Merge tag 'vfio-v6.2-rc1' of https://github.com/awilliam/linux-vfio
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / arm64 / kvm / mmu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
4  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
5  */
6
7 #include <linux/mman.h>
8 #include <linux/kvm_host.h>
9 #include <linux/io.h>
10 #include <linux/hugetlb.h>
11 #include <linux/sched/signal.h>
12 #include <trace/events/kvm.h>
13 #include <asm/pgalloc.h>
14 #include <asm/cacheflush.h>
15 #include <asm/kvm_arm.h>
16 #include <asm/kvm_mmu.h>
17 #include <asm/kvm_pgtable.h>
18 #include <asm/kvm_ras.h>
19 #include <asm/kvm_asm.h>
20 #include <asm/kvm_emulate.h>
21 #include <asm/virt.h>
22
23 #include "trace.h"
24
25 static struct kvm_pgtable *hyp_pgtable;
26 static DEFINE_MUTEX(kvm_hyp_pgd_mutex);
27
28 static unsigned long hyp_idmap_start;
29 static unsigned long hyp_idmap_end;
30 static phys_addr_t hyp_idmap_vector;
31
32 static unsigned long io_map_base;
33
34 static phys_addr_t stage2_range_addr_end(phys_addr_t addr, phys_addr_t end)
35 {
36         phys_addr_t size = kvm_granule_size(KVM_PGTABLE_MIN_BLOCK_LEVEL);
37         phys_addr_t boundary = ALIGN_DOWN(addr + size, size);
38
39         return (boundary - 1 < end - 1) ? boundary : end;
40 }
41
42 /*
43  * Release kvm_mmu_lock periodically if the memory region is large. Otherwise,
44  * we may see kernel panics with CONFIG_DETECT_HUNG_TASK,
45  * CONFIG_LOCKUP_DETECTOR, CONFIG_LOCKDEP. Additionally, holding the lock too
46  * long will also starve other vCPUs. We have to also make sure that the page
47  * tables are not freed while we released the lock.
48  */
49 static int stage2_apply_range(struct kvm *kvm, phys_addr_t addr,
50                               phys_addr_t end,
51                               int (*fn)(struct kvm_pgtable *, u64, u64),
52                               bool resched)
53 {
54         int ret;
55         u64 next;
56
57         do {
58                 struct kvm_pgtable *pgt = kvm->arch.mmu.pgt;
59                 if (!pgt)
60                         return -EINVAL;
61
62                 next = stage2_range_addr_end(addr, end);
63                 ret = fn(pgt, addr, next - addr);
64                 if (ret)
65                         break;
66
67                 if (resched && next != end)
68                         cond_resched_rwlock_write(&kvm->mmu_lock);
69         } while (addr = next, addr != end);
70
71         return ret;
72 }
73
74 #define stage2_apply_range_resched(kvm, addr, end, fn)                  \
75         stage2_apply_range(kvm, addr, end, fn, true)
76
77 static bool memslot_is_logging(struct kvm_memory_slot *memslot)
78 {
79         return memslot->dirty_bitmap && !(memslot->flags & KVM_MEM_READONLY);
80 }
81
82 /**
83  * kvm_flush_remote_tlbs() - flush all VM TLB entries for v7/8
84  * @kvm:        pointer to kvm structure.
85  *
86  * Interface to HYP function to flush all VM TLB entries
87  */
88 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm)
89 {
90         ++kvm->stat.generic.remote_tlb_flush_requests;
91         kvm_call_hyp(__kvm_tlb_flush_vmid, &kvm->arch.mmu);
92 }
93
94 static bool kvm_is_device_pfn(unsigned long pfn)
95 {
96         return !pfn_is_map_memory(pfn);
97 }
98
99 static void *stage2_memcache_zalloc_page(void *arg)
100 {
101         struct kvm_mmu_memory_cache *mc = arg;
102         void *virt;
103
104         /* Allocated with __GFP_ZERO, so no need to zero */
105         virt = kvm_mmu_memory_cache_alloc(mc);
106         if (virt)
107                 kvm_account_pgtable_pages(virt, 1);
108         return virt;
109 }
110
111 static void *kvm_host_zalloc_pages_exact(size_t size)
112 {
113         return alloc_pages_exact(size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
114 }
115
116 static void *kvm_s2_zalloc_pages_exact(size_t size)
117 {
118         void *virt = kvm_host_zalloc_pages_exact(size);
119
120         if (virt)
121                 kvm_account_pgtable_pages(virt, (size >> PAGE_SHIFT));
122         return virt;
123 }
124
125 static void kvm_s2_free_pages_exact(void *virt, size_t size)
126 {
127         kvm_account_pgtable_pages(virt, -(size >> PAGE_SHIFT));
128         free_pages_exact(virt, size);
129 }
130
131 static struct kvm_pgtable_mm_ops kvm_s2_mm_ops;
132
133 static void stage2_free_removed_table_rcu_cb(struct rcu_head *head)
134 {
135         struct page *page = container_of(head, struct page, rcu_head);
136         void *pgtable = page_to_virt(page);
137         u32 level = page_private(page);
138
139         kvm_pgtable_stage2_free_removed(&kvm_s2_mm_ops, pgtable, level);
140 }
141
142 static void stage2_free_removed_table(void *addr, u32 level)
143 {
144         struct page *page = virt_to_page(addr);
145
146         set_page_private(page, (unsigned long)level);
147         call_rcu(&page->rcu_head, stage2_free_removed_table_rcu_cb);
148 }
149
150 static void kvm_host_get_page(void *addr)
151 {
152         get_page(virt_to_page(addr));
153 }
154
155 static void kvm_host_put_page(void *addr)
156 {
157         put_page(virt_to_page(addr));
158 }
159
160 static void kvm_s2_put_page(void *addr)
161 {
162         struct page *p = virt_to_page(addr);
163         /* Dropping last refcount, the page will be freed */
164         if (page_count(p) == 1)
165                 kvm_account_pgtable_pages(addr, -1);
166         put_page(p);
167 }
168
169 static int kvm_host_page_count(void *addr)
170 {
171         return page_count(virt_to_page(addr));
172 }
173
174 static phys_addr_t kvm_host_pa(void *addr)
175 {
176         return __pa(addr);
177 }
178
179 static void *kvm_host_va(phys_addr_t phys)
180 {
181         return __va(phys);
182 }
183
184 static void clean_dcache_guest_page(void *va, size_t size)
185 {
186         __clean_dcache_guest_page(va, size);
187 }
188
189 static void invalidate_icache_guest_page(void *va, size_t size)
190 {
191         __invalidate_icache_guest_page(va, size);
192 }
193
194 /*
195  * Unmapping vs dcache management:
196  *
197  * If a guest maps certain memory pages as uncached, all writes will
198  * bypass the data cache and go directly to RAM.  However, the CPUs
199  * can still speculate reads (not writes) and fill cache lines with
200  * data.
201  *
202  * Those cache lines will be *clean* cache lines though, so a
203  * clean+invalidate operation is equivalent to an invalidate
204  * operation, because no cache lines are marked dirty.
205  *
206  * Those clean cache lines could be filled prior to an uncached write
207  * by the guest, and the cache coherent IO subsystem would therefore
208  * end up writing old data to disk.
209  *
210  * This is why right after unmapping a page/section and invalidating
211  * the corresponding TLBs, we flush to make sure the IO subsystem will
212  * never hit in the cache.
213  *
214  * This is all avoided on systems that have ARM64_HAS_STAGE2_FWB, as
215  * we then fully enforce cacheability of RAM, no matter what the guest
216  * does.
217  */
218 /**
219  * unmap_stage2_range -- Clear stage2 page table entries to unmap a range
220  * @mmu:   The KVM stage-2 MMU pointer
221  * @start: The intermediate physical base address of the range to unmap
222  * @size:  The size of the area to unmap
223  * @may_block: Whether or not we are permitted to block
224  *
225  * Clear a range of stage-2 mappings, lowering the various ref-counts.  Must
226  * be called while holding mmu_lock (unless for freeing the stage2 pgd before
227  * destroying the VM), otherwise another faulting VCPU may come in and mess
228  * with things behind our backs.
229  */
230 static void __unmap_stage2_range(struct kvm_s2_mmu *mmu, phys_addr_t start, u64 size,
231                                  bool may_block)
232 {
233         struct kvm *kvm = kvm_s2_mmu_to_kvm(mmu);
234         phys_addr_t end = start + size;
235
236         lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
237         WARN_ON(size & ~PAGE_MASK);
238         WARN_ON(stage2_apply_range(kvm, start, end, kvm_pgtable_stage2_unmap,
239                                    may_block));
240 }
241
242 static void unmap_stage2_range(struct kvm_s2_mmu *mmu, phys_addr_t start, u64 size)
243 {
244         __unmap_stage2_range(mmu, start, size, true);
245 }
246
247 static void stage2_flush_memslot(struct kvm *kvm,
248                                  struct kvm_memory_slot *memslot)
249 {
250         phys_addr_t addr = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
251         phys_addr_t end = addr + PAGE_SIZE * memslot->npages;
252
253         stage2_apply_range_resched(kvm, addr, end, kvm_pgtable_stage2_flush);
254 }
255
256 /**
257  * stage2_flush_vm - Invalidate cache for pages mapped in stage 2
258  * @kvm: The struct kvm pointer
259  *
260  * Go through the stage 2 page tables and invalidate any cache lines
261  * backing memory already mapped to the VM.
262  */
263 static void stage2_flush_vm(struct kvm *kvm)
264 {
265         struct kvm_memslots *slots;
266         struct kvm_memory_slot *memslot;
267         int idx, bkt;
268
269         idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
270         write_lock(&kvm->mmu_lock);
271
272         slots = kvm_memslots(kvm);
273         kvm_for_each_memslot(memslot, bkt, slots)
274                 stage2_flush_memslot(kvm, memslot);
275
276         write_unlock(&kvm->mmu_lock);
277         srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
278 }
279
280 /**
281  * free_hyp_pgds - free Hyp-mode page tables
282  */
283 void free_hyp_pgds(void)
284 {
285         mutex_lock(&kvm_hyp_pgd_mutex);
286         if (hyp_pgtable) {
287                 kvm_pgtable_hyp_destroy(hyp_pgtable);
288                 kfree(hyp_pgtable);
289                 hyp_pgtable = NULL;
290         }
291         mutex_unlock(&kvm_hyp_pgd_mutex);
292 }
293
294 static bool kvm_host_owns_hyp_mappings(void)
295 {
296         if (is_kernel_in_hyp_mode())
297                 return false;
298
299         if (static_branch_likely(&kvm_protected_mode_initialized))
300                 return false;
301
302         /*
303          * This can happen at boot time when __create_hyp_mappings() is called
304          * after the hyp protection has been enabled, but the static key has
305          * not been flipped yet.
306          */
307         if (!hyp_pgtable && is_protected_kvm_enabled())
308                 return false;
309
310         WARN_ON(!hyp_pgtable);
311
312         return true;
313 }
314
315 int __create_hyp_mappings(unsigned long start, unsigned long size,
316                           unsigned long phys, enum kvm_pgtable_prot prot)
317 {
318         int err;
319
320         if (WARN_ON(!kvm_host_owns_hyp_mappings()))
321                 return -EINVAL;
322
323         mutex_lock(&kvm_hyp_pgd_mutex);
324         err = kvm_pgtable_hyp_map(hyp_pgtable, start, size, phys, prot);
325         mutex_unlock(&kvm_hyp_pgd_mutex);
326
327         return err;
328 }
329
330 static phys_addr_t kvm_kaddr_to_phys(void *kaddr)
331 {
332         if (!is_vmalloc_addr(kaddr)) {
333                 BUG_ON(!virt_addr_valid(kaddr));
334                 return __pa(kaddr);
335         } else {
336                 return page_to_phys(vmalloc_to_page(kaddr)) +
337                        offset_in_page(kaddr);
338         }
339 }
340
341 struct hyp_shared_pfn {
342         u64 pfn;
343         int count;
344         struct rb_node node;
345 };
346
347 static DEFINE_MUTEX(hyp_shared_pfns_lock);
348 static struct rb_root hyp_shared_pfns = RB_ROOT;
349
350 static struct hyp_shared_pfn *find_shared_pfn(u64 pfn, struct rb_node ***node,
351                                               struct rb_node **parent)
352 {
353         struct hyp_shared_pfn *this;
354
355         *node = &hyp_shared_pfns.rb_node;
356         *parent = NULL;
357         while (**node) {
358                 this = container_of(**node, struct hyp_shared_pfn, node);
359                 *parent = **node;
360                 if (this->pfn < pfn)
361                         *node = &((**node)->rb_left);
362                 else if (this->pfn > pfn)
363                         *node = &((**node)->rb_right);
364                 else
365                         return this;
366         }
367
368         return NULL;
369 }
370
371 static int share_pfn_hyp(u64 pfn)
372 {
373         struct rb_node **node, *parent;
374         struct hyp_shared_pfn *this;
375         int ret = 0;
376
377         mutex_lock(&hyp_shared_pfns_lock);
378         this = find_shared_pfn(pfn, &node, &parent);
379         if (this) {
380                 this->count++;
381                 goto unlock;
382         }
383
384         this = kzalloc(sizeof(*this), GFP_KERNEL);
385         if (!this) {
386                 ret = -ENOMEM;
387                 goto unlock;
388         }
389
390         this->pfn = pfn;
391         this->count = 1;
392         rb_link_node(&this->node, parent, node);
393         rb_insert_color(&this->node, &hyp_shared_pfns);
394         ret = kvm_call_hyp_nvhe(__pkvm_host_share_hyp, pfn, 1);
395 unlock:
396         mutex_unlock(&hyp_shared_pfns_lock);
397
398         return ret;
399 }
400
401 static int unshare_pfn_hyp(u64 pfn)
402 {
403         struct rb_node **node, *parent;
404         struct hyp_shared_pfn *this;
405         int ret = 0;
406
407         mutex_lock(&hyp_shared_pfns_lock);
408         this = find_shared_pfn(pfn, &node, &parent);
409         if (WARN_ON(!this)) {
410                 ret = -ENOENT;
411                 goto unlock;
412         }
413
414         this->count--;
415         if (this->count)
416                 goto unlock;
417
418         rb_erase(&this->node, &hyp_shared_pfns);
419         kfree(this);
420         ret = kvm_call_hyp_nvhe(__pkvm_host_unshare_hyp, pfn, 1);
421 unlock:
422         mutex_unlock(&hyp_shared_pfns_lock);
423
424         return ret;
425 }
426
427 int kvm_share_hyp(void *from, void *to)
428 {
429         phys_addr_t start, end, cur;
430         u64 pfn;
431         int ret;
432
433         if (is_kernel_in_hyp_mode())
434                 return 0;
435
436         /*
437          * The share hcall maps things in the 'fixed-offset' region of the hyp
438          * VA space, so we can only share physically contiguous data-structures
439          * for now.
440          */
441         if (is_vmalloc_or_module_addr(from) || is_vmalloc_or_module_addr(to))
442                 return -EINVAL;
443
444         if (kvm_host_owns_hyp_mappings())
445                 return create_hyp_mappings(from, to, PAGE_HYP);
446
447         start = ALIGN_DOWN(__pa(from), PAGE_SIZE);
448         end = PAGE_ALIGN(__pa(to));
449         for (cur = start; cur < end; cur += PAGE_SIZE) {
450                 pfn = __phys_to_pfn(cur);
451                 ret = share_pfn_hyp(pfn);
452                 if (ret)
453                         return ret;
454         }
455
456         return 0;
457 }
458
459 void kvm_unshare_hyp(void *from, void *to)
460 {
461         phys_addr_t start, end, cur;
462         u64 pfn;
463
464         if (is_kernel_in_hyp_mode() || kvm_host_owns_hyp_mappings() || !from)
465                 return;
466
467         start = ALIGN_DOWN(__pa(from), PAGE_SIZE);
468         end = PAGE_ALIGN(__pa(to));
469         for (cur = start; cur < end; cur += PAGE_SIZE) {
470                 pfn = __phys_to_pfn(cur);
471                 WARN_ON(unshare_pfn_hyp(pfn));
472         }
473 }
474
475 /**
476  * create_hyp_mappings - duplicate a kernel virtual address range in Hyp mode
477  * @from:       The virtual kernel start address of the range
478  * @to:         The virtual kernel end address of the range (exclusive)
479  * @prot:       The protection to be applied to this range
480  *
481  * The same virtual address as the kernel virtual address is also used
482  * in Hyp-mode mapping (modulo HYP_PAGE_OFFSET) to the same underlying
483  * physical pages.
484  */
485 int create_hyp_mappings(void *from, void *to, enum kvm_pgtable_prot prot)
486 {
487         phys_addr_t phys_addr;
488         unsigned long virt_addr;
489         unsigned long start = kern_hyp_va((unsigned long)from);
490         unsigned long end = kern_hyp_va((unsigned long)to);
491
492         if (is_kernel_in_hyp_mode())
493                 return 0;
494
495         if (!kvm_host_owns_hyp_mappings())
496                 return -EPERM;
497
498         start = start & PAGE_MASK;
499         end = PAGE_ALIGN(end);
500
501         for (virt_addr = start; virt_addr < end; virt_addr += PAGE_SIZE) {
502                 int err;
503
504                 phys_addr = kvm_kaddr_to_phys(from + virt_addr - start);
505                 err = __create_hyp_mappings(virt_addr, PAGE_SIZE, phys_addr,
506                                             prot);
507                 if (err)
508                         return err;
509         }
510
511         return 0;
512 }
513
514
515 /**
516  * hyp_alloc_private_va_range - Allocates a private VA range.
517  * @size:       The size of the VA range to reserve.
518  * @haddr:      The hypervisor virtual start address of the allocation.
519  *
520  * The private virtual address (VA) range is allocated below io_map_base
521  * and aligned based on the order of @size.
522  *
523  * Return: 0 on success or negative error code on failure.
524  */
525 int hyp_alloc_private_va_range(size_t size, unsigned long *haddr)
526 {
527         unsigned long base;
528         int ret = 0;
529
530         mutex_lock(&kvm_hyp_pgd_mutex);
531
532         /*
533          * This assumes that we have enough space below the idmap
534          * page to allocate our VAs. If not, the check below will
535          * kick. A potential alternative would be to detect that
536          * overflow and switch to an allocation above the idmap.
537          *
538          * The allocated size is always a multiple of PAGE_SIZE.
539          */
540         base = io_map_base - PAGE_ALIGN(size);
541
542         /* Align the allocation based on the order of its size */
543         base = ALIGN_DOWN(base, PAGE_SIZE << get_order(size));
544
545         /*
546          * Verify that BIT(VA_BITS - 1) hasn't been flipped by
547          * allocating the new area, as it would indicate we've
548          * overflowed the idmap/IO address range.
549          */
550         if ((base ^ io_map_base) & BIT(VA_BITS - 1))
551                 ret = -ENOMEM;
552         else
553                 *haddr = io_map_base = base;
554
555         mutex_unlock(&kvm_hyp_pgd_mutex);
556
557         return ret;
558 }
559
560 static int __create_hyp_private_mapping(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
561                                         unsigned long *haddr,
562                                         enum kvm_pgtable_prot prot)
563 {
564         unsigned long addr;
565         int ret = 0;
566
567         if (!kvm_host_owns_hyp_mappings()) {
568                 addr = kvm_call_hyp_nvhe(__pkvm_create_private_mapping,
569                                          phys_addr, size, prot);
570                 if (IS_ERR_VALUE(addr))
571                         return addr;
572                 *haddr = addr;
573
574                 return 0;
575         }
576
577         size = PAGE_ALIGN(size + offset_in_page(phys_addr));
578         ret = hyp_alloc_private_va_range(size, &addr);
579         if (ret)
580                 return ret;
581
582         ret = __create_hyp_mappings(addr, size, phys_addr, prot);
583         if (ret)
584                 return ret;
585
586         *haddr = addr + offset_in_page(phys_addr);
587         return ret;
588 }
589
590 /**
591  * create_hyp_io_mappings - Map IO into both kernel and HYP
592  * @phys_addr:  The physical start address which gets mapped
593  * @size:       Size of the region being mapped
594  * @kaddr:      Kernel VA for this mapping
595  * @haddr:      HYP VA for this mapping
596  */
597 int create_hyp_io_mappings(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
598                            void __iomem **kaddr,
599                            void __iomem **haddr)
600 {
601         unsigned long addr;
602         int ret;
603
604         if (is_protected_kvm_enabled())
605                 return -EPERM;
606
607         *kaddr = ioremap(phys_addr, size);
608         if (!*kaddr)
609                 return -ENOMEM;
610
611         if (is_kernel_in_hyp_mode()) {
612                 *haddr = *kaddr;
613                 return 0;
614         }
615
616         ret = __create_hyp_private_mapping(phys_addr, size,
617                                            &addr, PAGE_HYP_DEVICE);
618         if (ret) {
619                 iounmap(*kaddr);
620                 *kaddr = NULL;
621                 *haddr = NULL;
622                 return ret;
623         }
624
625         *haddr = (void __iomem *)addr;
626         return 0;
627 }
628
629 /**
630  * create_hyp_exec_mappings - Map an executable range into HYP
631  * @phys_addr:  The physical start address which gets mapped
632  * @size:       Size of the region being mapped
633  * @haddr:      HYP VA for this mapping
634  */
635 int create_hyp_exec_mappings(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
636                              void **haddr)
637 {
638         unsigned long addr;
639         int ret;
640
641         BUG_ON(is_kernel_in_hyp_mode());
642
643         ret = __create_hyp_private_mapping(phys_addr, size,
644                                            &addr, PAGE_HYP_EXEC);
645         if (ret) {
646                 *haddr = NULL;
647                 return ret;
648         }
649
650         *haddr = (void *)addr;
651         return 0;
652 }
653
654 static struct kvm_pgtable_mm_ops kvm_user_mm_ops = {
655         /* We shouldn't need any other callback to walk the PT */
656         .phys_to_virt           = kvm_host_va,
657 };
658
659 static int get_user_mapping_size(struct kvm *kvm, u64 addr)
660 {
661         struct kvm_pgtable pgt = {
662                 .pgd            = (kvm_pteref_t)kvm->mm->pgd,
663                 .ia_bits        = vabits_actual,
664                 .start_level    = (KVM_PGTABLE_MAX_LEVELS -
665                                    CONFIG_PGTABLE_LEVELS),
666                 .mm_ops         = &kvm_user_mm_ops,
667         };
668         kvm_pte_t pte = 0;      /* Keep GCC quiet... */
669         u32 level = ~0;
670         int ret;
671
672         ret = kvm_pgtable_get_leaf(&pgt, addr, &pte, &level);
673         VM_BUG_ON(ret);
674         VM_BUG_ON(level >= KVM_PGTABLE_MAX_LEVELS);
675         VM_BUG_ON(!(pte & PTE_VALID));
676
677         return BIT(ARM64_HW_PGTABLE_LEVEL_SHIFT(level));
678 }
679
680 static struct kvm_pgtable_mm_ops kvm_s2_mm_ops = {
681         .zalloc_page            = stage2_memcache_zalloc_page,
682         .zalloc_pages_exact     = kvm_s2_zalloc_pages_exact,
683         .free_pages_exact       = kvm_s2_free_pages_exact,
684         .free_removed_table     = stage2_free_removed_table,
685         .get_page               = kvm_host_get_page,
686         .put_page               = kvm_s2_put_page,
687         .page_count             = kvm_host_page_count,
688         .phys_to_virt           = kvm_host_va,
689         .virt_to_phys           = kvm_host_pa,
690         .dcache_clean_inval_poc = clean_dcache_guest_page,
691         .icache_inval_pou       = invalidate_icache_guest_page,
692 };
693
694 /**
695  * kvm_init_stage2_mmu - Initialise a S2 MMU structure
696  * @kvm:        The pointer to the KVM structure
697  * @mmu:        The pointer to the s2 MMU structure
698  * @type:       The machine type of the virtual machine
699  *
700  * Allocates only the stage-2 HW PGD level table(s).
701  * Note we don't need locking here as this is only called when the VM is
702  * created, which can only be done once.
703  */
704 int kvm_init_stage2_mmu(struct kvm *kvm, struct kvm_s2_mmu *mmu, unsigned long type)
705 {
706         u32 kvm_ipa_limit = get_kvm_ipa_limit();
707         int cpu, err;
708         struct kvm_pgtable *pgt;
709         u64 mmfr0, mmfr1;
710         u32 phys_shift;
711
712         if (type & ~KVM_VM_TYPE_ARM_IPA_SIZE_MASK)
713                 return -EINVAL;
714
715         phys_shift = KVM_VM_TYPE_ARM_IPA_SIZE(type);
716         if (is_protected_kvm_enabled()) {
717                 phys_shift = kvm_ipa_limit;
718         } else if (phys_shift) {
719                 if (phys_shift > kvm_ipa_limit ||
720                     phys_shift < ARM64_MIN_PARANGE_BITS)
721                         return -EINVAL;
722         } else {
723                 phys_shift = KVM_PHYS_SHIFT;
724                 if (phys_shift > kvm_ipa_limit) {
725                         pr_warn_once("%s using unsupported default IPA limit, upgrade your VMM\n",
726                                      current->comm);
727                         return -EINVAL;
728                 }
729         }
730
731         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
732         mmfr1 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR1_EL1);
733         kvm->arch.vtcr = kvm_get_vtcr(mmfr0, mmfr1, phys_shift);
734
735         if (mmu->pgt != NULL) {
736                 kvm_err("kvm_arch already initialized?\n");
737                 return -EINVAL;
738         }
739
740         pgt = kzalloc(sizeof(*pgt), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
741         if (!pgt)
742                 return -ENOMEM;
743
744         mmu->arch = &kvm->arch;
745         err = kvm_pgtable_stage2_init(pgt, mmu, &kvm_s2_mm_ops);
746         if (err)
747                 goto out_free_pgtable;
748
749         mmu->last_vcpu_ran = alloc_percpu(typeof(*mmu->last_vcpu_ran));
750         if (!mmu->last_vcpu_ran) {
751                 err = -ENOMEM;
752                 goto out_destroy_pgtable;
753         }
754
755         for_each_possible_cpu(cpu)
756                 *per_cpu_ptr(mmu->last_vcpu_ran, cpu) = -1;
757
758         mmu->pgt = pgt;
759         mmu->pgd_phys = __pa(pgt->pgd);
760         return 0;
761
762 out_destroy_pgtable:
763         kvm_pgtable_stage2_destroy(pgt);
764 out_free_pgtable:
765         kfree(pgt);
766         return err;
767 }
768
769 static void stage2_unmap_memslot(struct kvm *kvm,
770                                  struct kvm_memory_slot *memslot)
771 {
772         hva_t hva = memslot->userspace_addr;
773         phys_addr_t addr = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
774         phys_addr_t size = PAGE_SIZE * memslot->npages;
775         hva_t reg_end = hva + size;
776
777         /*
778          * A memory region could potentially cover multiple VMAs, and any holes
779          * between them, so iterate over all of them to find out if we should
780          * unmap any of them.
781          *
782          *     +--------------------------------------------+
783          * +---------------+----------------+   +----------------+
784          * |   : VMA 1     |      VMA 2     |   |    VMA 3  :    |
785          * +---------------+----------------+   +----------------+
786          *     |               memory region                |
787          *     +--------------------------------------------+
788          */
789         do {
790                 struct vm_area_struct *vma;
791                 hva_t vm_start, vm_end;
792
793                 vma = find_vma_intersection(current->mm, hva, reg_end);
794                 if (!vma)
795                         break;
796
797                 /*
798                  * Take the intersection of this VMA with the memory region
799                  */
800                 vm_start = max(hva, vma->vm_start);
801                 vm_end = min(reg_end, vma->vm_end);
802
803                 if (!(vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
804                         gpa_t gpa = addr + (vm_start - memslot->userspace_addr);
805                         unmap_stage2_range(&kvm->arch.mmu, gpa, vm_end - vm_start);
806                 }
807                 hva = vm_end;
808         } while (hva < reg_end);
809 }
810
811 /**
812  * stage2_unmap_vm - Unmap Stage-2 RAM mappings
813  * @kvm: The struct kvm pointer
814  *
815  * Go through the memregions and unmap any regular RAM
816  * backing memory already mapped to the VM.
817  */
818 void stage2_unmap_vm(struct kvm *kvm)
819 {
820         struct kvm_memslots *slots;
821         struct kvm_memory_slot *memslot;
822         int idx, bkt;
823
824         idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
825         mmap_read_lock(current->mm);
826         write_lock(&kvm->mmu_lock);
827
828         slots = kvm_memslots(kvm);
829         kvm_for_each_memslot(memslot, bkt, slots)
830                 stage2_unmap_memslot(kvm, memslot);
831
832         write_unlock(&kvm->mmu_lock);
833         mmap_read_unlock(current->mm);
834         srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
835 }
836
837 void kvm_free_stage2_pgd(struct kvm_s2_mmu *mmu)
838 {
839         struct kvm *kvm = kvm_s2_mmu_to_kvm(mmu);
840         struct kvm_pgtable *pgt = NULL;
841
842         write_lock(&kvm->mmu_lock);
843         pgt = mmu->pgt;
844         if (pgt) {
845                 mmu->pgd_phys = 0;
846                 mmu->pgt = NULL;
847                 free_percpu(mmu->last_vcpu_ran);
848         }
849         write_unlock(&kvm->mmu_lock);
850
851         if (pgt) {
852                 kvm_pgtable_stage2_destroy(pgt);
853                 kfree(pgt);
854         }
855 }
856
857 static void hyp_mc_free_fn(void *addr, void *unused)
858 {
859         free_page((unsigned long)addr);
860 }
861
862 static void *hyp_mc_alloc_fn(void *unused)
863 {
864         return (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
865 }
866
867 void free_hyp_memcache(struct kvm_hyp_memcache *mc)
868 {
869         if (is_protected_kvm_enabled())
870                 __free_hyp_memcache(mc, hyp_mc_free_fn,
871                                     kvm_host_va, NULL);
872 }
873
874 int topup_hyp_memcache(struct kvm_hyp_memcache *mc, unsigned long min_pages)
875 {
876         if (!is_protected_kvm_enabled())
877                 return 0;
878
879         return __topup_hyp_memcache(mc, min_pages, hyp_mc_alloc_fn,
880                                     kvm_host_pa, NULL);
881 }
882
883 /**
884  * kvm_phys_addr_ioremap - map a device range to guest IPA
885  *
886  * @kvm:        The KVM pointer
887  * @guest_ipa:  The IPA at which to insert the mapping
888  * @pa:         The physical address of the device
889  * @size:       The size of the mapping
890  * @writable:   Whether or not to create a writable mapping
891  */
892 int kvm_phys_addr_ioremap(struct kvm *kvm, phys_addr_t guest_ipa,
893                           phys_addr_t pa, unsigned long size, bool writable)
894 {
895         phys_addr_t addr;
896         int ret = 0;
897         struct kvm_mmu_memory_cache cache = { .gfp_zero = __GFP_ZERO };
898         struct kvm_pgtable *pgt = kvm->arch.mmu.pgt;
899         enum kvm_pgtable_prot prot = KVM_PGTABLE_PROT_DEVICE |
900                                      KVM_PGTABLE_PROT_R |
901                                      (writable ? KVM_PGTABLE_PROT_W : 0);
902
903         if (is_protected_kvm_enabled())
904                 return -EPERM;
905
906         size += offset_in_page(guest_ipa);
907         guest_ipa &= PAGE_MASK;
908
909         for (addr = guest_ipa; addr < guest_ipa + size; addr += PAGE_SIZE) {
910                 ret = kvm_mmu_topup_memory_cache(&cache,
911                                                  kvm_mmu_cache_min_pages(kvm));
912                 if (ret)
913                         break;
914
915                 write_lock(&kvm->mmu_lock);
916                 ret = kvm_pgtable_stage2_map(pgt, addr, PAGE_SIZE, pa, prot,
917                                              &cache, 0);
918                 write_unlock(&kvm->mmu_lock);
919                 if (ret)
920                         break;
921
922                 pa += PAGE_SIZE;
923         }
924
925         kvm_mmu_free_memory_cache(&cache);
926         return ret;
927 }
928
929 /**
930  * stage2_wp_range() - write protect stage2 memory region range
931  * @mmu:        The KVM stage-2 MMU pointer
932  * @addr:       Start address of range
933  * @end:        End address of range
934  */
935 static void stage2_wp_range(struct kvm_s2_mmu *mmu, phys_addr_t addr, phys_addr_t end)
936 {
937         struct kvm *kvm = kvm_s2_mmu_to_kvm(mmu);
938         stage2_apply_range_resched(kvm, addr, end, kvm_pgtable_stage2_wrprotect);
939 }
940
941 /**
942  * kvm_mmu_wp_memory_region() - write protect stage 2 entries for memory slot
943  * @kvm:        The KVM pointer
944  * @slot:       The memory slot to write protect
945  *
946  * Called to start logging dirty pages after memory region
947  * KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES operation is called. After this function returns
948  * all present PUD, PMD and PTEs are write protected in the memory region.
949  * Afterwards read of dirty page log can be called.
950  *
951  * Acquires kvm_mmu_lock. Called with kvm->slots_lock mutex acquired,
952  * serializing operations for VM memory regions.
953  */
954 static void kvm_mmu_wp_memory_region(struct kvm *kvm, int slot)
955 {
956         struct kvm_memslots *slots = kvm_memslots(kvm);
957         struct kvm_memory_slot *memslot = id_to_memslot(slots, slot);
958         phys_addr_t start, end;
959
960         if (WARN_ON_ONCE(!memslot))
961                 return;
962
963         start = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
964         end = (memslot->base_gfn + memslot->npages) << PAGE_SHIFT;
965
966         write_lock(&kvm->mmu_lock);
967         stage2_wp_range(&kvm->arch.mmu, start, end);
968         write_unlock(&kvm->mmu_lock);
969         kvm_flush_remote_tlbs(kvm);
970 }
971
972 /**
973  * kvm_mmu_write_protect_pt_masked() - write protect dirty pages
974  * @kvm:        The KVM pointer
975  * @slot:       The memory slot associated with mask
976  * @gfn_offset: The gfn offset in memory slot
977  * @mask:       The mask of dirty pages at offset 'gfn_offset' in this memory
978  *              slot to be write protected
979  *
980  * Walks bits set in mask write protects the associated pte's. Caller must
981  * acquire kvm_mmu_lock.
982  */
983 static void kvm_mmu_write_protect_pt_masked(struct kvm *kvm,
984                 struct kvm_memory_slot *slot,
985                 gfn_t gfn_offset, unsigned long mask)
986 {
987         phys_addr_t base_gfn = slot->base_gfn + gfn_offset;
988         phys_addr_t start = (base_gfn +  __ffs(mask)) << PAGE_SHIFT;
989         phys_addr_t end = (base_gfn + __fls(mask) + 1) << PAGE_SHIFT;
990
991         stage2_wp_range(&kvm->arch.mmu, start, end);
992 }
993
994 /*
995  * kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked - enable dirty logging for selected
996  * dirty pages.
997  *
998  * It calls kvm_mmu_write_protect_pt_masked to write protect selected pages to
999  * enable dirty logging for them.
1000  */
1001 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1002                 struct kvm_memory_slot *slot,
1003                 gfn_t gfn_offset, unsigned long mask)
1004 {
1005         kvm_mmu_write_protect_pt_masked(kvm, slot, gfn_offset, mask);
1006 }
1007
1008 static void kvm_send_hwpoison_signal(unsigned long address, short lsb)
1009 {
1010         send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb, current);
1011 }
1012
1013 static bool fault_supports_stage2_huge_mapping(struct kvm_memory_slot *memslot,
1014                                                unsigned long hva,
1015                                                unsigned long map_size)
1016 {
1017         gpa_t gpa_start;
1018         hva_t uaddr_start, uaddr_end;
1019         size_t size;
1020
1021         /* The memslot and the VMA are guaranteed to be aligned to PAGE_SIZE */
1022         if (map_size == PAGE_SIZE)
1023                 return true;
1024
1025         size = memslot->npages * PAGE_SIZE;
1026
1027         gpa_start = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
1028
1029         uaddr_start = memslot->userspace_addr;
1030         uaddr_end = uaddr_start + size;
1031
1032         /*
1033          * Pages belonging to memslots that don't have the same alignment
1034          * within a PMD/PUD for userspace and IPA cannot be mapped with stage-2
1035          * PMD/PUD entries, because we'll end up mapping the wrong pages.
1036          *
1037          * Consider a layout like the following:
1038          *
1039          *    memslot->userspace_addr:
1040          *    +-----+--------------------+--------------------+---+
1041          *    |abcde|fgh  Stage-1 block  |    Stage-1 block tv|xyz|
1042          *    +-----+--------------------+--------------------+---+
1043          *
1044          *    memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT:
1045          *      +---+--------------------+--------------------+-----+
1046          *      |abc|def  Stage-2 block  |    Stage-2 block   |tvxyz|
1047          *      +---+--------------------+--------------------+-----+
1048          *
1049          * If we create those stage-2 blocks, we'll end up with this incorrect
1050          * mapping:
1051          *   d -> f
1052          *   e -> g
1053          *   f -> h
1054          */
1055         if ((gpa_start & (map_size - 1)) != (uaddr_start & (map_size - 1)))
1056                 return false;
1057
1058         /*
1059          * Next, let's make sure we're not trying to map anything not covered
1060          * by the memslot. This means we have to prohibit block size mappings
1061          * for the beginning and end of a non-block aligned and non-block sized
1062          * memory slot (illustrated by the head and tail parts of the
1063          * userspace view above containing pages 'abcde' and 'xyz',
1064          * respectively).
1065          *
1066          * Note that it doesn't matter if we do the check using the
1067          * userspace_addr or the base_gfn, as both are equally aligned (per
1068          * the check above) and equally sized.
1069          */
1070         return (hva & ~(map_size - 1)) >= uaddr_start &&
1071                (hva & ~(map_size - 1)) + map_size <= uaddr_end;
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Check if the given hva is backed by a transparent huge page (THP) and
1076  * whether it can be mapped using block mapping in stage2. If so, adjust
1077  * the stage2 PFN and IPA accordingly. Only PMD_SIZE THPs are currently
1078  * supported. This will need to be updated to support other THP sizes.
1079  *
1080  * Returns the size of the mapping.
1081  */
1082 static unsigned long
1083 transparent_hugepage_adjust(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
1084                             unsigned long hva, kvm_pfn_t *pfnp,
1085                             phys_addr_t *ipap)
1086 {
1087         kvm_pfn_t pfn = *pfnp;
1088
1089         /*
1090          * Make sure the adjustment is done only for THP pages. Also make
1091          * sure that the HVA and IPA are sufficiently aligned and that the
1092          * block map is contained within the memslot.
1093          */
1094         if (fault_supports_stage2_huge_mapping(memslot, hva, PMD_SIZE) &&
1095             get_user_mapping_size(kvm, hva) >= PMD_SIZE) {
1096                 /*
1097                  * The address we faulted on is backed by a transparent huge
1098                  * page.  However, because we map the compound huge page and
1099                  * not the individual tail page, we need to transfer the
1100                  * refcount to the head page.  We have to be careful that the
1101                  * THP doesn't start to split while we are adjusting the
1102                  * refcounts.
1103                  *
1104                  * We are sure this doesn't happen, because mmu_invalidate_retry
1105                  * was successful and we are holding the mmu_lock, so if this
1106                  * THP is trying to split, it will be blocked in the mmu
1107                  * notifier before touching any of the pages, specifically
1108                  * before being able to call __split_huge_page_refcount().
1109                  *
1110                  * We can therefore safely transfer the refcount from PG_tail
1111                  * to PG_head and switch the pfn from a tail page to the head
1112                  * page accordingly.
1113                  */
1114                 *ipap &= PMD_MASK;
1115                 kvm_release_pfn_clean(pfn);
1116                 pfn &= ~(PTRS_PER_PMD - 1);
1117                 get_page(pfn_to_page(pfn));
1118                 *pfnp = pfn;
1119
1120                 return PMD_SIZE;
1121         }
1122
1123         /* Use page mapping if we cannot use block mapping. */
1124         return PAGE_SIZE;
1125 }
1126
1127 static int get_vma_page_shift(struct vm_area_struct *vma, unsigned long hva)
1128 {
1129         unsigned long pa;
1130
1131         if (is_vm_hugetlb_page(vma) && !(vma->vm_flags & VM_PFNMAP))
1132                 return huge_page_shift(hstate_vma(vma));
1133
1134         if (!(vma->vm_flags & VM_PFNMAP))
1135                 return PAGE_SHIFT;
1136
1137         VM_BUG_ON(is_vm_hugetlb_page(vma));
1138
1139         pa = (vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (hva - vma->vm_start);
1140
1141 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1142         if ((hva & (PUD_SIZE - 1)) == (pa & (PUD_SIZE - 1)) &&
1143             ALIGN_DOWN(hva, PUD_SIZE) >= vma->vm_start &&
1144             ALIGN(hva, PUD_SIZE) <= vma->vm_end)
1145                 return PUD_SHIFT;
1146 #endif
1147
1148         if ((hva & (PMD_SIZE - 1)) == (pa & (PMD_SIZE - 1)) &&
1149             ALIGN_DOWN(hva, PMD_SIZE) >= vma->vm_start &&
1150             ALIGN(hva, PMD_SIZE) <= vma->vm_end)
1151                 return PMD_SHIFT;
1152
1153         return PAGE_SHIFT;
1154 }
1155
1156 /*
1157  * The page will be mapped in stage 2 as Normal Cacheable, so the VM will be
1158  * able to see the page's tags and therefore they must be initialised first. If
1159  * PG_mte_tagged is set, tags have already been initialised.
1160  *
1161  * The race in the test/set of the PG_mte_tagged flag is handled by:
1162  * - preventing VM_SHARED mappings in a memslot with MTE preventing two VMs
1163  *   racing to santise the same page
1164  * - mmap_lock protects between a VM faulting a page in and the VMM performing
1165  *   an mprotect() to add VM_MTE
1166  */
1167 static void sanitise_mte_tags(struct kvm *kvm, kvm_pfn_t pfn,
1168                               unsigned long size)
1169 {
1170         unsigned long i, nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1171         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1172
1173         if (!kvm_has_mte(kvm))
1174                 return;
1175
1176         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++) {
1177                 if (try_page_mte_tagging(page)) {
1178                         mte_clear_page_tags(page_address(page));
1179                         set_page_mte_tagged(page);
1180                 }
1181         }
1182 }
1183
1184 static bool kvm_vma_mte_allowed(struct vm_area_struct *vma)
1185 {
1186         return vma->vm_flags & VM_MTE_ALLOWED;
1187 }
1188
1189 static int user_mem_abort(struct kvm_vcpu *vcpu, phys_addr_t fault_ipa,
1190                           struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long hva,
1191                           unsigned long fault_status)
1192 {
1193         int ret = 0;
1194         bool write_fault, writable, force_pte = false;
1195         bool exec_fault;
1196         bool device = false;
1197         unsigned long mmu_seq;
1198         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
1199         struct kvm_mmu_memory_cache *memcache = &vcpu->arch.mmu_page_cache;
1200         struct vm_area_struct *vma;
1201         short vma_shift;
1202         gfn_t gfn;
1203         kvm_pfn_t pfn;
1204         bool logging_active = memslot_is_logging(memslot);
1205         unsigned long fault_level = kvm_vcpu_trap_get_fault_level(vcpu);
1206         unsigned long vma_pagesize, fault_granule;
1207         enum kvm_pgtable_prot prot = KVM_PGTABLE_PROT_R;
1208         struct kvm_pgtable *pgt;
1209
1210         fault_granule = 1UL << ARM64_HW_PGTABLE_LEVEL_SHIFT(fault_level);
1211         write_fault = kvm_is_write_fault(vcpu);
1212         exec_fault = kvm_vcpu_trap_is_exec_fault(vcpu);
1213         VM_BUG_ON(write_fault && exec_fault);
1214
1215         if (fault_status == FSC_PERM && !write_fault && !exec_fault) {
1216                 kvm_err("Unexpected L2 read permission error\n");
1217                 return -EFAULT;
1218         }
1219
1220         /*
1221          * Let's check if we will get back a huge page backed by hugetlbfs, or
1222          * get block mapping for device MMIO region.
1223          */
1224         mmap_read_lock(current->mm);
1225         vma = vma_lookup(current->mm, hva);
1226         if (unlikely(!vma)) {
1227                 kvm_err("Failed to find VMA for hva 0x%lx\n", hva);
1228                 mmap_read_unlock(current->mm);
1229                 return -EFAULT;
1230         }
1231
1232         /*
1233          * logging_active is guaranteed to never be true for VM_PFNMAP
1234          * memslots.
1235          */
1236         if (logging_active) {
1237                 force_pte = true;
1238                 vma_shift = PAGE_SHIFT;
1239         } else {
1240                 vma_shift = get_vma_page_shift(vma, hva);
1241         }
1242
1243         switch (vma_shift) {
1244 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1245         case PUD_SHIFT:
1246                 if (fault_supports_stage2_huge_mapping(memslot, hva, PUD_SIZE))
1247                         break;
1248                 fallthrough;
1249 #endif
1250         case CONT_PMD_SHIFT:
1251                 vma_shift = PMD_SHIFT;
1252                 fallthrough;
1253         case PMD_SHIFT:
1254                 if (fault_supports_stage2_huge_mapping(memslot, hva, PMD_SIZE))
1255                         break;
1256                 fallthrough;
1257         case CONT_PTE_SHIFT:
1258                 vma_shift = PAGE_SHIFT;
1259                 force_pte = true;
1260                 fallthrough;
1261         case PAGE_SHIFT:
1262                 break;
1263         default:
1264                 WARN_ONCE(1, "Unknown vma_shift %d", vma_shift);
1265         }
1266
1267         vma_pagesize = 1UL << vma_shift;
1268         if (vma_pagesize == PMD_SIZE || vma_pagesize == PUD_SIZE)
1269                 fault_ipa &= ~(vma_pagesize - 1);
1270
1271         gfn = fault_ipa >> PAGE_SHIFT;
1272         mmap_read_unlock(current->mm);
1273
1274         /*
1275          * Permission faults just need to update the existing leaf entry,
1276          * and so normally don't require allocations from the memcache. The
1277          * only exception to this is when dirty logging is enabled at runtime
1278          * and a write fault needs to collapse a block entry into a table.
1279          */
1280         if (fault_status != FSC_PERM || (logging_active && write_fault)) {
1281                 ret = kvm_mmu_topup_memory_cache(memcache,
1282                                                  kvm_mmu_cache_min_pages(kvm));
1283                 if (ret)
1284                         return ret;
1285         }
1286
1287         mmu_seq = vcpu->kvm->mmu_invalidate_seq;
1288         /*
1289          * Ensure the read of mmu_invalidate_seq happens before we call
1290          * gfn_to_pfn_prot (which calls get_user_pages), so that we don't risk
1291          * the page we just got a reference to gets unmapped before we have a
1292          * chance to grab the mmu_lock, which ensure that if the page gets
1293          * unmapped afterwards, the call to kvm_unmap_gfn will take it away
1294          * from us again properly. This smp_rmb() interacts with the smp_wmb()
1295          * in kvm_mmu_notifier_invalidate_<page|range_end>.
1296          *
1297          * Besides, __gfn_to_pfn_memslot() instead of gfn_to_pfn_prot() is
1298          * used to avoid unnecessary overhead introduced to locate the memory
1299          * slot because it's always fixed even @gfn is adjusted for huge pages.
1300          */
1301         smp_rmb();
1302
1303         pfn = __gfn_to_pfn_memslot(memslot, gfn, false, false, NULL,
1304                                    write_fault, &writable, NULL);
1305         if (pfn == KVM_PFN_ERR_HWPOISON) {
1306                 kvm_send_hwpoison_signal(hva, vma_shift);
1307                 return 0;
1308         }
1309         if (is_error_noslot_pfn(pfn))
1310                 return -EFAULT;
1311
1312         if (kvm_is_device_pfn(pfn)) {
1313                 /*
1314                  * If the page was identified as device early by looking at
1315                  * the VMA flags, vma_pagesize is already representing the
1316                  * largest quantity we can map.  If instead it was mapped
1317                  * via gfn_to_pfn_prot(), vma_pagesize is set to PAGE_SIZE
1318                  * and must not be upgraded.
1319                  *
1320                  * In both cases, we don't let transparent_hugepage_adjust()
1321                  * change things at the last minute.
1322                  */
1323                 device = true;
1324         } else if (logging_active && !write_fault) {
1325                 /*
1326                  * Only actually map the page as writable if this was a write
1327                  * fault.
1328                  */
1329                 writable = false;
1330         }
1331
1332         if (exec_fault && device)
1333                 return -ENOEXEC;
1334
1335         read_lock(&kvm->mmu_lock);
1336         pgt = vcpu->arch.hw_mmu->pgt;
1337         if (mmu_invalidate_retry(kvm, mmu_seq))
1338                 goto out_unlock;
1339
1340         /*
1341          * If we are not forced to use page mapping, check if we are
1342          * backed by a THP and thus use block mapping if possible.
1343          */
1344         if (vma_pagesize == PAGE_SIZE && !(force_pte || device)) {
1345                 if (fault_status == FSC_PERM && fault_granule > PAGE_SIZE)
1346                         vma_pagesize = fault_granule;
1347                 else
1348                         vma_pagesize = transparent_hugepage_adjust(kvm, memslot,
1349                                                                    hva, &pfn,
1350                                                                    &fault_ipa);
1351         }
1352
1353         if (fault_status != FSC_PERM && !device && kvm_has_mte(kvm)) {
1354                 /* Check the VMM hasn't introduced a new disallowed VMA */
1355                 if (kvm_vma_mte_allowed(vma)) {
1356                         sanitise_mte_tags(kvm, pfn, vma_pagesize);
1357                 } else {
1358                         ret = -EFAULT;
1359                         goto out_unlock;
1360                 }
1361         }
1362
1363         if (writable)
1364                 prot |= KVM_PGTABLE_PROT_W;
1365
1366         if (exec_fault)
1367                 prot |= KVM_PGTABLE_PROT_X;
1368
1369         if (device)
1370                 prot |= KVM_PGTABLE_PROT_DEVICE;
1371         else if (cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_CACHE_DIC))
1372                 prot |= KVM_PGTABLE_PROT_X;
1373
1374         /*
1375          * Under the premise of getting a FSC_PERM fault, we just need to relax
1376          * permissions only if vma_pagesize equals fault_granule. Otherwise,
1377          * kvm_pgtable_stage2_map() should be called to change block size.
1378          */
1379         if (fault_status == FSC_PERM && vma_pagesize == fault_granule)
1380                 ret = kvm_pgtable_stage2_relax_perms(pgt, fault_ipa, prot);
1381         else
1382                 ret = kvm_pgtable_stage2_map(pgt, fault_ipa, vma_pagesize,
1383                                              __pfn_to_phys(pfn), prot,
1384                                              memcache, KVM_PGTABLE_WALK_SHARED);
1385
1386         /* Mark the page dirty only if the fault is handled successfully */
1387         if (writable && !ret) {
1388                 kvm_set_pfn_dirty(pfn);
1389                 mark_page_dirty_in_slot(kvm, memslot, gfn);
1390         }
1391
1392 out_unlock:
1393         read_unlock(&kvm->mmu_lock);
1394         kvm_set_pfn_accessed(pfn);
1395         kvm_release_pfn_clean(pfn);
1396         return ret != -EAGAIN ? ret : 0;
1397 }
1398
1399 /* Resolve the access fault by making the page young again. */
1400 static void handle_access_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, phys_addr_t fault_ipa)
1401 {
1402         pte_t pte;
1403         kvm_pte_t kpte;
1404         struct kvm_s2_mmu *mmu;
1405
1406         trace_kvm_access_fault(fault_ipa);
1407
1408         write_lock(&vcpu->kvm->mmu_lock);
1409         mmu = vcpu->arch.hw_mmu;
1410         kpte = kvm_pgtable_stage2_mkyoung(mmu->pgt, fault_ipa);
1411         write_unlock(&vcpu->kvm->mmu_lock);
1412
1413         pte = __pte(kpte);
1414         if (pte_valid(pte))
1415                 kvm_set_pfn_accessed(pte_pfn(pte));
1416 }
1417
1418 /**
1419  * kvm_handle_guest_abort - handles all 2nd stage aborts
1420  * @vcpu:       the VCPU pointer
1421  *
1422  * Any abort that gets to the host is almost guaranteed to be caused by a
1423  * missing second stage translation table entry, which can mean that either the
1424  * guest simply needs more memory and we must allocate an appropriate page or it
1425  * can mean that the guest tried to access I/O memory, which is emulated by user
1426  * space. The distinction is based on the IPA causing the fault and whether this
1427  * memory region has been registered as standard RAM by user space.
1428  */
1429 int kvm_handle_guest_abort(struct kvm_vcpu *vcpu)
1430 {
1431         unsigned long fault_status;
1432         phys_addr_t fault_ipa;
1433         struct kvm_memory_slot *memslot;
1434         unsigned long hva;
1435         bool is_iabt, write_fault, writable;
1436         gfn_t gfn;
1437         int ret, idx;
1438
1439         fault_status = kvm_vcpu_trap_get_fault_type(vcpu);
1440
1441         fault_ipa = kvm_vcpu_get_fault_ipa(vcpu);
1442         is_iabt = kvm_vcpu_trap_is_iabt(vcpu);
1443
1444         if (fault_status == FSC_FAULT) {
1445                 /* Beyond sanitised PARange (which is the IPA limit) */
1446                 if (fault_ipa >= BIT_ULL(get_kvm_ipa_limit())) {
1447                         kvm_inject_size_fault(vcpu);
1448                         return 1;
1449                 }
1450
1451                 /* Falls between the IPA range and the PARange? */
1452                 if (fault_ipa >= BIT_ULL(vcpu->arch.hw_mmu->pgt->ia_bits)) {
1453                         fault_ipa |= kvm_vcpu_get_hfar(vcpu) & GENMASK(11, 0);
1454
1455                         if (is_iabt)
1456                                 kvm_inject_pabt(vcpu, fault_ipa);
1457                         else
1458                                 kvm_inject_dabt(vcpu, fault_ipa);
1459                         return 1;
1460                 }
1461         }
1462
1463         /* Synchronous External Abort? */
1464         if (kvm_vcpu_abt_issea(vcpu)) {
1465                 /*
1466                  * For RAS the host kernel may handle this abort.
1467                  * There is no need to pass the error into the guest.
1468                  */
1469                 if (kvm_handle_guest_sea(fault_ipa, kvm_vcpu_get_esr(vcpu)))
1470                         kvm_inject_vabt(vcpu);
1471
1472                 return 1;
1473         }
1474
1475         trace_kvm_guest_fault(*vcpu_pc(vcpu), kvm_vcpu_get_esr(vcpu),
1476                               kvm_vcpu_get_hfar(vcpu), fault_ipa);
1477
1478         /* Check the stage-2 fault is trans. fault or write fault */
1479         if (fault_status != FSC_FAULT && fault_status != FSC_PERM &&
1480             fault_status != FSC_ACCESS) {
1481                 kvm_err("Unsupported FSC: EC=%#x xFSC=%#lx ESR_EL2=%#lx\n",
1482                         kvm_vcpu_trap_get_class(vcpu),
1483                         (unsigned long)kvm_vcpu_trap_get_fault(vcpu),
1484                         (unsigned long)kvm_vcpu_get_esr(vcpu));
1485                 return -EFAULT;
1486         }
1487
1488         idx = srcu_read_lock(&vcpu->kvm->srcu);
1489
1490         gfn = fault_ipa >> PAGE_SHIFT;
1491         memslot = gfn_to_memslot(vcpu->kvm, gfn);
1492         hva = gfn_to_hva_memslot_prot(memslot, gfn, &writable);
1493         write_fault = kvm_is_write_fault(vcpu);
1494         if (kvm_is_error_hva(hva) || (write_fault && !writable)) {
1495                 /*
1496                  * The guest has put either its instructions or its page-tables
1497                  * somewhere it shouldn't have. Userspace won't be able to do
1498                  * anything about this (there's no syndrome for a start), so
1499                  * re-inject the abort back into the guest.
1500                  */
1501                 if (is_iabt) {
1502                         ret = -ENOEXEC;
1503                         goto out;
1504                 }
1505
1506                 if (kvm_vcpu_abt_iss1tw(vcpu)) {
1507                         kvm_inject_dabt(vcpu, kvm_vcpu_get_hfar(vcpu));
1508                         ret = 1;
1509                         goto out_unlock;
1510                 }
1511
1512                 /*
1513                  * Check for a cache maintenance operation. Since we
1514                  * ended-up here, we know it is outside of any memory
1515                  * slot. But we can't find out if that is for a device,
1516                  * or if the guest is just being stupid. The only thing
1517                  * we know for sure is that this range cannot be cached.
1518                  *
1519                  * So let's assume that the guest is just being
1520                  * cautious, and skip the instruction.
1521                  */
1522                 if (kvm_is_error_hva(hva) && kvm_vcpu_dabt_is_cm(vcpu)) {
1523                         kvm_incr_pc(vcpu);
1524                         ret = 1;
1525                         goto out_unlock;
1526                 }
1527
1528                 /*
1529                  * The IPA is reported as [MAX:12], so we need to
1530                  * complement it with the bottom 12 bits from the
1531                  * faulting VA. This is always 12 bits, irrespective
1532                  * of the page size.
1533                  */
1534                 fault_ipa |= kvm_vcpu_get_hfar(vcpu) & ((1 << 12) - 1);
1535                 ret = io_mem_abort(vcpu, fault_ipa);
1536                 goto out_unlock;
1537         }
1538
1539         /* Userspace should not be able to register out-of-bounds IPAs */
1540         VM_BUG_ON(fault_ipa >= kvm_phys_size(vcpu->kvm));
1541
1542         if (fault_status == FSC_ACCESS) {
1543                 handle_access_fault(vcpu, fault_ipa);
1544                 ret = 1;
1545                 goto out_unlock;
1546         }
1547
1548         ret = user_mem_abort(vcpu, fault_ipa, memslot, hva, fault_status);
1549         if (ret == 0)
1550                 ret = 1;
1551 out:
1552         if (ret == -ENOEXEC) {
1553                 kvm_inject_pabt(vcpu, kvm_vcpu_get_hfar(vcpu));
1554                 ret = 1;
1555         }
1556 out_unlock:
1557         srcu_read_unlock(&vcpu->kvm->srcu, idx);
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 bool kvm_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1562 {
1563         if (!kvm->arch.mmu.pgt)
1564                 return false;
1565
1566         __unmap_stage2_range(&kvm->arch.mmu, range->start << PAGE_SHIFT,
1567                              (range->end - range->start) << PAGE_SHIFT,
1568                              range->may_block);
1569
1570         return false;
1571 }
1572
1573 bool kvm_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1574 {
1575         kvm_pfn_t pfn = pte_pfn(range->pte);
1576
1577         if (!kvm->arch.mmu.pgt)
1578                 return false;
1579
1580         WARN_ON(range->end - range->start != 1);
1581
1582         /*
1583          * If the page isn't tagged, defer to user_mem_abort() for sanitising
1584          * the MTE tags. The S2 pte should have been unmapped by
1585          * mmu_notifier_invalidate_range_end().
1586          */
1587         if (kvm_has_mte(kvm) && !page_mte_tagged(pfn_to_page(pfn)))
1588                 return false;
1589
1590         /*
1591          * We've moved a page around, probably through CoW, so let's treat
1592          * it just like a translation fault and the map handler will clean
1593          * the cache to the PoC.
1594          *
1595          * The MMU notifiers will have unmapped a huge PMD before calling
1596          * ->change_pte() (which in turn calls kvm_set_spte_gfn()) and
1597          * therefore we never need to clear out a huge PMD through this
1598          * calling path and a memcache is not required.
1599          */
1600         kvm_pgtable_stage2_map(kvm->arch.mmu.pgt, range->start << PAGE_SHIFT,
1601                                PAGE_SIZE, __pfn_to_phys(pfn),
1602                                KVM_PGTABLE_PROT_R, NULL, 0);
1603
1604         return false;
1605 }
1606
1607 bool kvm_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1608 {
1609         u64 size = (range->end - range->start) << PAGE_SHIFT;
1610         kvm_pte_t kpte;
1611         pte_t pte;
1612
1613         if (!kvm->arch.mmu.pgt)
1614                 return false;
1615
1616         WARN_ON(size != PAGE_SIZE && size != PMD_SIZE && size != PUD_SIZE);
1617
1618         kpte = kvm_pgtable_stage2_mkold(kvm->arch.mmu.pgt,
1619                                         range->start << PAGE_SHIFT);
1620         pte = __pte(kpte);
1621         return pte_valid(pte) && pte_young(pte);
1622 }
1623
1624 bool kvm_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1625 {
1626         if (!kvm->arch.mmu.pgt)
1627                 return false;
1628
1629         return kvm_pgtable_stage2_is_young(kvm->arch.mmu.pgt,
1630                                            range->start << PAGE_SHIFT);
1631 }
1632
1633 phys_addr_t kvm_mmu_get_httbr(void)
1634 {
1635         return __pa(hyp_pgtable->pgd);
1636 }
1637
1638 phys_addr_t kvm_get_idmap_vector(void)
1639 {
1640         return hyp_idmap_vector;
1641 }
1642
1643 static int kvm_map_idmap_text(void)
1644 {
1645         unsigned long size = hyp_idmap_end - hyp_idmap_start;
1646         int err = __create_hyp_mappings(hyp_idmap_start, size, hyp_idmap_start,
1647                                         PAGE_HYP_EXEC);
1648         if (err)
1649                 kvm_err("Failed to idmap %lx-%lx\n",
1650                         hyp_idmap_start, hyp_idmap_end);
1651
1652         return err;
1653 }
1654
1655 static void *kvm_hyp_zalloc_page(void *arg)
1656 {
1657         return (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1658 }
1659
1660 static struct kvm_pgtable_mm_ops kvm_hyp_mm_ops = {
1661         .zalloc_page            = kvm_hyp_zalloc_page,
1662         .get_page               = kvm_host_get_page,
1663         .put_page               = kvm_host_put_page,
1664         .phys_to_virt           = kvm_host_va,
1665         .virt_to_phys           = kvm_host_pa,
1666 };
1667
1668 int kvm_mmu_init(u32 *hyp_va_bits)
1669 {
1670         int err;
1671         u32 idmap_bits;
1672         u32 kernel_bits;
1673
1674         hyp_idmap_start = __pa_symbol(__hyp_idmap_text_start);
1675         hyp_idmap_start = ALIGN_DOWN(hyp_idmap_start, PAGE_SIZE);
1676         hyp_idmap_end = __pa_symbol(__hyp_idmap_text_end);
1677         hyp_idmap_end = ALIGN(hyp_idmap_end, PAGE_SIZE);
1678         hyp_idmap_vector = __pa_symbol(__kvm_hyp_init);
1679
1680         /*
1681          * We rely on the linker script to ensure at build time that the HYP
1682          * init code does not cross a page boundary.
1683          */
1684         BUG_ON((hyp_idmap_start ^ (hyp_idmap_end - 1)) & PAGE_MASK);
1685
1686         /*
1687          * The ID map may be configured to use an extended virtual address
1688          * range. This is only the case if system RAM is out of range for the
1689          * currently configured page size and VA_BITS_MIN, in which case we will
1690          * also need the extended virtual range for the HYP ID map, or we won't
1691          * be able to enable the EL2 MMU.
1692          *
1693          * However, in some cases the ID map may be configured for fewer than
1694          * the number of VA bits used by the regular kernel stage 1. This
1695          * happens when VA_BITS=52 and the kernel image is placed in PA space
1696          * below 48 bits.
1697          *
1698          * At EL2, there is only one TTBR register, and we can't switch between
1699          * translation tables *and* update TCR_EL2.T0SZ at the same time. Bottom
1700          * line: we need to use the extended range with *both* our translation
1701          * tables.
1702          *
1703          * So use the maximum of the idmap VA bits and the regular kernel stage
1704          * 1 VA bits to assure that the hypervisor can both ID map its code page
1705          * and map any kernel memory.
1706          */
1707         idmap_bits = 64 - ((idmap_t0sz & TCR_T0SZ_MASK) >> TCR_T0SZ_OFFSET);
1708         kernel_bits = vabits_actual;
1709         *hyp_va_bits = max(idmap_bits, kernel_bits);
1710
1711         kvm_debug("Using %u-bit virtual addresses at EL2\n", *hyp_va_bits);
1712         kvm_debug("IDMAP page: %lx\n", hyp_idmap_start);
1713         kvm_debug("HYP VA range: %lx:%lx\n",
1714                   kern_hyp_va(PAGE_OFFSET),
1715                   kern_hyp_va((unsigned long)high_memory - 1));
1716
1717         if (hyp_idmap_start >= kern_hyp_va(PAGE_OFFSET) &&
1718             hyp_idmap_start <  kern_hyp_va((unsigned long)high_memory - 1) &&
1719             hyp_idmap_start != (unsigned long)__hyp_idmap_text_start) {
1720                 /*
1721                  * The idmap page is intersecting with the VA space,
1722                  * it is not safe to continue further.
1723                  */
1724                 kvm_err("IDMAP intersecting with HYP VA, unable to continue\n");
1725                 err = -EINVAL;
1726                 goto out;
1727         }
1728
1729         hyp_pgtable = kzalloc(sizeof(*hyp_pgtable), GFP_KERNEL);
1730         if (!hyp_pgtable) {
1731                 kvm_err("Hyp mode page-table not allocated\n");
1732                 err = -ENOMEM;
1733                 goto out;
1734         }
1735
1736         err = kvm_pgtable_hyp_init(hyp_pgtable, *hyp_va_bits, &kvm_hyp_mm_ops);
1737         if (err)
1738                 goto out_free_pgtable;
1739
1740         err = kvm_map_idmap_text();
1741         if (err)
1742                 goto out_destroy_pgtable;
1743
1744         io_map_base = hyp_idmap_start;
1745         return 0;
1746
1747 out_destroy_pgtable:
1748         kvm_pgtable_hyp_destroy(hyp_pgtable);
1749 out_free_pgtable:
1750         kfree(hyp_pgtable);
1751         hyp_pgtable = NULL;
1752 out:
1753         return err;
1754 }
1755
1756 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
1757                                    struct kvm_memory_slot *old,
1758                                    const struct kvm_memory_slot *new,
1759                                    enum kvm_mr_change change)
1760 {
1761         /*
1762          * At this point memslot has been committed and there is an
1763          * allocated dirty_bitmap[], dirty pages will be tracked while the
1764          * memory slot is write protected.
1765          */
1766         if (change != KVM_MR_DELETE && new->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
1767                 /*
1768                  * If we're with initial-all-set, we don't need to write
1769                  * protect any pages because they're all reported as dirty.
1770                  * Huge pages and normal pages will be write protect gradually.
1771                  */
1772                 if (!kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(kvm)) {
1773                         kvm_mmu_wp_memory_region(kvm, new->id);
1774                 }
1775         }
1776 }
1777
1778 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
1779                                    const struct kvm_memory_slot *old,
1780                                    struct kvm_memory_slot *new,
1781                                    enum kvm_mr_change change)
1782 {
1783         hva_t hva, reg_end;
1784         int ret = 0;
1785
1786         if (change != KVM_MR_CREATE && change != KVM_MR_MOVE &&
1787                         change != KVM_MR_FLAGS_ONLY)
1788                 return 0;
1789
1790         /*
1791          * Prevent userspace from creating a memory region outside of the IPA
1792          * space addressable by the KVM guest IPA space.
1793          */
1794         if ((new->base_gfn + new->npages) > (kvm_phys_size(kvm) >> PAGE_SHIFT))
1795                 return -EFAULT;
1796
1797         hva = new->userspace_addr;
1798         reg_end = hva + (new->npages << PAGE_SHIFT);
1799
1800         mmap_read_lock(current->mm);
1801         /*
1802          * A memory region could potentially cover multiple VMAs, and any holes
1803          * between them, so iterate over all of them.
1804          *
1805          *     +--------------------------------------------+
1806          * +---------------+----------------+   +----------------+
1807          * |   : VMA 1     |      VMA 2     |   |    VMA 3  :    |
1808          * +---------------+----------------+   +----------------+
1809          *     |               memory region                |
1810          *     +--------------------------------------------+
1811          */
1812         do {
1813                 struct vm_area_struct *vma;
1814
1815                 vma = find_vma_intersection(current->mm, hva, reg_end);
1816                 if (!vma)
1817                         break;
1818
1819                 if (kvm_has_mte(kvm) && !kvm_vma_mte_allowed(vma)) {
1820                         ret = -EINVAL;
1821                         break;
1822                 }
1823
1824                 if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP) {
1825                         /* IO region dirty page logging not allowed */
1826                         if (new->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
1827                                 ret = -EINVAL;
1828                                 break;
1829                         }
1830                 }
1831                 hva = min(reg_end, vma->vm_end);
1832         } while (hva < reg_end);
1833
1834         mmap_read_unlock(current->mm);
1835         return ret;
1836 }
1837
1838 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
1839 {
1840 }
1841
1842 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen)
1843 {
1844 }
1845
1846 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm)
1847 {
1848         kvm_free_stage2_pgd(&kvm->arch.mmu);
1849 }
1850
1851 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
1852                                    struct kvm_memory_slot *slot)
1853 {
1854         gpa_t gpa = slot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
1855         phys_addr_t size = slot->npages << PAGE_SHIFT;
1856
1857         write_lock(&kvm->mmu_lock);
1858         unmap_stage2_range(&kvm->arch.mmu, gpa, size);
1859         write_unlock(&kvm->mmu_lock);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * See note at ARMv7 ARM B1.14.4 (TL;DR: S/W ops are not easily virtualized).
1864  *
1865  * Main problems:
1866  * - S/W ops are local to a CPU (not broadcast)
1867  * - We have line migration behind our back (speculation)
1868  * - System caches don't support S/W at all (damn!)
1869  *
1870  * In the face of the above, the best we can do is to try and convert
1871  * S/W ops to VA ops. Because the guest is not allowed to infer the
1872  * S/W to PA mapping, it can only use S/W to nuke the whole cache,
1873  * which is a rather good thing for us.
1874  *
1875  * Also, it is only used when turning caches on/off ("The expected
1876  * usage of the cache maintenance instructions that operate by set/way
1877  * is associated with the cache maintenance instructions associated
1878  * with the powerdown and powerup of caches, if this is required by
1879  * the implementation.").
1880  *
1881  * We use the following policy:
1882  *
1883  * - If we trap a S/W operation, we enable VM trapping to detect
1884  *   caches being turned on/off, and do a full clean.
1885  *
1886  * - We flush the caches on both caches being turned on and off.
1887  *
1888  * - Once the caches are enabled, we stop trapping VM ops.
1889  */
1890 void kvm_set_way_flush(struct kvm_vcpu *vcpu)
1891 {
1892         unsigned long hcr = *vcpu_hcr(vcpu);
1893
1894         /*
1895          * If this is the first time we do a S/W operation
1896          * (i.e. HCR_TVM not set) flush the whole memory, and set the
1897          * VM trapping.
1898          *
1899          * Otherwise, rely on the VM trapping to wait for the MMU +
1900          * Caches to be turned off. At that point, we'll be able to
1901          * clean the caches again.
1902          */
1903         if (!(hcr & HCR_TVM)) {
1904                 trace_kvm_set_way_flush(*vcpu_pc(vcpu),
1905                                         vcpu_has_cache_enabled(vcpu));
1906                 stage2_flush_vm(vcpu->kvm);
1907                 *vcpu_hcr(vcpu) = hcr | HCR_TVM;
1908         }
1909 }
1910
1911 void kvm_toggle_cache(struct kvm_vcpu *vcpu, bool was_enabled)
1912 {
1913         bool now_enabled = vcpu_has_cache_enabled(vcpu);
1914
1915         /*
1916          * If switching the MMU+caches on, need to invalidate the caches.
1917          * If switching it off, need to clean the caches.
1918          * Clean + invalidate does the trick always.
1919          */
1920         if (now_enabled != was_enabled)
1921                 stage2_flush_vm(vcpu->kvm);
1922
1923         /* Caches are now on, stop trapping VM ops (until a S/W op) */
1924         if (now_enabled)
1925                 *vcpu_hcr(vcpu) &= ~HCR_TVM;
1926
1927         trace_kvm_toggle_cache(*vcpu_pc(vcpu), was_enabled, now_enabled);
1928 }