFN             (P2M_TOP_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE)
 178
 179 /* Placeholders for holes in the address space */
 180 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_missing, P2M_PER_PAGE);
 181 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long *, p2m_mid_missing, P2M_MID_PER_PAGE);
 182 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_mid_missing_mfn, P2M_MID_PER_PAGE);
 183
 184 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long **, p2m_top, P2M_TOP_PER_PAGE);
 185 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_top_mfn, P2M_TOP_PER_PAGE);
 186 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long *, p2m_top_mfn_p, P2M_TOP_PER_PAGE);
 187
 188 static RESERVE_BRK_ARRAY(unsigned long, p2m_identity, P2M_PER_PAGE);
 189
 190 RESERVE_BRK(p2m_mid, PAGE_SIZE * (MAX_DOMAIN_PAGES / (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE)));
 191 RESERVE_BRK(p2m_mid_mfn, PAGE_SIZE * (MAX_DOMAIN_PAGES / (P2M_PER_PAGE * P2M_MID_PER_PAGE)));
 192
 193 /* We might hit two boundary violations at the start and end, at max each
 194  * boundary violation will require three middle nodes. */
 195 RESERVE_BRK(p2m_mid_identity, PAGE_SIZE * 2 * 3);
 196
 197 /* When we populate back during bootup, the amount of pages can vary. The
 198  * max we have is seen is 395979, but that does not mean it can't be more.
 199  * Some machines can have 3GB I/O holes even. With early_can_reuse_p2m_middle
 200  * it can re-use Xen provided mfn_list array, so we only need to allocate at
 201  * most three P2M top nodes. */
 202 RESERVE_BRK(p2m_populated, PAGE_SIZE * 3);
 203
 204 static inline unsigned p2m_top_index(unsigned long pfn)
 205 {
 206         BUG_ON(pfn >= MAX_P2M_PFN);
 207         return pfn / (P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE);
 208 }
 209
 210 static inline unsigned p2m_mid_index(unsigned long pfn)
 211 {
 212         return (pfn / P2M_PER_PAGE) % P2M_MID_PER_PAGE;
 213 }
 214
 215 static inline unsigned p2m_index(unsigned long pfn)
 216 {
 217         return pfn % P2M_PER_PAGE;
 218 }
 219
 220 static void p2m_top_init(unsigned long ***top)
 221 {
 222         unsigned i;
 223
 224         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
 225                 top[i] = p2m_mid_missing;
 226 }
 227
 228 static void p2m_top_mfn_init(unsigned long *top)
 229 {
 230         unsigned i;
 231
 232         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
 233                 top[i] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
 234 }
 235
 236 static void p2m_top_mfn_p_init(unsigned long **top)
 237 {
 238         unsigned i;
 239
 240         for (i = 0; i < P2M_TOP_PER_PAGE; i++)
 241                 top[i] = p2m_mid_missing_mfn;
 242 }
 243
 244 static void p2m_mid_init(unsigned long **mid)
 245 {
 246         unsigned i;
 247
 248         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
 249                 mid[i] = p2m_missing;
 250 }
 251
 252 static void p2m_mid_mfn_init(unsigned long *mid)
 253 {
 254         unsigned i;
 255
 256         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
 257                 mid[i] = virt_to_mfn(p2m_missing);
 258 }
 259
 260 static void p2m_init(unsigned long *p2m)
 261 {
 262         unsigned i;
 263
 264         for (i = 0; i < P2M_MID_PER_PAGE; i++)
 265                 p2m[i] = INVALID_P2M_ENTRY;
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Build the parallel p2m_top_mfn and p2m_mid_mfn structures
 270  *
 271  * This is called both at boot time, and after resuming from suspend:
 272  * - At boot time we're called very early, and must use extend_brk()
 273  *   to allocate memory.
 274  *
 275  * - After resume we're called from within stop_machine, but the mfn
 276  *   tree should alreay be completely allocated.
 277  */
 278 void __ref xen_build_mfn_list_list(void)
 279 {
 280         unsigned long pfn;
 281
 282         /* Pre-initialize p2m_top_mfn to be completely missing */
 283         if (p2m_top_mfn == NULL) {
 284                 p2m_mid_missing_mfn = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 285                 p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn);
 286
 287                 p2m_top_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 288                 p2m_top_mfn_p_init(p2m_top_mfn_p);
 289
 290                 p2m_top_mfn = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 291                 p2m_top_mfn_init(p2m_top_mfn);
 292         } else {
 293                 /* Reinitialise, mfn's all change after migration */
 294                 p2m_mid_mfn_init(p2m_mid_missing_mfn);
 295         }
 296
 297         for (pfn = 0; pfn < xen_max_p2m_pfn; pfn += P2M_PER_PAGE) {
 298                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 299                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
 300                 unsigned long **mid;
 301                 unsigned long *mid_mfn_p;
 302
 303                 mid = p2m_top[topidx];
 304                 mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 305
 306                 /* Don't bother allocating any mfn mid levels if
 307                  * they're just missing, just update the stored mfn,
 308                  * since all could have changed over a migrate.
 309                  */
 310                 if (mid == p2m_mid_missing) {
 311                         BUG_ON(mididx);
 312                         BUG_ON(mid_mfn_p != p2m_mid_missing_mfn);
 313                         p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
 314                         pfn += (P2M_MID_PER_PAGE - 1) * P2M_PER_PAGE;
 315                         continue;
 316                 }
 317
 318                 if (mid_mfn_p == p2m_mid_missing_mfn) {
 319                         /*
 320                          * XXX boot-time only!  We should never find
 321                          * missing parts of the mfn tree after
 322                          * runtime.  extend_brk() will BUG if we call
 323                          * it too late.
 324                          */
 325                         mid_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 326                         p2m_mid_mfn_init(mid_mfn_p);
 327
 328                         p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn_p;
 329                 }
 330
 331                 p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(mid_mfn_p);
 332                 mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(mid[mididx]);
 333         }
 334 }
 335
 336 void xen_setup_mfn_list_list(void)
 337 {
 338         BUG_ON(HYPERVISOR_shared_info == &xen_dummy_shared_info);
 339
 340         HYPERVISOR_shared_info->arch.pfn_to_mfn_frame_list_list =
 341                 virt_to_mfn(p2m_top_mfn);
 342         HYPERVISOR_shared_info->arch.max_pfn = xen_max_p2m_pfn;
 343 }
 344
 345 /* Set up p2m_top to point to the domain-builder provided p2m pages */
 346 void __init xen_build_dynamic_phys_to_machine(void)
 347 {
 348         unsigned long *mfn_list = (unsigned long *)xen_start_info->mfn_list;
 349         unsigned long max_pfn = min(MAX_DOMAIN_PAGES, xen_start_info->nr_pages);
 350         unsigned long pfn;
 351
 352         xen_max_p2m_pfn = max_pfn;
 353
 354         p2m_missing = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 355         p2m_init(p2m_missing);
 356
 357         p2m_mid_missing = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 358         p2m_mid_init(p2m_mid_missing);
 359
 360         p2m_top = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 361         p2m_top_init(p2m_top);
 362
 363         p2m_identity = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 364         p2m_init(p2m_identity);
 365
 366         /*
 367          * The domain builder gives us a pre-constructed p2m array in
 368          * mfn_list for all the pages initially given to us, so we just
 369          * need to graft that into our tree structure.
 370          */
 371         for (pfn = 0; pfn < max_pfn; pfn += P2M_PER_PAGE) {
 372                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 373                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
 374
 375                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing) {
 376                         unsigned long **mid = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 377                         p2m_mid_init(mid);
 378
 379                         p2m_top[topidx] = mid;
 380                 }
 381
 382                 /*
 383                  * As long as the mfn_list has enough entries to completely
 384                  * fill a p2m page, pointing into the array is ok. But if
 385                  * not the entries beyond the last pfn will be undefined.
 386                  */
 387                 if (unlikely(pfn + P2M_PER_PAGE > max_pfn)) {
 388                         unsigned long p2midx;
 389
 390                         p2midx = max_pfn % P2M_PER_PAGE;
 391                         for ( ; p2midx < P2M_PER_PAGE; p2midx++)
 392                                 mfn_list[pfn + p2midx] = INVALID_P2M_ENTRY;
 393                 }
 394                 p2m_top[topidx][mididx] = &mfn_list[pfn];
 395         }
 396
 397         m2p_override_init();
 398 }
 399 #ifdef CONFIG_X86_64
 400 #include <linux/bootmem.h>
 401 unsigned long __init xen_revector_p2m_tree(void)
 402 {
 403         unsigned long va_start;
 404         unsigned long va_end;
 405         unsigned long pfn;
 406         unsigned long pfn_free = 0;
 407         unsigned long *mfn_list = NULL;
 408         unsigned long size;
 409
 410         va_start = xen_start_info->mfn_list;
 411         /*We copy in increments of P2M_PER_PAGE * sizeof(unsigned long),
 412          * so make sure it is rounded up to that */
 413         size = PAGE_ALIGN(xen_start_info->nr_pages * sizeof(unsigned long));
 414         va_end = va_start + size;
 415
 416         /* If we were revectored already, don't do it again. */
 417         if (va_start <= __START_KERNEL_map && va_start >= __PAGE_OFFSET)
 418                 return 0;
 419
 420         mfn_list = alloc_bootmem_align(size, PAGE_SIZE);
 421         if (!mfn_list) {
 422                 pr_warn("Could not allocate space for a new P2M tree!\n");
 423                 return xen_start_info->mfn_list;
 424         }
 425         /* Fill it out with INVALID_P2M_ENTRY value */
 426         memset(mfn_list, 0xFF, size);
 427
 428         for (pfn = 0; pfn < ALIGN(MAX_DOMAIN_PAGES, P2M_PER_PAGE); pfn += P2M_PER_PAGE) {
 429                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 430                 unsigned mididx;
 431                 unsigned long *mid_p;
 432
 433                 if (!p2m_top[topidx])
 434                         continue;
 435
 436                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing)
 437                         continue;
 438
 439                 mididx = p2m_mid_index(pfn);
 440                 mid_p = p2m_top[topidx][mididx];
 441                 if (!mid_p)
 442                         continue;
 443                 if ((mid_p == p2m_missing) || (mid_p == p2m_identity))
 444                         continue;
 445
 446                 if ((unsigned long)mid_p == INVALID_P2M_ENTRY)
 447                         continue;
 448
 449                 /* The old va. Rebase it on mfn_list */
 450                 if (mid_p >= (unsigned long *)va_start && mid_p <= (unsigned long *)va_end) {
 451                         unsigned long *new;
 452
 453                         if (pfn_free  > (size / sizeof(unsigned long))) {
 454                                 WARN(1, "Only allocated for %ld pages, but we want %ld!\n",
 455                                      size / sizeof(unsigned long), pfn_free);
 456                                 return 0;
 457                         }
 458                         new = &mfn_list[pfn_free];
 459
 460                         copy_page(new, mid_p);
 461                         p2m_top[topidx][mididx] = &mfn_list[pfn_free];
 462                         p2m_top_mfn_p[topidx][mididx] = virt_to_mfn(&mfn_list[pfn_free]);
 463
 464                         pfn_free += P2M_PER_PAGE;
 465
 466                 }
 467                 /* This should be the leafs allocated for identity from _brk. */
 468         }
 469         return (unsigned long)mfn_list;
 470
 471 }
 472 #else
 473 unsigned long __init xen_revector_p2m_tree(void)
 474 {
 475         return 0;
 476 }
 477 #endif
 478 unsigned long get_phys_to_machine(unsigned long pfn)
 479 {
 480         unsigned topidx, mididx, idx;
 481
 482         if (unlikely(pfn >= MAX_P2M_PFN))
 483                 return INVALID_P2M_ENTRY;
 484
 485         topidx = p2m_top_index(pfn);
 486         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 487         idx = p2m_index(pfn);
 488
 489         /*
 490          * The INVALID_P2M_ENTRY is filled in both p2m_*identity
 491          * and in p2m_*missing, so returning the INVALID_P2M_ENTRY
 492          * would be wrong.
 493          */
 494         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity)
 495                 return IDENTITY_FRAME(pfn);
 496
 497         return p2m_top[topidx][mididx][idx];
 498 }
 499 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_phys_to_machine);
 500
 501 static void *alloc_p2m_page(void)
 502 {
 503         return (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT);
 504 }
 505
 506 static void free_p2m_page(void *p)
 507 {
 508         free_page((unsigned long)p);
 509 }
 510
 511 /*
 512  * Fully allocate the p2m structure for a given pfn.  We need to check
 513  * that both the top and mid levels are allocated, and make sure the
 514  * parallel mfn tree is kept in sync.  We may race with other cpus, so
 515  * the new pages are installed with cmpxchg; if we lose the race then
 516  * simply free the page we allocated and use the one that's there.
 517  */
 518 static bool alloc_p2m(unsigned long pfn)
 519 {
 520         unsigned topidx, mididx;
 521         unsigned long ***top_p, **mid;
 522         unsigned long *top_mfn_p, *mid_mfn;
 523
 524         topidx = p2m_top_index(pfn);
 525         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 526
 527         top_p = &p2m_top[topidx];
 528         mid = *top_p;
 529
 530         if (mid == p2m_mid_missing) {
 531                 /* Mid level is missing, allocate a new one */
 532                 mid = alloc_p2m_page();
 533                 if (!mid)
 534                         return false;
 535
 536                 p2m_mid_init(mid);
 537
 538                 if (cmpxchg(top_p, p2m_mid_missing, mid) != p2m_mid_missing)
 539                         free_p2m_page(mid);
 540         }
 541
 542         top_mfn_p = &p2m_top_mfn[topidx];
 543         mid_mfn = p2m_top_mfn_p[topidx];
 544
 545         BUG_ON(virt_to_mfn(mid_mfn) != *top_mfn_p);
 546
 547         if (mid_mfn == p2m_mid_missing_mfn) {
 548                 /* Separately check the mid mfn level */
 549                 unsigned long missing_mfn;
 550                 unsigned long mid_mfn_mfn;
 551
 552                 mid_mfn = alloc_p2m_page();
 553                 if (!mid_mfn)
 554                         return false;
 555
 556                 p2m_mid_mfn_init(mid_mfn);
 557
 558                 missing_mfn = virt_to_mfn(p2m_mid_missing_mfn);
 559                 mid_mfn_mfn = virt_to_mfn(mid_mfn);
 560                 if (cmpxchg(top_mfn_p, missing_mfn, mid_mfn_mfn) != missing_mfn)
 561                         free_p2m_page(mid_mfn);
 562                 else
 563                         p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn;
 564         }
 565
 566         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity ||
 567             p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
 568                 /* p2m leaf page is missing */
 569                 unsigned long *p2m;
 570                 unsigned long *p2m_orig = p2m_top[topidx][mididx];
 571
 572                 p2m = alloc_p2m_page();
 573                 if (!p2m)
 574                         return false;
 575
 576                 p2m_init(p2m);
 577
 578                 if (cmpxchg(&mid[mididx], p2m_orig, p2m) != p2m_orig)
 579                         free_p2m_page(p2m);
 580                 else
 581                         mid_mfn[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
 582         }
 583
 584         return true;
 585 }
 586
 587 static bool __init early_alloc_p2m_middle(unsigned long pfn, bool check_boundary)
 588 {
 589         unsigned topidx, mididx, idx;
 590         unsigned long *p2m;
 591         unsigned long *mid_mfn_p;
 592
 593         topidx = p2m_top_index(pfn);
 594         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 595         idx = p2m_index(pfn);
 596
 597         /* Pfff.. No boundary cross-over, lets get out. */
 598         if (!idx && check_boundary)
 599                 return false;
 600
 601         WARN(p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity,
 602                 "P2M[%d][%d] == IDENTITY, should be MISSING (or alloced)!\n",
 603                 topidx, mididx);
 604
 605         /*
 606          * Could be done by xen_build_dynamic_phys_to_machine..
 607          */
 608         if (p2m_top[topidx][mididx] != p2m_missing)
 609                 return false;
 610
 611         /* Boundary cross-over for the edges: */
 612         p2m = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 613
 614         p2m_init(p2m);
 615
 616         p2m_top[topidx][mididx] = p2m;
 617
 618         /* For save/restore we need to MFN of the P2M saved */
 619
 620         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 621         WARN(mid_mfn_p[mididx] != virt_to_mfn(p2m_missing),
 622                 "P2M_TOP_P[%d][%d] != MFN of p2m_missing!\n",
 623                 topidx, mididx);
 624         mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
 625
 626         return true;
 627 }
 628
 629 static bool __init early_alloc_p2m(unsigned long pfn)
 630 {
 631         unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
 632         unsigned long *mid_mfn_p;
 633         unsigned long **mid;
 634
 635         mid = p2m_top[topidx];
 636         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 637         if (mid == p2m_mid_missing) {
 638                 mid = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 639
 640                 p2m_mid_init(mid);
 641
 642                 p2m_top[topidx] = mid;
 643
 644                 BUG_ON(mid_mfn_p != p2m_mid_missing_mfn);
 645         }
 646         /* And the save/restore P2M tables.. */
 647         if (mid_mfn_p == p2m_mid_missing_mfn) {
 648                 mid_mfn_p = extend_brk(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 649                 p2m_mid_mfn_init(mid_mfn_p);
 650
 651                 p2m_top_mfn_p[topidx] = mid_mfn_p;
 652                 p2m_top_mfn[topidx] = virt_to_mfn(mid_mfn_p);
 653                 /* Note: we don't set mid_mfn_p[midix] here,
 654                  * look in early_alloc_p2m_middle */
 655         }
 656         return true;
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Skim over the P2M tree looking at pages that are either filled with
 661  * INVALID_P2M_ENTRY or with 1:1 PFNs. If found, re-use that page and
 662  * replace the P2M leaf with a p2m_missing or p2m_identity.
 663  * Stick the old page in the new P2M tree location.
 664  */
 665 bool __init early_can_reuse_p2m_middle(unsigned long set_pfn, unsigned long set_mfn)
 666 {
 667         unsigned topidx;
 668         unsigned mididx;
 669         unsigned ident_pfns;
 670         unsigned inv_pfns;
 671         unsigned long *p2m;
 672         unsigned long *mid_mfn_p;
 673         unsigned idx;
 674         unsigned long pfn;
 675
 676         /* We only look when this entails a P2M middle layer */
 677         if (p2m_index(set_pfn))
 678                 return false;
 679
 680         for (pfn = 0; pfn < MAX_DOMAIN_PAGES; pfn += P2M_PER_PAGE) {
 681                 topidx = p2m_top_index(pfn);
 682
 683                 if (!p2m_top[topidx])
 684                         continue;
 685
 686                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing)
 687                         continue;
 688
 689                 mididx = p2m_mid_index(pfn);
 690                 p2m = p2m_top[topidx][mididx];
 691                 if (!p2m)
 692                         continue;
 693
 694                 if ((p2m == p2m_missing) || (p2m == p2m_identity))
 695                         continue;
 696
 697                 if ((unsigned long)p2m == INVALID_P2M_ENTRY)
 698                         continue;
 699
 700                 ident_pfns = 0;
 701                 inv_pfns = 0;
 702                 for (idx = 0; idx < P2M_PER_PAGE; idx++) {
 703                         /* IDENTITY_PFNs are 1:1 */
 704                         if (p2m[idx] == IDENTITY_FRAME(pfn + idx))
 705                                 ident_pfns++;
 706                         else if (p2m[idx] == INVALID_P2M_ENTRY)
 707                                 inv_pfns++;
 708                         else
 709                                 break;
 710                 }
 711                 if ((ident_pfns == P2M_PER_PAGE) || (inv_pfns == P2M_PER_PAGE))
 712                         goto found;
 713         }
 714         return false;
 715 found:
 716         /* Found one, replace old with p2m_identity or p2m_missing */
 717         p2m_top[topidx][mididx] = (ident_pfns ? p2m_identity : p2m_missing);
 718         /* And the other for save/restore.. */
 719         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 720         /* NOTE: Even if it is a p2m_identity it should still be point to
 721          * a page filled with INVALID_P2M_ENTRY entries. */
 722         mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(p2m_missing);
 723
 724         /* Reset where we want to stick the old page in. */
 725         topidx = p2m_top_index(set_pfn);
 726         mididx = p2m_mid_index(set_pfn);
 727
 728         /* This shouldn't happen */
 729         if (WARN_ON(p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing))
 730                 early_alloc_p2m(set_pfn);
 731
 732         if (WARN_ON(p2m_top[topidx][mididx] != p2m_missing))
 733                 return false;
 734
 735         p2m_init(p2m);
 736         p2m_top[topidx][mididx] = p2m;
 737         mid_mfn_p = p2m_top_mfn_p[topidx];
 738         mid_mfn_p[mididx] = virt_to_mfn(p2m);
 739
 740         return true;
 741 }
 742 bool __init early_set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 743 {
 744         if (unlikely(!__set_phys_to_machine(pfn, mfn)))  {
 745                 if (!early_alloc_p2m(pfn))
 746                         return false;
 747
 748                 if (early_can_reuse_p2m_middle(pfn, mfn))
 749                         return __set_phys_to_machine(pfn, mfn);
 750
 751                 if (!early_alloc_p2m_middle(pfn, false /* boundary crossover OK!*/))
 752                         return false;
 753
 754                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, mfn))
 755                         return false;
 756         }
 757
 758         return true;
 759 }
 760 unsigned long __init set_phys_range_identity(unsigned long pfn_s,
 761                                       unsigned long pfn_e)
 762 {
 763         unsigned long pfn;
 764
 765         if (unlikely(pfn_s >= MAX_P2M_PFN || pfn_e >= MAX_P2M_PFN))
 766                 return 0;
 767
 768         if (unlikely(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)))
 769                 return pfn_e - pfn_s;
 770
 771         if (pfn_s > pfn_e)
 772                 return 0;
 773
 774         for (pfn = (pfn_s & ~(P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE - 1));
 775                 pfn < ALIGN(pfn_e, (P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE));
 776                 pfn += P2M_MID_PER_PAGE * P2M_PER_PAGE)
 777         {
 778                 WARN_ON(!early_alloc_p2m(pfn));
 779         }
 780
 781         early_alloc_p2m_middle(pfn_s, true);
 782         early_alloc_p2m_middle(pfn_e, true);
 783
 784         for (pfn = pfn_s; pfn < pfn_e; pfn++)
 785                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, IDENTITY_FRAME(pfn)))
 786                         break;
 787
 788         if (!WARN((pfn - pfn_s) != (pfn_e - pfn_s),
 789                 "Identity mapping failed. We are %ld short of 1-1 mappings!\n",
 790                 (pfn_e - pfn_s) - (pfn - pfn_s)))
 791                 printk(KERN_DEBUG "1-1 mapping on %lx->%lx\n", pfn_s, pfn);
 792
 793         return pfn - pfn_s;
 794 }
 795
 796 /* Try to install p2m mapping; fail if intermediate bits missing */
 797 bool __set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 798 {
 799         unsigned topidx, mididx, idx;
 800
 801         if (unlikely(xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))) {
 802                 BUG_ON(pfn != mfn && mfn != INVALID_P2M_ENTRY);
 803                 return true;
 804         }
 805         if (unlikely(pfn >= MAX_P2M_PFN)) {
 806                 BUG_ON(mfn != INVALID_P2M_ENTRY);
 807                 return true;
 808         }
 809
 810         topidx = p2m_top_index(pfn);
 811         mididx = p2m_mid_index(pfn);
 812         idx = p2m_index(pfn);
 813
 814         /* For sparse holes were the p2m leaf has real PFN along with
 815          * PCI holes, stick in the PFN as the MFN value.
 816          */
 817         if (mfn != INVALID_P2M_ENTRY && (mfn & IDENTITY_FRAME_BIT)) {
 818                 if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity)
 819                         return true;
 820
 821                 /* Swap over from MISSING to IDENTITY if needed. */
 822                 if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
 823                         WARN_ON(cmpxchg(&p2m_top[topidx][mididx], p2m_missing,
 824                                 p2m_identity) != p2m_missing);
 825                         return true;
 826                 }
 827         }
 828
 829         if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing)
 830                 return mfn == INVALID_P2M_ENTRY;
 831
 832         p2m_top[topidx][mididx][idx] = mfn;
 833
 834         return true;
 835 }
 836
 837 bool set_phys_to_machine(unsigned long pfn, unsigned long mfn)
 838 {
 839         if (unlikely(!__set_phys_to_machine(pfn, mfn)))  {
 840                 if (!alloc_p2m(pfn))
 841                         return false;
 842
 843                 if (!__set_phys_to_machine(pfn, mfn))
 844                         return false;
 845         }
 846
 847         return true;
 848 }
 849
 850 #define M2P_OVERRIDE_HASH_SHIFT 10
 851 #define M2P_OVERRIDE_HASH       (1 << M2P_OVERRIDE_HASH_SHIFT)
 852
 853 static RESERVE_BRK_ARRAY(struct list_head, m2p_overrides, M2P_OVERRIDE_HASH);
 854 static DEFINE_SPINLOCK(m2p_override_lock);
 855
 856 static void __init m2p_override_init(void)
 857 {
 858         unsigned i;
 859
 860         m2p_overrides = extend_brk(sizeof(*m2p_overrides) * M2P_OVERRIDE_HASH,
 861                                    sizeof(unsigned long));
 862
 863         for (i = 0; i < M2P_OVERRIDE_HASH; i++)
 864                 INIT_LIST_HEAD(&m2p_overrides[i]);
 865 }
 866
 867 static unsigned long mfn_hash(unsigned long mfn)
 868 {
 869         return hash_long(mfn, M2P_OVERRIDE_HASH_SHIFT);
 870 }
 871
 872 /* Add an MFN override for a particular page */
 873 int m2p_add_override(unsigned long mfn, struct page *page,
 874                 struct gnttab_map_grant_ref *kmap_op)
 875 {
 876         unsigned long flags;
 877         unsigned long pfn;
 878         unsigned long uninitialized_var(address);
 879         unsigned level;
 880         pte_t *ptep = NULL;
 881         int ret = 0;
 882
 883         pfn = page_to_pfn(page);
 884         if (!PageHighMem(page)) {
 885                 address = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
 886                 ptep = lookup_address(address, &level);
 887                 if (WARN(ptep == NULL || level != PG_LEVEL_4K,
 888                                         "m2p_add_override: pfn %lx not mapped", pfn))
 889                         return -EINVAL;
 890         }
 891         WARN_ON(PagePrivate(page));
 892         SetPagePrivate(page);
 893         set_page_private(page, mfn);
 894         page->index = pfn_to_mfn(pfn);
 895
 896         if (unlikely(!set_phys_to_machine(pfn, FOREIGN_FRAME(mfn))))
 897                 return -ENOMEM;
 898
 899         if (kmap_op != NULL) {
 900                 if (!PageHighMem(page)) {
 901                         struct multicall_space mcs =
 902                                 xen_mc_entry(sizeof(*kmap_op));
 903
 904                         MULTI_grant_table_op(mcs.mc,
 905                                         GNTTABOP_map_grant_ref, kmap_op, 1);
 906
 907                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
 908                 }
 909         }
 910         spin_lock_irqsave(&m2p_override_lock, flags);
 911         list_add(&page->lru,  &m2p_overrides[mfn_hash(mfn)]);
 912         spin_unlock_irqrestore(&m2p_override_lock, flags);
 913
 914         /* p2m(m2p(mfn)) == mfn: the mfn is already present somewhere in
 915          * this domain. Set the FOREIGN_FRAME_BIT in the p2m for the other
 916          * pfn so that the following mfn_to_pfn(mfn) calls will return the
 917          * pfn from the m2p_override (the backend pfn) instead.
 918          * We need to do this because the pages shared by the frontend
 919          * (xen-blkfront) can be already locked (lock_page, called by
 920          * do_read_cache_page); when the userspace backend tries to use them
 921          * with direct_IO, mfn_to_pfn returns the pfn of the frontend, so
 922          * do_blockdev_direct_IO is going to try to lock the same pages
 923          * again resulting in a deadlock.
 924          * As a side effect get_user_pages_fast might not be safe on the
 925          * frontend pages while they are being shared with the backend,
 926          * because mfn_to_pfn (that ends up being called by GUPF) will
 927          * return the backend pfn rather than the frontend pfn. */
 928         ret = __get_user(pfn, &machine_to_phys_mapping[mfn]);
 929         if (ret == 0 && get_phys_to_machine(pfn) == mfn)
 930                 set_phys_to_machine(pfn, FOREIGN_FRAME(mfn));
 931
 932         return 0;
 933 }
 934 EXPORT_SYMBOL_GPL(m2p_add_override);
 935 int m2p_remove_override(struct page *page,
 936                 struct gnttab_map_grant_ref *kmap_op)
 937 {
 938         unsigned long flags;
 939         unsigned long mfn;
 940         unsigned long pfn;
 941         unsigned long uninitialized_var(address);
 942         unsigned level;
 943         pte_t *ptep = NULL;
 944         int ret = 0;
 945
 946         pfn = page_to_pfn(page);
 947         mfn = get_phys_to_machine(pfn);
 948         if (mfn == INVALID_P2M_ENTRY || !(mfn & FOREIGN_FRAME_BIT))
 949                 return -EINVAL;
 950
 951         if (!PageHighMem(page)) {
 952                 address = (unsigned long)__va(pfn << PAGE_SHIFT);
 953                 ptep = lookup_address(address, &level);
 954
 955                 if (WARN(ptep == NULL || level != PG_LEVEL_4K,
 956                                         "m2p_remove_override: pfn %lx not mapped", pfn))
 957                         return -EINVAL;
 958         }
 959
 960         spin_lock_irqsave(&m2p_override_lock, flags);
 961         list_del(&page->lru);
 962         spin_unlock_irqrestore(&m2p_override_lock, flags);
 963         WARN_ON(!PagePrivate(page));
 964         ClearPagePrivate(page);
 965
 966         set_phys_to_machine(pfn, page->index);
 967         if (kmap_op != NULL) {
 968                 if (!PageHighMem(page)) {
 969                         struct multicall_space mcs;
 970                         struct gnttab_unmap_grant_ref *unmap_op;
 971
 972                         /*
 973                          * It might be that we queued all the m2p grant table
 974                          * hypercalls in a multicall, then m2p_remove_override
 975                          * get called before the multicall has actually been
 976                          * issued. In this case handle is going to -1 because
 977                          * it hasn't been modified yet.
 978                          */
 979                         if (kmap_op->handle == -1)
 980                                 xen_mc_flush();
 981                         /*
 982                          * Now if kmap_op->handle is negative it means that the
 983                          * hypercall actually returned an error.
 984                          */
 985                         if (kmap_op->handle == GNTST_general_error) {
 986                                 printk(KERN_WARNING "m2p_remove_override: "
 987                                                 "pfn %lx mfn %lx, failed to modify kernel mappings",
 988                                                 pfn, mfn);
 989                                 return -1;
 990                         }
 991
 992                         mcs = xen_mc_entry(
 993                                         sizeof(struct gnttab_unmap_grant_ref));
 994                         unmap_op = mcs.args;
 995                         unmap_op->host_addr = kmap_op->host_addr;
 996                         unmap_op->handle = kmap_op->handle;
 997                         unmap_op->dev_bus_addr = 0;
 998
 999                         MULTI_grant_table_op(mcs.mc,
1000                                         GNTTABOP_unmap_grant_ref, unmap_op, 1);
1001
1002                         xen_mc_issue(PARAVIRT_LAZY_MMU);
1003
1004                         set_pte_at(&init_mm, address, ptep,
1005                                         pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL));
1006                         __flush_tlb_single(address);
1007                         kmap_op->host_addr = 0;
1008                 }
1009         }
1010
1011         /* p2m(m2p(mfn)) == FOREIGN_FRAME(mfn): the mfn is already present
1012          * somewhere in this domain, even before being added to the
1013          * m2p_override (see comment above in m2p_add_override).
1014          * If there are no other entries in the m2p_override corresponding
1015          * to this mfn, then remove the FOREIGN_FRAME_BIT from the p2m for
1016          * the original pfn (the one shared by the frontend): the backend
1017          * cannot do any IO on this page anymore because it has been
1018          * unshared. Removing the FOREIGN_FRAME_BIT from the p2m entry of
1019          * the original pfn causes mfn_to_pfn(mfn) to return the frontend
1020          * pfn again. */
1021         mfn &= ~FOREIGN_FRAME_BIT;
1022         ret = __get_user(pfn, &machine_to_phys_mapping[mfn]);
1023         if (ret == 0 && get_phys_to_machine(pfn) == FOREIGN_FRAME(mfn) &&
1024                         m2p_find_override(mfn) == NULL)
1025                 set_phys_to_machine(pfn, mfn);
1026
1027         return 0;
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(m2p_remove_override);
1030
1031 struct page *m2p_find_override(unsigned long mfn)
1032 {
1033         unsigned long flags;
1034         struct list_head *bucket = &m2p_overrides[mfn_hash(mfn)];
1035         struct page *p, *ret;
1036
1037         ret = NULL;
1038
1039         spin_lock_irqsave(&m2p_override_lock, flags);
1040
1041         list_for_each_entry(p, bucket, lru) {
1042                 if (page_private(p) == mfn) {
1043                         ret = p;
1044                         break;
1045                 }
1046         }
1047
1048         spin_unlock_irqrestore(&m2p_override_lock, flags);
1049
1050         return ret;
1051 }
1052
1053 unsigned long m2p_find_override_pfn(unsigned long mfn, unsigned long pfn)
1054 {
1055         struct page *p = m2p_find_override(mfn);
1056         unsigned long ret = pfn;
1057
1058         if (p)
1059                 ret = page_to_pfn(p);
1060
1061         return ret;
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL_GPL(m2p_find_override_pfn);
1064
1065 #ifdef CONFIG_XEN_DEBUG_FS
1066 #include <linux/debugfs.h>
1067 #include "debugfs.h"
1068 static int p2m_dump_show(struct seq_file *m, void *v)
1069 {
1070         static const char * const level_name[] = { "top", "middle",
1071                                                 "entry", "abnormal", "error"};
1072 #define TYPE_IDENTITY 0
1073 #define TYPE_MISSING 1
1074 #define TYPE_PFN 2
1075 #define TYPE_UNKNOWN 3
1076         static const char * const type_name[] = {
1077                                 [TYPE_IDENTITY] = "identity",
1078                                 [TYPE_MISSING] = "missing",
1079                                 [TYPE_PFN] = "pfn",
1080                                 [TYPE_UNKNOWN] = "abnormal"};
1081         unsigned long pfn, prev_pfn_type = 0, prev_pfn_level = 0;
1082         unsigned int uninitialized_var(prev_level);
1083         unsigned int uninitialized_var(prev_type);
1084
1085         if (!p2m_top)
1086                 return 0;
1087
1088         for (pfn = 0; pfn < MAX_DOMAIN_PAGES; pfn++) {
1089                 unsigned topidx = p2m_top_index(pfn);
1090                 unsigned mididx = p2m_mid_index(pfn);
1091                 unsigned idx = p2m_index(pfn);
1092                 unsigned lvl, type;
1093
1094                 lvl = 4;
1095                 type = TYPE_UNKNOWN;
1096                 if (p2m_top[topidx] == p2m_mid_missing) {
1097                         lvl = 0; type = TYPE_MISSING;
1098                 } else if (p2m_top[topidx] == NULL) {
1099                         lvl = 0; type = TYPE_UNKNOWN;
1100                 } else if (p2m_top[topidx][mididx] == NULL) {
1101                         lvl = 1; type = TYPE_UNKNOWN;
1102                 } else if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_identity) {
1103                         lvl = 1; type = TYPE_IDENTITY;
1104                 } else if (p2m_top[topidx][mididx] == p2m_missing) {
1105                         lvl = 1; type = TYPE_MISSING;
1106                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == 0) {
1107                         lvl = 2; type = TYPE_UNKNOWN;
1108                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == IDENTITY_FRAME(pfn)) {
1109                         lvl = 2; type = TYPE_IDENTITY;
1110                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == INVALID_P2M_ENTRY) {
1111                         lvl = 2; type = TYPE_MISSING;
1112                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] == pfn) {
1113                         lvl = 2; type = TYPE_PFN;
1114                 } else if (p2m_top[topidx][mididx][idx] != pfn) {
1115                         lvl = 2; type = TYPE_PFN;
1116                 }
1117                 if (pfn == 0) {
1118                         prev_level = lvl;
1119                         prev_type = type;
1120                 }
1121                 if (pfn == MAX_DOMAIN_PAGES-1) {
1122                         lvl = 3;
1123                         type = TYPE_UNKNOWN;
1124                 }
1125                 if (prev_type != type) {
1126                         seq_printf(m, " [0x%lx->0x%lx] %s\n",
1127                                 prev_pfn_type, pfn, type_name[prev_type]);
1128                         prev_pfn_type = pfn;
1129                         prev_type = type;
1130                 }
1131                 if (prev_level != lvl) {
1132                         seq_printf(m, " [0x%lx->0x%lx] level %s\n",
1133                                 prev_pfn_level, pfn, level_name[prev_level]);
1134                         prev_pfn_level = pfn;
1135                         prev_level = lvl;
1136                 }
1137         }
1138         return 0;
1139 #undef TYPE_IDENTITY
1140 #undef TYPE_MISSING
1141 #undef TYPE_PFN
1142 #undef TYPE_UNKNOWN
1143 }
1144
1145 static int p2m_dump_open(struct inode *inode, struct file *filp)
1146 {
1147         return single_open(filp, p2m_dump_show, NULL);
1148 }
1149
1150 static const struct file_operations p2m_dump_fops = {
1151         .open           = p2m_dump_open,
1152         .read           = seq_read,
1153         .llseek         = seq_lseek,
1154         .release        = single_release,
1155 };
1156
1157 static struct dentry *d_mmu_debug;
1158
1159 static int __init xen_p2m_debugfs(void)
1160 {
1161         struct dentry *d_xen = xen_init_debugfs();
1162
1163         if (d_xen == NULL)
1164                 return -ENOMEM;
1165
1166         d_mmu_debug = debugfs_create_dir("mmu", d_xen);
1167
1168         debugfs_create_file("p2m", 0600, d_mmu_debug, NULL, &p2m_dump_fops);
1169         return 0;
1170 }
1171 fs_initcall(xen_p2m_debugfs);
1172 #endif /* CONFIG_XEN_DEBUG_FS */