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 static bool kvm_patching_worked = true;
  66
  67 static inline void kvm_patch_ins(u32 *inst, u32 new_inst)
  68 {
  69         *inst = new_inst;
  70         flush_icache_range((ulong)inst, (ulong)inst + 4);
  71 }
  72
  73 static void kvm_patch_ins_ld(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  74 {
  75 #ifdef CONFIG_64BIT
  76         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_LD | rt | (addr & 0x0000fffc));
  77 #else
  78         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_LWZ | rt | ((addr + 4) & 0x0000fffc));
  79 #endif
  80 }
  81
  82 static void kvm_patch_ins_lwz(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  83 {
  84         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_LWZ | rt | (addr & 0x0000ffff));
  85 }
  86
  87 static void kvm_patch_ins_std(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  88 {
  89 #ifdef CONFIG_64BIT
  90         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_STD | rt | (addr & 0x0000fffc));
  91 #else
  92         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_STW | rt | ((addr + 4) & 0x0000fffc));
  93 #endif
  94 }
  95
  96 static void kvm_patch_ins_stw(u32 *inst, long addr, u32 rt)
  97 {
  98         kvm_patch_ins(inst, KVM_INST_STW | rt | (addr & 0x0000fffc));
  99 }
 100
 101 static void kvm_map_magic_page(void *data)
 102 {
 103         kvm_hypercall2(KVM_HC_PPC_MAP_MAGIC_PAGE,
 104                        KVM_MAGIC_PAGE,  /* Physical Address */
 105                        KVM_MAGIC_PAGE); /* Effective Address */
 106 }
 107
 108 static void kvm_check_ins(u32 *inst)
 109 {
 110         u32 _inst = *inst;
 111         u32 inst_no_rt = _inst & ~KVM_MASK_RT;
 112         u32 inst_rt = _inst & KVM_MASK_RT;
 113
 114         switch (inst_no_rt) {
 115         /* Loads */
 116         case KVM_INST_MFMSR:
 117                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(msr), inst_rt);
 118                 break;
 119         case KVM_INST_MFSPR_SPRG0:
 120                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg0), inst_rt);
 121                 break;
 122         case KVM_INST_MFSPR_SPRG1:
 123                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg1), inst_rt);
 124                 break;
 125         case KVM_INST_MFSPR_SPRG2:
 126                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg2), inst_rt);
 127                 break;
 128         case KVM_INST_MFSPR_SPRG3:
 129                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(sprg3), inst_rt);
 130                 break;
 131         case KVM_INST_MFSPR_SRR0:
 132                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(srr0), inst_rt);
 133                 break;
 134         case KVM_INST_MFSPR_SRR1:
 135                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(srr1), inst_rt);
 136                 break;
 137         case KVM_INST_MFSPR_DAR:
 138                 kvm_patch_ins_ld(inst, magic_var(dar), inst_rt);
 139                 break;
 140         case KVM_INST_MFSPR_DSISR:
 141                 kvm_patch_ins_lwz(inst, magic_var(dsisr), inst_rt);
 142                 break;
 143
 144         /* Stores */
 145         case KVM_INST_MTSPR_SPRG0:
 146                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg0), inst_rt);
 147                 break;
 148         case KVM_INST_MTSPR_SPRG1:
 149                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg1), inst_rt);
 150                 break;
 151         case KVM_INST_MTSPR_SPRG2:
 152                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg2), inst_rt);
 153                 break;
 154         case KVM_INST_MTSPR_SPRG3:
 155                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(sprg3), inst_rt);
 156                 break;
 157         case KVM_INST_MTSPR_SRR0:
 158                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(srr0), inst_rt);
 159                 break;
 160         case KVM_INST_MTSPR_SRR1:
 161                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(srr1), inst_rt);
 162                 break;
 163         case KVM_INST_MTSPR_DAR:
 164                 kvm_patch_ins_std(inst, magic_var(dar), inst_rt);
 165                 break;
 166         case KVM_INST_MTSPR_DSISR:
 167                 kvm_patch_ins_stw(inst, magic_var(dsisr), inst_rt);
 168                 break;
 169         }
 170
 171         switch (_inst) {
 172         }
 173 }
 174
 175 static void kvm_use_magic_page(void)
 176 {
 177         u32 *p;
 178         u32 *start, *end;
 179         u32 tmp;
 180
 181         /* Tell the host to map the magic page to -4096 on all CPUs */
 182         on_each_cpu(kvm_map_magic_page, NULL, 1);
 183
 184         /* Quick self-test to see if the mapping works */
 185         if (__get_user(tmp, (u32*)KVM_MAGIC_PAGE)) {
 186                 kvm_patching_worked = false;
 187                 return;
 188         }
 189
 190         /* Now loop through all code and find instructions */
 191         start = (void*)_stext;
 192         end = (void*)_etext;
 193
 194         for (p = start; p < end; p++)
 195                 kvm_check_ins(p);
 196
 197         printk(KERN_INFO "KVM: Live patching for a fast VM %s\n",
 198                          kvm_patching_worked ? "worked" : "failed");
 199 }
 200
 201 unsigned long kvm_hypercall(unsigned long *in,
 202                             unsigned long *out,
 203                             unsigned long nr)
 204 {
 205         unsigned long register r0 asm("r0");
 206         unsigned long register r3 asm("r3") = in[0];
 207         unsigned long register r4 asm("r4") = in[1];
 208         unsigned long register r5 asm("r5") = in[2];
 209         unsigned long register r6 asm("r6") = in[3];
 210         unsigned long register r7 asm("r7") = in[4];
 211         unsigned long register r8 asm("r8") = in[5];
 212         unsigned long register r9 asm("r9") = in[6];
 213         unsigned long register r10 asm("r10") = in[7];
 214         unsigned long register r11 asm("r11") = nr;
 215         unsigned long register r12 asm("r12");
 216
 217         asm volatile("bl        kvm_hypercall_start"
 218                      : "=r"(r0), "=r"(r3), "=r"(r4), "=r"(r5), "=r"(r6),
 219                        "=r"(r7), "=r"(r8), "=r"(r9), "=r"(r10), "=r"(r11),
 220                        "=r"(r12)
 221                      : "r"(r3), "r"(r4), "r"(r5), "r"(r6), "r"(r7), "r"(r8),
 222                        "r"(r9), "r"(r10), "r"(r11)
 223                      : "memory", "cc", "xer", "ctr", "lr");
 224
 225         out[0] = r4;
 226         out[1] = r5;
 227         out[2] = r6;
 228         out[3] = r7;
 229         out[4] = r8;
 230         out[5] = r9;
 231         out[6] = r10;
 232         out[7] = r11;
 233
 234         return r3;
 235 }
 236 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_hypercall);
 237
 238 static int kvm_para_setup(void)
 239 {
 240         extern u32 kvm_hypercall_start;
 241         struct device_node *hyper_node;
 242         u32 *insts;
 243         int len, i;
 244
 245         hyper_node = of_find_node_by_path("/hypervisor");
 246         if (!hyper_node)
 247                 return -1;
 248
 249         insts = (u32*)of_get_property(hyper_node, "hcall-instructions", &len);
 250         if (len % 4)
 251                 return -1;
 252         if (len > (4 * 4))
 253                 return -1;
 254
 255         for (i = 0; i < (len / 4); i++)
 256                 kvm_patch_ins(&(&kvm_hypercall_start)[i], insts[i]);
 257
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 static int __init kvm_guest_init(void)
 262 {
 263         if (!kvm_para_available())
 264                 return 0;
 265
 266         if (kvm_para_setup())
 267                 return 0;
 268
 269         if (kvm_para_has_feature(KVM_FEATURE_MAGIC_PAGE))
 270                 kvm_use_magic_page();
 271
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 postcore_initcall(kvm_guest_init);