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 #include "trace.h"
  32
  33 #define PTE_SIZE        12
  34
  35 static struct kmem_cache *hpte_cache;
  36
  37 static inline u64 kvmppc_mmu_hash_pte(u64 eaddr)
  38 {
  39         return hash_64(eaddr >> PTE_SIZE, HPTEG_HASH_BITS_PTE);
  40 }
  41
  42 static inline u64 kvmppc_mmu_hash_pte_long(u64 eaddr)
  43 {
  44         return hash_64((eaddr & 0x0ffff000) >> PTE_SIZE,
  45                        HPTEG_HASH_BITS_PTE_LONG);
  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 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
  60 static inline u64 kvmppc_mmu_hash_vpte_64k(u64 vpage)
  61 {
  62         return hash_64((vpage & 0xffffffff0ULL) >> 4,
  63                        HPTEG_HASH_BITS_VPTE_64K);
  64 }
  65 #endif
  66
  67 void kvmppc_mmu_hpte_cache_map(struct kvm_vcpu *vcpu, struct hpte_cache *pte)
  68 {
  69         u64 index;
  70         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
  71
  72         trace_kvm_book3s_mmu_map(pte);
  73
  74         spin_lock(&vcpu3s->mmu_lock);
  75
  76         /* Add to ePTE list */
  77         index = kvmppc_mmu_hash_pte(pte->pte.eaddr);
  78         hlist_add_head_rcu(&pte->list_pte, &vcpu3s->hpte_hash_pte[index]);
  79
  80         /* Add to ePTE_long list */
  81         index = kvmppc_mmu_hash_pte_long(pte->pte.eaddr);
  82         hlist_add_head_rcu(&pte->list_pte_long,
  83                            &vcpu3s->hpte_hash_pte_long[index]);
  84
  85         /* Add to vPTE list */
  86         index = kvmppc_mmu_hash_vpte(pte->pte.vpage);
  87         hlist_add_head_rcu(&pte->list_vpte, &vcpu3s->hpte_hash_vpte[index]);
  88
  89         /* Add to vPTE_long list */
  90         index = kvmppc_mmu_hash_vpte_long(pte->pte.vpage);
  91         hlist_add_head_rcu(&pte->list_vpte_long,
  92                            &vcpu3s->hpte_hash_vpte_long[index]);
  93
  94 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
  95         /* Add to vPTE_64k list */
  96         index = kvmppc_mmu_hash_vpte_64k(pte->pte.vpage);
  97         hlist_add_head_rcu(&pte->list_vpte_64k,
  98                            &vcpu3s->hpte_hash_vpte_64k[index]);
  99 #endif
 100
 101         spin_unlock(&vcpu3s->mmu_lock);
 102 }
 103
 104 static void free_pte_rcu(struct rcu_head *head)
 105 {
 106         struct hpte_cache *pte = container_of(head, struct hpte_cache, rcu_head);
 107         kmem_cache_free(hpte_cache, pte);
 108 }
 109
 110 static void invalidate_pte(struct kvm_vcpu *vcpu, struct hpte_cache *pte)
 111 {
 112         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 113
 114         trace_kvm_book3s_mmu_invalidate(pte);
 115
 116         /* Different for 32 and 64 bit */
 117         kvmppc_mmu_invalidate_pte(vcpu, pte);
 118
 119         spin_lock(&vcpu3s->mmu_lock);
 120
 121         /* pte already invalidated in between? */
 122         if (hlist_unhashed(&pte->list_pte)) {
 123                 spin_unlock(&vcpu3s->mmu_lock);
 124                 return;
 125         }
 126
 127         hlist_del_init_rcu(&pte->list_pte);
 128         hlist_del_init_rcu(&pte->list_pte_long);
 129         hlist_del_init_rcu(&pte->list_vpte);
 130         hlist_del_init_rcu(&pte->list_vpte_long);
 131 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 132         hlist_del_init_rcu(&pte->list_vpte_64k);
 133 #endif
 134
 135         spin_unlock(&vcpu3s->mmu_lock);
 136
 137         vcpu3s->hpte_cache_count--;
 138         call_rcu(&pte->rcu_head, free_pte_rcu);
 139 }
 140
 141 static void kvmppc_mmu_pte_flush_all(struct kvm_vcpu *vcpu)
 142 {
 143         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 144         struct hpte_cache *pte;
 145         int i;
 146
 147         rcu_read_lock();
 148
 149         for (i = 0; i < HPTEG_HASH_NUM_VPTE_LONG; i++) {
 150                 struct hlist_head *list = &vcpu3s->hpte_hash_vpte_long[i];
 151
 152                 hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_vpte_long)
 153                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 154         }
 155
 156         rcu_read_unlock();
 157 }
 158
 159 static void kvmppc_mmu_pte_flush_page(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong guest_ea)
 160 {
 161         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 162         struct hlist_head *list;
 163         struct hpte_cache *pte;
 164
 165         /* Find the list of entries in the map */
 166         list = &vcpu3s->hpte_hash_pte[kvmppc_mmu_hash_pte(guest_ea)];
 167
 168         rcu_read_lock();
 169
 170         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 171         hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_pte)
 172                 if ((pte->pte.eaddr & ~0xfffUL) == guest_ea)
 173                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 174
 175         rcu_read_unlock();
 176 }
 177
 178 static void kvmppc_mmu_pte_flush_long(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong guest_ea)
 179 {
 180         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 181         struct hlist_head *list;
 182         struct hpte_cache *pte;
 183
 184         /* Find the list of entries in the map */
 185         list = &vcpu3s->hpte_hash_pte_long[
 186                         kvmppc_mmu_hash_pte_long(guest_ea)];
 187
 188         rcu_read_lock();
 189
 190         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 191         hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_pte_long)
 192                 if ((pte->pte.eaddr & 0x0ffff000UL) == guest_ea)
 193                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 194
 195         rcu_read_unlock();
 196 }
 197
 198 void kvmppc_mmu_pte_flush(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong guest_ea, ulong ea_mask)
 199 {
 200         trace_kvm_book3s_mmu_flush("", vcpu, guest_ea, ea_mask);
 201         guest_ea &= ea_mask;
 202
 203         switch (ea_mask) {
 204         case ~0xfffUL:
 205                 kvmppc_mmu_pte_flush_page(vcpu, guest_ea);
 206                 break;
 207         case 0x0ffff000:
 208                 kvmppc_mmu_pte_flush_long(vcpu, guest_ea);
 209                 break;
 210         case 0:
 211                 /* Doing a complete flush -> start from scratch */
 212                 kvmppc_mmu_pte_flush_all(vcpu);
 213                 break;
 214         default:
 215                 WARN_ON(1);
 216                 break;
 217         }
 218 }
 219
 220 /* Flush with mask 0xfffffffff */
 221 static void kvmppc_mmu_pte_vflush_short(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp)
 222 {
 223         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 224         struct hlist_head *list;
 225         struct hpte_cache *pte;
 226         u64 vp_mask = 0xfffffffffULL;
 227
 228         list = &vcpu3s->hpte_hash_vpte[kvmppc_mmu_hash_vpte(guest_vp)];
 229
 230         rcu_read_lock();
 231
 232         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 233         hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_vpte)
 234                 if ((pte->pte.vpage & vp_mask) == guest_vp)
 235                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 236
 237         rcu_read_unlock();
 238 }
 239
 240 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 241 /* Flush with mask 0xffffffff0 */
 242 static void kvmppc_mmu_pte_vflush_64k(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp)
 243 {
 244         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 245         struct hlist_head *list;
 246         struct hpte_cache *pte;
 247         u64 vp_mask = 0xffffffff0ULL;
 248
 249         list = &vcpu3s->hpte_hash_vpte_64k[
 250                 kvmppc_mmu_hash_vpte_64k(guest_vp)];
 251
 252         rcu_read_lock();
 253
 254         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 255         hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_vpte_64k)
 256                 if ((pte->pte.vpage & vp_mask) == guest_vp)
 257                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 258
 259         rcu_read_unlock();
 260 }
 261 #endif
 262
 263 /* Flush with mask 0xffffff000 */
 264 static void kvmppc_mmu_pte_vflush_long(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp)
 265 {
 266         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 267         struct hlist_head *list;
 268         struct hpte_cache *pte;
 269         u64 vp_mask = 0xffffff000ULL;
 270
 271         list = &vcpu3s->hpte_hash_vpte_long[
 272                 kvmppc_mmu_hash_vpte_long(guest_vp)];
 273
 274         rcu_read_lock();
 275
 276         /* Check the list for matching entries and invalidate */
 277         hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_vpte_long)
 278                 if ((pte->pte.vpage & vp_mask) == guest_vp)
 279                         invalidate_pte(vcpu, pte);
 280
 281         rcu_read_unlock();
 282 }
 283
 284 void kvmppc_mmu_pte_vflush(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_vp, u64 vp_mask)
 285 {
 286         trace_kvm_book3s_mmu_flush("v", vcpu, guest_vp, vp_mask);
 287         guest_vp &= vp_mask;
 288
 289         switch(vp_mask) {
 290         case 0xfffffffffULL:
 291                 kvmppc_mmu_pte_vflush_short(vcpu, guest_vp);
 292                 break;
 293 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 294         case 0xffffffff0ULL:
 295                 kvmppc_mmu_pte_vflush_64k(vcpu, guest_vp);
 296                 break;
 297 #endif
 298         case 0xffffff000ULL:
 299                 kvmppc_mmu_pte_vflush_long(vcpu, guest_vp);
 300                 break;
 301         default:
 302                 WARN_ON(1);
 303                 return;
 304         }
 305 }
 306
 307 void kvmppc_mmu_pte_pflush(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong pa_start, ulong pa_end)
 308 {
 309         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 310         struct hpte_cache *pte;
 311         int i;
 312
 313         trace_kvm_book3s_mmu_flush("p", vcpu, pa_start, pa_end);
 314
 315         rcu_read_lock();
 316
 317         for (i = 0; i < HPTEG_HASH_NUM_VPTE_LONG; i++) {
 318                 struct hlist_head *list = &vcpu3s->hpte_hash_vpte_long[i];
 319
 320                 hlist_for_each_entry_rcu(pte, list, list_vpte_long)
 321                         if ((pte->pte.raddr >= pa_start) &&
 322                             (pte->pte.raddr < pa_end))
 323                                 invalidate_pte(vcpu, pte);
 324         }
 325
 326         rcu_read_unlock();
 327 }
 328
 329 struct hpte_cache *kvmppc_mmu_hpte_cache_next(struct kvm_vcpu *vcpu)
 330 {
 331         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 332         struct hpte_cache *pte;
 333
 334         pte = kmem_cache_zalloc(hpte_cache, GFP_KERNEL);
 335         vcpu3s->hpte_cache_count++;
 336
 337         if (vcpu3s->hpte_cache_count == HPTEG_CACHE_NUM)
 338                 kvmppc_mmu_pte_flush_all(vcpu);
 339
 340         return pte;
 341 }
 342
 343 void kvmppc_mmu_hpte_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu)
 344 {
 345         kvmppc_mmu_pte_flush(vcpu, 0, 0);
 346 }
 347
 348 static void kvmppc_mmu_hpte_init_hash(struct hlist_head *hash_list, int len)
 349 {
 350         int i;
 351
 352         for (i = 0; i < len; i++)
 353                 INIT_HLIST_HEAD(&hash_list[i]);
 354 }
 355
 356 int kvmppc_mmu_hpte_init(struct kvm_vcpu *vcpu)
 357 {
 358         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu3s = to_book3s(vcpu);
 359
 360         /* init hpte lookup hashes */
 361         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu3s->hpte_hash_pte,
 362                                   ARRAY_SIZE(vcpu3s->hpte_hash_pte));
 363         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu3s->hpte_hash_pte_long,
 364                                   ARRAY_SIZE(vcpu3s->hpte_hash_pte_long));
 365         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu3s->hpte_hash_vpte,
 366                                   ARRAY_SIZE(vcpu3s->hpte_hash_vpte));
 367         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu3s->hpte_hash_vpte_long,
 368                                   ARRAY_SIZE(vcpu3s->hpte_hash_vpte_long));
 369 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 370         kvmppc_mmu_hpte_init_hash(vcpu3s->hpte_hash_vpte_64k,
 371                                   ARRAY_SIZE(vcpu3s->hpte_hash_vpte_64k));
 372 #endif
 373
 374         spin_lock_init(&vcpu3s->mmu_lock);
 375
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 int kvmppc_mmu_hpte_sysinit(void)
 380 {
 381         /* init hpte slab cache */
 382         hpte_cache = kmem_cache_create("kvm-spt", sizeof(struct hpte_cache),
 383                                        sizeof(struct hpte_cache), 0, NULL);
 384
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 void kvmppc_mmu_hpte_sysexit(void)
 389 {
 390         kmem_cache_destroy(hpte_cache);
 391 }