Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/kernel/kvm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010 SUSE Linux Products GmbH. All rights reserved.
   3  *
   4  * Authors:
   5  *     Alexander Graf <agraf@suse.de>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  19  */
  20
  21 #include <linux/kvm_host.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/kvm_para.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/of.h>
  26
  27 #include <asm/reg.h>
  28 #include <asm/kvm_ppc.h>
  29 #include <asm/sections.h>
  30 #include <asm/cacheflush.h>
  31 #include <asm/disassemble.h>
  32
  33 #define KVM_MAGIC_PAGE          (-4096L)
  34 #define magic_var(x) KVM_MAGIC_PAGE + offsetof(struct kvm_vcpu_arch_shared, x)
  35
  36 #define KVM_INST_LWZ            0x80000000
  37 #define KVM_INST_STW            0x90000000
  38 #define KVM_INST_LD             0xe8000000
  39 #define KVM_INST_STD            0xf8000000
  40 #define KVM_INST_NOP            0x60000000
  41 #define KVM_INST_B              0x48000000
  42 #define KVM_INST_B_MASK         0x03ffffff
  43 #define KVM_INST_B_MAX          0x01ffffff
  44
  45 #define KVM_MASK_RT             0x03e00000
  46 #define KVM_INST_MFMSR          0x7c0000a6
  47 #define KVM_INST_MFSPR_SPRG0    0x7c1042a6
  48 #define KVM_INST_MFSPR_SPRG1    0x7c1142a6
  49 #define KVM_INST_MFSPR_SPRG2    0x7c1242a6
  50 #define KVM_INST_MFSPR_SPRG3    0x7c1342a6
  51 #define KVM_INST_MFSPR_SRR0     0x7c1a02a6
  52 #define KVM_INST_MFSPR_SRR1     0x7c1b02a6
  53 #define KVM_INST_MFSPR_DAR      0x7c1302a6
  54 #define KVM_INST_MFSPR_DSISR    0x7c1202a6
  55
  56 #define KVM_INST_MTSPR_SPRG0    0x7c1043a6
  57 #define KVM_INST_MTSPR_SPRG1    0x7c1143a6
  58 #define KVM_INST_MTSPR_SPRG2    0x7c1243a6
  59 #define KVM_INST_MTSPR_SPRG3    0x7c1343a6
  60 #define KVM_INST_MTSPR_SRR0     0x7c1a03a6
  61 #define KVM_INST_MTSPR_SRR1     0x7c1b03a6
  62 #define KVM_INST_MTSPR_DAR      0x7c1303a6
  63 #define KVM_INST_MTSPR_DSISR    0x7c1203a6
  64
  65 #define KVM_INST_TLBSYNC        0x7c00046c
  66
  67 static bool kvm_patching_worked = true;
  68
  69 static inline void kvm_patch_ins(u32 *inst, u32 new_inst)
  70 {
  71         *inst = new_inst;
  72         flush_icache_range((ulong)inst, (ulong)inst + 4);
  73 }
  74
  75 static void kvm_patch_ins_ld(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  76 {
  77 #ifdef CONFIG_64BIT
  78         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_LD | rt | (addr & 0x0000fffc));
  79 #else
  80         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_LWZ | rt | ((addr + 4) & 0x0000fffc));
  81 #endif
  82 }
  83
  84 static void kvm_patch_ins_lwz(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  85 {
  86         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_LWZ | rt | (addr & 0x0000ffff));
  87 }
  88
  89 static void kvm_patch_ins_std(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  90 {
  91 #ifdef CONFIG_64BIT
  92         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_STD | rt | (addr & 0x0000fffc));
  93 #else
  94         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_STW | rt | ((addr + 4) & 0x0000fffc));
  95 #endif
  96 }
  97
  98 static void kvm_patch_ins_stw(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  99 {
 100         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_STW | rt | (addr & 0x0000fffc));
 101 }
 102
 103 static void kvm_patch_ins_nop(u32 *inst)
 104 {
 105         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_NOP);
 106 }
 107
 108 static void kvm_map_magic_page(void *data)
 109 {
 110         kvm_hypercall2(KVM_HC_PPC_MAP_MAGIC_PAGE,
 111                        KVM_MAGIC_PAGE,  /* Physical Address */
 112                        KVM_MAGIC_PAGE); /* Effective Address */
 113 }
 114
 115 static void kvm_check_ins(u32 *inst)
 116 {
 117         u32 _inst = *inst;
 118         u32 inst_no_rt = _inst & ~KVM_MASK_RT;
 119         u32 inst_rt = _inst & KVM_MASK_RT;
 120
 121         switch (inst_no_rt) {
 122         /* Loads */
 123         case KVM_INST_MFMSR:
 124                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(msr), inst_rt);
 125                 break;
 126         case KVM_INST_MFSPR_SPRG0:
 127                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg0), inst_rt);
 128                 break;
 129         case KVM_INST_MFSPR_SPRG1:
 130                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg1), inst_rt);
 131                 break;
 132         case KVM_INST_MFSPR_SPRG2:
 133                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg2), inst_rt);
 134                 break;
 135         case KVM_INST_MFSPR_SPRG3:
 136                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg3), inst_rt);
 137                 break;
 138         case KVM_INST_MFSPR_SRR0:
 139                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(srr0), inst_rt);
 140                 break;
 141         case KVM_INST_MFSPR_SRR1:
 142                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(srr1), inst_rt);
 143                 break;
 144         case KVM_INST_MFSPR_DAR:
 145                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(dar), inst_rt);
 146                 break;
 147         case KVM_INST_MFSPR_DSISR:
 148                 kvm_patch_ins_lwz(inst, magic_var(dsisr), inst_rt);
 149                 break;
 150
 151         /* Stores */
 152         case KVM_INST_MTSPR_SPRG0:
 153                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg0), inst_rt);
 154                 break;
 155         case KVM_INST_MTSPR_SPRG1:
 156                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg1), inst_rt);
 157                 break;
 158         case KVM_INST_MTSPR_SPRG2:
 159                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg2), inst_rt);
 160                 break;
 161         case KVM_INST_MTSPR_SPRG3:
 162                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg3), inst_rt);
 163                 break;
 164         case KVM_INST_MTSPR_SRR0:
 165                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(srr0), inst_rt);
 166                 break;
 167         case KVM_INST_MTSPR_SRR1:
 168                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(srr1), inst_rt);
 169                 break;
 170         case KVM_INST_MTSPR_DAR:
 171                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(dar), inst_rt);
 172                 break;
 173         case KVM_INST_MTSPR_DSISR:
 174                 kvm_patch_ins_stw(inst, magic_var(dsisr), inst_rt);
 175                 break;
 176
 177         /* Nops */
 178         case KVM_INST_TLBSYNC:
 179                 kvm_patch_ins_nop(inst);
 180                 break;
 181         }
 182
 183         switch (_inst) {
 184         }
 185 }
 186
 187 static void kvm_use_magic_page(void)
 188 {
 189         u32 *p;
 190         u32 *start, *end;
 191         u32 tmp;
 192
 193         /* Tell the host to map the magic page to -4096 on all CPUs */
 194         on_each_cpu(kvm_map_magic_page, NULL, 1);
 195
 196         /* Quick self-test to see if the mapping works */
 197         if (__get_user(tmp, (u32*)KVM_MAGIC_PAGE)) {
 198                 kvm_patching_worked = false;
 199                 return;
 200         }
 201
 202         /* Now loop through all code and find instructions */
 203         start = (void*)_stext;
 204         end = (void*)_etext;
 205
 206         for (p = start; p < end; p++)
 207                 kvm_check_ins(p);
 208
 209         printk(KERN_INFO "KVM: Live patching for a fast VM %s\n",
 210                          kvm_patching_worked ? "worked" : "failed");
 211 }
 212
 213 unsigned long kvm_hypercall(unsigned long *in,
 214                             unsigned long *out,
 215                             unsigned long nr)
 216 {
 217         unsigned long register r0 asm("r0");
 218         unsigned long register r3 asm("r3") = in[0];
 219         unsigned long register r4 asm("r4") = in[1];
 220         unsigned long register r5 asm("r5") = in[2];
 221         unsigned long register r6 asm("r6") = in[3];
 222         unsigned long register r7 asm("r7") = in[4];
 223         unsigned long register r8 asm("r8") = in[5];
 224         unsigned long register r9 asm("r9") = in[6];
 225         unsigned long register r10 asm("r10") = in[7];
 226         unsigned long register r11 asm("r11") = nr;
 227         unsigned long register r12 asm("r12");
 228
 229         asm volatile("bl        kvm_hypercall_start"
 230                      : "=r"(r0), "=r"(r3), "=r"(r4), "=r"(r5), "=r"(r6),
 231                        "=r"(r7), "=r"(r8), "=r"(r9), "=r"(r10), "=r"(r11),
 232                        "=r"(r12)
 233                      : "r"(r3), "r"(r4), "r"(r5), "r"(r6), "r"(r7), "r"(r8),
 234                        "r"(r9), "r"(r10), "r"(r11)
 235                      : "memory", "cc", "xer", "ctr", "lr");
 236
 237         out[0] = r4;
 238         out[1] = r5;
 239         out[2] = r6;
 240         out[3] = r7;
 241         out[4] = r8;
 242         out[5] = r9;
 243         out[6] = r10;
 244         out[7] = r11;
 245
 246         return r3;
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_hypercall);
 249
 250 static int kvm_para_setup(void)
 251 {
 252         extern u32 kvm_hypercall_start;
 253         struct device_node *hyper_node;
 254         u32 *insts;
 255         int len, i;
 256
 257         hyper_node = of_find_node_by_path("/hypervisor");
 258         if (!hyper_node)
 259                 return -1;
 260
 261         insts = (u32*)of_get_property(hyper_node, "hcall-instructions", &len);
 262         if (len % 4)
 263                 return -1;
 264         if (len > (4 * 4))
 265                 return -1;
 266
 267         for (i = 0; i < (len / 4); i++)
 268                 kvm_patch_ins(&(&kvm_hypercall_start)[i], insts[i]);
 269
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 static int __init kvm_guest_init(void)
 274 {
 275         if (!kvm_para_available())
 276                 return 0;
 277
 278         if (kvm_para_setup())
 279                 return 0;
 280
 281         if (kvm_para_has_feature(KVM_FEATURE_MAGIC_PAGE))
 282                 kvm_use_magic_page();
 283
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 postcore_initcall(kvm_guest_init);