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 <linux/hugetlb.h>
  28 #include <asm/kvm_ppc.h>
  29 #include <asm/kvm_e500.h>
  30
  31 #include "../mm/mmu_decl.h"
  32 #include "e500_tlb.h"
  33 #include "trace.h"
  34 #include "timing.h"
  35
  36 #define to_htlb1_esel(esel) (host_tlb_params[1].entries - (esel) - 1)
  37
  38 struct id {
  39         unsigned long val;
  40         struct id **pentry;
  41 };
  42
  43 #define NUM_TIDS 256
  44
  45 /*
  46  * This table provide mappings from:
  47  * (guestAS,guestTID,guestPR) --> ID of physical cpu
  48  * guestAS      [0..1]
  49  * guestTID     [0..255]
  50  * guestPR      [0..1]
  51  * ID           [1..255]
  52  * Each vcpu keeps one vcpu_id_table.
  53  */
  54 struct vcpu_id_table {
  55         struct id id[2][NUM_TIDS][2];
  56 };
  57
  58 /*
  59  * This table provide reversed mappings of vcpu_id_table:
  60  * ID --> address of vcpu_id_table item.
  61  * Each physical core has one pcpu_id_table.
  62  */
  63 struct pcpu_id_table {
  64         struct id *entry[NUM_TIDS];
  65 };
  66
  67 static DEFINE_PER_CPU(struct pcpu_id_table, pcpu_sids);
  68
  69 /* This variable keeps last used shadow ID on local core.
  70  * The valid range of shadow ID is [1..255] */
  71 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pcpu_last_used_sid);
  72
  73 static struct kvmppc_e500_tlb_params host_tlb_params[E500_TLB_NUM];
  74
  75 static struct kvm_book3e_206_tlb_entry *get_entry(
  76         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int tlbsel, int entry)
  77 {
  78         int offset = vcpu_e500->gtlb_offset[tlbsel];
  79         return &vcpu_e500->gtlb_arch[offset + entry];
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Allocate a free shadow id and setup a valid sid mapping in given entry.
  84  * A mapping is only valid when vcpu_id_table and pcpu_id_table are match.
  85  *
  86  * The caller must have preemption disabled, and keep it that way until
  87  * it has finished with the returned shadow id (either written into the
  88  * TLB or arch.shadow_pid, or discarded).
  89  */
  90 static inline int local_sid_setup_one(struct id *entry)
  91 {
  92         unsigned long sid;
  93         int ret = -1;
  94
  95         sid = ++(__get_cpu_var(pcpu_last_used_sid));
  96         if (sid < NUM_TIDS) {
  97                 __get_cpu_var(pcpu_sids).entry[sid] = entry;
  98                 entry->val = sid;
  99                 entry->pentry = &__get_cpu_var(pcpu_sids).entry[sid];
 100                 ret = sid;
 101         }
 102
 103         /*
 104          * If sid == NUM_TIDS, we've run out of sids.  We return -1, and
 105          * the caller will invalidate everything and start over.
 106          *
 107          * sid > NUM_TIDS indicates a race, which we disable preemption to
 108          * avoid.
 109          */
 110         WARN_ON(sid > NUM_TIDS);
 111
 112         return ret;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Check if given entry contain a valid shadow id mapping.
 117  * An ID mapping is considered valid only if
 118  * both vcpu and pcpu know this mapping.
 119  *
 120  * The caller must have preemption disabled, and keep it that way until
 121  * it has finished with the returned shadow id (either written into the
 122  * TLB or arch.shadow_pid, or discarded).
 123  */
 124 static inline int local_sid_lookup(struct id *entry)
 125 {
 126         if (entry && entry->val != 0 &&
 127             __get_cpu_var(pcpu_sids).entry[entry->val] == entry &&
 128             entry->pentry == &__get_cpu_var(pcpu_sids).entry[entry->val])
 129                 return entry->val;
 130         return -1;
 131 }
 132
 133 /* Invalidate all id mappings on local core -- call with preempt disabled */
 134 static inline void local_sid_destroy_all(void)
 135 {
 136         __get_cpu_var(pcpu_last_used_sid) = 0;
 137         memset(&__get_cpu_var(pcpu_sids), 0, sizeof(__get_cpu_var(pcpu_sids)));
 138 }
 139
 140 static void *kvmppc_e500_id_table_alloc(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 141 {
 142         vcpu_e500->idt = kzalloc(sizeof(struct vcpu_id_table), GFP_KERNEL);
 143         return vcpu_e500->idt;
 144 }
 145
 146 static void kvmppc_e500_id_table_free(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 147 {
 148         kfree(vcpu_e500->idt);
 149 }
 150
 151 /* Invalidate all mappings on vcpu */
 152 static void kvmppc_e500_id_table_reset_all(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 153 {
 154         memset(vcpu_e500->idt, 0, sizeof(struct vcpu_id_table));
 155
 156         /* Update shadow pid when mappings are changed */
 157         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 158 }
 159
 160 /* Invalidate one ID mapping on vcpu */
 161 static inline void kvmppc_e500_id_table_reset_one(
 162                                struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 163                                int as, int pid, int pr)
 164 {
 165         struct vcpu_id_table *idt = vcpu_e500->idt;
 166
 167         BUG_ON(as >= 2);
 168         BUG_ON(pid >= NUM_TIDS);
 169         BUG_ON(pr >= 2);
 170
 171         idt->id[as][pid][pr].val = 0;
 172         idt->id[as][pid][pr].pentry = NULL;
 173
 174         /* Update shadow pid when mappings are changed */
 175         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Map guest (vcpu,AS,ID,PR) to physical core shadow id.
 180  * This function first lookup if a valid mapping exists,
 181  * if not, then creates a new one.
 182  *
 183  * The caller must have preemption disabled, and keep it that way until
 184  * it has finished with the returned shadow id (either written into the
 185  * TLB or arch.shadow_pid, or discarded).
 186  */
 187 static unsigned int kvmppc_e500_get_sid(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 188                                         unsigned int as, unsigned int gid,
 189                                         unsigned int pr, int avoid_recursion)
 190 {
 191         struct vcpu_id_table *idt = vcpu_e500->idt;
 192         int sid;
 193
 194         BUG_ON(as >= 2);
 195         BUG_ON(gid >= NUM_TIDS);
 196         BUG_ON(pr >= 2);
 197
 198         sid = local_sid_lookup(&idt->id[as][gid][pr]);
 199
 200         while (sid <= 0) {
 201                 /* No mapping yet */
 202                 sid = local_sid_setup_one(&idt->id[as][gid][pr]);
 203                 if (sid <= 0) {
 204                         _tlbil_all();
 205                         local_sid_destroy_all();
 206                 }
 207
 208                 /* Update shadow pid when mappings are changed */
 209                 if (!avoid_recursion)
 210                         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 211         }
 212
 213         return sid;
 214 }
 215
 216 /* Map guest pid to shadow.
 217  * We use PID to keep shadow of current guest non-zero PID,
 218  * and use PID1 to keep shadow of guest zero PID.
 219  * So that guest tlbe with TID=0 can be accessed at any time */
 220 void kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 221 {
 222         preempt_disable();
 223         vcpu_e500->vcpu.arch.shadow_pid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500,
 224                         get_cur_as(&vcpu_e500->vcpu),
 225                         get_cur_pid(&vcpu_e500->vcpu),
 226                         get_cur_pr(&vcpu_e500->vcpu), 1);
 227         vcpu_e500->vcpu.arch.shadow_pid1 = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500,
 228                         get_cur_as(&vcpu_e500->vcpu), 0,
 229                         get_cur_pr(&vcpu_e500->vcpu), 1);
 230         preempt_enable();
 231 }
 232
 233 static inline unsigned int gtlb0_get_next_victim(
 234                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 235 {
 236         unsigned int victim;
 237
 238         victim = vcpu_e500->gtlb_nv[0]++;
 239         if (unlikely(vcpu_e500->gtlb_nv[0] >= vcpu_e500->gtlb_params[0].ways))
 240                 vcpu_e500->gtlb_nv[0] = 0;
 241
 242         return victim;
 243 }
 244
 245 static inline unsigned int tlb1_max_shadow_size(void)
 246 {
 247         /* reserve one entry for magic page */
 248         return host_tlb_params[1].entries - tlbcam_index - 1;
 249 }
 250
 251 static inline int tlbe_is_writable(struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe)
 252 {
 253         return tlbe->mas7_3 & (MAS3_SW|MAS3_UW);
 254 }
 255
 256 static inline u32 e500_shadow_mas3_attrib(u32 mas3, int usermode)
 257 {
 258         /* Mask off reserved bits. */
 259         mas3 &= MAS3_ATTRIB_MASK;
 260
 261         if (!usermode) {
 262                 /* Guest is in supervisor mode,
 263                  * so we need to translate guest
 264                  * supervisor permissions into user permissions. */
 265                 mas3 &= ~E500_TLB_USER_PERM_MASK;
 266                 mas3 |= (mas3 & E500_TLB_SUPER_PERM_MASK) << 1;
 267         }
 268
 269         return mas3 | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
 270 }
 271
 272 static inline u32 e500_shadow_mas2_attrib(u32 mas2, int usermode)
 273 {
 274 #ifdef CONFIG_SMP
 275         return (mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK) | MAS2_M;
 276 #else
 277         return mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK;
 278 #endif
 279 }
 280
 281 /*
 282  * writing shadow tlb entry to host TLB
 283  */
 284 static inline void __write_host_tlbe(struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 285                                      uint32_t mas0)
 286 {
 287         unsigned long flags;
 288
 289         local_irq_save(flags);
 290         mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
 291         mtspr(SPRN_MAS1, stlbe->mas1);
 292         mtspr(SPRN_MAS2, (unsigned long)stlbe->mas2);
 293         mtspr(SPRN_MAS3, (u32)stlbe->mas7_3);
 294         mtspr(SPRN_MAS7, (u32)(stlbe->mas7_3 >> 32));
 295         asm volatile("isync; tlbwe" : : : "memory");
 296         local_irq_restore(flags);
 297 }
 298
 299 /* esel is index into set, not whole array */
 300 static inline void write_host_tlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 301                 int tlbsel, int esel, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 302 {
 303         if (tlbsel == 0) {
 304                 int way = esel & (vcpu_e500->gtlb_params[0].ways - 1);
 305                 __write_host_tlbe(stlbe, MAS0_TLBSEL(0) | MAS0_ESEL(way));
 306         } else {
 307                 __write_host_tlbe(stlbe,
 308                                   MAS0_TLBSEL(1) |
 309                                   MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(esel)));
 310         }
 311         trace_kvm_stlb_write(index_of(tlbsel, esel), stlbe->mas1, stlbe->mas2,
 312                              (u32)stlbe->mas7_3, (u32)(stlbe->mas7_3 >> 32));
 313 }
 314
 315 void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu)
 316 {
 317         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 318         struct kvm_book3e_206_tlb_entry magic;
 319         ulong shared_page = ((ulong)vcpu->arch.shared) & PAGE_MASK;
 320         unsigned int stid;
 321         pfn_t pfn;
 322
 323         pfn = (pfn_t)virt_to_phys((void *)shared_page) >> PAGE_SHIFT;
 324         get_page(pfn_to_page(pfn));
 325
 326         preempt_disable();
 327         stid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500, 0, 0, 0, 0);
 328
 329         magic.mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TS | MAS1_TID(stid) |
 330                      MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
 331         magic.mas2 = vcpu->arch.magic_page_ea | MAS2_M;
 332         magic.mas7_3 = ((u64)pfn << PAGE_SHIFT) |
 333                        MAS3_SW | MAS3_SR | MAS3_UW | MAS3_UR;
 334
 335         __write_host_tlbe(&magic, MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(tlbcam_index));
 336         preempt_enable();
 337 }
 338
 339 void kvmppc_e500_tlb_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
 340 {
 341         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 342
 343         /* Shadow PID may be expired on local core */
 344         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 345 }
 346
 347 void kvmppc_e500_tlb_put(struct kvm_vcpu *vcpu)
 348 {
 349 }
 350
 351 static void inval_gtlbe_on_host(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 352                                 int tlbsel, int esel)
 353 {
 354         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe =
 355                 get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 356         struct vcpu_id_table *idt = vcpu_e500->idt;
 357         unsigned int pr, tid, ts, pid;
 358         u32 val, eaddr;
 359         unsigned long flags;
 360
 361         ts = get_tlb_ts(gtlbe);
 362         tid = get_tlb_tid(gtlbe);
 363
 364         preempt_disable();
 365
 366         /* One guest ID may be mapped to two shadow IDs */
 367         for (pr = 0; pr < 2; pr++) {
 368                 /*
 369                  * The shadow PID can have a valid mapping on at most one
 370                  * host CPU.  In the common case, it will be valid on this
 371                  * CPU, in which case (for TLB0) we do a local invalidation
 372                  * of the specific address.
 373                  *
 374                  * If the shadow PID is not valid on the current host CPU, or
 375                  * if we're invalidating a TLB1 entry, we invalidate the
 376                  * entire shadow PID.
 377                  */
 378                 if (tlbsel == 1 ||
 379                     (pid = local_sid_lookup(&idt->id[ts][tid][pr])) <= 0) {
 380                         kvmppc_e500_id_table_reset_one(vcpu_e500, ts, tid, pr);
 381                         continue;
 382                 }
 383
 384                 /*
 385                  * The guest is invalidating a TLB0 entry which is in a PID
 386                  * that has a valid shadow mapping on this host CPU.  We
 387                  * search host TLB0 to invalidate it's shadow TLB entry,
 388                  * similar to __tlbil_va except that we need to look in AS1.
 389                  */
 390                 val = (pid << MAS6_SPID_SHIFT) | MAS6_SAS;
 391                 eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
 392
 393                 local_irq_save(flags);
 394
 395                 mtspr(SPRN_MAS6, val);
 396                 asm volatile("tlbsx 0, %[eaddr]" : : [eaddr] "r" (eaddr));
 397                 val = mfspr(SPRN_MAS1);
 398                 if (val & MAS1_VALID) {
 399                         mtspr(SPRN_MAS1, val & ~MAS1_VALID);
 400                         asm volatile("tlbwe");
 401                 }
 402
 403                 local_irq_restore(flags);
 404         }
 405
 406         preempt_enable();
 407 }
 408
 409 static int tlb0_set_base(gva_t addr, int sets, int ways)
 410 {
 411         int set_base;
 412
 413         set_base = (addr >> PAGE_SHIFT) & (sets - 1);
 414         set_base *= ways;
 415
 416         return set_base;
 417 }
 418
 419 static int gtlb0_set_base(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, gva_t addr)
 420 {
 421         return tlb0_set_base(addr, vcpu_e500->gtlb_params[0].sets,
 422                              vcpu_e500->gtlb_params[0].ways);
 423 }
 424
 425 static int htlb0_set_base(gva_t addr)
 426 {
 427         return tlb0_set_base(addr, host_tlb_params[0].sets,
 428                              host_tlb_params[0].ways);
 429 }
 430
 431 static unsigned int get_tlb_esel(struct kvm_vcpu *vcpu, int tlbsel)
 432 {
 433         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 434         int esel = get_tlb_esel_bit(vcpu);
 435
 436         if (tlbsel == 0) {
 437                 esel &= vcpu_e500->gtlb_params[0].ways - 1;
 438                 esel += gtlb0_set_base(vcpu_e500, vcpu->arch.shared->mas2);
 439         } else {
 440                 esel &= vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries - 1;
 441         }
 442
 443         return esel;
 444 }
 445
 446 /* Search the guest TLB for a matching entry. */
 447 static int kvmppc_e500_tlb_index(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 448                 gva_t eaddr, int tlbsel, unsigned int pid, int as)
 449 {
 450         int size = vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries;
 451         unsigned int set_base, offset;
 452         int i;
 453
 454         if (tlbsel == 0) {
 455                 set_base = gtlb0_set_base(vcpu_e500, eaddr);
 456                 size = vcpu_e500->gtlb_params[0].ways;
 457         } else {
 458                 set_base = 0;
 459         }
 460
 461         offset = vcpu_e500->gtlb_offset[tlbsel];
 462
 463         for (i = 0; i < size; i++) {
 464                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe =
 465                         &vcpu_e500->gtlb_arch[offset + set_base + i];
 466                 unsigned int tid;
 467
 468                 if (eaddr < get_tlb_eaddr(tlbe))
 469                         continue;
 470
 471                 if (eaddr > get_tlb_end(tlbe))
 472                         continue;
 473
 474                 tid = get_tlb_tid(tlbe);
 475                 if (tid && (tid != pid))
 476                         continue;
 477
 478                 if (!get_tlb_v(tlbe))
 479                         continue;
 480
 481                 if (get_tlb_ts(tlbe) != as && as != -1)
 482                         continue;
 483
 484                 return set_base + i;
 485         }
 486
 487         return -1;
 488 }
 489
 490 static inline void kvmppc_e500_ref_setup(struct tlbe_ref *ref,
 491                                          struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 492                                          pfn_t pfn)
 493 {
 494         ref->pfn = pfn;
 495         ref->flags = E500_TLB_VALID;
 496
 497         if (tlbe_is_writable(gtlbe))
 498                 ref->flags |= E500_TLB_DIRTY;
 499 }
 500
 501 static inline void kvmppc_e500_ref_release(struct tlbe_ref *ref)
 502 {
 503         if (ref->flags & E500_TLB_VALID) {
 504                 if (ref->flags & E500_TLB_DIRTY)
 505                         kvm_release_pfn_dirty(ref->pfn);
 506                 else
 507                         kvm_release_pfn_clean(ref->pfn);
 508
 509                 ref->flags = 0;
 510         }
 511 }
 512
 513 static void clear_tlb_privs(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 514 {
 515         int tlbsel = 0;
 516         int i;
 517
 518         for (i = 0; i < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries; i++) {
 519                 struct tlbe_ref *ref =
 520                         &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][i].ref;
 521                 kvmppc_e500_ref_release(ref);
 522         }
 523 }
 524
 525 static void clear_tlb_refs(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 526 {
 527         int stlbsel = 1;
 528         int i;
 529
 530         kvmppc_e500_id_table_reset_all(vcpu_e500);
 531
 532         for (i = 0; i < host_tlb_params[stlbsel].entries; i++) {
 533                 struct tlbe_ref *ref =
 534                         &vcpu_e500->tlb_refs[stlbsel][i];
 535                 kvmppc_e500_ref_release(ref);
 536         }
 537
 538         clear_tlb_privs(vcpu_e500);
 539 }
 540
 541 static inline void kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu,
 542                 unsigned int eaddr, int as)
 543 {
 544         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 545         unsigned int victim, pidsel, tsized;
 546         int tlbsel;
 547
 548         /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 549         tlbsel = (vcpu->arch.shared->mas4 >> 28) & 0x1;
 550         victim = (tlbsel == 0) ? gtlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
 551         pidsel = (vcpu->arch.shared->mas4 >> 16) & 0xf;
 552         tsized = (vcpu->arch.shared->mas4 >> 7) & 0x1f;
 553
 554         vcpu->arch.shared->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
 555                 | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 556         vcpu->arch.shared->mas1 = MAS1_VALID | (as ? MAS1_TS : 0)
 557                 | MAS1_TID(vcpu_e500->pid[pidsel])
 558                 | MAS1_TSIZE(tsized);
 559         vcpu->arch.shared->mas2 = (eaddr & MAS2_EPN)
 560                 | (vcpu->arch.shared->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK);
 561         vcpu->arch.shared->mas7_3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
 562         vcpu->arch.shared->mas6 = (vcpu->arch.shared->mas6 & MAS6_SPID1)
 563                 | (get_cur_pid(vcpu) << 16)
 564                 | (as ? MAS6_SAS : 0);
 565 }
 566
 567 /* TID must be supplied by the caller */
 568 static inline void kvmppc_e500_setup_stlbe(
 569         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 570         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 571         int tsize, struct tlbe_ref *ref, u64 gvaddr,
 572         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 573 {
 574         pfn_t pfn = ref->pfn;
 575
 576         BUG_ON(!(ref->flags & E500_TLB_VALID));
 577
 578         /* Force TS=1 IPROT=0 for all guest mappings. */
 579         stlbe->mas1 = MAS1_TSIZE(tsize) | MAS1_TS | MAS1_VALID;
 580         stlbe->mas2 = (gvaddr & MAS2_EPN)
 581                 | e500_shadow_mas2_attrib(gtlbe->mas2,
 582                                 vcpu_e500->vcpu.arch.shared->msr & MSR_PR);
 583         stlbe->mas7_3 = ((u64)pfn << PAGE_SHIFT)
 584                 | e500_shadow_mas3_attrib(gtlbe->mas7_3,
 585                                 vcpu_e500->vcpu.arch.shared->msr & MSR_PR);
 586 }
 587
 588 /* sesel is an index into the entire array, not just the set */
 589 static inline void kvmppc_e500_shadow_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 590         u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 591         int tlbsel, int sesel, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 592         struct tlbe_ref *ref)
 593 {
 594         struct kvm_memory_slot *slot;
 595         unsigned long pfn, hva;
 596         int pfnmap = 0;
 597         int tsize = BOOK3E_PAGESZ_4K;
 598
 599         /*
 600          * Translate guest physical to true physical, acquiring
 601          * a page reference if it is normal, non-reserved memory.
 602          *
 603          * gfn_to_memslot() must succeed because otherwise we wouldn't
 604          * have gotten this far.  Eventually we should just pass the slot
 605          * pointer through from the first lookup.
 606          */
 607         slot = gfn_to_memslot(vcpu_e500->vcpu.kvm, gfn);
 608         hva = gfn_to_hva_memslot(slot, gfn);
 609
 610         if (tlbsel == 1) {
 611                 struct vm_area_struct *vma;
 612                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 613
 614                 vma = find_vma(current->mm, hva);
 615                 if (vma && hva >= vma->vm_start &&
 616                     (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
 617                         /*
 618                          * This VMA is a physically contiguous region (e.g.
 619                          * /dev/mem) that bypasses normal Linux page
 620                          * management.  Find the overlap between the
 621                          * vma and the memslot.
 622                          */
 623
 624                         unsigned long start, end;
 625                         unsigned long slot_start, slot_end;
 626
 627                         pfnmap = 1;
 628
 629                         start = vma->vm_pgoff;
 630                         end = start +
 631                               ((vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 632
 633                         pfn = start + ((hva - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 634
 635                         slot_start = pfn - (gfn - slot->base_gfn);
 636                         slot_end = slot_start + slot->npages;
 637
 638                         if (start < slot_start)
 639                                 start = slot_start;
 640                         if (end > slot_end)
 641                                 end = slot_end;
 642
 643                         tsize = (gtlbe->mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >>
 644                                 MAS1_TSIZE_SHIFT;
 645
 646                         /*
 647                          * e500 doesn't implement the lowest tsize bit,
 648                          * or 1K pages.
 649                          */
 650                         tsize = max(BOOK3E_PAGESZ_4K, tsize & ~1);
 651
 652                         /*
 653                          * Now find the largest tsize (up to what the guest
 654                          * requested) that will cover gfn, stay within the
 655                          * range, and for which gfn and pfn are mutually
 656                          * aligned.
 657                          */
 658
 659                         for (; tsize > BOOK3E_PAGESZ_4K; tsize -= 2) {
 660                                 unsigned long gfn_start, gfn_end, tsize_pages;
 661                                 tsize_pages = 1 << (tsize - 2);
 662
 663                                 gfn_start = gfn & ~(tsize_pages - 1);
 664                                 gfn_end = gfn_start + tsize_pages;
 665
 666                                 if (gfn_start + pfn - gfn < start)
 667                                         continue;
 668                                 if (gfn_end + pfn - gfn > end)
 669                                         continue;
 670                                 if ((gfn & (tsize_pages - 1)) !=
 671                                     (pfn & (tsize_pages - 1)))
 672                                         continue;
 673
 674                                 gvaddr &= ~((tsize_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
 675                                 pfn &= ~(tsize_pages - 1);
 676                                 break;
 677                         }
 678                 } else if (vma && hva >= vma->vm_start &&
 679                            (vma->vm_flags & VM_HUGETLB)) {
 680                         unsigned long psize = vma_kernel_pagesize(vma);
 681
 682                         tsize = (gtlbe->mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >>
 683                                 MAS1_TSIZE_SHIFT;
 684
 685                         /*
 686                          * Take the largest page size that satisfies both host
 687                          * and guest mapping
 688                          */
 689                         tsize = min(__ilog2(psize) - 10, tsize);
 690
 691                         /*
 692                          * e500 doesn't implement the lowest tsize bit,
 693                          * or 1K pages.
 694                          */
 695                         tsize = max(BOOK3E_PAGESZ_4K, tsize & ~1);
 696                 }
 697
 698                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 699         }
 700
 701         if (likely(!pfnmap)) {
 702                 unsigned long tsize_pages = 1 << (tsize + 10 - PAGE_SHIFT);
 703                 pfn = gfn_to_pfn_memslot(vcpu_e500->vcpu.kvm, slot, gfn);
 704                 if (is_error_pfn(pfn)) {
 705                         printk(KERN_ERR "Couldn't get real page for gfn %lx!\n",
 706                                         (long)gfn);
 707                         kvm_release_pfn_clean(pfn);
 708                         return;
 709                 }
 710
 711                 /* Align guest and physical address to page map boundaries */
 712                 pfn &= ~(tsize_pages - 1);
 713                 gvaddr &= ~((tsize_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
 714         }
 715
 716         /* Drop old ref and setup new one. */
 717         kvmppc_e500_ref_release(ref);
 718         kvmppc_e500_ref_setup(ref, gtlbe, pfn);
 719
 720         kvmppc_e500_setup_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, tsize, ref, gvaddr, stlbe);
 721 }
 722
 723 /* XXX only map the one-one case, for now use TLB0 */
 724 static int kvmppc_e500_tlb0_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 725                                 int esel,
 726                                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 727 {
 728         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 729         struct tlbe_ref *ref;
 730         int sesel = esel & (host_tlb_params[0].ways - 1);
 731         int sesel_base;
 732         gva_t ea;
 733
 734         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, 0, esel);
 735         ref = &vcpu_e500->gtlb_priv[0][esel].ref;
 736
 737         ea = get_tlb_eaddr(gtlbe);
 738         sesel_base = htlb0_set_base(ea);
 739
 740         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
 741                         get_tlb_raddr(gtlbe) >> PAGE_SHIFT,
 742                         gtlbe, 0, sesel_base + sesel, stlbe, ref);
 743
 744         return sesel;
 745 }
 746
 747 /* Caller must ensure that the specified guest TLB entry is safe to insert into
 748  * the shadow TLB. */
 749 /* XXX for both one-one and one-to-many , for now use TLB1 */
 750 static int kvmppc_e500_tlb1_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 751                 u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 752                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 753 {
 754         struct tlbe_ref *ref;
 755         unsigned int victim;
 756
 757         victim = vcpu_e500->host_tlb1_nv++;
 758
 759         if (unlikely(vcpu_e500->host_tlb1_nv >= tlb1_max_shadow_size()))
 760                 vcpu_e500->host_tlb1_nv = 0;
 761
 762         ref = &vcpu_e500->tlb_refs[1][victim];
 763         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, gvaddr, gfn, gtlbe, 1,
 764                                victim, stlbe, ref);
 765
 766         return victim;
 767 }
 768
 769 void kvmppc_mmu_msr_notify(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 old_msr)
 770 {
 771         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 772
 773         /* Recalc shadow pid since MSR changes */
 774         kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
 775 }
 776
 777 static inline int kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(
 778                                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 779                                 int tlbsel, int esel)
 780 {
 781         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe =
 782                 get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 783
 784         if (unlikely(get_tlb_iprot(gtlbe)))
 785                 return -1;
 786
 787         gtlbe->mas1 = 0;
 788
 789         return 0;
 790 }
 791
 792 int kvmppc_e500_emul_mt_mmucsr0(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, ulong value)
 793 {
 794         int esel;
 795
 796         if (value & MMUCSR0_TLB0FI)
 797                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[0].entries; esel++)
 798                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 0, esel);
 799         if (value & MMUCSR0_TLB1FI)
 800                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[1].entries; esel++)
 801                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, esel);
 802
 803         /* Invalidate all vcpu id mappings */
 804         kvmppc_e500_id_table_reset_all(vcpu_e500);
 805
 806         return EMULATE_DONE;
 807 }
 808
 809 int kvmppc_e500_emul_tlbivax(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
 810 {
 811         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 812         unsigned int ia;
 813         int esel, tlbsel;
 814         gva_t ea;
 815
 816         ea = ((ra) ? kvmppc_get_gpr(vcpu, ra) : 0) + kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
 817
 818         ia = (ea >> 2) & 0x1;
 819
 820         /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 821         tlbsel = (ea >> 3) & 0x1;
 822
 823         if (ia) {
 824                 /* invalidate all entries */
 825                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries;
 826                      esel++)
 827                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 828         } else {
 829                 ea &= 0xfffff000;
 830                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel,
 831                                 get_cur_pid(vcpu), -1);
 832                 if (esel >= 0)
 833                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 834         }
 835
 836         /* Invalidate all vcpu id mappings */
 837         kvmppc_e500_id_table_reset_all(vcpu_e500);
 838
 839         return EMULATE_DONE;
 840 }
 841
 842 int kvmppc_e500_emul_tlbre(struct kvm_vcpu *vcpu)
 843 {
 844         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 845         int tlbsel, esel;
 846         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 847
 848         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu);
 849         esel = get_tlb_esel(vcpu, tlbsel);
 850
 851         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 852         vcpu->arch.shared->mas0 &= ~MAS0_NV(~0);
 853         vcpu->arch.shared->mas0 |= MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 854         vcpu->arch.shared->mas1 = gtlbe->mas1;
 855         vcpu->arch.shared->mas2 = gtlbe->mas2;
 856         vcpu->arch.shared->mas7_3 = gtlbe->mas7_3;
 857
 858         return EMULATE_DONE;
 859 }
 860
 861 int kvmppc_e500_emul_tlbsx(struct kvm_vcpu *vcpu, int rb)
 862 {
 863         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 864         int as = !!get_cur_sas(vcpu);
 865         unsigned int pid = get_cur_spid(vcpu);
 866         int esel, tlbsel;
 867         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe = NULL;
 868         gva_t ea;
 869
 870         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
 871
 872         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
 873                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel, pid, as);
 874                 if (esel >= 0) {
 875                         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 876                         break;
 877                 }
 878         }
 879
 880         if (gtlbe) {
 881                 esel &= vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].ways - 1;
 882
 883                 vcpu->arch.shared->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(esel)
 884                         | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 885                 vcpu->arch.shared->mas1 = gtlbe->mas1;
 886                 vcpu->arch.shared->mas2 = gtlbe->mas2;
 887                 vcpu->arch.shared->mas7_3 = gtlbe->mas7_3;
 888         } else {
 889                 int victim;
 890
 891                 /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 892                 tlbsel = vcpu->arch.shared->mas4 >> 28 & 0x1;
 893                 victim = (tlbsel == 0) ? gtlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
 894
 895                 vcpu->arch.shared->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel)
 896                         | MAS0_ESEL(victim)
 897                         | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 898                 vcpu->arch.shared->mas1 =
 899                           (vcpu->arch.shared->mas6 & MAS6_SPID0)
 900                         | (vcpu->arch.shared->mas6 & (MAS6_SAS ? MAS1_TS : 0))
 901                         | (vcpu->arch.shared->mas4 & MAS4_TSIZED(~0));
 902                 vcpu->arch.shared->mas2 &= MAS2_EPN;
 903                 vcpu->arch.shared->mas2 |= vcpu->arch.shared->mas4 &
 904                                            MAS2_ATTRIB_MASK;
 905                 vcpu->arch.shared->mas7_3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 |
 906                                              MAS3_U2 | MAS3_U3;
 907         }
 908
 909         kvmppc_set_exit_type(vcpu, EMULATED_TLBSX_EXITS);
 910         return EMULATE_DONE;
 911 }
 912
 913 /* sesel is index into the set, not the whole array */
 914 static void write_stlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 915                         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 916                         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 917                         int stlbsel, int sesel)
 918 {
 919         int stid;
 920
 921         preempt_disable();
 922         stid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500, get_tlb_ts(gtlbe),
 923                                    get_tlb_tid(gtlbe),
 924                                    get_cur_pr(&vcpu_e500->vcpu), 0);
 925
 926         stlbe->mas1 |= MAS1_TID(stid);
 927         write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel, stlbe);
 928         preempt_enable();
 929 }
 930
 931 int kvmppc_e500_emul_tlbwe(struct kvm_vcpu *vcpu)
 932 {
 933         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 934         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 935         int tlbsel, esel;
 936
 937         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu);
 938         esel = get_tlb_esel(vcpu, tlbsel);
 939
 940         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 941
 942         if (get_tlb_v(gtlbe))
 943                 inval_gtlbe_on_host(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 944
 945         gtlbe->mas1 = vcpu->arch.shared->mas1;
 946         gtlbe->mas2 = vcpu->arch.shared->mas2;
 947         gtlbe->mas7_3 = vcpu->arch.shared->mas7_3;
 948
 949         trace_kvm_gtlb_write(vcpu->arch.shared->mas0, gtlbe->mas1, gtlbe->mas2,
 950                              (u32)gtlbe->mas7_3, (u32)(gtlbe->mas7_3 >> 32));
 951
 952         /* Invalidate shadow mappings for the about-to-be-clobbered TLBE. */
 953         if (tlbe_is_host_safe(vcpu, gtlbe)) {
 954                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry stlbe;
 955                 int stlbsel, sesel;
 956                 u64 eaddr;
 957                 u64 raddr;
 958
 959                 switch (tlbsel) {
 960                 case 0:
 961                         /* TLB0 */
 962                         gtlbe->mas1 &= ~MAS1_TSIZE(~0);
 963                         gtlbe->mas1 |= MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
 964
 965                         stlbsel = 0;
 966                         sesel = kvmppc_e500_tlb0_map(vcpu_e500, esel, &stlbe);
 967
 968                         break;
 969
 970                 case 1:
 971                         /* TLB1 */
 972                         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
 973                         raddr = get_tlb_raddr(gtlbe);
 974
 975                         /* Create a 4KB mapping on the host.
 976                          * If the guest wanted a large page,
 977                          * only the first 4KB is mapped here and the rest
 978                          * are mapped on the fly. */
 979                         stlbsel = 1;
 980                         sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr,
 981                                         raddr >> PAGE_SHIFT, gtlbe, &stlbe);
 982                         break;
 983
 984                 default:
 985                         BUG();
 986                 }
 987
 988                 write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, &stlbe, stlbsel, sesel);
 989         }
 990
 991         kvmppc_set_exit_type(vcpu, EMULATED_TLBWE_EXITS);
 992         return EMULATE_DONE;
 993 }
 994
 995 int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
 996 {
 997         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS);
 998
 999         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
1000 }
1001
1002 int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
1003 {
1004         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_DS);
1005
1006         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
1007 }
1008
1009 void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
1010 {
1011         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS);
1012
1013         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.pc, as);
1014 }
1015
1016 void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
1017 {
1018         unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_DS);
1019
1020         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.fault_dear, as);
1021 }
1022
1023 gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int index,
1024                         gva_t eaddr)
1025 {
1026         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1027         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
1028         u64 pgmask;
1029
1030         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel_of(index), esel_of(index));
1031         pgmask = get_tlb_bytes(gtlbe) - 1;
1032
1033         return get_tlb_raddr(gtlbe) | (eaddr & pgmask);
1034 }
1035
1036 void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu)
1037 {
1038 }
1039
1040 void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 eaddr, gpa_t gpaddr,
1041                         unsigned int index)
1042 {
1043         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1044         struct tlbe_priv *priv;
1045         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe, stlbe;
1046         int tlbsel = tlbsel_of(index);
1047         int esel = esel_of(index);
1048         int stlbsel, sesel;
1049
1050         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
1051
1052         switch (tlbsel) {
1053         case 0:
1054                 stlbsel = 0;
1055                 sesel = esel & (host_tlb_params[0].ways - 1);
1056                 priv = &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][esel];
1057
1058                 kvmppc_e500_setup_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, BOOK3E_PAGESZ_4K,
1059                                         &priv->ref, eaddr, &stlbe);
1060                 break;
1061
1062         case 1: {
1063                 gfn_t gfn = gpaddr >> PAGE_SHIFT;
1064
1065                 stlbsel = 1;
1066                 sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr, gfn,
1067                                              gtlbe, &stlbe);
1068                 break;
1069         }
1070
1071         default:
1072                 BUG();
1073                 break;
1074         }
1075
1076         write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, &stlbe, stlbsel, sesel);
1077 }
1078
1079 int kvmppc_e500_tlb_search(struct kvm_vcpu *vcpu,
1080                                 gva_t eaddr, unsigned int pid, int as)
1081 {
1082         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1083         int esel, tlbsel;
1084
1085         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
1086                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, eaddr, tlbsel, pid, as);
1087                 if (esel >= 0)
1088                         return index_of(tlbsel, esel);
1089         }
1090
1091         return -1;
1092 }
1093
1094 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid)
1095 {
1096         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1097
1098         if (vcpu->arch.pid != pid) {
1099                 vcpu_e500->pid[0] = vcpu->arch.pid = pid;
1100                 kvmppc_e500_recalc_shadow_pid(vcpu_e500);
1101         }
1102 }
1103
1104 void kvmppc_e500_tlb_setup(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1105 {
1106         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe;
1107
1108         /* Insert large initial mapping for guest. */
1109         tlbe = get_entry(vcpu_e500, 1, 0);
1110         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_256M);
1111         tlbe->mas2 = 0;
1112         tlbe->mas7_3 = E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
1113
1114         /* 4K map for serial output. Used by kernel wrapper. */
1115         tlbe = get_entry(vcpu_e500, 1, 1);
1116         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
1117         tlbe->mas2 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | MAS2_I | MAS2_G;
1118         tlbe->mas7_3 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
1119 }
1120
1121 static void free_gtlb(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1122 {
1123         int i;
1124
1125         clear_tlb_refs(vcpu_e500);
1126         kfree(vcpu_e500->gtlb_priv[0]);
1127         kfree(vcpu_e500->gtlb_priv[1]);
1128
1129         if (vcpu_e500->shared_tlb_pages) {
1130                 vfree((void *)(round_down((uintptr_t)vcpu_e500->gtlb_arch,
1131                                           PAGE_SIZE)));
1132
1133                 for (i = 0; i < vcpu_e500->num_shared_tlb_pages; i++) {
1134                         set_page_dirty_lock(vcpu_e500->shared_tlb_pages[i]);
1135                         put_page(vcpu_e500->shared_tlb_pages[i]);
1136                 }
1137
1138                 vcpu_e500->num_shared_tlb_pages = 0;
1139                 vcpu_e500->shared_tlb_pages = NULL;
1140         } else {
1141                 kfree(vcpu_e500->gtlb_arch);
1142         }
1143
1144         vcpu_e500->gtlb_arch = NULL;
1145 }
1146
1147 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
1148                               struct kvm_config_tlb *cfg)
1149 {
1150         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1151         struct kvm_book3e_206_tlb_params params;
1152         char *virt;
1153         struct page **pages;
1154         struct tlbe_priv *privs[2] = {};
1155         size_t array_len;
1156         u32 sets;
1157         int num_pages, ret, i;
1158
1159         if (cfg->mmu_type != KVM_MMU_FSL_BOOKE_NOHV)
1160                 return -EINVAL;
1161
1162         if (copy_from_user(&params, (void __user *)(uintptr_t)cfg->params,
1163                            sizeof(params)))
1164                 return -EFAULT;
1165
1166         if (params.tlb_sizes[1] > 64)
1167                 return -EINVAL;
1168         if (params.tlb_ways[1] != params.tlb_sizes[1])
1169                 return -EINVAL;
1170         if (params.tlb_sizes[2] != 0 || params.tlb_sizes[3] != 0)
1171                 return -EINVAL;
1172         if (params.tlb_ways[2] != 0 || params.tlb_ways[3] != 0)
1173                 return -EINVAL;
1174
1175         if (!is_power_of_2(params.tlb_ways[0]))
1176                 return -EINVAL;
1177
1178         sets = params.tlb_sizes[0] >> ilog2(params.tlb_ways[0]);
1179         if (!is_power_of_2(sets))
1180                 return -EINVAL;
1181
1182         array_len = params.tlb_sizes[0] + params.tlb_sizes[1];
1183         array_len *= sizeof(struct kvm_book3e_206_tlb_entry);
1184
1185         if (cfg->array_len < array_len)
1186                 return -EINVAL;
1187
1188         num_pages = DIV_ROUND_UP(cfg->array + array_len - 1, PAGE_SIZE) -
1189                     cfg->array / PAGE_SIZE;
1190         pages = kmalloc(sizeof(struct page *) * num_pages, GFP_KERNEL);
1191         if (!pages)
1192                 return -ENOMEM;
1193
1194         ret = get_user_pages_fast(cfg->array, num_pages, 1, pages);
1195         if (ret < 0)
1196                 goto err_pages;
1197
1198         if (ret != num_pages) {
1199                 num_pages = ret;
1200                 ret = -EFAULT;
1201                 goto err_put_page;
1202         }
1203
1204         virt = vmap(pages, num_pages, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
1205         if (!virt)
1206                 goto err_put_page;
1207
1208         privs[0] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_priv) * params.tlb_sizes[0],
1209                            GFP_KERNEL);
1210         privs[1] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_priv) * params.tlb_sizes[1],
1211                            GFP_KERNEL);
1212
1213         if (!privs[0] || !privs[1])
1214                 goto err_put_page;
1215
1216         free_gtlb(vcpu_e500);
1217
1218         vcpu_e500->gtlb_priv[0] = privs[0];
1219         vcpu_e500->gtlb_priv[1] = privs[1];
1220
1221         vcpu_e500->gtlb_arch = (struct kvm_book3e_206_tlb_entry *)
1222                 (virt + (cfg->array & (PAGE_SIZE - 1)));
1223
1224         vcpu_e500->gtlb_params[0].entries = params.tlb_sizes[0];
1225         vcpu_e500->gtlb_params[1].entries = params.tlb_sizes[1];
1226
1227         vcpu_e500->gtlb_offset[0] = 0;
1228         vcpu_e500->gtlb_offset[1] = params.tlb_sizes[0];
1229
1230         vcpu_e500->tlb0cfg &= ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
1231         if (params.tlb_sizes[0] <= 2048)
1232                 vcpu_e500->tlb0cfg |= params.tlb_sizes[0];
1233         vcpu_e500->tlb0cfg |= params.tlb_ways[0] << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
1234
1235         vcpu_e500->tlb1cfg &= ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
1236         vcpu_e500->tlb1cfg |= params.tlb_sizes[1];
1237         vcpu_e500->tlb1cfg |= params.tlb_ways[1] << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
1238
1239         vcpu_e500->shared_tlb_pages = pages;
1240         vcpu_e500->num_shared_tlb_pages = num_pages;
1241
1242         vcpu_e500->gtlb_params[0].ways = params.tlb_ways[0];
1243         vcpu_e500->gtlb_params[0].sets = sets;
1244
1245         vcpu_e500->gtlb_params[1].ways = params.tlb_sizes[1];
1246         vcpu_e500->gtlb_params[1].sets = 1;
1247
1248         return 0;
1249
1250 err_put_page:
1251         kfree(privs[0]);
1252         kfree(privs[1]);
1253
1254         for (i = 0; i < num_pages; i++)
1255                 put_page(pages[i]);
1256
1257 err_pages:
1258         kfree(pages);
1259         return ret;
1260 }
1261
1262 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
1263                              struct kvm_dirty_tlb *dirty)
1264 {
1265         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
1266
1267         clear_tlb_refs(vcpu_e500);
1268         return 0;
1269 }
1270
1271 int kvmppc_e500_tlb_init(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1272 {
1273         int entry_size = sizeof(struct kvm_book3e_206_tlb_entry);
1274         int entries = KVM_E500_TLB0_SIZE + KVM_E500_TLB1_SIZE;
1275
1276         host_tlb_params[0].entries = mfspr(SPRN_TLB0CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY;
1277         host_tlb_params[1].entries = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY;
1278
1279         /*
1280          * This should never happen on real e500 hardware, but is
1281          * architecturally possible -- e.g. in some weird nested
1282          * virtualization case.
1283          */
1284         if (host_tlb_params[0].entries == 0 ||
1285             host_tlb_params[1].entries == 0) {
1286                 pr_err("%s: need to know host tlb size\n", __func__);
1287                 return -ENODEV;
1288         }
1289
1290         host_tlb_params[0].ways = (mfspr(SPRN_TLB0CFG) & TLBnCFG_ASSOC) >>
1291                                   TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
1292         host_tlb_params[1].ways = host_tlb_params[1].entries;
1293
1294         if (!is_power_of_2(host_tlb_params[0].entries) ||
1295             !is_power_of_2(host_tlb_params[0].ways) ||
1296             host_tlb_params[0].entries < host_tlb_params[0].ways ||
1297             host_tlb_params[0].ways == 0) {
1298                 pr_err("%s: bad tlb0 host config: %u entries %u ways\n",
1299                        __func__, host_tlb_params[0].entries,
1300                        host_tlb_params[0].ways);
1301                 return -ENODEV;
1302         }
1303
1304         host_tlb_params[0].sets =
1305                 host_tlb_params[0].entries / host_tlb_params[0].ways;
1306         host_tlb_params[1].sets = 1;
1307
1308         vcpu_e500->gtlb_params[0].entries = KVM_E500_TLB0_SIZE;
1309         vcpu_e500->gtlb_params[1].entries = KVM_E500_TLB1_SIZE;
1310
1311         vcpu_e500->gtlb_params[0].ways = KVM_E500_TLB0_WAY_NUM;
1312         vcpu_e500->gtlb_params[0].sets =
1313                 KVM_E500_TLB0_SIZE / KVM_E500_TLB0_WAY_NUM;
1314
1315         vcpu_e500->gtlb_params[1].ways = KVM_E500_TLB1_SIZE;
1316         vcpu_e500->gtlb_params[1].sets = 1;
1317
1318         vcpu_e500->gtlb_arch = kmalloc(entries * entry_size, GFP_KERNEL);
1319         if (!vcpu_e500->gtlb_arch)
1320                 return -ENOMEM;
1321
1322         vcpu_e500->gtlb_offset[0] = 0;
1323         vcpu_e500->gtlb_offset[1] = KVM_E500_TLB0_SIZE;
1324
1325         vcpu_e500->tlb_refs[0] =
1326                 kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) * host_tlb_params[0].entries,
1327                         GFP_KERNEL);
1328         if (!vcpu_e500->tlb_refs[0])
1329                 goto err;
1330
1331         vcpu_e500->tlb_refs[1] =
1332                 kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) * host_tlb_params[1].entries,
1333                         GFP_KERNEL);
1334         if (!vcpu_e500->tlb_refs[1])
1335                 goto err;
1336
1337         vcpu_e500->gtlb_priv[0] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) *
1338                                           vcpu_e500->gtlb_params[0].entries,
1339                                           GFP_KERNEL);
1340         if (!vcpu_e500->gtlb_priv[0])
1341                 goto err;
1342
1343         vcpu_e500->gtlb_priv[1] = kzalloc(sizeof(struct tlbe_ref) *
1344                                           vcpu_e500->gtlb_params[1].entries,
1345                                           GFP_KERNEL);
1346         if (!vcpu_e500->gtlb_priv[1])
1347                 goto err;
1348
1349         if (kvmppc_e500_id_table_alloc(vcpu_e500) == NULL)
1350                 goto err;
1351
1352         /* Init TLB configuration register */
1353         vcpu_e500->tlb0cfg = mfspr(SPRN_TLB0CFG) &
1354                              ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
1355         vcpu_e500->tlb0cfg |= vcpu_e500->gtlb_params[0].entries;
1356         vcpu_e500->tlb0cfg |=
1357                 vcpu_e500->gtlb_params[0].ways << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
1358
1359         vcpu_e500->tlb1cfg = mfspr(SPRN_TLB1CFG) &
1360                              ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
1361         vcpu_e500->tlb0cfg |= vcpu_e500->gtlb_params[1].entries;
1362         vcpu_e500->tlb0cfg |=
1363                 vcpu_e500->gtlb_params[1].ways << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
1364
1365         return 0;
1366
1367 err:
1368         free_gtlb(vcpu_e500);
1369         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[0]);
1370         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[1]);
1371         return -1;
1372 }
1373
1374 void kvmppc_e500_tlb_uninit(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
1375 {
1376         free_gtlb(vcpu_e500);
1377         kvmppc_e500_id_table_free(vcpu_e500);
1378
1379         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[0]);
1380         kfree(vcpu_e500->tlb_refs[1]);
1381 }