Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/include/asm/kvm_ppc.h

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   4  * published by the Free Software Foundation.
   5  *
   6  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   7  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   8  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   9  * GNU General Public License for more details.
  10  *
  11  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  12  * along with this program; if not, write to the Free Software
  13  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  14  *
  15  * Copyright IBM Corp. 2008
  16  *
  17  * Authors: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
  18  */
  19
  20 #ifndef __POWERPC_KVM_PPC_H__
  21 #define __POWERPC_KVM_PPC_H__
  22
  23 /* This file exists just so we can dereference kvm_vcpu, avoiding nested header
  24  * dependencies. */
  25
  26 #include <linux/mutex.h>
  27 #include <linux/timer.h>
  28 #include <linux/types.h>
  29 #include <linux/kvm_types.h>
  30 #include <linux/kvm_host.h>
  31 #include <linux/bug.h>
  32 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
  33 #include <asm/kvm_book3s.h>
  34 #else
  35 #include <asm/kvm_booke.h>
  36 #endif
  37 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_64_HANDLER
  38 #include <asm/paca.h>
  39 #endif
  40
  41 enum emulation_result {
  42         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
  43         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with MMIO request */
  44         EMULATE_DO_DCR,       /* kvm_run filled with DCR request */
  45         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
  46         EMULATE_AGAIN,        /* something went wrong. go again */
  47         EMULATE_EXIT_USER,    /* emulation requires exit to user-space */
  48 };
  49
  50 extern int kvmppc_vcpu_run(struct kvm_run *kvm_run, struct kvm_vcpu *vcpu);
  51 extern int __kvmppc_vcpu_run(struct kvm_run *kvm_run, struct kvm_vcpu *vcpu);
  52 extern void kvmppc_handler_highmem(void);
  53
  54 extern void kvmppc_dump_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  55 extern int kvmppc_handle_load(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  56                               unsigned int rt, unsigned int bytes,
  57                               int is_bigendian);
  58 extern int kvmppc_handle_loads(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  59                                unsigned int rt, unsigned int bytes,
  60                                int is_bigendian);
  61 extern int kvmppc_handle_store(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  62                                u64 val, unsigned int bytes, int is_bigendian);
  63
  64 extern int kvmppc_emulate_instruction(struct kvm_run *run,
  65                                       struct kvm_vcpu *vcpu);
  66 extern int kvmppc_emulate_mmio(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
  67 extern void kvmppc_emulate_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
  68 extern u32 kvmppc_get_dec(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tb);
  69 extern void kvmppc_decrementer_func(unsigned long data);
  70 extern int kvmppc_sanity_check(struct kvm_vcpu *vcpu);
  71 extern int kvmppc_subarch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
  72 extern void kvmppc_subarch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
  73
  74 /* Core-specific hooks */
  75
  76 extern void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 gvaddr, gpa_t gpaddr,
  77                            unsigned int gtlb_idx);
  78 extern void kvmppc_mmu_priv_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, int usermode);
  79 extern void kvmppc_mmu_switch_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
  80 extern void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
  81 extern int kvmppc_mmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
  82 extern int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
  83 extern int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
  84 extern gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int gtlb_index,
  85                               gva_t eaddr);
  86 extern void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
  87 extern void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
  88
  89 extern struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create(struct kvm *kvm,
  90                                                 unsigned int id);
  91 extern void kvmppc_core_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
  92 extern int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
  93 extern int kvmppc_core_check_processor_compat(void);
  94 extern int kvmppc_core_vcpu_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
  95                                       struct kvm_translation *tr);
  96
  97 extern void kvmppc_core_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
  98 extern void kvmppc_core_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
  99
 100 extern int kvmppc_core_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
 101 extern int kvmppc_core_pending_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 102 extern void kvmppc_core_queue_program(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong flags);
 103 extern void kvmppc_core_queue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 104 extern void kvmppc_core_dequeue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 105 extern void kvmppc_core_queue_external(struct kvm_vcpu *vcpu,
 106                                        struct kvm_interrupt *irq);
 107 extern void kvmppc_core_dequeue_external(struct kvm_vcpu *vcpu);
 108 extern void kvmppc_core_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 109 extern int kvmppc_core_check_requests(struct kvm_vcpu *vcpu);
 110
 111 extern int kvmppc_booke_init(void);
 112 extern void kvmppc_booke_exit(void);
 113
 114 extern void kvmppc_core_destroy_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 115 extern int kvmppc_kvm_pv(struct kvm_vcpu *vcpu);
 116 extern void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu);
 117
 118 extern long kvmppc_alloc_hpt(struct kvm *kvm, u32 *htab_orderp);
 119 extern long kvmppc_alloc_reset_hpt(struct kvm *kvm, u32 *htab_orderp);
 120 extern void kvmppc_free_hpt(struct kvm *kvm);
 121 extern long kvmppc_prepare_vrma(struct kvm *kvm,
 122                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 123 extern void kvmppc_map_vrma(struct kvm_vcpu *vcpu,
 124                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long porder);
 125 extern int kvmppc_pseries_do_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 126
 127 extern long kvm_vm_ioctl_create_spapr_tce(struct kvm *kvm,
 128                                 struct kvm_create_spapr_tce *args);
 129 extern long kvmppc_h_put_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
 130                              unsigned long ioba, unsigned long tce);
 131 extern struct kvm_rma_info *kvm_alloc_rma(void);
 132 extern void kvm_release_rma(struct kvm_rma_info *ri);
 133 extern struct page *kvm_alloc_hpt(unsigned long nr_pages);
 134 extern void kvm_release_hpt(struct page *page, unsigned long nr_pages);
 135 extern int kvmppc_core_init_vm(struct kvm *kvm);
 136 extern void kvmppc_core_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 137 extern void kvmppc_core_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
 138                                      struct kvm_memory_slot *dont);
 139 extern int kvmppc_core_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
 140                                       unsigned long npages);
 141 extern int kvmppc_core_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 142                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 143                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 144 extern void kvmppc_core_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 145                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 146                                 const struct kvm_memory_slot *old);
 147 extern int kvm_vm_ioctl_get_smmu_info(struct kvm *kvm,
 148                                       struct kvm_ppc_smmu_info *info);
 149 extern void kvmppc_core_flush_memslot(struct kvm *kvm,
 150                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
 151
 152 extern int kvmppc_bookehv_init(void);
 153 extern void kvmppc_bookehv_exit(void);
 154
 155 extern int kvmppc_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
 156
 157 extern int kvm_vm_ioctl_get_htab_fd(struct kvm *kvm, struct kvm_get_htab_fd *);
 158
 159 int kvm_vcpu_ioctl_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_interrupt *irq);
 160
 161 extern int kvm_vm_ioctl_rtas_define_token(struct kvm *kvm, void __user *argp);
 162 extern int kvmppc_rtas_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 163 extern void kvmppc_rtas_tokens_free(struct kvm *kvm);
 164 extern int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
 165                                 u32 priority);
 166 extern int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
 167                                 u32 *priority);
 168 extern int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
 169 extern int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
 170
 171 union kvmppc_one_reg {
 172         u32     wval;
 173         u64     dval;
 174         vector128 vval;
 175         u64     vsxval[2];
 176         struct {
 177                 u64     addr;
 178                 u64     length;
 179         }       vpaval;
 180 };
 181
 182 struct kvmppc_ops {
 183         bool is_hv_enabled;
 184         int (*get_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 185         int (*set_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 186         int (*get_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 187                            union kvmppc_one_reg *val);
 188         int (*set_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 189                            union kvmppc_one_reg *val);
 190         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 191         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 192         void (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 msr);
 193         int (*vcpu_run)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 194         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 195         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 196         int (*check_requests)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 197         int (*get_dirty_log)(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
 198         void (*flush_memslot)(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
 199         int (*prepare_memory_region)(struct kvm *kvm,
 200                                      struct kvm_memory_slot *memslot,
 201                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 202         void (*commit_memory_region)(struct kvm *kvm,
 203                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 204                                      const struct kvm_memory_slot *old);
 205         int (*unmap_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 206         int (*unmap_hva_range)(struct kvm *kvm, unsigned long start,
 207                            unsigned long end);
 208         int (*age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 209         int (*test_age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 210         void (*set_spte_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 211         void (*mmu_destroy)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 212         void (*free_memslot)(struct kvm_memory_slot *free,
 213                              struct kvm_memory_slot *dont);
 214         int (*create_memslot)(struct kvm_memory_slot *slot,
 215                               unsigned long npages);
 216         int (*init_vm)(struct kvm *kvm);
 217         void (*destroy_vm)(struct kvm *kvm);
 218         int (*check_processor_compat)(void);
 219         int (*get_smmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_smmu_info *info);
 220         int (*emulate_op)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 221                           unsigned int inst, int *advance);
 222         int (*emulate_mtspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong spr_val);
 223         int (*emulate_mfspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong *spr_val);
 224         void (*fast_vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 225         long (*arch_vm_ioctl)(struct file *filp, unsigned int ioctl,
 226                               unsigned long arg);
 227
 228 };
 229
 230 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_ops;
 231
 232 /*
 233  * Cuts out inst bits with ordering according to spec.
 234  * That means the leftmost bit is zero. All given bits are included.
 235  */
 236 static inline u32 kvmppc_get_field(u64 inst, int msb, int lsb)
 237 {
 238         u32 r;
 239         u32 mask;
 240
 241         BUG_ON(msb > lsb);
 242
 243         mask = (1 << (lsb - msb + 1)) - 1;
 244         r = (inst >> (63 - lsb)) & mask;
 245
 246         return r;
 247 }
 248
 249 /*
 250  * Replaces inst bits with ordering according to spec.
 251  */
 252 static inline u32 kvmppc_set_field(u64 inst, int msb, int lsb, int value)
 253 {
 254         u32 r;
 255         u32 mask;
 256
 257         BUG_ON(msb > lsb);
 258
 259         mask = ((1 << (lsb - msb + 1)) - 1) << (63 - lsb);
 260         r = (inst & ~mask) | ((value << (63 - lsb)) & mask);
 261
 262         return r;
 263 }
 264
 265 #define one_reg_size(id)        \
 266         (1ul << (((id) & KVM_REG_SIZE_MASK) >> KVM_REG_SIZE_SHIFT))
 267
 268 #define get_reg_val(id, reg)    ({              \
 269         union kvmppc_one_reg __u;               \
 270         switch (one_reg_size(id)) {             \
 271         case 4: __u.wval = (reg); break;        \
 272         case 8: __u.dval = (reg); break;        \
 273         default: BUG();                         \
 274         }                                       \
 275         __u;                                    \
 276 })
 277
 278
 279 #define set_reg_val(id, val)    ({              \
 280         u64 __v;                                \
 281         switch (one_reg_size(id)) {             \
 282         case 4: __v = (val).wval; break;        \
 283         case 8: __v = (val).dval; break;        \
 284         default: BUG();                         \
 285         }                                       \
 286         __v;                                    \
 287 })
 288
 289 int kvmppc_core_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 290 int kvmppc_core_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 291
 292 int kvmppc_get_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 293 int kvmppc_set_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 294
 295 int kvm_vcpu_ioctl_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
 296 int kvm_vcpu_ioctl_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
 297 int kvmppc_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
 298 int kvmppc_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
 299
 300 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
 301
 302 struct openpic;
 303
 304 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
 305 extern void kvm_cma_reserve(void) __init;
 306 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
 307 {
 308         paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys = addr;
 309 }
 310
 311 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
 312 {
 313         u32 xirr;
 314
 315         xirr = get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr;
 316         get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr = 0;
 317         return xirr;
 318 }
 319
 320 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
 321 {
 322         paca[cpu].kvm_hstate.host_ipi = host_ipi;
 323 }
 324
 325 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
 326 {
 327         kvmppc_ops->fast_vcpu_kick(vcpu);
 328 }
 329
 330 #else
 331 static inline void __init kvm_cma_reserve(void)
 332 {}
 333
 334 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
 335 {}
 336
 337 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
 338 {
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
 343 {}
 344
 345 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
 346 {
 347         kvm_vcpu_kick(vcpu);
 348 }
 349 #endif
 350
 351 #ifdef CONFIG_KVM_XICS
 352 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
 353 {
 354         return vcpu->arch.irq_type == KVMPPC_IRQ_XICS;
 355 }
 356 extern void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 357 extern int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server);
 358 extern int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *args);
 359 extern int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd);
 360 extern u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 361 extern int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
 362 extern int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
 363                         struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
 364 #else
 365 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
 366         { return 0; }
 367 static inline void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
 368 static inline int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu,
 369                                          unsigned long server)
 370         { return -EINVAL; }
 371 static inline int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm,
 372                                         struct kvm_irq_level *args)
 373         { return -ENOTTY; }
 374 static inline int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd)
 375         { return 0; }
 376 #endif
 377
 378 static inline void kvmppc_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 epr)
 379 {
 380 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
 381         mtspr(SPRN_GEPR, epr);
 382 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
 383         vcpu->arch.epr = epr;
 384 #endif
 385 }
 386
 387 #ifdef CONFIG_KVM_MPIC
 388
 389 void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 390 int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
 391                              u32 cpu);
 392 void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp, struct kvm_vcpu *vcpu);
 393
 394 #else
 395
 396 static inline void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
 397 {
 398 }
 399
 400 static inline int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
 401                 struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
 402 {
 403         return -EINVAL;
 404 }
 405
 406 static inline void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp,
 407                 struct kvm_vcpu *vcpu)
 408 {
 409 }
 410
 411 #endif /* CONFIG_KVM_MPIC */
 412
 413 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
 414                               struct kvm_config_tlb *cfg);
 415 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
 416                              struct kvm_dirty_tlb *cfg);
 417
 418 long kvmppc_alloc_lpid(void);
 419 void kvmppc_claim_lpid(long lpid);
 420 void kvmppc_free_lpid(long lpid);
 421 void kvmppc_init_lpid(unsigned long nr_lpids);
 422
 423 static inline void kvmppc_mmu_flush_icache(pfn_t pfn)
 424 {
 425         struct page *page;
 426         /*
 427          * We can only access pages that the kernel maps
 428          * as memory. Bail out for unmapped ones.
 429          */
 430         if (!pfn_valid(pfn))
 431                 return;
 432
 433         /* Clear i-cache for new pages */
 434         page = pfn_to_page(pfn);
 435         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 436                 flush_dcache_icache_page(page);
 437                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 438         }
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Please call after prepare_to_enter. This function puts the lazy ee and irq
 443  * disabled tracking state back to normal mode, without actually enabling
 444  * interrupts.
 445  */
 446 static inline void kvmppc_fix_ee_before_entry(void)
 447 {
 448         trace_hardirqs_on();
 449
 450 #ifdef CONFIG_PPC64
 451         /* Only need to enable IRQs by hard enabling them after this */
 452         local_paca->irq_happened = 0;
 453         local_paca->soft_enabled = 1;
 454 #endif
 455 }
 456
 457 static inline ulong kvmppc_get_ea_indexed(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
 458 {
 459         ulong ea;
 460         ulong msr_64bit = 0;
 461
 462         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
 463         if (ra)
 464                 ea += kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
 465
 466 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)
 467         msr_64bit = MSR_CM;
 468 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
 469         msr_64bit = MSR_SF;
 470 #endif
 471
 472         if (!(vcpu->arch.shared->msr & msr_64bit))
 473                 ea = (uint32_t)ea;
 474
 475         return ea;
 476 }
 477
 478 extern void xics_wake_cpu(int cpu);
 479
 480 #endif /* __POWERPC_KVM_PPC_H__ */