]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/include/asm/kvm_ppc.h
kvm: powerpc: book3s: Allow the HV and PR selection per virtual machine
[~andy/linux] / 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 *kvm,
138                                      struct kvm_memory_slot *free,
139                                      struct kvm_memory_slot *dont);
140 extern int kvmppc_core_create_memslot(struct kvm *kvm,
141                                       struct kvm_memory_slot *slot,
142                                       unsigned long npages);
143 extern int kvmppc_core_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
144                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
145                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
146 extern void kvmppc_core_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
147                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
148                                 const struct kvm_memory_slot *old);
149 extern int kvm_vm_ioctl_get_smmu_info(struct kvm *kvm,
150                                       struct kvm_ppc_smmu_info *info);
151 extern void kvmppc_core_flush_memslot(struct kvm *kvm,
152                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
153
154 extern int kvmppc_bookehv_init(void);
155 extern void kvmppc_bookehv_exit(void);
156
157 extern int kvmppc_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
158
159 extern int kvm_vm_ioctl_get_htab_fd(struct kvm *kvm, struct kvm_get_htab_fd *);
160
161 int kvm_vcpu_ioctl_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_interrupt *irq);
162
163 extern int kvm_vm_ioctl_rtas_define_token(struct kvm *kvm, void __user *argp);
164 extern int kvmppc_rtas_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
165 extern void kvmppc_rtas_tokens_free(struct kvm *kvm);
166 extern int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
167                                 u32 priority);
168 extern int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
169                                 u32 *priority);
170 extern int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
171 extern int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
172
173 union kvmppc_one_reg {
174         u32     wval;
175         u64     dval;
176         vector128 vval;
177         u64     vsxval[2];
178         struct {
179                 u64     addr;
180                 u64     length;
181         }       vpaval;
182 };
183
184 struct kvmppc_ops {
185         struct module *owner;
186         bool is_hv_enabled;
187         int (*get_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
188         int (*set_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
189         int (*get_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
190                            union kvmppc_one_reg *val);
191         int (*set_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
192                            union kvmppc_one_reg *val);
193         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
194         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
195         void (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 msr);
196         int (*vcpu_run)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
197         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned int id);
198         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
199         int (*check_requests)(struct kvm_vcpu *vcpu);
200         int (*get_dirty_log)(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
201         void (*flush_memslot)(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
202         int (*prepare_memory_region)(struct kvm *kvm,
203                                      struct kvm_memory_slot *memslot,
204                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem);
205         void (*commit_memory_region)(struct kvm *kvm,
206                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem,
207                                      const struct kvm_memory_slot *old);
208         int (*unmap_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
209         int (*unmap_hva_range)(struct kvm *kvm, unsigned long start,
210                            unsigned long end);
211         int (*age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
212         int (*test_age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
213         void (*set_spte_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
214         void (*mmu_destroy)(struct kvm_vcpu *vcpu);
215         void (*free_memslot)(struct kvm_memory_slot *free,
216                              struct kvm_memory_slot *dont);
217         int (*create_memslot)(struct kvm_memory_slot *slot,
218                               unsigned long npages);
219         int (*init_vm)(struct kvm *kvm);
220         void (*destroy_vm)(struct kvm *kvm);
221         int (*get_smmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_smmu_info *info);
222         int (*emulate_op)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
223                           unsigned int inst, int *advance);
224         int (*emulate_mtspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong spr_val);
225         int (*emulate_mfspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong *spr_val);
226         void (*fast_vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
227         long (*arch_vm_ioctl)(struct file *filp, unsigned int ioctl,
228                               unsigned long arg);
229
230 };
231
232 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_hv_ops;
233 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_pr_ops;
234
235 /*
236  * Cuts out inst bits with ordering according to spec.
237  * That means the leftmost bit is zero. All given bits are included.
238  */
239 static inline u32 kvmppc_get_field(u64 inst, int msb, int lsb)
240 {
241         u32 r;
242         u32 mask;
243
244         BUG_ON(msb > lsb);
245
246         mask = (1 << (lsb - msb + 1)) - 1;
247         r = (inst >> (63 - lsb)) & mask;
248
249         return r;
250 }
251
252 /*
253  * Replaces inst bits with ordering according to spec.
254  */
255 static inline u32 kvmppc_set_field(u64 inst, int msb, int lsb, int value)
256 {
257         u32 r;
258         u32 mask;
259
260         BUG_ON(msb > lsb);
261
262         mask = ((1 << (lsb - msb + 1)) - 1) << (63 - lsb);
263         r = (inst & ~mask) | ((value << (63 - lsb)) & mask);
264
265         return r;
266 }
267
268 #define one_reg_size(id)        \
269         (1ul << (((id) & KVM_REG_SIZE_MASK) >> KVM_REG_SIZE_SHIFT))
270
271 #define get_reg_val(id, reg)    ({              \
272         union kvmppc_one_reg __u;               \
273         switch (one_reg_size(id)) {             \
274         case 4: __u.wval = (reg); break;        \
275         case 8: __u.dval = (reg); break;        \
276         default: BUG();                         \
277         }                                       \
278         __u;                                    \
279 })
280
281
282 #define set_reg_val(id, val)    ({              \
283         u64 __v;                                \
284         switch (one_reg_size(id)) {             \
285         case 4: __v = (val).wval; break;        \
286         case 8: __v = (val).dval; break;        \
287         default: BUG();                         \
288         }                                       \
289         __v;                                    \
290 })
291
292 int kvmppc_core_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
293 int kvmppc_core_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
294
295 int kvmppc_get_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
296 int kvmppc_set_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
297
298 int kvm_vcpu_ioctl_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
299 int kvm_vcpu_ioctl_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
300 int kvmppc_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
301 int kvmppc_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
302
303 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
304
305 struct openpic;
306
307 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
308 extern void kvm_cma_reserve(void) __init;
309 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
310 {
311         paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys = addr;
312 }
313
314 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
315 {
316         u32 xirr;
317
318         xirr = get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr;
319         get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr = 0;
320         return xirr;
321 }
322
323 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
324 {
325         paca[cpu].kvm_hstate.host_ipi = host_ipi;
326 }
327
328 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
329 {
330         vcpu->kvm->arch.kvm_ops->fast_vcpu_kick(vcpu);
331 }
332
333 #else
334 static inline void __init kvm_cma_reserve(void)
335 {}
336
337 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
338 {}
339
340 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
341 {
342         return 0;
343 }
344
345 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
346 {}
347
348 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
349 {
350         kvm_vcpu_kick(vcpu);
351 }
352 #endif
353
354 #ifdef CONFIG_KVM_XICS
355 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
356 {
357         return vcpu->arch.irq_type == KVMPPC_IRQ_XICS;
358 }
359 extern void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
360 extern int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server);
361 extern int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *args);
362 extern int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd);
363 extern u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
364 extern int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
365 extern int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
366                         struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
367 #else
368 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
369         { return 0; }
370 static inline void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
371 static inline int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu,
372                                          unsigned long server)
373         { return -EINVAL; }
374 static inline int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm,
375                                         struct kvm_irq_level *args)
376         { return -ENOTTY; }
377 static inline int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd)
378         { return 0; }
379 #endif
380
381 static inline void kvmppc_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 epr)
382 {
383 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
384         mtspr(SPRN_GEPR, epr);
385 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
386         vcpu->arch.epr = epr;
387 #endif
388 }
389
390 #ifdef CONFIG_KVM_MPIC
391
392 void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu);
393 int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
394                              u32 cpu);
395 void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp, struct kvm_vcpu *vcpu);
396
397 #else
398
399 static inline void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
400 {
401 }
402
403 static inline int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
404                 struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
405 {
406         return -EINVAL;
407 }
408
409 static inline void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp,
410                 struct kvm_vcpu *vcpu)
411 {
412 }
413
414 #endif /* CONFIG_KVM_MPIC */
415
416 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
417                               struct kvm_config_tlb *cfg);
418 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
419                              struct kvm_dirty_tlb *cfg);
420
421 long kvmppc_alloc_lpid(void);
422 void kvmppc_claim_lpid(long lpid);
423 void kvmppc_free_lpid(long lpid);
424 void kvmppc_init_lpid(unsigned long nr_lpids);
425
426 static inline void kvmppc_mmu_flush_icache(pfn_t pfn)
427 {
428         struct page *page;
429         /*
430          * We can only access pages that the kernel maps
431          * as memory. Bail out for unmapped ones.
432          */
433         if (!pfn_valid(pfn))
434                 return;
435
436         /* Clear i-cache for new pages */
437         page = pfn_to_page(pfn);
438         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
439                 flush_dcache_icache_page(page);
440                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
441         }
442 }
443
444 /*
445  * Please call after prepare_to_enter. This function puts the lazy ee and irq
446  * disabled tracking state back to normal mode, without actually enabling
447  * interrupts.
448  */
449 static inline void kvmppc_fix_ee_before_entry(void)
450 {
451         trace_hardirqs_on();
452
453 #ifdef CONFIG_PPC64
454         /* Only need to enable IRQs by hard enabling them after this */
455         local_paca->irq_happened = 0;
456         local_paca->soft_enabled = 1;
457 #endif
458 }
459
460 static inline ulong kvmppc_get_ea_indexed(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
461 {
462         ulong ea;
463         ulong msr_64bit = 0;
464
465         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
466         if (ra)
467                 ea += kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
468
469 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)
470         msr_64bit = MSR_CM;
471 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
472         msr_64bit = MSR_SF;
473 #endif
474
475         if (!(vcpu->arch.shared->msr & msr_64bit))
476                 ea = (uint32_t)ea;
477
478         return ea;
479 }
480
481 extern void xics_wake_cpu(int cpu);
482
483 #endif /* __POWERPC_KVM_PPC_H__ */