Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.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  * Copyright 2010-2011 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/kvm.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13 #include <linux/hugetlb.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15
  16 #include <asm/tlbflush.h>
  17 #include <asm/kvm_ppc.h>
  18 #include <asm/kvm_book3s.h>
  19 #include <asm/mmu-hash64.h>
  20 #include <asm/hvcall.h>
  21 #include <asm/synch.h>
  22 #include <asm/ppc-opcode.h>
  23
  24 /* Translate address of a vmalloc'd thing to a linear map address */
  25 static void *real_vmalloc_addr(void *x)
  26 {
  27         unsigned long addr = (unsigned long) x;
  28         pte_t *p;
  29
  30         p = find_linux_pte(swapper_pg_dir, addr);
  31         if (!p || !pte_present(*p))
  32                 return NULL;
  33         /* assume we don't have huge pages in vmalloc space... */
  34         addr = (pte_pfn(*p) << PAGE_SHIFT) | (addr & ~PAGE_MASK);
  35         return __va(addr);
  36 }
  37
  38 /* Return 1 if we need to do a global tlbie, 0 if we can use tlbiel */
  39 static int global_invalidates(struct kvm *kvm, unsigned long flags)
  40 {
  41         int global;
  42
  43         /*
  44          * If there is only one vcore, and it's currently running,
  45          * we can use tlbiel as long as we mark all other physical
  46          * cores as potentially having stale TLB entries for this lpid.
  47          * If we're not using MMU notifiers, we never take pages away
  48          * from the guest, so we can use tlbiel if requested.
  49          * Otherwise, don't use tlbiel.
  50          */
  51         if (kvm->arch.online_vcores == 1 && local_paca->kvm_hstate.kvm_vcore)
  52                 global = 0;
  53         else if (kvm->arch.using_mmu_notifiers)
  54                 global = 1;
  55         else
  56                 global = !(flags & H_LOCAL);
  57
  58         if (!global) {
  59                 /* any other core might now have stale TLB entries... */
  60                 smp_wmb();
  61                 cpumask_setall(&kvm->arch.need_tlb_flush);
  62                 cpumask_clear_cpu(local_paca->kvm_hstate.kvm_vcore->pcpu,
  63                                   &kvm->arch.need_tlb_flush);
  64         }
  65
  66         return global;
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Add this HPTE into the chain for the real page.
  71  * Must be called with the chain locked; it unlocks the chain.
  72  */
  73 void kvmppc_add_revmap_chain(struct kvm *kvm, struct revmap_entry *rev,
  74                              unsigned long *rmap, long pte_index, int realmode)
  75 {
  76         struct revmap_entry *head, *tail;
  77         unsigned long i;
  78
  79         if (*rmap & KVMPPC_RMAP_PRESENT) {
  80                 i = *rmap & KVMPPC_RMAP_INDEX;
  81                 head = &kvm->arch.revmap[i];
  82                 if (realmode)
  83                         head = real_vmalloc_addr(head);
  84                 tail = &kvm->arch.revmap[head->back];
  85                 if (realmode)
  86                         tail = real_vmalloc_addr(tail);
  87                 rev->forw = i;
  88                 rev->back = head->back;
  89                 tail->forw = pte_index;
  90                 head->back = pte_index;
  91         } else {
  92                 rev->forw = rev->back = pte_index;
  93                 *rmap = (*rmap & ~KVMPPC_RMAP_INDEX) |
  94                         pte_index | KVMPPC_RMAP_PRESENT;
  95         }
  96         unlock_rmap(rmap);
  97 }
  98 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_add_revmap_chain);
  99
 100 /*
 101  * Note modification of an HPTE; set the HPTE modified bit
 102  * if anyone is interested.
 103  */
 104 static inline void note_hpte_modification(struct kvm *kvm,
 105                                           struct revmap_entry *rev)
 106 {
 107         if (atomic_read(&kvm->arch.hpte_mod_interest))
 108                 rev->guest_rpte |= HPTE_GR_MODIFIED;
 109 }
 110
 111 /* Remove this HPTE from the chain for a real page */
 112 static void remove_revmap_chain(struct kvm *kvm, long pte_index,
 113                                 struct revmap_entry *rev,
 114                                 unsigned long hpte_v, unsigned long hpte_r)
 115 {
 116         struct revmap_entry *next, *prev;
 117         unsigned long gfn, ptel, head;
 118         struct kvm_memory_slot *memslot;
 119         unsigned long *rmap;
 120         unsigned long rcbits;
 121
 122         rcbits = hpte_r & (HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 123         ptel = rev->guest_rpte |= rcbits;
 124         gfn = hpte_rpn(ptel, hpte_page_size(hpte_v, ptel));
 125         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots(kvm), gfn);
 126         if (!memslot)
 127                 return;
 128
 129         rmap = real_vmalloc_addr(&memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn]);
 130         lock_rmap(rmap);
 131
 132         head = *rmap & KVMPPC_RMAP_INDEX;
 133         next = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[rev->forw]);
 134         prev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[rev->back]);
 135         next->back = rev->back;
 136         prev->forw = rev->forw;
 137         if (head == pte_index) {
 138                 head = rev->forw;
 139                 if (head == pte_index)
 140                         *rmap &= ~(KVMPPC_RMAP_PRESENT | KVMPPC_RMAP_INDEX);
 141                 else
 142                         *rmap = (*rmap & ~KVMPPC_RMAP_INDEX) | head;
 143         }
 144         *rmap |= rcbits << KVMPPC_RMAP_RC_SHIFT;
 145         unlock_rmap(rmap);
 146 }
 147
 148 static pte_t lookup_linux_pte(pgd_t *pgdir, unsigned long hva,
 149                               int writing, unsigned long *pte_sizep)
 150 {
 151         pte_t *ptep;
 152         unsigned long ps = *pte_sizep;
 153         unsigned int shift;
 154
 155         ptep = find_linux_pte_or_hugepte(pgdir, hva, &shift);
 156         if (!ptep)
 157                 return __pte(0);
 158         if (shift)
 159                 *pte_sizep = 1ul << shift;
 160         else
 161                 *pte_sizep = PAGE_SIZE;
 162         if (ps > *pte_sizep)
 163                 return __pte(0);
 164         if (!pte_present(*ptep))
 165                 return __pte(0);
 166         return kvmppc_read_update_linux_pte(ptep, writing);
 167 }
 168
 169 static inline void unlock_hpte(unsigned long *hpte, unsigned long hpte_v)
 170 {
 171         asm volatile(PPC_RELEASE_BARRIER "" : : : "memory");
 172         hpte[0] = hpte_v;
 173 }
 174
 175 long kvmppc_do_h_enter(struct kvm *kvm, unsigned long flags,
 176                        long pte_index, unsigned long pteh, unsigned long ptel,
 177                        pgd_t *pgdir, bool realmode, unsigned long *pte_idx_ret)
 178 {
 179         unsigned long i, pa, gpa, gfn, psize;
 180         unsigned long slot_fn, hva;
 181         unsigned long *hpte;
 182         struct revmap_entry *rev;
 183         unsigned long g_ptel;
 184         struct kvm_memory_slot *memslot;
 185         unsigned long *physp, pte_size;
 186         unsigned long is_io;
 187         unsigned long *rmap;
 188         pte_t pte;
 189         unsigned int writing;
 190         unsigned long mmu_seq;
 191         unsigned long rcbits;
 192
 193         psize = hpte_page_size(pteh, ptel);
 194         if (!psize)
 195                 return H_PARAMETER;
 196         writing = hpte_is_writable(ptel);
 197         pteh &= ~(HPTE_V_HVLOCK | HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID);
 198         ptel &= ~HPTE_GR_RESERVED;
 199         g_ptel = ptel;
 200
 201         /* used later to detect if we might have been invalidated */
 202         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 203         smp_rmb();
 204
 205         /* Find the memslot (if any) for this address */
 206         gpa = (ptel & HPTE_R_RPN) & ~(psize - 1);
 207         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 208         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots(kvm), gfn);
 209         pa = 0;
 210         is_io = ~0ul;
 211         rmap = NULL;
 212         if (!(memslot && !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID))) {
 213                 /* PPC970 can't do emulated MMIO */
 214                 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206))
 215                         return H_PARAMETER;
 216                 /* Emulated MMIO - mark this with key=31 */
 217                 pteh |= HPTE_V_ABSENT;
 218                 ptel |= HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO;
 219                 goto do_insert;
 220         }
 221
 222         /* Check if the requested page fits entirely in the memslot. */
 223         if (!slot_is_aligned(memslot, psize))
 224                 return H_PARAMETER;
 225         slot_fn = gfn - memslot->base_gfn;
 226         rmap = &memslot->arch.rmap[slot_fn];
 227
 228         if (!kvm->arch.using_mmu_notifiers) {
 229                 physp = memslot->arch.slot_phys;
 230                 if (!physp)
 231                         return H_PARAMETER;
 232                 physp += slot_fn;
 233                 if (realmode)
 234                         physp = real_vmalloc_addr(physp);
 235                 pa = *physp;
 236                 if (!pa)
 237                         return H_TOO_HARD;
 238                 is_io = pa & (HPTE_R_I | HPTE_R_W);
 239                 pte_size = PAGE_SIZE << (pa & KVMPPC_PAGE_ORDER_MASK);
 240                 pa &= PAGE_MASK;
 241         } else {
 242                 /* Translate to host virtual address */
 243                 hva = __gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 244
 245                 /* Look up the Linux PTE for the backing page */
 246                 pte_size = psize;
 247                 pte = lookup_linux_pte(pgdir, hva, writing, &pte_size);
 248                 if (pte_present(pte)) {
 249                         if (writing && !pte_write(pte))
 250                                 /* make the actual HPTE be read-only */
 251                                 ptel = hpte_make_readonly(ptel);
 252                         is_io = hpte_cache_bits(pte_val(pte));
 253                         pa = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
 254                 }
 255         }
 256
 257         if (pte_size < psize)
 258                 return H_PARAMETER;
 259         if (pa && pte_size > psize)
 260                 pa |= gpa & (pte_size - 1);
 261
 262         ptel &= ~(HPTE_R_PP0 - psize);
 263         ptel |= pa;
 264
 265         if (pa)
 266                 pteh |= HPTE_V_VALID;
 267         else
 268                 pteh |= HPTE_V_ABSENT;
 269
 270         /* Check WIMG */
 271         if (is_io != ~0ul && !hpte_cache_flags_ok(ptel, is_io)) {
 272                 if (is_io)
 273                         return H_PARAMETER;
 274                 /*
 275                  * Allow guest to map emulated device memory as
 276                  * uncacheable, but actually make it cacheable.
 277                  */
 278                 ptel &= ~(HPTE_R_W|HPTE_R_I|HPTE_R_G);
 279                 ptel |= HPTE_R_M;
 280         }
 281
 282         /* Find and lock the HPTEG slot to use */
 283  do_insert:
 284         if (pte_index >= kvm->arch.hpt_npte)
 285                 return H_PARAMETER;
 286         if (likely((flags & H_EXACT) == 0)) {
 287                 pte_index &= ~7UL;
 288                 hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (pte_index << 4));
 289                 for (i = 0; i < 8; ++i) {
 290                         if ((*hpte & HPTE_V_VALID) == 0 &&
 291                             try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK | HPTE_V_VALID |
 292                                           HPTE_V_ABSENT))
 293                                 break;
 294                         hpte += 2;
 295                 }
 296                 if (i == 8) {
 297                         /*
 298                          * Since try_lock_hpte doesn't retry (not even stdcx.
 299                          * failures), it could be that there is a free slot
 300                          * but we transiently failed to lock it.  Try again,
 301                          * actually locking each slot and checking it.
 302                          */
 303                         hpte -= 16;
 304                         for (i = 0; i < 8; ++i) {
 305                                 while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 306                                         cpu_relax();
 307                                 if (!(*hpte & (HPTE_V_VALID | HPTE_V_ABSENT)))
 308                                         break;
 309                                 *hpte &= ~HPTE_V_HVLOCK;
 310                                 hpte += 2;
 311                         }
 312                         if (i == 8)
 313                                 return H_PTEG_FULL;
 314                 }
 315                 pte_index += i;
 316         } else {
 317                 hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (pte_index << 4));
 318                 if (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK | HPTE_V_VALID |
 319                                    HPTE_V_ABSENT)) {
 320                         /* Lock the slot and check again */
 321                         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 322                                 cpu_relax();
 323                         if (*hpte & (HPTE_V_VALID | HPTE_V_ABSENT)) {
 324                                 *hpte &= ~HPTE_V_HVLOCK;
 325                                 return H_PTEG_FULL;
 326                         }
 327                 }
 328         }
 329
 330         /* Save away the guest's idea of the second HPTE dword */
 331         rev = &kvm->arch.revmap[pte_index];
 332         if (realmode)
 333                 rev = real_vmalloc_addr(rev);
 334         if (rev) {
 335                 rev->guest_rpte = g_ptel;
 336                 note_hpte_modification(kvm, rev);
 337         }
 338
 339         /* Link HPTE into reverse-map chain */
 340         if (pteh & HPTE_V_VALID) {
 341                 if (realmode)
 342                         rmap = real_vmalloc_addr(rmap);
 343                 lock_rmap(rmap);
 344                 /* Check for pending invalidations under the rmap chain lock */
 345                 if (kvm->arch.using_mmu_notifiers &&
 346                     mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq)) {
 347                         /* inval in progress, write a non-present HPTE */
 348                         pteh |= HPTE_V_ABSENT;
 349                         pteh &= ~HPTE_V_VALID;
 350                         unlock_rmap(rmap);
 351                 } else {
 352                         kvmppc_add_revmap_chain(kvm, rev, rmap, pte_index,
 353                                                 realmode);
 354                         /* Only set R/C in real HPTE if already set in *rmap */
 355                         rcbits = *rmap >> KVMPPC_RMAP_RC_SHIFT;
 356                         ptel &= rcbits | ~(HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 357                 }
 358         }
 359
 360         hpte[1] = ptel;
 361
 362         /* Write the first HPTE dword, unlocking the HPTE and making it valid */
 363         eieio();
 364         hpte[0] = pteh;
 365         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 366
 367         *pte_idx_ret = pte_index;
 368         return H_SUCCESS;
 369 }
 370 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_do_h_enter);
 371
 372 long kvmppc_h_enter(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 373                     long pte_index, unsigned long pteh, unsigned long ptel)
 374 {
 375         return kvmppc_do_h_enter(vcpu->kvm, flags, pte_index, pteh, ptel,
 376                                  vcpu->arch.pgdir, true, &vcpu->arch.gpr[4]);
 377 }
 378
 379 #define LOCK_TOKEN      (*(u32 *)(&get_paca()->lock_token))
 380
 381 static inline int try_lock_tlbie(unsigned int *lock)
 382 {
 383         unsigned int tmp, old;
 384         unsigned int token = LOCK_TOKEN;
 385
 386         asm volatile("1:lwarx   %1,0,%2\n"
 387                      "  cmpwi   cr0,%1,0\n"
 388                      "  bne     2f\n"
 389                      "  stwcx.  %3,0,%2\n"
 390                      "  bne-    1b\n"
 391                      "  isync\n"
 392                      "2:"
 393                      : "=&r" (tmp), "=&r" (old)
 394                      : "r" (lock), "r" (token)
 395                      : "cc", "memory");
 396         return old == 0;
 397 }
 398
 399 long kvmppc_do_h_remove(struct kvm *kvm, unsigned long flags,
 400                         unsigned long pte_index, unsigned long avpn,
 401                         unsigned long *hpret)
 402 {
 403         unsigned long *hpte;
 404         unsigned long v, r, rb;
 405         struct revmap_entry *rev;
 406
 407         if (pte_index >= kvm->arch.hpt_npte)
 408                 return H_PARAMETER;
 409         hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (pte_index << 4));
 410         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 411                 cpu_relax();
 412         if ((hpte[0] & (HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID)) == 0 ||
 413             ((flags & H_AVPN) && (hpte[0] & ~0x7fUL) != avpn) ||
 414             ((flags & H_ANDCOND) && (hpte[0] & avpn) != 0)) {
 415                 hpte[0] &= ~HPTE_V_HVLOCK;
 416                 return H_NOT_FOUND;
 417         }
 418
 419         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[pte_index]);
 420         v = hpte[0] & ~HPTE_V_HVLOCK;
 421         if (v & HPTE_V_VALID) {
 422                 hpte[0] &= ~HPTE_V_VALID;
 423                 rb = compute_tlbie_rb(v, hpte[1], pte_index);
 424                 if (global_invalidates(kvm, flags)) {
 425                         while (!try_lock_tlbie(&kvm->arch.tlbie_lock))
 426                                 cpu_relax();
 427                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 428                         asm volatile(PPC_TLBIE(%1,%0)"; eieio; tlbsync"
 429                                      : : "r" (rb), "r" (kvm->arch.lpid));
 430                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 431                         kvm->arch.tlbie_lock = 0;
 432                 } else {
 433                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 434                         asm volatile("tlbiel %0" : : "r" (rb));
 435                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 436                 }
 437                 /* Read PTE low word after tlbie to get final R/C values */
 438                 remove_revmap_chain(kvm, pte_index, rev, v, hpte[1]);
 439         }
 440         r = rev->guest_rpte & ~HPTE_GR_RESERVED;
 441         note_hpte_modification(kvm, rev);
 442         unlock_hpte(hpte, 0);
 443
 444         hpret[0] = v;
 445         hpret[1] = r;
 446         return H_SUCCESS;
 447 }
 448 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_do_h_remove);
 449
 450 long kvmppc_h_remove(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 451                      unsigned long pte_index, unsigned long avpn)
 452 {
 453         return kvmppc_do_h_remove(vcpu->kvm, flags, pte_index, avpn,
 454                                   &vcpu->arch.gpr[4]);
 455 }
 456
 457 long kvmppc_h_bulk_remove(struct kvm_vcpu *vcpu)
 458 {
 459         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 460         unsigned long *args = &vcpu->arch.gpr[4];
 461         unsigned long *hp, *hptes[4], tlbrb[4];
 462         long int i, j, k, n, found, indexes[4];
 463         unsigned long flags, req, pte_index, rcbits;
 464         long int local = 0;
 465         long int ret = H_SUCCESS;
 466         struct revmap_entry *rev, *revs[4];
 467
 468         if (atomic_read(&kvm->online_vcpus) == 1)
 469                 local = 1;
 470         for (i = 0; i < 4 && ret == H_SUCCESS; ) {
 471                 n = 0;
 472                 for (; i < 4; ++i) {
 473                         j = i * 2;
 474                         pte_index = args[j];
 475                         flags = pte_index >> 56;
 476                         pte_index &= ((1ul << 56) - 1);
 477                         req = flags >> 6;
 478                         flags &= 3;
 479                         if (req == 3) {         /* no more requests */
 480                                 i = 4;
 481                                 break;
 482                         }
 483                         if (req != 1 || flags == 3 ||
 484                             pte_index >= kvm->arch.hpt_npte) {
 485                                 /* parameter error */
 486                                 args[j] = ((0xa0 | flags) << 56) + pte_index;
 487                                 ret = H_PARAMETER;
 488                                 break;
 489                         }
 490                         hp = (unsigned long *)
 491                                 (kvm->arch.hpt_virt + (pte_index << 4));
 492                         /* to avoid deadlock, don't spin except for first */
 493                         if (!try_lock_hpte(hp, HPTE_V_HVLOCK)) {
 494                                 if (n)
 495                                         break;
 496                                 while (!try_lock_hpte(hp, HPTE_V_HVLOCK))
 497                                         cpu_relax();
 498                         }
 499                         found = 0;
 500                         if (hp[0] & (HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID)) {
 501                                 switch (flags & 3) {
 502                                 case 0:         /* absolute */
 503                                         found = 1;
 504                                         break;
 505                                 case 1:         /* andcond */
 506                                         if (!(hp[0] & args[j + 1]))
 507                                                 found = 1;
 508                                         break;
 509                                 case 2:         /* AVPN */
 510                                         if ((hp[0] & ~0x7fUL) == args[j + 1])
 511                                                 found = 1;
 512                                         break;
 513                                 }
 514                         }
 515                         if (!found) {
 516                                 hp[0] &= ~HPTE_V_HVLOCK;
 517                                 args[j] = ((0x90 | flags) << 56) + pte_index;
 518                                 continue;
 519                         }
 520
 521                         args[j] = ((0x80 | flags) << 56) + pte_index;
 522                         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[pte_index]);
 523                         note_hpte_modification(kvm, rev);
 524
 525                         if (!(hp[0] & HPTE_V_VALID)) {
 526                                 /* insert R and C bits from PTE */
 527                                 rcbits = rev->guest_rpte & (HPTE_R_R|HPTE_R_C);
 528                                 args[j] |= rcbits << (56 - 5);
 529                                 hp[0] = 0;
 530                                 continue;
 531                         }
 532
 533                         hp[0] &= ~HPTE_V_VALID;         /* leave it locked */
 534                         tlbrb[n] = compute_tlbie_rb(hp[0], hp[1], pte_index);
 535                         indexes[n] = j;
 536                         hptes[n] = hp;
 537                         revs[n] = rev;
 538                         ++n;
 539                 }
 540
 541                 if (!n)
 542                         break;
 543
 544                 /* Now that we've collected a batch, do the tlbies */
 545                 if (!local) {
 546                         while(!try_lock_tlbie(&kvm->arch.tlbie_lock))
 547                                 cpu_relax();
 548                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 549                         for (k = 0; k < n; ++k)
 550                                 asm volatile(PPC_TLBIE(%1,%0) : :
 551                                              "r" (tlbrb[k]),
 552                                              "r" (kvm->arch.lpid));
 553                         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync" : : : "memory");
 554                         kvm->arch.tlbie_lock = 0;
 555                 } else {
 556                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 557                         for (k = 0; k < n; ++k)
 558                                 asm volatile("tlbiel %0" : : "r" (tlbrb[k]));
 559                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 560                 }
 561
 562                 /* Read PTE low words after tlbie to get final R/C values */
 563                 for (k = 0; k < n; ++k) {
 564                         j = indexes[k];
 565                         pte_index = args[j] & ((1ul << 56) - 1);
 566                         hp = hptes[k];
 567                         rev = revs[k];
 568                         remove_revmap_chain(kvm, pte_index, rev, hp[0], hp[1]);
 569                         rcbits = rev->guest_rpte & (HPTE_R_R|HPTE_R_C);
 570                         args[j] |= rcbits << (56 - 5);
 571                         hp[0] = 0;
 572                 }
 573         }
 574
 575         return ret;
 576 }
 577
 578 long kvmppc_h_protect(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 579                       unsigned long pte_index, unsigned long avpn,
 580                       unsigned long va)
 581 {
 582         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 583         unsigned long *hpte;
 584         struct revmap_entry *rev;
 585         unsigned long v, r, rb, mask, bits;
 586
 587         if (pte_index >= kvm->arch.hpt_npte)
 588                 return H_PARAMETER;
 589
 590         hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (pte_index << 4));
 591         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 592                 cpu_relax();
 593         if ((hpte[0] & (HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID)) == 0 ||
 594             ((flags & H_AVPN) && (hpte[0] & ~0x7fUL) != avpn)) {
 595                 hpte[0] &= ~HPTE_V_HVLOCK;
 596                 return H_NOT_FOUND;
 597         }
 598
 599         v = hpte[0];
 600         bits = (flags << 55) & HPTE_R_PP0;
 601         bits |= (flags << 48) & HPTE_R_KEY_HI;
 602         bits |= flags & (HPTE_R_PP | HPTE_R_N | HPTE_R_KEY_LO);
 603
 604         /* Update guest view of 2nd HPTE dword */
 605         mask = HPTE_R_PP0 | HPTE_R_PP | HPTE_R_N |
 606                 HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO;
 607         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[pte_index]);
 608         if (rev) {
 609                 r = (rev->guest_rpte & ~mask) | bits;
 610                 rev->guest_rpte = r;
 611                 note_hpte_modification(kvm, rev);
 612         }
 613         r = (hpte[1] & ~mask) | bits;
 614
 615         /* Update HPTE */
 616         if (v & HPTE_V_VALID) {
 617                 rb = compute_tlbie_rb(v, r, pte_index);
 618                 hpte[0] = v & ~HPTE_V_VALID;
 619                 if (global_invalidates(kvm, flags)) {
 620                         while(!try_lock_tlbie(&kvm->arch.tlbie_lock))
 621                                 cpu_relax();
 622                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 623                         asm volatile(PPC_TLBIE(%1,%0)"; eieio; tlbsync"
 624                                      : : "r" (rb), "r" (kvm->arch.lpid));
 625                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 626                         kvm->arch.tlbie_lock = 0;
 627                 } else {
 628                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 629                         asm volatile("tlbiel %0" : : "r" (rb));
 630                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 631                 }
 632                 /*
 633                  * If the host has this page as readonly but the guest
 634                  * wants to make it read/write, reduce the permissions.
 635                  * Checking the host permissions involves finding the
 636                  * memslot and then the Linux PTE for the page.
 637                  */
 638                 if (hpte_is_writable(r) && kvm->arch.using_mmu_notifiers) {
 639                         unsigned long psize, gfn, hva;
 640                         struct kvm_memory_slot *memslot;
 641                         pgd_t *pgdir = vcpu->arch.pgdir;
 642                         pte_t pte;
 643
 644                         psize = hpte_page_size(v, r);
 645                         gfn = ((r & HPTE_R_RPN) & ~(psize - 1)) >> PAGE_SHIFT;
 646                         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots(kvm), gfn);
 647                         if (memslot) {
 648                                 hva = __gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 649                                 pte = lookup_linux_pte(pgdir, hva, 1, &psize);
 650                                 if (pte_present(pte) && !pte_write(pte))
 651                                         r = hpte_make_readonly(r);
 652                         }
 653                 }
 654         }
 655         hpte[1] = r;
 656         eieio();
 657         hpte[0] = v & ~HPTE_V_HVLOCK;
 658         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 659         return H_SUCCESS;
 660 }
 661
 662 long kvmppc_h_read(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 663                    unsigned long pte_index)
 664 {
 665         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 666         unsigned long *hpte, v, r;
 667         int i, n = 1;
 668         struct revmap_entry *rev = NULL;
 669
 670         if (pte_index >= kvm->arch.hpt_npte)
 671                 return H_PARAMETER;
 672         if (flags & H_READ_4) {
 673                 pte_index &= ~3;
 674                 n = 4;
 675         }
 676         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[pte_index]);
 677         for (i = 0; i < n; ++i, ++pte_index) {
 678                 hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (pte_index << 4));
 679                 v = hpte[0] & ~HPTE_V_HVLOCK;
 680                 r = hpte[1];
 681                 if (v & HPTE_V_ABSENT) {
 682                         v &= ~HPTE_V_ABSENT;
 683                         v |= HPTE_V_VALID;
 684                 }
 685                 if (v & HPTE_V_VALID) {
 686                         r = rev[i].guest_rpte | (r & (HPTE_R_R | HPTE_R_C));
 687                         r &= ~HPTE_GR_RESERVED;
 688                 }
 689                 vcpu->arch.gpr[4 + i * 2] = v;
 690                 vcpu->arch.gpr[5 + i * 2] = r;
 691         }
 692         return H_SUCCESS;
 693 }
 694
 695 void kvmppc_invalidate_hpte(struct kvm *kvm, unsigned long *hptep,
 696                         unsigned long pte_index)
 697 {
 698         unsigned long rb;
 699
 700         hptep[0] &= ~HPTE_V_VALID;
 701         rb = compute_tlbie_rb(hptep[0], hptep[1], pte_index);
 702         while (!try_lock_tlbie(&kvm->arch.tlbie_lock))
 703                 cpu_relax();
 704         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 705         asm volatile(PPC_TLBIE(%1,%0)"; eieio; tlbsync"
 706                      : : "r" (rb), "r" (kvm->arch.lpid));
 707         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 708         kvm->arch.tlbie_lock = 0;
 709 }
 710 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_invalidate_hpte);
 711
 712 void kvmppc_clear_ref_hpte(struct kvm *kvm, unsigned long *hptep,
 713                            unsigned long pte_index)
 714 {
 715         unsigned long rb;
 716         unsigned char rbyte;
 717
 718         rb = compute_tlbie_rb(hptep[0], hptep[1], pte_index);
 719         rbyte = (hptep[1] & ~HPTE_R_R) >> 8;
 720         /* modify only the second-last byte, which contains the ref bit */
 721         *((char *)hptep + 14) = rbyte;
 722         while (!try_lock_tlbie(&kvm->arch.tlbie_lock))
 723                 cpu_relax();
 724         asm volatile(PPC_TLBIE(%1,%0)"; eieio; tlbsync"
 725                      : : "r" (rb), "r" (kvm->arch.lpid));
 726         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 727         kvm->arch.tlbie_lock = 0;
 728 }
 729 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_clear_ref_hpte);
 730
 731 static int slb_base_page_shift[4] = {
 732         24,     /* 16M */
 733         16,     /* 64k */
 734         34,     /* 16G */
 735         20,     /* 1M, unsupported */
 736 };
 737
 738 long kvmppc_hv_find_lock_hpte(struct kvm *kvm, gva_t eaddr, unsigned long slb_v,
 739                               unsigned long valid)
 740 {
 741         unsigned int i;
 742         unsigned int pshift;
 743         unsigned long somask;
 744         unsigned long vsid, hash;
 745         unsigned long avpn;
 746         unsigned long *hpte;
 747         unsigned long mask, val;
 748         unsigned long v, r;
 749
 750         /* Get page shift, work out hash and AVPN etc. */
 751         mask = SLB_VSID_B | HPTE_V_AVPN | HPTE_V_SECONDARY;
 752         val = 0;
 753         pshift = 12;
 754         if (slb_v & SLB_VSID_L) {
 755                 mask |= HPTE_V_LARGE;
 756                 val |= HPTE_V_LARGE;
 757                 pshift = slb_base_page_shift[(slb_v & SLB_VSID_LP) >> 4];
 758         }
 759         if (slb_v & SLB_VSID_B_1T) {
 760                 somask = (1UL << 40) - 1;
 761                 vsid = (slb_v & ~SLB_VSID_B) >> SLB_VSID_SHIFT_1T;
 762                 vsid ^= vsid << 25;
 763         } else {
 764                 somask = (1UL << 28) - 1;
 765                 vsid = (slb_v & ~SLB_VSID_B) >> SLB_VSID_SHIFT;
 766         }
 767         hash = (vsid ^ ((eaddr & somask) >> pshift)) & kvm->arch.hpt_mask;
 768         avpn = slb_v & ~(somask >> 16); /* also includes B */
 769         avpn |= (eaddr & somask) >> 16;
 770
 771         if (pshift >= 24)
 772                 avpn &= ~((1UL << (pshift - 16)) - 1);
 773         else
 774                 avpn &= ~0x7fUL;
 775         val |= avpn;
 776
 777         for (;;) {
 778                 hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (hash << 7));
 779
 780                 for (i = 0; i < 16; i += 2) {
 781                         /* Read the PTE racily */
 782                         v = hpte[i] & ~HPTE_V_HVLOCK;
 783
 784                         /* Check valid/absent, hash, segment size and AVPN */
 785                         if (!(v & valid) || (v & mask) != val)
 786                                 continue;
 787
 788                         /* Lock the PTE and read it under the lock */
 789                         while (!try_lock_hpte(&hpte[i], HPTE_V_HVLOCK))
 790                                 cpu_relax();
 791                         v = hpte[i] & ~HPTE_V_HVLOCK;
 792                         r = hpte[i+1];
 793
 794                         /*
 795                          * Check the HPTE again, including large page size
 796                          * Since we don't currently allow any MPSS (mixed
 797                          * page-size segment) page sizes, it is sufficient
 798                          * to check against the actual page size.
 799                          */
 800                         if ((v & valid) && (v & mask) == val &&
 801                             hpte_page_size(v, r) == (1ul << pshift))
 802                                 /* Return with the HPTE still locked */
 803                                 return (hash << 3) + (i >> 1);
 804
 805                         /* Unlock and move on */
 806                         hpte[i] = v;
 807                 }
 808
 809                 if (val & HPTE_V_SECONDARY)
 810                         break;
 811                 val |= HPTE_V_SECONDARY;
 812                 hash = hash ^ kvm->arch.hpt_mask;
 813         }
 814         return -1;
 815 }
 816 EXPORT_SYMBOL(kvmppc_hv_find_lock_hpte);
 817
 818 /*
 819  * Called in real mode to check whether an HPTE not found fault
 820  * is due to accessing a paged-out page or an emulated MMIO page,
 821  * or if a protection fault is due to accessing a page that the
 822  * guest wanted read/write access to but which we made read-only.
 823  * Returns a possibly modified status (DSISR) value if not
 824  * (i.e. pass the interrupt to the guest),
 825  * -1 to pass the fault up to host kernel mode code, -2 to do that
 826  * and also load the instruction word (for MMIO emulation),
 827  * or 0 if we should make the guest retry the access.
 828  */
 829 long kvmppc_hpte_hv_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr,
 830                           unsigned long slb_v, unsigned int status, bool data)
 831 {
 832         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 833         long int index;
 834         unsigned long v, r, gr;
 835         unsigned long *hpte;
 836         unsigned long valid;
 837         struct revmap_entry *rev;
 838         unsigned long pp, key;
 839
 840         /* For protection fault, expect to find a valid HPTE */
 841         valid = HPTE_V_VALID;
 842         if (status & DSISR_NOHPTE)
 843                 valid |= HPTE_V_ABSENT;
 844
 845         index = kvmppc_hv_find_lock_hpte(kvm, addr, slb_v, valid);
 846         if (index < 0) {
 847                 if (status & DSISR_NOHPTE)
 848                         return status;  /* there really was no HPTE */
 849                 return 0;               /* for prot fault, HPTE disappeared */
 850         }
 851         hpte = (unsigned long *)(kvm->arch.hpt_virt + (index << 4));
 852         v = hpte[0] & ~HPTE_V_HVLOCK;
 853         r = hpte[1];
 854         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.revmap[index]);
 855         gr = rev->guest_rpte;
 856
 857         unlock_hpte(hpte, v);
 858
 859         /* For not found, if the HPTE is valid by now, retry the instruction */
 860         if ((status & DSISR_NOHPTE) && (v & HPTE_V_VALID))
 861                 return 0;
 862
 863         /* Check access permissions to the page */
 864         pp = gr & (HPTE_R_PP0 | HPTE_R_PP);
 865         key = (vcpu->arch.shregs.msr & MSR_PR) ? SLB_VSID_KP : SLB_VSID_KS;
 866         status &= ~DSISR_NOHPTE;        /* DSISR_NOHPTE == SRR1_ISI_NOPT */
 867         if (!data) {
 868                 if (gr & (HPTE_R_N | HPTE_R_G))
 869                         return status | SRR1_ISI_N_OR_G;
 870                 if (!hpte_read_permission(pp, slb_v & key))
 871                         return status | SRR1_ISI_PROT;
 872         } else if (status & DSISR_ISSTORE) {
 873                 /* check write permission */
 874                 if (!hpte_write_permission(pp, slb_v & key))
 875                         return status | DSISR_PROTFAULT;
 876         } else {
 877                 if (!hpte_read_permission(pp, slb_v & key))
 878                         return status | DSISR_PROTFAULT;
 879         }
 880
 881         /* Check storage key, if applicable */
 882         if (data && (vcpu->arch.shregs.msr & MSR_DR)) {
 883                 unsigned int perm = hpte_get_skey_perm(gr, vcpu->arch.amr);
 884                 if (status & DSISR_ISSTORE)
 885                         perm >>= 1;
 886                 if (perm & 1)
 887                         return status | DSISR_KEYFAULT;
 888         }
 889
 890         /* Save HPTE info for virtual-mode handler */
 891         vcpu->arch.pgfault_addr = addr;
 892         vcpu->arch.pgfault_index = index;
 893         vcpu->arch.pgfault_hpte[0] = v;
 894         vcpu->arch.pgfault_hpte[1] = r;
 895
 896         /* Check the storage key to see if it is possibly emulated MMIO */
 897         if (data && (vcpu->arch.shregs.msr & MSR_IR) &&
 898             (r & (HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO)) ==
 899             (HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO))
 900                 return -2;      /* MMIO emulation - load instr word */
 901
 902         return -1;              /* send fault up to host kernel mode */
 903 }