Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/kvm/book3s_mmu_hpte.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/hash.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24
  25 #include <asm/kvm_ppc.h>
  26 #include <asm/kvm_book3s.h>
  27 #include <asm/machdep.h>
  28 #include <asm/mmu_context.h>
  29 #include <asm/hw_irq.h>
  30
  31 #define PTE_SIZE        12
  32
  33 /* #define DEBUG_MMU */
  34
  35 #ifdef DEBUG_MMU
  36 #define dprintk_mmu(a, ...) printk(KERN_INFO a, __VA_ARGS__)
  37 #else
  38 #define dprintk_mmu(a, ...) do { } while(0)
  39 #endif
  40
  41 static struct kmem_cache *hpte_cache;
  42
  43 static inline u64 kvmppc_mmu_hash_pte(u64 eaddr)
  44 {
  45         return hash_64(eaddr >> PTE_SIZE, HPTEG_HASH_BITS_PTE);
  46 }
  47
  48 static inline u64 kvmppc_mmu_hash_vpte(u64 vpage)
  49 {
  50         return hash_64(vpage & 0xfffffffffULL, HPTEG_HASH_BITS_VPTE);
  51 }
  52
  53 static inline u64 kvmppc_mmu_hash_vpte_long(u64 vpage)
  54 {
  55         return hash_64((vpage & 0xffffff000ULL) >> 12,
  56                        HPTEG_HASH_BITS_VPTE_LONG);
  57 }
  58
  59 void kvmppc_mmu_hpte_cache_map(struct kvm_vcpu *vcpu, struct hpte_cache *pte)
  60 {
  61         u64 index;
  62
  63         spin_lock(&vcpu->arch.mmu_lock);
  64
  65         /* Add to ePTE list */
  66         index = kvmppc_mmu_hash_pte(pte->pte.eaddr);
  67         hlist_add_head_rcu(&pte->list_pte, &vcpu->arch.hpte_hash_pte[index]);
  68
  69         /* Add to vPTE list */
  70         index = kvmppc_mmu_hash_vpte(pte->pte.vpage);
  71         hlist_add_head_rcu(&pte->list_vpte, &vcpu->arch.hpte_hash_vpte[index]);
  72
  73         /* Add to vPTE_long list */
  74         index = kvmppc_mmu_hash_vpte_long(pte->pte.vpage);
  75         hlist_add_head_rcu(&pte->list_vpte_long,
  76                            &vcpu->arch.hpte_hash_vpte_long[index]);
  77
  78         spin_unlock(&vcpu->arch.mmu_lock);
  79 }
  80
  81 static void free_pte_rcu(struct rcu_head *head)
  82 {
  83         struct hpte_cache *pte = container_of(head, struct hpte_cache, rcu_head);
  84         kmem_cache_free(hpte_cache, pte);
  85 }
  86
  87 static void invalidate_pte(struct kvm_vcpu *vcpu, struct hpte_cache *pte)
  88 {
  89         /* pte already invalidated? */
  90         if (hlist_unhashed(&pte->list_pte))
  91                 return;
  92
  93         dprintk_mmu("KVM: Flushing SPT: 0x%lx (0x%llx) -> 0x%llx\n",
  94                     pte->pte.eaddr, pte->pte.vpage, pte->host_va);
  95
  96         /* Different for 32 and 64 bit */
  97         kvmppc_mmu_invalidate_pte(vcpu, pte);
  98
  99         spin_lock(&vcpu->arch.mmu_lock);
 100
 101         hlist_del_init_rcu(&pte->list_pte);
 102         hlist_del_init_rcu(&pte->list_vpte);
 103         hlist_del_init_rcu(&pte->list_vpte_long);
 104
 105         spin_unlock(&vcpu->arch.mmu_lock);
 106
 107         if (pte->pte.may_write)
 108                 kvm_release_pfn_dirty(pte->pfn);
 109         else
 110                 kvm_release_pfn_clean(pte->pfn);
 111
 112         vcpu->arch.hpte_cache_count--;
 113         call_rcu(&pte->rcu_head, free_pte_rcu);
 114 }
 115
 116 static void kvmppc_mmu_pte_flush_all(struct kvm_vcpu *vcpu)
 117 {
 118         struct hpte_cache *pte;
 119         struct hlist_node *node;
 120         int i;
 121
 122         rcu_read_lock();
 123
 124         for (i = 0; i < HPTEG_HASH_NUM_VPTE_LONG; i++) {
 125                 struct hlist_head *list = &vcpu->arch.hpte_hash_vpte_long[i];
 126
 127                 hlist_for_each_entry_rcu(pte, node, list, list_vpte_long)
 128                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 129         }
 130
 131         rcu_read_unlock();
 132 }
 133
 134 static void kvmppc_mmu_pte_flush_page(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong guest_ea)
 135 {
 136         struct hlist_head *list;
 137         struct hlist_node *node;
 138         struct hpte_cache *pte;
 139
 140         /* Find the list of entries in the map */
 141         list = &vcpu->arch.hpte_hash_pte[kvmppc_mmu_hash_pte(guest_ea)];
 142
 143         rcu_read_lock();
 144
 145         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 146         hlist_for_each_entry_rcu(pte, node, list, list_pte)
 147                 if ((pte->pte.eaddr & ~0xfffUL) == guest_ea)
 148                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 149
 150         rcu_read_unlock();
 151 }
 152
 153 void kvmppc_mmu_pte_flush(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong guest_ea, ulong ea_mask)
 154 {
 155         u64 i;
 156
 157         dprintk_mmu("KVM: Flushing %d Shadow PTEs: 0x%lx & 0x%lx\n",
 158                     vcpu->arch.hpte_cache_count, guest_ea, ea_mask);
 159
 160         guest_ea &= ea_mask;
 161
 162         switch (ea_mask) {
 163         case ~0xfffUL:
 164                 kvmppc_mmu_pte_flush_page(vcpu, guest_ea);
 165                 break;
 166         case 0x0ffff000:
 167                 /* 32-bit flush w/o segment, go through all possible segments */
 168                 for (i = 0; i < 0x100000000ULL; i += 0x10000000ULL)
 169                         kvmppc_mmu_pte_flush(vcpu, guest_ea | i, ~0xfffUL);
 170                 break;
 171         case 0:
 172                 /* Doing a complete flush -> start from scratch */
 173                 kvmppc_mmu_pte_flush_all(vcpu);
 174                 break;
 175         default:
 176                 WARN_ON(1);
 177                 break;
 178         }
 179 }
 180
 181 /* Flush with mask 0xfffffffff */
 182 static void kvmppc_mmu_pte_vflush_short(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp)
 183 {
 184         struct hlist_head *list;
 185         struct hlist_node *node;
 186         struct hpte_cache *pte;
 187         u64 vp_mask = 0xfffffffffULL;
 188
 189         list = &vcpu->arch.hpte_hash_vpte[kvmppc_mmu_hash_vpte(guest_vp)];
 190
 191         rcu_read_lock();
 192
 193         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 194         hlist_for_each_entry_rcu(pte, node, list, list_vpte)
 195                 if ((pte->pte.vpage & vp_mask) == guest_vp)
 196                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 197
 198         rcu_read_unlock();
 199 }
 200
 201 /* Flush with mask 0xffffff000 */
 202 static void kvmppc_mmu_pte_vflush_long(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp)
 203 {
 204         struct hlist_head *list;
 205         struct hlist_node *node;
 206         struct hpte_cache *pte;
 207         u64 vp_mask = 0xffffff000ULL;
 208
 209         list = &vcpu->arch.hpte_hash_vpte_long[
 210                 kvmppc_mmu_hash_vpte_long(guest_vp)];
 211
 212         rcu_read_lock();
 213
 214         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 215         hlist_for_each_entry_rcu(pte, node, list, list_vpte_long)
 216                 if ((pte->pte.vpage & vp_mask) == guest_vp)
 217                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 218
 219         rcu_read_unlock();
 220 }
 221
 222 void kvmppc_mmu_pte_vflush(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp, u64 vp_mask)
 223 {
 224         dprintk_mmu("KVM: Flushing %d Shadow vPTEs: 0x%llx & 0x%llx\n",
 225                     vcpu->arch.hpte_cache_count, guest_vp, vp_mask);
 226         guest_vp &= vp_mask;
 227
 228         switch(vp_mask) {
 229         case 0xfffffffffULL:
 230                 kvmppc_mmu_pte_vflush_short(vcpu, guest_vp);
 231                 break;
 232         case 0xffffff000ULL:
 233                 kvmppc_mmu_pte_vflush_long(vcpu, guest_vp);
 234                 break;
 235         default:
 236                 WARN_ON(1);
 237                 return;
 238         }
 239 }
 240
 241 void kvmppc_mmu_pte_pflush(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong pa_start, ulong pa_end)
 242 {
 243         struct hlist_node *node;
 244         struct hpte_cache *pte;
 245         int i;
 246
 247         dprintk_mmu("KVM: Flushing %d Shadow pPTEs: 0x%lx - 0x%lx\n",
 248                     vcpu->arch.hpte_cache_count, pa_start, pa_end);
 249
 250         rcu_read_lock();
 251
 252         for (i = 0; i < HPTEG_HASH_NUM_VPTE_LONG; i++) {
 253                 struct hlist_head *list = &vcpu->arch.hpte_hash_vpte_long[i];
 254
 255                 hlist_for_each_entry_rcu(pte, node, list, list_vpte_long)
 256                         if ((pte->pte.raddr >= pa_start) &&
 257                             (pte->pte.raddr < pa_end))
 258                                 invalidate_pte(vcpu, pte);
 259         }
 260
 261         rcu_read_unlock();
 262 }
 263
 264 struct hpte_cache *kvmppc_mmu_hpte_cache_next(struct kvm_vcpu *vcpu)
 265 {
 266         struct hpte_cache *pte;
 267
 268         pte = kmem_cache_zalloc(hpte_cache, GFP_KERNEL);
 269         vcpu->arch.hpte_cache_count++;
 270
 271         if (vcpu->arch.hpte_cache_count == HPTEG_CACHE_NUM)
 272                 kvmppc_mmu_pte_flush_all(vcpu);
 273
 274         return pte;
 275 }
 276
 277 void kvmppc_mmu_hpte_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu)
 278 {
 279         kvmppc_mmu_pte_flush(vcpu, 0, 0);
 280 }
 281
 282 static void kvmppc_mmu_hpte_init_hash(struct hlist_head *hash_list, int len)
 283 {
 284         int i;
 285
 286         for (i = 0; i < len; i++)
 287                 INIT_HLIST_HEAD(&hash_list[i]);
 288 }
 289
 290 int kvmppc_mmu_hpte_init(struct kvm_vcpu *vcpu)
 291 {
 292         /* init hpte lookup hashes */
 293         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu->arch.hpte_hash_pte,
 294                                   ARRAY_SIZE(vcpu->arch.hpte_hash_pte));
 295         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu->arch.hpte_hash_vpte,
 296                                   ARRAY_SIZE(vcpu->arch.hpte_hash_vpte));
 297         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu->arch.hpte_hash_vpte_long,
 298                                   ARRAY_SIZE(vcpu->arch.hpte_hash_vpte_long));
 299
 300         spin_lock_init(&vcpu->arch.mmu_lock);
 301
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 int kvmppc_mmu_hpte_sysinit(void)
 306 {
 307         /* init hpte slab cache */
 308         hpte_cache = kmem_cache_create("kvm-spt", sizeof(struct hpte_cache),
 309                                        sizeof(struct hpte_cache), 0, NULL);
 310
 311         return 0;
 312 }
 313
 314 void kvmppc_mmu_hpte_sysexit(void)
 315 {
 316         kmem_cache_destroy(hpte_cache);
 317 }