]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/kvm/book3s_emulate.c
c1478642f856f4b2e0e2d6c32b0200863cc3cc4a
[~andy/linux] / arch / powerpc / kvm / book3s_emulate.c
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 SUSE Linux Products GmbH 2009
16  *
17  * Authors: Alexander Graf <agraf@suse.de>
18  */
19
20 #include <asm/kvm_ppc.h>
21 #include <asm/disassemble.h>
22 #include <asm/kvm_book3s.h>
23 #include <asm/reg.h>
24
25 #define OP_19_XOP_RFID          18
26 #define OP_19_XOP_RFI           50
27
28 #define OP_31_XOP_MFMSR         83
29 #define OP_31_XOP_MTMSR         146
30 #define OP_31_XOP_MTMSRD        178
31 #define OP_31_XOP_MTSR          210
32 #define OP_31_XOP_MTSRIN        242
33 #define OP_31_XOP_TLBIEL        274
34 #define OP_31_XOP_TLBIE         306
35 #define OP_31_XOP_SLBMTE        402
36 #define OP_31_XOP_SLBIE         434
37 #define OP_31_XOP_SLBIA         498
38 #define OP_31_XOP_MFSR          595
39 #define OP_31_XOP_MFSRIN        659
40 #define OP_31_XOP_DCBA          758
41 #define OP_31_XOP_SLBMFEV       851
42 #define OP_31_XOP_EIOIO         854
43 #define OP_31_XOP_SLBMFEE       915
44
45 /* DCBZ is actually 1014, but we patch it to 1010 so we get a trap */
46 #define OP_31_XOP_DCBZ          1010
47
48 #define OP_LFS                  48
49 #define OP_LFD                  50
50 #define OP_STFS                 52
51 #define OP_STFD                 54
52
53 #define SPRN_GQR0               912
54 #define SPRN_GQR1               913
55 #define SPRN_GQR2               914
56 #define SPRN_GQR3               915
57 #define SPRN_GQR4               916
58 #define SPRN_GQR5               917
59 #define SPRN_GQR6               918
60 #define SPRN_GQR7               919
61
62 /* Book3S_32 defines mfsrin(v) - but that messes up our abstract
63  * function pointers, so let's just disable the define. */
64 #undef mfsrin
65
66 int kvmppc_core_emulate_op(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
67                            unsigned int inst, int *advance)
68 {
69         int emulated = EMULATE_DONE;
70
71         switch (get_op(inst)) {
72         case 19:
73                 switch (get_xop(inst)) {
74                 case OP_19_XOP_RFID:
75                 case OP_19_XOP_RFI:
76                         kvmppc_set_pc(vcpu, vcpu->arch.srr0);
77                         kvmppc_set_msr(vcpu, vcpu->arch.srr1);
78                         *advance = 0;
79                         break;
80
81                 default:
82                         emulated = EMULATE_FAIL;
83                         break;
84                 }
85                 break;
86         case 31:
87                 switch (get_xop(inst)) {
88                 case OP_31_XOP_MFMSR:
89                         kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst),
90                                        vcpu->arch.shared->msr);
91                         break;
92                 case OP_31_XOP_MTMSRD:
93                 {
94                         ulong rs = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst));
95                         if (inst & 0x10000) {
96                                 vcpu->arch.shared->msr &= ~(MSR_RI | MSR_EE);
97                                 vcpu->arch.shared->msr |= rs & (MSR_RI | MSR_EE);
98                         } else
99                                 kvmppc_set_msr(vcpu, rs);
100                         break;
101                 }
102                 case OP_31_XOP_MTMSR:
103                         kvmppc_set_msr(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)));
104                         break;
105                 case OP_31_XOP_MFSR:
106                 {
107                         int srnum;
108
109                         srnum = kvmppc_get_field(inst, 12 + 32, 15 + 32);
110                         if (vcpu->arch.mmu.mfsrin) {
111                                 u32 sr;
112                                 sr = vcpu->arch.mmu.mfsrin(vcpu, srnum);
113                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), sr);
114                         }
115                         break;
116                 }
117                 case OP_31_XOP_MFSRIN:
118                 {
119                         int srnum;
120
121                         srnum = (kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)) >> 28) & 0xf;
122                         if (vcpu->arch.mmu.mfsrin) {
123                                 u32 sr;
124                                 sr = vcpu->arch.mmu.mfsrin(vcpu, srnum);
125                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), sr);
126                         }
127                         break;
128                 }
129                 case OP_31_XOP_MTSR:
130                         vcpu->arch.mmu.mtsrin(vcpu,
131                                 (inst >> 16) & 0xf,
132                                 kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)));
133                         break;
134                 case OP_31_XOP_MTSRIN:
135                         vcpu->arch.mmu.mtsrin(vcpu,
136                                 (kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)) >> 28) & 0xf,
137                                 kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)));
138                         break;
139                 case OP_31_XOP_TLBIE:
140                 case OP_31_XOP_TLBIEL:
141                 {
142                         bool large = (inst & 0x00200000) ? true : false;
143                         ulong addr = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
144                         vcpu->arch.mmu.tlbie(vcpu, addr, large);
145                         break;
146                 }
147                 case OP_31_XOP_EIOIO:
148                         break;
149                 case OP_31_XOP_SLBMTE:
150                         if (!vcpu->arch.mmu.slbmte)
151                                 return EMULATE_FAIL;
152
153                         vcpu->arch.mmu.slbmte(vcpu,
154                                         kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)),
155                                         kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)));
156                         break;
157                 case OP_31_XOP_SLBIE:
158                         if (!vcpu->arch.mmu.slbie)
159                                 return EMULATE_FAIL;
160
161                         vcpu->arch.mmu.slbie(vcpu,
162                                         kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)));
163                         break;
164                 case OP_31_XOP_SLBIA:
165                         if (!vcpu->arch.mmu.slbia)
166                                 return EMULATE_FAIL;
167
168                         vcpu->arch.mmu.slbia(vcpu);
169                         break;
170                 case OP_31_XOP_SLBMFEE:
171                         if (!vcpu->arch.mmu.slbmfee) {
172                                 emulated = EMULATE_FAIL;
173                         } else {
174                                 ulong t, rb;
175
176                                 rb = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
177                                 t = vcpu->arch.mmu.slbmfee(vcpu, rb);
178                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), t);
179                         }
180                         break;
181                 case OP_31_XOP_SLBMFEV:
182                         if (!vcpu->arch.mmu.slbmfev) {
183                                 emulated = EMULATE_FAIL;
184                         } else {
185                                 ulong t, rb;
186
187                                 rb = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
188                                 t = vcpu->arch.mmu.slbmfev(vcpu, rb);
189                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), t);
190                         }
191                         break;
192                 case OP_31_XOP_DCBA:
193                         /* Gets treated as NOP */
194                         break;
195                 case OP_31_XOP_DCBZ:
196                 {
197                         ulong rb = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
198                         ulong ra = 0;
199                         ulong addr, vaddr;
200                         u32 zeros[8] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
201                         u32 dsisr;
202                         int r;
203
204                         if (get_ra(inst))
205                                 ra = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_ra(inst));
206
207                         addr = (ra + rb) & ~31ULL;
208                         if (!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_SF))
209                                 addr &= 0xffffffff;
210                         vaddr = addr;
211
212                         r = kvmppc_st(vcpu, &addr, 32, zeros, true);
213                         if ((r == -ENOENT) || (r == -EPERM)) {
214                                 *advance = 0;
215                                 vcpu->arch.shared->dar = vaddr;
216                                 to_svcpu(vcpu)->fault_dar = vaddr;
217
218                                 dsisr = DSISR_ISSTORE;
219                                 if (r == -ENOENT)
220                                         dsisr |= DSISR_NOHPTE;
221                                 else if (r == -EPERM)
222                                         dsisr |= DSISR_PROTFAULT;
223
224                                 vcpu->arch.shared->dsisr = dsisr;
225                                 to_svcpu(vcpu)->fault_dsisr = dsisr;
226
227                                 kvmppc_book3s_queue_irqprio(vcpu,
228                                         BOOK3S_INTERRUPT_DATA_STORAGE);
229                         }
230
231                         break;
232                 }
233                 default:
234                         emulated = EMULATE_FAIL;
235                 }
236                 break;
237         default:
238                 emulated = EMULATE_FAIL;
239         }
240
241         if (emulated == EMULATE_FAIL)
242                 emulated = kvmppc_emulate_paired_single(run, vcpu);
243
244         return emulated;
245 }
246
247 void kvmppc_set_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvmppc_bat *bat, bool upper,
248                     u32 val)
249 {
250         if (upper) {
251                 /* Upper BAT */
252                 u32 bl = (val >> 2) & 0x7ff;
253                 bat->bepi_mask = (~bl << 17);
254                 bat->bepi = val & 0xfffe0000;
255                 bat->vs = (val & 2) ? 1 : 0;
256                 bat->vp = (val & 1) ? 1 : 0;
257                 bat->raw = (bat->raw & 0xffffffff00000000ULL) | val;
258         } else {
259                 /* Lower BAT */
260                 bat->brpn = val & 0xfffe0000;
261                 bat->wimg = (val >> 3) & 0xf;
262                 bat->pp = val & 3;
263                 bat->raw = (bat->raw & 0x00000000ffffffffULL) | ((u64)val << 32);
264         }
265 }
266
267 static u32 kvmppc_read_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn)
268 {
269         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu_book3s = to_book3s(vcpu);
270         struct kvmppc_bat *bat;
271
272         switch (sprn) {
273         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
274                 bat = &vcpu_book3s->ibat[(sprn - SPRN_IBAT0U) / 2];
275                 break;
276         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
277                 bat = &vcpu_book3s->ibat[4 + ((sprn - SPRN_IBAT4U) / 2)];
278                 break;
279         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
280                 bat = &vcpu_book3s->dbat[(sprn - SPRN_DBAT0U) / 2];
281                 break;
282         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
283                 bat = &vcpu_book3s->dbat[4 + ((sprn - SPRN_DBAT4U) / 2)];
284                 break;
285         default:
286                 BUG();
287         }
288
289         if (sprn % 2)
290                 return bat->raw >> 32;
291         else
292                 return bat->raw;
293 }
294
295 static void kvmppc_write_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, u32 val)
296 {
297         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu_book3s = to_book3s(vcpu);
298         struct kvmppc_bat *bat;
299
300         switch (sprn) {
301         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
302                 bat = &vcpu_book3s->ibat[(sprn - SPRN_IBAT0U) / 2];
303                 break;
304         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
305                 bat = &vcpu_book3s->ibat[4 + ((sprn - SPRN_IBAT4U) / 2)];
306                 break;
307         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
308                 bat = &vcpu_book3s->dbat[(sprn - SPRN_DBAT0U) / 2];
309                 break;
310         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
311                 bat = &vcpu_book3s->dbat[4 + ((sprn - SPRN_DBAT4U) / 2)];
312                 break;
313         default:
314                 BUG();
315         }
316
317         kvmppc_set_bat(vcpu, bat, !(sprn % 2), val);
318 }
319
320 int kvmppc_core_emulate_mtspr(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, int rs)
321 {
322         int emulated = EMULATE_DONE;
323         ulong spr_val = kvmppc_get_gpr(vcpu, rs);
324
325         switch (sprn) {
326         case SPRN_SDR1:
327                 to_book3s(vcpu)->sdr1 = spr_val;
328                 break;
329         case SPRN_DSISR:
330                 vcpu->arch.shared->dsisr = spr_val;
331                 break;
332         case SPRN_DAR:
333                 vcpu->arch.shared->dar = spr_val;
334                 break;
335         case SPRN_HIOR:
336                 to_book3s(vcpu)->hior = spr_val;
337                 break;
338         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
339         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
340         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
341         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
342                 kvmppc_write_bat(vcpu, sprn, (u32)spr_val);
343                 /* BAT writes happen so rarely that we're ok to flush
344                  * everything here */
345                 kvmppc_mmu_pte_flush(vcpu, 0, 0);
346                 kvmppc_mmu_flush_segments(vcpu);
347                 break;
348         case SPRN_HID0:
349                 to_book3s(vcpu)->hid[0] = spr_val;
350                 break;
351         case SPRN_HID1:
352                 to_book3s(vcpu)->hid[1] = spr_val;
353                 break;
354         case SPRN_HID2:
355                 to_book3s(vcpu)->hid[2] = spr_val;
356                 break;
357         case SPRN_HID2_GEKKO:
358                 to_book3s(vcpu)->hid[2] = spr_val;
359                 /* HID2.PSE controls paired single on gekko */
360                 switch (vcpu->arch.pvr) {
361                 case 0x00080200:        /* lonestar 2.0 */
362                 case 0x00088202:        /* lonestar 2.2 */
363                 case 0x70000100:        /* gekko 1.0 */
364                 case 0x00080100:        /* gekko 2.0 */
365                 case 0x00083203:        /* gekko 2.3a */
366                 case 0x00083213:        /* gekko 2.3b */
367                 case 0x00083204:        /* gekko 2.4 */
368                 case 0x00083214:        /* gekko 2.4e (8SE) - retail HW2 */
369                 case 0x00087200:        /* broadway */
370                         if (vcpu->arch.hflags & BOOK3S_HFLAG_NATIVE_PS) {
371                                 /* Native paired singles */
372                         } else if (spr_val & (1 << 29)) { /* HID2.PSE */
373                                 vcpu->arch.hflags |= BOOK3S_HFLAG_PAIRED_SINGLE;
374                                 kvmppc_giveup_ext(vcpu, MSR_FP);
375                         } else {
376                                 vcpu->arch.hflags &= ~BOOK3S_HFLAG_PAIRED_SINGLE;
377                         }
378                         break;
379                 }
380                 break;
381         case SPRN_HID4:
382         case SPRN_HID4_GEKKO:
383                 to_book3s(vcpu)->hid[4] = spr_val;
384                 break;
385         case SPRN_HID5:
386                 to_book3s(vcpu)->hid[5] = spr_val;
387                 /* guest HID5 set can change is_dcbz32 */
388                 if (vcpu->arch.mmu.is_dcbz32(vcpu) &&
389                     (mfmsr() & MSR_HV))
390                         vcpu->arch.hflags |= BOOK3S_HFLAG_DCBZ32;
391                 break;
392         case SPRN_GQR0:
393         case SPRN_GQR1:
394         case SPRN_GQR2:
395         case SPRN_GQR3:
396         case SPRN_GQR4:
397         case SPRN_GQR5:
398         case SPRN_GQR6:
399         case SPRN_GQR7:
400                 to_book3s(vcpu)->gqr[sprn - SPRN_GQR0] = spr_val;
401                 break;
402         case SPRN_ICTC:
403         case SPRN_THRM1:
404         case SPRN_THRM2:
405         case SPRN_THRM3:
406         case SPRN_CTRLF:
407         case SPRN_CTRLT:
408         case SPRN_L2CR:
409         case SPRN_MMCR0_GEKKO:
410         case SPRN_MMCR1_GEKKO:
411         case SPRN_PMC1_GEKKO:
412         case SPRN_PMC2_GEKKO:
413         case SPRN_PMC3_GEKKO:
414         case SPRN_PMC4_GEKKO:
415         case SPRN_WPAR_GEKKO:
416                 break;
417         default:
418                 printk(KERN_INFO "KVM: invalid SPR write: %d\n", sprn);
419 #ifndef DEBUG_SPR
420                 emulated = EMULATE_FAIL;
421 #endif
422                 break;
423         }
424
425         return emulated;
426 }
427
428 int kvmppc_core_emulate_mfspr(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, int rt)
429 {
430         int emulated = EMULATE_DONE;
431
432         switch (sprn) {
433         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
434         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
435         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
436         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
437                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, kvmppc_read_bat(vcpu, sprn));
438                 break;
439         case SPRN_SDR1:
440                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->sdr1);
441                 break;
442         case SPRN_DSISR:
443                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, vcpu->arch.shared->dsisr);
444                 break;
445         case SPRN_DAR:
446                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, vcpu->arch.shared->dar);
447                 break;
448         case SPRN_HIOR:
449                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hior);
450                 break;
451         case SPRN_HID0:
452                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[0]);
453                 break;
454         case SPRN_HID1:
455                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[1]);
456                 break;
457         case SPRN_HID2:
458         case SPRN_HID2_GEKKO:
459                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[2]);
460                 break;
461         case SPRN_HID4:
462         case SPRN_HID4_GEKKO:
463                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[4]);
464                 break;
465         case SPRN_HID5:
466                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[5]);
467                 break;
468         case SPRN_GQR0:
469         case SPRN_GQR1:
470         case SPRN_GQR2:
471         case SPRN_GQR3:
472         case SPRN_GQR4:
473         case SPRN_GQR5:
474         case SPRN_GQR6:
475         case SPRN_GQR7:
476                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt,
477                                to_book3s(vcpu)->gqr[sprn - SPRN_GQR0]);
478                 break;
479         case SPRN_THRM1:
480         case SPRN_THRM2:
481         case SPRN_THRM3:
482         case SPRN_CTRLF:
483         case SPRN_CTRLT:
484         case SPRN_L2CR:
485         case SPRN_MMCR0_GEKKO:
486         case SPRN_MMCR1_GEKKO:
487         case SPRN_PMC1_GEKKO:
488         case SPRN_PMC2_GEKKO:
489         case SPRN_PMC3_GEKKO:
490         case SPRN_PMC4_GEKKO:
491         case SPRN_WPAR_GEKKO:
492                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, 0);
493                 break;
494         default:
495                 printk(KERN_INFO "KVM: invalid SPR read: %d\n", sprn);
496 #ifndef DEBUG_SPR
497                 emulated = EMULATE_FAIL;
498 #endif
499                 break;
500         }
501
502         return emulated;
503 }
504
505 u32 kvmppc_alignment_dsisr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int inst)
506 {
507         u32 dsisr = 0;
508
509         /*
510          * This is what the spec says about DSISR bits (not mentioned = 0):
511          *
512          * 12:13                [DS]    Set to bits 30:31
513          * 15:16                [X]     Set to bits 29:30
514          * 17                   [X]     Set to bit 25
515          *                      [D/DS]  Set to bit 5
516          * 18:21                [X]     Set to bits 21:24
517          *                      [D/DS]  Set to bits 1:4
518          * 22:26                        Set to bits 6:10 (RT/RS/FRT/FRS)
519          * 27:31                        Set to bits 11:15 (RA)
520          */
521
522         switch (get_op(inst)) {
523         /* D-form */
524         case OP_LFS:
525         case OP_LFD:
526         case OP_STFD:
527         case OP_STFS:
528                 dsisr |= (inst >> 12) & 0x4000; /* bit 17 */
529                 dsisr |= (inst >> 17) & 0x3c00; /* bits 18:21 */
530                 break;
531         /* X-form */
532         case 31:
533                 dsisr |= (inst << 14) & 0x18000; /* bits 15:16 */
534                 dsisr |= (inst << 8)  & 0x04000; /* bit 17 */
535                 dsisr |= (inst << 3)  & 0x03c00; /* bits 18:21 */
536                 break;
537         default:
538                 printk(KERN_INFO "KVM: Unaligned instruction 0x%x\n", inst);
539                 break;
540         }
541
542         dsisr |= (inst >> 16) & 0x03ff; /* bits 22:31 */
543
544         return dsisr;
545 }
546
547 ulong kvmppc_alignment_dar(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int inst)
548 {
549         ulong dar = 0;
550         ulong ra;
551
552         switch (get_op(inst)) {
553         case OP_LFS:
554         case OP_LFD:
555         case OP_STFD:
556         case OP_STFS:
557                 ra = get_ra(inst);
558                 if (ra)
559                         dar = kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
560                 dar += (s32)((s16)inst);
561                 break;
562         case 31:
563                 ra = get_ra(inst);
564                 if (ra)
565                         dar = kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
566                 dar += kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
567                 break;
568         default:
569                 printk(KERN_INFO "KVM: Unaligned instruction 0x%x\n", inst);
570                 break;
571         }
572
573         return dar;
574 }