Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/powerpc/kvm/e500_tlb.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008-2011 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
   3  *
   4  * Author: Yu Liu, yu.liu@freescale.com
   5  *
   6  * Description:
   7  * This file is based on arch/powerpc/kvm/44x_tlb.c,
   8  * by Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  */
  14
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/string.h>
  19 #include <linux/kvm.h>
  20 #include <linux/kvm_host.h>
  21 #include <linux/highmem.h>
  22 #include <linux/log2.h>
  23 #include <linux/uaccess.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/rwsem.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <asm/kvm_ppc.h>
  28 #include <asm/kvm_e500.h>
  29
  30 #include "../mm/mmu_decl.h"
  31 #include "e500_tlb.h"
  32 #include "trace.h"
  33 #include "timing.h"
  34
  35 #define to_htlb1_esel(esel) (host_tlb_params[1].entries - (esel) - 1)
  36
  37 struct id {
  38         unsigned long val;
  39         struct id **pentry;
  40 };
  41
  42 #define NUM_TIDS 256
  43
  44 /*
  45  * This table provide mappings from:
  46  * (guestAS,guestTID,guestPR) --> ID of physical cpu
  47  * guestAS      [0..1]
  48  * guestTID     [0..255]
  49  * guestPR      [0..1]
  50  * ID           [1..255]
  51  * Each vcpu keeps one vcpu_id_table.
  52  */
  53 struct vcpu_id_table {
  54         struct id id[2][NUM_TIDS][2];
  55 };
  56
  57 /*
  58  * This table provide reversed mappings of vcpu_id_table:
  59  * ID --> address of vcpu_id_table item.
  60  * Each physical core has one pcpu_id_table.
  61  */
  62 struct pcpu_id_table {
  63         struct id *entry[NUM_TIDS];
  64 };
  65
  66 static DEFINE_PER_CPU(struct pcpu_id_table, pcpu_sids);
  67
  68 /* This variable keeps last used shadow ID on local core.
  69  * The valid range of shadow ID is [1..255] */
  70 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pcpu_last_used_sid);
  71
  72 static struct kvmppc_e500_tlb_params host_tlb_params[E500_TLB_NUM];
  73
  74 static struct kvm_book3e_206_tlb_entry *get_entry(
  75         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int tlbsel, int entry)
  76 {
  77         int offset = vcpu_e500->gtlb_offset[tlbsel];
  78         return &vcpu_e500->gtlb_arch[offset + entry];
  79 }
  80
  81 /*
  82  * Allocate a free shadow id and setup a valid sid mapping in given entry.
  83  * A mapping is only valid when vcpu_id_table and pcpu_id_table are match.
  84  *
  85  * The caller must have preemption disabled, and keep it that way until
  86  * it has finished with the returned shadow id (either written into the
  87  * TLB or arch.shadow_pid, or discarded).
  88  */
  89 static inline int local_sid_setup_one(struct id *entry)
  90 {
  91         unsigned long sid;
  92         int ret = -1;
  93
  94         sid = ++(__get_cpu_var(pcpu_last_used_sid));
  95         if (sid < NUM_TIDS) {
  96                 __get_cpu_var(pcpu_sids).entry[sid] = entry;
  97                 entry->val = sid;
  98                 entry->pentry = &__get_cpu_var(pcpu_sids).entry[sid];
  99                 ret = sid;
 100         }
 101
 102         /*
 103          * If sid == NUM_TIDS, we've run out of sids.  We return -1, and
 104          * the caller will invalidate everything and start over.
 105          *
 106          * sid > NUM_TIDS indicates a race, which we disable preemption to
 107          * avoid.
 108          */
 109         WARN_ON(sid > NUM_TIDS);
 110
 111         return ret;
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Check if given entry contain a valid shadow id mapping.
 116  * An ID mapping is considered valid only if
 117  * both vcpu and pcpu know this mapping.
 118  *
 119  * The caller must have preemption disabled, and keep it that way until
 120  * it has finished with the returned shadow id (either written into the
 121  * TLB or arch.shadow_pid, or discarded).
 122  */
 123 static inline int local_sid_lookup(struct id *entry)
 124 {
 125         if (entry && entry->val != 0 &&
 126             __get_cpu_var(pcpu_sids).entry[entry->val] == entry &&
 127             entry->pentry == &__get_cpu_var(pcpu_sids).entry[entry->val])
 128                 return entry->val;
 129         return -1;
 130 }
 131
 132 /* Invalidate all id mappings on local core -- call with preempt disabled */
 133 static inline void local_sid_destroy_all(void)
 134 {
 135         __get_cpu_var(pcpu_last_used_sid) = 0;
 136         memset(&__get_cpu_var(pcpu_sids), 0, sizeof(__get_cpu_var(pcpu_sids)));
 137 }
 138
 139 static void *kvmppc_e500_id_table_alloc(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 140 {
 141         vcpu_e500->idt = kzalloc(sizeof(struct vcpu_id_table), GFP_KERNEL);
 142         return vcpu_e500->idt;
 143 }
 144
 145 static void kvmppc_e500_id_table_free(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 146 {
 147         kfree(vcpu_e500->idt);
 148 }
 149
 150 /* Invalidate all mappings on vcpu */
 151 static void kvmppc_e500_id_table_reset_all(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 152 {
 153         memset(vcpu_e500->idt, 0, sizeof(struct vcpu_id_table));
 154
 155         /* Update shadow pid when mappings are changed */
 156         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 157 }
 158
 159 /* Invalidate one ID mapping on vcpu */
 160 static inline void kvmppc_e500_id_table_reset_one(
 161                                struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 162                                int as, int pid, int pr)
 163 {
 164         struct vcpu_id_table *idt = vcpu_e500->idt;
 165
 166         BUG_ON(as >= 2);
 167         BUG_ON(pid >= NUM_TIDS);
 168         BUG_ON(pr >= 2);
 169
 170         idt->id[as][pid][pr].val = 0;
 171         idt->id[as][pid][pr].pentry = NULL;
 172
 173         /* Update shadow pid when mappings are changed */
 174         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Map guest (vcpu,AS,ID,PR) to physical core shadow id.
 179  * This function first lookup if a valid mapping exists,
 180  * if not, then creates a new one.
 181  *
 182  * The caller must have preemption disabled, and keep it that way until
 183  * it has finished with the returned shadow id (either written into the
 184  * TLB or arch.shadow_pid, or discarded).
 185  */
 186 static unsigned int kvmppc_e500_get_sid(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 187                                         unsigned int as, unsigned int gid,
 188                                         unsigned int pr, int avoid_recursion)
 189 {
 190         struct vcpu_id_table *idt = vcpu_e500->idt;
 191         int sid;
 192
 193         BUG_ON(as >= 2);
 194         BUG_ON(gid >= NUM_TIDS);
 195         BUG_ON(pr >= 2);
 196
 197         sid = local_sid_lookup(&idt->id[as][gid][pr]);
 198
 199         while (sid <= 0) {
 200                 /* No mapping yet */
 201                 sid = local_sid_setup_one(&idt->id[as][gid][pr]);
 202                 if (sid <= 0) {
 203                         _tlbil_all();
 204                         local_sid_destroy_all();
 205                 }
 206
 207                 /* Update shadow pid when mappings are changed */
 208                 if (!avoid_recursion)
 209                         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 210         }
 211
 212         return sid;
 213 }
 214
 215 /* Map guest pid to shadow.
 216  * We use PID to keep shadow of current guest non-zero PID,
 217  * and use PID1 to keep shadow of guest zero PID.
 218  * So that guest tlbe with TID=0 can be accessed at any time */
 219 void kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 220 {
 221         preempt_disable();
 222         vcpu_e500->vcpu.arch.shadow_pid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500,
 223                         get_cur_as(&vcpu_e500->vcpu),
 224                         get_cur_pid(&vcpu_e500->vcpu),
 225                         get_cur_pr(&vcpu_e500->vcpu), 1);
 226         vcpu_e500->vcpu.arch.shadow_pid1 = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500,
 227                         get_cur_as(&vcpu_e500->vcpu), 0,
 228                         get_cur_pr(&vcpu_e500->vcpu), 1);
 229         preempt_enable();
 230 }
 231
 232 static inline unsigned int gtlb0_get_next_victim(
 233                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 234 {
 235         unsigned int victim;
 236
 237         victim = vcpu_e500->gtlb_nv[0]++;
 238         if (unlikely(vcpu_e500->gtlb_nv[0] >= vcpu_e500->gtlb_params[0].ways))
 239                 vcpu_e500->gtlb_nv[0] = 0;
 240
 241         return victim;
 242 }
 243
 244 static inline unsigned int tlb1_max_shadow_size(void)
 245 {
 246         /* reserve one entry for magic page */
 247         return host_tlb_params[1].entries - tlbcam_index - 1;
 248 }
 249
 250 static inline int tlbe_is_writable(struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe)
 251 {
 252         return tlbe->mas7_3 & (MAS3_SW|MAS3_UW);
 253 }
 254
 255 static inline u32 e500_shadow_mas3_attrib(u32 mas3, int usermode)
 256 {
 257         /* Mask off reserved bits. */
 258         mas3 &= MAS3_ATTRIB_MASK;
 259
 260         if (!usermode) {
 261                 /* Guest is in supervisor mode,
 262                  * so we need to translate guest
 263                  * supervisor permissions into user permissions. */
 264                 mas3 &= ~E500_TLB_USER_PERM_MASK;
 265                 mas3 |= (mas3 & E500_TLB_SUPER_PERM_MASK) << 1;
 266         }
 267
 268         return mas3 | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
 269 }
 270
 271 static inline u32 e500_shadow_mas2_attrib(u32 mas2, int usermode)
 272 {
 273 #ifdef CONFIG_SMP
 274         return (mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK) | MAS2_M;
 275 #else
 276         return mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK;
 277 #endif
 278 }
 279
 280 /*
 281  * writing shadow tlb entry to host TLB
 282  */
 283 static inline void __write_host_tlbe(struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 284                                      uint32_t mas0)
 285 {
 286         unsigned long flags;
 287
 288         local_irq_save(flags);
 289         mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
 290         mtspr(SPRN_MAS1, stlbe->mas1);
 291         mtspr(SPRN_MAS2, (unsigned long)stlbe->mas2);
 292         mtspr(SPRN_MAS3, (u32)stlbe->mas7_3);
 293         mtspr(SPRN_MAS7, (u32)(stlbe->mas7_3 >> 32));
 294         asm volatile("isync; tlbwe" : : : "memory");
 295         local_irq_restore(flags);
 296 }
 297
 298 /* esel is index into set, not whole array */
 299 static inline void write_host_tlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 300                 int tlbsel, int esel, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 301 {
 302         if (tlbsel == 0) {
 303                 int way = esel & (vcpu_e500->gtlb_params[0].ways - 1);
 304                 __write_host_tlbe(stlbe, MAS0_TLBSEL(0) | MAS0_ESEL(way));
 305         } else {
 306                 __write_host_tlbe(stlbe,
 307                                   MAS0_TLBSEL(1) |
 308                                   MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(esel)));
 309         }
 310         trace_kvm_stlb_write(index_of(tlbsel, esel), stlbe->mas1, stlbe->mas2,
 311                              (u32)stlbe->mas7_3, (u32)(stlbe->mas7_3 >> 32));
 312 }
 313
 314 void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu)
 315 {
 316         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 317         struct kvm_book3e_206_tlb_entry magic;
 318         ulong shared_page = ((ulong)vcpu->arch.shared) & PAGE_MASK;
 319         unsigned int stid;
 320         pfn_t pfn;
 321
 322         pfn = (pfn_t)virt_to_phys((void *)shared_page) >> PAGE_SHIFT;
 323         get_page(pfn_to_page(pfn));
 324
 325         preempt_disable();
 326         stid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500, 0, 0, 0, 0);
 327
 328         magic.mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TS | MAS1_TID(stid) |
 329                      MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
 330         magic.mas2 = vcpu->arch.magic_page_ea | MAS2_M;
 331         magic.mas7_3 = ((u64)pfn << PAGE_SHIFT) |
 332                        MAS3_SW | MAS3_SR | MAS3_UW | MAS3_UR;
 333
 334         __write_host_tlbe(&magic, MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(tlbcam_index));
 335         preempt_enable();
 336 }
 337
 338 void kvmppc_e500_tlb_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
 339 {
 340         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 341
 342         /* Shadow PID may be expired on local core */
 343         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 344 }
 345
 346 void kvmppc_e500_tlb_put(struct kvm_vcpu *vcpu)
 347 {
 348 }
 349
 350 static void inval_gtlbe_on_host(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 351                                 int tlbsel, int esel)
 352 {
 353         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe =
 354                 get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 355         struct vcpu_id_table *idt = vcpu_e500->idt;
 356         unsigned int pr, tid, ts, pid;
 357         u32 val, eaddr;
 358         unsigned long flags;
 359
 360         ts = get_tlb_ts(gtlbe);
 361         tid = get_tlb_tid(gtlbe);
 362
 363         preempt_disable();
 364
 365         /* One guest ID may be mapped to two shadow IDs */
 366         for (pr = 0; pr < 2; pr++) {
 367                 /*
 368                  * The shadow PID can have a valid mapping on at most one
 369                  * host CPU.  In the common case, it will be valid on this
 370                  * CPU, in which case (for TLB0) we do a local invalidation
 371                  * of the specific address.
 372                  *
 373                  * If the shadow PID is not valid on the current host CPU, or
 374                  * if we're invalidating a TLB1 entry, we invalidate the
 375                  * entire shadow PID.
 376                  */
 377                 if (tlbsel == 1 ||
 378                     (pid = local_sid_lookup(&idt->id[ts][tid][pr])) <= 0) {
 379                         kvmppc_e500_id_table_reset_one(vcpu_e500, ts, tid, pr);
 380                         continue;
 381                 }
 382
 383                 /*
 384                  * The guest is invalidating a TLB0 entry which is in a PID
 385                  * that has a valid shadow mapping on this host CPU.  We
 386                  * search host TLB0 to invalidate it's shadow TLB entry,
 387                  * similar to __tlbil_va except that we need to look in AS1.
 388                  */
 389                 val = (pid << MAS6_SPID_SHIFT) | MAS6_SAS;
 390                 eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
 391
 392                 local_irq_save(flags);
 393
 394                 mtspr(SPRN_MAS6, val);
 395                 asm volatile("tlbsx 0, %[eaddr]" : : [eaddr] "r" (eaddr));
 396                 val = mfspr(SPRN_MAS1);
 397                 if (val & MAS1_VALID) {
 398                         mtspr(SPRN_MAS1, val & ~MAS1_VALID);
 399                         asm volatile("tlbwe");
 400                 }
 401
 402                 local_irq_restore(flags);
 403         }
 404
 405         preempt_enable();
 406 }
 407
 408 static int tlb0_set_base(gva_t addr, int sets, int ways)
 409 {
 410         int set_base;
 411
 412         set_base = (addr >> PAGE_SHIFT) & (sets - 1);
 413         set_base *= ways;
 414
 415         return set_base;
 416 }
 417
 418 static int gtlb0_set_base(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, gva_t addr)
 419 {
 420         return tlb0_set_base(addr, vcpu_e500->gtlb_params[0].sets,
 421                              vcpu_e500->gtlb_params[0].ways);
 422 }
 423
 424 static int htlb0_set_base(gva_t addr)
 425 {
 426         return tlb0_set_base(addr, host_tlb_params[0].sets,
 427                              host_tlb_params[0].ways);
 428 }
 429
 430 static unsigned int get_tlb_esel(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int tlbsel)
 431 {
 432         unsigned int esel = get_tlb_esel_bit(vcpu_e500);
 433
 434         if (tlbsel == 0) {
 435                 esel &= vcpu_e500->gtlb_params[0].ways - 1;
 436                 esel += gtlb0_set_base(vcpu_e500, vcpu_e500->mas2);
 437         } else {
 438                 esel &= vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries - 1;
 439         }
 440
 441         return esel;
 442 }
 443
 444 /* Search the guest TLB for a matching entry. */
 445 static int kvmppc_e500_tlb_index(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 446                 gva_t eaddr, int tlbsel, unsigned int pid, int as)
 447 {
 448         int size = vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries;
 449         unsigned int set_base, offset;
 450         int i;
 451
 452         if (tlbsel == 0) {
 453                 set_base = gtlb0_set_base(vcpu_e500, eaddr);
 454                 size = vcpu_e500->gtlb_params[0].ways;
 455         } else {
 456                 set_base = 0;
 457         }
 458
 459         offset = vcpu_e500->gtlb_offset[tlbsel];
 460
 461         for (i = 0; i < size; i++) {
 462                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe =
 463                         &vcpu_e500->gtlb_arch[offset + set_base + i];
 464                 unsigned int tid;
 465
 466                 if (eaddr < get_tlb_eaddr(tlbe))
 467                         continue;
 468
 469                 if (eaddr > get_tlb_end(tlbe))
 470                         continue;
 471
 472                 tid = get_tlb_tid(tlbe);
 473                 if (tid && (tid != pid))
 474                         continue;
 475
 476                 if (!get_tlb_v(tlbe))
 477                         continue;
 478
 479                 if (get_tlb_ts(tlbe) != as && as != -1)
 480                         continue;
 481
 482                 return set_base + i;
 483         }
 484
 485         return -1;
 486 }
 487
 488 static inline void kvmppc_e500_ref_setup(struct tlbe_ref *ref,
 489                                          struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 490                                          pfn_t pfn)
 491 {
 492         ref->pfn = pfn;
 493         ref->flags = E500_TLB_VALID;
 494
 495         if (tlbe_is_writable(gtlbe))
 496                 ref->flags |= E500_TLB_DIRTY;
 497 }
 498
 499 static inline void kvmppc_e500_ref_release(struct tlbe_ref *ref)
 500 {
 501         if (ref->flags & E500_TLB_VALID) {
 502                 if (ref->flags & E500_TLB_DIRTY)
 503                         kvm_release_pfn_dirty(ref->pfn);
 504                 else
 505                         kvm_release_pfn_clean(ref->pfn);
 506
 507                 ref->flags = 0;
 508         }
 509 }
 510
 511 static void clear_tlb_privs(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 512 {
 513         int tlbsel = 0;
 514         int i;
 515
 516         for (i = 0; i < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries; i++) {
 517                 struct tlbe_ref *ref =
 518                         &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][i].ref;
 519                 kvmppc_e500_ref_release(ref);
 520         }
 521 }
 522
 523 static void clear_tlb_refs(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 524 {
 525         int stlbsel = 1;
 526         int i;
 527
 528         kvmppc_e500_id_table_reset_all(vcpu_e500);
 529
 530         for (i = 0; i < host_tlb_params[stlbsel].entries; i++) {
 531                 struct tlbe_ref *ref =
 532                         &vcpu_e500->tlb_refs[stlbsel][i];
 533                 kvmppc_e500_ref_release(ref);
 534         }
 535
 536         clear_tlb_privs(vcpu_e500);
 537 }
 538
 539 static inline void kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu,
 540                 unsigned int eaddr, int as)
 541 {
 542         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 543         unsigned int victim, pidsel, tsized;
 544         int tlbsel;
 545
 546         /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 547         tlbsel = (vcpu_e500->mas4 >> 28) & 0x1;
 548         victim = (tlbsel == 0) ? gtlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
 549         pidsel = (vcpu_e500->mas4 >> 16) & 0xf;
 550         tsized = (vcpu_e500->mas4 >> 7) & 0x1f;
 551
 552         vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
 553                 | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 554         vcpu_e500->mas1 = MAS1_VALID | (as ? MAS1_TS : 0)
 555                 | MAS1_TID(vcpu_e500->pid[pidsel])
 556                 | MAS1_TSIZE(tsized);
 557         vcpu_e500->mas2 = (eaddr & MAS2_EPN)
 558                 | (vcpu_e500->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK);
 559         vcpu_e500->mas7_3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
 560         vcpu_e500->mas6 = (vcpu_e500->mas6 & MAS6_SPID1)
 561                 | (get_cur_pid(vcpu) << 16)
 562                 | (as ? MAS6_SAS : 0);
 563 }
 564
 565 /* TID must be supplied by the caller */
 566 static inline void kvmppc_e500_setup_stlbe(
 567         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 568         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 569         int tsize, struct tlbe_ref *ref, u64 gvaddr,
 570         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 571 {
 572         pfn_t pfn = ref->pfn;
 573
 574         BUG_ON(!(ref->flags & E500_TLB_VALID));
 575
 576         /* Force TS=1 IPROT=0 for all guest mappings. */
 577         stlbe->mas1 = MAS1_TSIZE(tsize) | MAS1_TS | MAS1_VALID;
 578         stlbe->mas2 = (gvaddr & MAS2_EPN)
 579                 | e500_shadow_mas2_attrib(gtlbe->mas2,
 580                                 vcpu_e500->vcpu.arch.shared->msr & MSR_PR);
 581         stlbe->mas7_3 = ((u64)pfn << PAGE_SHIFT)
 582                 | e500_shadow_mas3_attrib(gtlbe->mas7_3,
 583                                 vcpu_e500->vcpu.arch.shared->msr & MSR_PR);
 584 }
 585
 586 /* sesel is an index into the entire array, not just the set */
 587 static inline void kvmppc_e500_shadow_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 588         u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 589         int tlbsel, int sesel, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 590         struct tlbe_ref *ref)
 591 {
 592         struct kvm_memory_slot *slot;
 593         unsigned long pfn, hva;
 594         int pfnmap = 0;
 595         int tsize = BOOK3E_PAGESZ_4K;
 596
 597         /*
 598          * Translate guest physical to true physical, acquiring
 599          * a page reference if it is normal, non-reserved memory.
 600          *
 601          * gfn_to_memslot() must succeed because otherwise we wouldn't
 602          * have gotten this far.  Eventually we should just pass the slot
 603          * pointer through from the first lookup.
 604          */
 605         slot = gfn_to_memslot(vcpu_e500->vcpu.kvm, gfn);
 606         hva = gfn_to_hva_memslot(slot, gfn);
 607
 608         if (tlbsel == 1) {
 609                 struct vm_area_struct *vma;
 610                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 611
 612                 vma = find_vma(current->mm, hva);
 613                 if (vma && hva >= vma->vm_start &&
 614                     (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
 615                         /*
 616                          * This VMA is a physically contiguous region (e.g.
 617                          * /dev/mem) that bypasses normal Linux page
 618                          * management.  Find the overlap between the
 619                          * vma and the memslot.
 620                          */
 621
 622                         unsigned long start, end;
 623                         unsigned long slot_start, slot_end;
 624
 625                         pfnmap = 1;
 626
 627                         start = vma->vm_pgoff;
 628                         end = start +
 629                               ((vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 630
 631                         pfn = start + ((hva - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 632
 633                         slot_start = pfn - (gfn - slot->base_gfn);
 634                         slot_end = slot_start + slot->npages;
 635
 636                         if (start < slot_start)
 637                                 start = slot_start;
 638                         if (end > slot_end)
 639                                 end = slot_end;
 640
 641                         tsize = (gtlbe->mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >>
 642                                 MAS1_TSIZE_SHIFT;
 643
 644                         /*
 645                          * e500 doesn't implement the lowest tsize bit,
 646                          * or 1K pages.
 647                          */
 648                         tsize = max(BOOK3E_PAGESZ_4K, tsize & ~1);
 649
 650                         /*
 651                          * Now find the largest tsize (up to what the guest
 652                          * requested) that will cover gfn, stay within the
 653                          * range, and for which gfn and pfn are mutually
 654                          * aligned.
 655                          */
 656
 657                         for (; tsize > BOOK3E_PAGESZ_4K; tsize -= 2) {
 658                                 unsigned long gfn_start, gfn_end, tsize_pages;
 659                                 tsize_pages = 1 << (tsize - 2);
 660
 661                                 gfn_start = gfn & ~(tsize_pages - 1);
 662                                 gfn_end = gfn_start + tsize_pages;
 663
 664                                 if (gfn_start + pfn - gfn < start)
 665                                         continue;
 666                                 if (gfn_end + pfn - gfn > end)
 667                                         continue;
 668                                 if ((gfn & (tsize_pages - 1)) !=
 669                                     (pfn & (tsize_pages - 1)))
 670                                         continue;
 671
 672                                 gvaddr &= ~((tsize_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
 673                                 pfn &= ~(tsize_pages - 1);
 674                                 break;
 675                         }
 676                 }
 677
 678                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 679         }
 680
 681         if (likely(!pfnmap)) {
 682                 pfn = gfn_to_pfn_memslot(vcpu_e500->vcpu.kvm, slot, gfn);
 683                 if (is_error_pfn(pfn)) {
 684                         printk(KERN_ERR "Couldn't get real page for gfn %lx!\n",
 685                                         (long)gfn);
 686                         kvm_release_pfn_clean(pfn);
 687                         return;
 688                 }
 689         }
 690
 691         /* Drop old ref and setup new one. */
 692         kvmppc_e500_ref_release(ref);
 693         kvmppc_e500_ref_setup(ref, gtlbe, pfn);
 694
 695         kvmppc_e500_setup_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, tsize, ref, gvaddr, stlbe);
 696 }
 697
 698 /* XXX only map the one-one case, for now use TLB0 */
 699 static int kvmppc_e500_tlb0_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 700                                 int esel,
 701                                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 702 {
 703         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 704         struct tlbe_ref *ref;
 705         int sesel = esel & (host_tlb_params[0].ways - 1);
 706         int sesel_base;
 707         gva_t ea;
 708
 709         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, 0, esel);
 710         ref = &vcpu_e500->gtlb_priv[0][esel].ref;
 711
 712         ea = get_tlb_eaddr(gtlbe);
 713         sesel_base = htlb0_set_base(ea);
 714
 715         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
 716                         get_tlb_raddr(gtlbe) >> PAGE_SHIFT,
 717                         gtlbe, 0, sesel_base + sesel, stlbe, ref);
 718
 719         return sesel;
 720 }
 721
 722 /* Caller must ensure that the specified guest TLB entry is safe to insert into
 723  * the shadow TLB. */
 724 /* XXX for both one-one and one-to-many , for now use TLB1 */
 725 static int kvmppc_e500_tlb1_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 726                 u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 727                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 728 {
 729         struct tlbe_ref *ref;
 730         unsigned int victim;
 731
 732         victim = vcpu_e500->host_tlb1_nv++;
 733
 734         if (unlikely(vcpu_e500->host_tlb1_nv >= tlb1_max_shadow_size()))
 735                 vcpu_e500->host_tlb1_nv = 0;
 736
 737         ref = &vcpu_e500->tlb_refs[1][victim];
 738         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, gvaddr, gfn, gtlbe, 1,
 739                                victim, stlbe, ref);
 740
 741         return victim;
 742 }
 743
 744 void kvmppc_mmu_msr_notify(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 old_msr)
 745 {
 746         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 747
 748         /* Recalc shadow pid since MSR changes */
 749         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 750 }
 751
 752 static inline int kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(
 753                                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 754                                 int tlbsel, int esel)
 755 {
 756         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe =
 757                 get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 758
 759         if (unlikely(get_tlb_iprot(gtlbe)))
 760                 return -1;
 761
 762         gtlbe->mas1 = 0;
 763
 764         return 0;
 765 }
 766
 767 int kvmppc_e500_emul_mt_mmucsr0(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, ulong value)
 768 {
 769         int esel;
 770
 771         if (value & MMUCSR0_TLB0FI)
 772                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[0].entries; esel++)
 773                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 0, esel);
 774         if (value & MMUCSR0_TLB1FI)
 775                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[1].entries; esel++)
 776                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, esel);
 777
 778         /* Invalidate all vcpu id mappings */
 779         kvmppc_e500_id_table_reset_all(vcpu_e500);
 780
 781         return EMULATE_DONE;
 782 }
 783
 784 int kvmppc_e500_emul_tlbivax(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
 785 {
 786         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 787         unsigned int ia;
 788         int esel, tlbsel;
 789         gva_t ea;
 790
 791         ea = ((ra) ? kvmppc_get_gpr(vcpu, ra) : 0) + kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
 792
 793         ia = (ea >> 2) & 0x1;
 794
 795         /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 796         tlbsel = (ea >> 3) & 0x1;
 797
 798         if (ia) {
 799                 /* invalidate all entries */
 800                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries;
 801                      esel++)
 802                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 803         } else {
 804                 ea &= 0xfffff000;
 805                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel,
 806                                 get_cur_pid(vcpu), -1);
 807                 if (esel >= 0)
 808                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 809         }
 810
 811         /* Invalidate all vcpu id mappings */
 812         kvmppc_e500_id_table_reset_all(vcpu_e500);
 813
 814         return EMULATE_DONE;
 815 }
 816
 817 int kvmppc_e500_emul_tlbre(struct kvm_vcpu *vcpu)
 818 {
 819         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 820         int tlbsel, esel;
 821         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 822
 823         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu_e500);
 824         esel = get_tlb_esel(vcpu_e500, tlbsel);
 825
 826         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 827         vcpu_e500->mas0 &= ~MAS0_NV(~0);
 828         vcpu_e500->mas0 |= MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 829         vcpu_e500->mas1 = gtlbe->mas1;
 830         vcpu_e500->mas2 = gtlbe->mas2;
 831         vcpu_e500->mas7_3 = gtlbe->mas7_3;
 832
 833         return EMULATE_DONE;
 834 }
 835
 836 int kvmppc_e500_emul_tlbsx(struct kvm_vcpu *vcpu, int rb)
 837 {
 838         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 839         int as = !!get_cur_sas(vcpu_e500);
 840         unsigned int pid = get_cur_spid(vcpu_e500);
 841         int esel, tlbsel;
 842         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe = NULL;
 843         gva_t ea;
 844
 845         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
 846
 847         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
 848                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel, pid, as);
 849                 if (esel >= 0) {
 850                         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 851                         break;
 852                 }
 853         }
 854
 855         if (gtlbe) {
 856                 esel &= vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].ways - 1;
 857
 858                 vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(esel)
 859                         | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 860                 vcpu_e500->mas1 = gtlbe->mas1;
 861                 vcpu_e500->mas2 = gtlbe->mas2;
 862                 vcpu_e500->mas7_3 = gtlbe->mas7_3;
 863         } else {
 864                 int victim;
 865
 866                 /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 867                 tlbsel = vcpu_e500->mas4 >> 28 & 0x1;
 868                 victim = (tlbsel == 0) ? gtlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
 869
 870                 vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
 871                         | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 872                 vcpu_e500->mas1 = (vcpu_e500->mas6 & MAS6_SPID0)
 873                         | (vcpu_e500->mas6 & (MAS6_SAS ? MAS1_TS : 0))
 874                         | (vcpu_e500->mas4 & MAS4_TSIZED(~0));
 875                 vcpu_e500->mas2 &= MAS2_EPN;
 876                 vcpu_e500->mas2 |= vcpu_e500->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK;
 877                 vcpu_e500->mas7_3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
 878         }
 879
 880         kvmppc_set_exit_type(vcpu, EMULATED_TLBSX_EXITS);
 881         return EMULATE_DONE;
 882 }
 883
 884 /* sesel is index into the set, not the whole array */
 885 static void write_stlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 886                         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 887                         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 888                         int stlbsel, int sesel)
 889 {
 890         int stid;
 891
 892         preempt_disable();
 893         stid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500, get_tlb_ts(gtlbe),
 894                                    get_tlb_tid(gtlbe),
 895                                    get_cur_pr(&vcpu_e500->vcpu), 0);
 896
 897         stlbe->mas1 |= MAS1_TID(stid);
 898         write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel, stlbe);
 899         preempt_enable();
 900 }
 901
 902 int kvmppc_e500_emul_tlbwe(struct kvm_vcpu *vcpu)
 903 {
 904         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 905         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 906         int tlbsel, esel;
 907
 908         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu_e500);
 909         esel = get_tlb_esel(vcpu_e500, tlbsel);
 910
 911         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 912
 913         if (get_tlb_v(gtlbe))
 914                 inval_gtlbe_on_host(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 915
 916         gtlbe->mas1 = vcpu_e500->mas1;
 917         gtlbe->mas2 = vcpu_e500->mas2;
 918         gtlbe->mas7_3 = vcpu_e500->mas7_3;
 919
 920         trace_kvm_gtlb_write(vcpu_e500->mas0, gtlbe->mas1, gtlbe->mas2,
 921                              (u32)gtlbe->mas7_3, (u32)(gtlbe->mas7_3 >> 32));
 922
 923         /* Invalidate shadow mappings for the about-to-be-clobbered TLBE. */
 924         if (tlbe_is_host_safe(vcpu, gtlbe)) {
 925                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry stlbe;
 926                 int stlbsel, sesel;
 927                 u64 eaddr;
 928                 u64 raddr;
 929
 930                 switch (tlbsel) {
 931                 case 0:
 932                         /* TLB0 */
 933                         gtlbe->mas1 &= ~MAS1_TSIZE(~0);
 934                         gtlbe->mas1 |= MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
 935
 936                         stlbsel = 0;
 937                         sesel = kvmppc_e500_tlb0_map(vcpu_e500, esel, &stlbe);
 938
 939                         break;
 940
 941                 case 1:
 942                         /* TLB1 */
 943                         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
 944                         raddr = get_tlb_raddr(gtlbe);
 945
 946                         /* Create a 4KB mapping on the host.
 947                          * If the guest wanted a large page,
 948                          * only the first 4KB is mapped here and the rest
 949                          * are mapped on the fly. */
 950                         stlbsel = 1;
 951                         sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr,
 952                                         raddr >> PAGE_SHIFT, gtlbe, &stlbe);
 953                         break;
 954
 955                 default:
 956                         BUG();
 957                 }
 958
 959                 write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, &stlbe, stlbsel, sesel);
 960         }
 961
 962         kvmppc_set_exit_type(vcpu, EMULATED_TLBWE_EXITS);
 963         return EMULATE_DONE;
 964 }
 965
 966 int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
 967 {
 968         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS);
 969
 970         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
 971 }
 972
 973 int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
 974 {
 975         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_DS);
 976
 977         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
 978 }
 979
 980 void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
 981 {
 982         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS);
 983
 984         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.pc, as);
 985 }
 986
 987 void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
 988 {
 989         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_DS);
 990
 991         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.fault_dear, as);
 992 }
 993
 994 gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int index,
 995                         gva_t eaddr)
 996 {
 997         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 998         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 999         u64 pgmask;
1000
1001         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel_of(index), esel_of(index));
1002         pgmask = get_tlb_bytes(gtlbe) - 1;
1003
1004         return get_tlb_raddr(gtlbe) | (eaddr & pgmask);
1005 }
1006
1007 void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu)
1008 {
1009 }
1010
1011 void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 eaddr, gpa_t gpaddr,
1012                         unsigned int index)
1013 {
1014         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1015         struct tlbe_priv *priv;
1016         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe, stlbe;
1017         int tlbsel = tlbsel_of(index);
1018         int esel = esel_of(index);
1019         int stlbsel, sesel;
1020
1021         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
1022
1023         switch (tlbsel) {
1024         case 0:
1025                 stlbsel = 0;
1026                 sesel = esel & (host_tlb_params[0].ways - 1);
1027                 priv = &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][esel];
1028
1029                 kvmppc_e500_setup_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, BOOK3E_PAGESZ_4K,
1030                                         &priv->ref, eaddr, &stlbe);
1031                 break;
1032
1033         case 1: {
1034                 gfn_t gfn = gpaddr >> PAGE_SHIFT;
1035
1036                 stlbsel = 1;
1037                 sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr, gfn,
1038                                              gtlbe, &stlbe);
1039                 break;
1040         }
1041
1042         default:
1043                 BUG();
1044                 break;
1045         }
1046
1047         write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, &stlbe, stlbsel, sesel);
1048 }
1049
1050 int kvmppc_e500_tlb_search(struct kvm_vcpu *vcpu,
1051                                 gva_t eaddr, unsigned int pid, int as)
1052 {
1053         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1054         int esel, tlbsel;
1055
1056         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
1057                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, eaddr, tlbsel, pid, as);
1058                 if (esel >= 0)
1059                         return index_of(tlbsel, esel);
1060         }
1061
1062         return -1;
1063 }
1064
1065 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid)
1066 {
1067         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1068
1069         if (vcpu->arch.pid != pid) {
1070                 vcpu_e500->pid[0] = vcpu->arch.pid = pid;
1071                 kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
1072         }
1073 }
1074
1075 void kvmppc_e500_tlb_setup(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1076 {
1077         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe;
1078
1079         /* Insert large initial mapping for guest. */
1080         tlbe = get_entry(vcpu_e500, 1, 0);
1081         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_256M);
1082         tlbe->mas2 = 0;
1083         tlbe->mas7_3 = E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
1084
1085         /* 4K map for serial output. Used by kernel wrapper. */
1086         tlbe = get_entry(vcpu_e500, 1, 1);
1087         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
1088         tlbe->mas2 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | MAS2_I | MAS2_G;
1089         tlbe->mas7_3 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
1090 }
1091
1092 static void free_gtlb(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1093 {
1094         int i;
1095
1096         clear_tlb_refs(vcpu_e500);
1097         kfree(vcpu_e500->gtlb_priv[0]);
1098         kfree(vcpu_e500->gtlb_priv[1]);
1099
1100         if (vcpu_e500->shared_tlb_pages) {
1101                 vfree((void *)(round_down((uintptr_t)vcpu_e500->gtlb_arch,
1102                                           PAGE_SIZE)));
1103
1104                 for (i = 0; i < vcpu_e500->num_shared_tlb_pages; i++) {
1105                         set_page_dirty_lock(vcpu_e500->shared_tlb_pages[i]);
1106                         put_page(vcpu_e500->shared_tlb_pages[i]);
1107                 }
1108
1109                 vcpu_e500->num_shared_tlb_pages = 0;
1110                 vcpu_e500->shared_tlb_pages = NULL;
1111         } else {
1112                 kfree(vcpu_e500->gtlb_arch);
1113         }
1114
1115         vcpu_e500->gtlb_arch = NULL;
1116 }
1117
1118 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
1119                               struct kvm_config_tlb *cfg)
1120 {
1121         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1122         struct kvm_book3e_206_tlb_params params;
1123         char *virt;
1124         struct page **pages;
1125         struct tlbe_priv *privs[2] = {};
1126         size_t array_len;
1127         u32 sets;
1128         int num_pages, ret, i;
1129
1130         if (cfg->mmu_type != KVM_MMU_FSL_BOOKE_NOHV)
1131                 return -EINVAL;
1132
1133         if (copy_from_user(&params, (void __user *)(uintptr_t)cfg->params,
1134                            sizeof(params)))
1135                 return -EFAULT;
1136
1137         if (params.tlb_sizes[1] > 64)
1138                 return -EINVAL;
1139         if (params.tlb_ways[1] != params.tlb_sizes[1])
1140                 return -EINVAL;
1141         if (params.tlb_sizes[2] != 0 || params.tlb_sizes[3] != 0)
1142                 return -EINVAL;
1143         if (params.tlb_ways[2] != 0 || params.tlb_ways[3] != 0)
1144                 return -EINVAL;
1145
1146         if (!is_power_of_2(params.tlb_ways[0]))
1147                 return -EINVAL;
1148
1149         sets = params.tlb_sizes[0] >> ilog2(params.tlb_ways[0]);
1150         if (!is_power_of_2(sets))
1151                 return -EINVAL;
1152
1153         array_len = params.tlb_sizes[0] + params.tlb_sizes[1];
1154         array_len *= sizeof(struct kvm_book3e_206_tlb_entry);
1155
1156         if (cfg->array_len < array_len)
1157                 return -EINVAL;
1158
1159         num_pages = DIV_ROUND_UP(cfg->array + array_len - 1, PAGE_SIZE) -
1160                     cfg->array / PAGE_SIZE;
1161         pages = kmalloc(sizeof(struct page *) * num_pages, GFP_KERNEL);
1162         if (!pages)
1163                 return -ENOMEM;
1164
1165         ret = get_user_pages_fast(cfg->array, num_pages, 1, pages);
1166         if (ret < 0)
1167                 goto err_pages;
1168
1169         if (ret != num_pages) {
1170                 num_pages = ret;
1171                 ret = -EFAULT;
1172                 goto err_put_page;
1173         }
1174
1175         virt = vmap(pages, num_pages, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
1176         if (!virt)
1177                 goto err_put_page;
1178
1179         privs[0] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_priv) * params.tlb_sizes[0],
1180                            GFP_KERNEL);
1181         privs[1] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_priv) * params.tlb_sizes[1],
1182                            GFP_KERNEL);
1183
1184         if (!privs[0] || !privs[1])
1185                 goto err_put_page;
1186
1187         free_gtlb(vcpu_e500);
1188
1189         vcpu_e500->gtlb_priv[0] = privs[0];
1190         vcpu_e500->gtlb_priv[1] = privs[1];
1191
1192         vcpu_e500->gtlb_arch = (struct kvm_book3e_206_tlb_entry *)
1193                 (virt + (cfg->array & (PAGE_SIZE - 1)));
1194
1195         vcpu_e500->gtlb_params[0].entries = params.tlb_sizes[0];
1196         vcpu_e500->gtlb_params[1].entries = params.tlb_sizes[1];
1197
1198         vcpu_e500->gtlb_offset[0] = 0;
1199         vcpu_e500->gtlb_offset[1] = params.tlb_sizes[0];
1200
1201         vcpu_e500->tlb0cfg = mfspr(SPRN_TLB0CFG) & ~0xfffUL;
1202         if (params.tlb_sizes[0] <= 2048)
1203                 vcpu_e500->tlb0cfg |= params.tlb_sizes[0];
1204
1205         vcpu_e500->tlb1cfg = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & ~0xfffUL;
1206         vcpu_e500->tlb1cfg |= params.tlb_sizes[1];
1207
1208         vcpu_e500->shared_tlb_pages = pages;
1209         vcpu_e500->num_shared_tlb_pages = num_pages;
1210
1211         vcpu_e500->gtlb_params[0].ways = params.tlb_ways[0];
1212         vcpu_e500->gtlb_params[0].sets = sets;
1213
1214         vcpu_e500->gtlb_params[1].ways = params.tlb_sizes[1];
1215         vcpu_e500->gtlb_params[1].sets = 1;
1216
1217         return 0;
1218
1219 err_put_page:
1220         kfree(privs[0]);
1221         kfree(privs[1]);
1222
1223         for (i = 0; i < num_pages; i++)
1224                 put_page(pages[i]);
1225
1226 err_pages:
1227         kfree(pages);
1228         return ret;
1229 }
1230
1231 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
1232                              struct kvm_dirty_tlb *dirty)
1233 {
1234         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1235
1236         clear_tlb_refs(vcpu_e500);
1237         return 0;
1238 }
1239
1240 int kvmppc_e500_tlb_init(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1241 {
1242         int entry_size = sizeof(struct kvm_book3e_206_tlb_entry);
1243         int entries = KVM_E500_TLB0_SIZE + KVM_E500_TLB1_SIZE;
1244
1245         host_tlb_params[0].entries = mfspr(SPRN_TLB0CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY;
1246         host_tlb_params[1].entries = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY;
1247
1248         /*
1249          * This should never happen on real e500 hardware, but is
1250          * architecturally possible -- e.g. in some weird nested
1251          * virtualization case.
1252          */
1253         if (host_tlb_params[0].entries == 0 ||
1254             host_tlb_params[1].entries == 0) {
1255                 pr_err("%s: need to know host tlb size\n", __func__);
1256                 return -ENODEV;
1257         }
1258
1259         host_tlb_params[0].ways = (mfspr(SPRN_TLB0CFG) & TLBnCFG_ASSOC) >>
1260                                   TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
1261         host_tlb_params[1].ways = host_tlb_params[1].entries;
1262
1263         if (!is_power_of_2(host_tlb_params[0].entries) ||
1264             !is_power_of_2(host_tlb_params[0].ways) ||
1265             host_tlb_params[0].entries < host_tlb_params[0].ways ||
1266             host_tlb_params[0].ways == 0) {
1267                 pr_err("%s: bad tlb0 host config: %u entries %u ways\n",
1268                        __func__, host_tlb_params[0].entries,
1269                        host_tlb_params[0].ways);
1270                 return -ENODEV;
1271         }
1272
1273         host_tlb_params[0].sets =
1274                 host_tlb_params[0].entries / host_tlb_params[0].ways;
1275         host_tlb_params[1].sets = 1;
1276
1277         vcpu_e500->gtlb_params[0].entries = KVM_E500_TLB0_SIZE;
1278         vcpu_e500->gtlb_params[1].entries = KVM_E500_TLB1_SIZE;
1279
1280         vcpu_e500->gtlb_params[0].ways = KVM_E500_TLB0_WAY_NUM;
1281         vcpu_e500->gtlb_params[0].sets =
1282                 KVM_E500_TLB0_SIZE / KVM_E500_TLB0_WAY_NUM;
1283
1284         vcpu_e500->gtlb_params[1].ways = KVM_E500_TLB1_SIZE;
1285         vcpu_e500->gtlb_params[1].sets = 1;
1286
1287         vcpu_e500->gtlb_arch = kmalloc(entries * entry_size, GFP_KERNEL);
1288         if (!vcpu_e500->gtlb_arch)
1289                 return -ENOMEM;
1290
1291         vcpu_e500->gtlb_offset[0] = 0;
1292         vcpu_e500->gtlb_offset[1] = KVM_E500_TLB0_SIZE;
1293
1294         vcpu_e500->tlb_refs[0] =
1295                 kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) * host_tlb_params[0].entries,
1296                         GFP_KERNEL);
1297         if (!vcpu_e500->tlb_refs[0])
1298                 goto err;
1299
1300         vcpu_e500->tlb_refs[1] =
1301                 kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) * host_tlb_params[1].entries,
1302                         GFP_KERNEL);
1303         if (!vcpu_e500->tlb_refs[1])
1304                 goto err;
1305
1306         vcpu_e500->gtlb_priv[0] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) *
1307                                           vcpu_e500->gtlb_params[0].entries,
1308                                           GFP_KERNEL);
1309         if (!vcpu_e500->gtlb_priv[0])
1310                 goto err;
1311
1312         vcpu_e500->gtlb_priv[1] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) *
1313                                           vcpu_e500->gtlb_params[1].entries,
1314                                           GFP_KERNEL);
1315         if (!vcpu_e500->gtlb_priv[1])
1316                 goto err;
1317
1318         if (kvmppc_e500_id_table_alloc(vcpu_e500) == NULL)
1319                 goto err;
1320
1321         /* Init TLB configuration register */
1322         vcpu_e500->tlb0cfg = mfspr(SPRN_TLB0CFG) & ~0xfffUL;
1323         vcpu_e500->tlb0cfg |= vcpu_e500->gtlb_params[0].entries;
1324         vcpu_e500->tlb1cfg = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & ~0xfffUL;
1325         vcpu_e500->tlb1cfg |= vcpu_e500->gtlb_params[1].entries;
1326
1327         return 0;
1328
1329 err:
1330         free_gtlb(vcpu_e500);
1331         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[0]);
1332         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[1]);
1333         return -1;
1334 }
1335
1336 void kvmppc_e500_tlb_uninit(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1337 {
1338         free_gtlb(vcpu_e500);
1339         kvmppc_e500_id_table_free(vcpu_e500);
1340
1341         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[0]);
1342         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[1]);
1343 }