arch/powerpc/kvm/book3s_64_mmu_radix.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright 2016 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   5  */
   6
   7 #include <linux/types.h>
   8 #include <linux/string.h>
   9 #include <linux/kvm.h>
  10 #include <linux/kvm_host.h>
  11 #include <linux/anon_inodes.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/debugfs.h>
  14
  15 #include <asm/kvm_ppc.h>
  16 #include <asm/kvm_book3s.h>
  17 #include <asm/page.h>
  18 #include <asm/mmu.h>
  19 #include <asm/pgtable.h>
  20 #include <asm/pgalloc.h>
  21 #include <asm/pte-walk.h>
  22
  23 /*
  24  * Supported radix tree geometry.
  25  * Like p9, we support either 5 or 9 bits at the first (lowest) level,
  26  * for a page size of 64k or 4k.
  27  */
  28 static int p9_supported_radix_bits[4] = { 5, 9, 9, 13 };
  29
  30 unsigned long __kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(int lpid, int pid,
  31                                               gva_t eaddr, void *to, void *from,
  32                                               unsigned long n)
  33 {
  34         int uninitialized_var(old_pid), old_lpid;
  35         unsigned long quadrant, ret = n;
  36         bool is_load = !!to;
  37
  38         /* Can't access quadrants 1 or 2 in non-HV mode, call the HV to do it */
  39         if (kvmhv_on_pseries())
  40                 return plpar_hcall_norets(H_COPY_TOFROM_GUEST, lpid, pid, eaddr,
  41                                           __pa(to), __pa(from), n);
  42
  43         quadrant = 1;
  44         if (!pid)
  45                 quadrant = 2;
  46         if (is_load)
  47                 from = (void *) (eaddr | (quadrant << 62));
  48         else
  49                 to = (void *) (eaddr | (quadrant << 62));
  50
  51         preempt_disable();
  52
  53         /* switch the lpid first to avoid running host with unallocated pid */
  54         old_lpid = mfspr(SPRN_LPID);
  55         if (old_lpid != lpid)
  56                 mtspr(SPRN_LPID, lpid);
  57         if (quadrant == 1) {
  58                 old_pid = mfspr(SPRN_PID);
  59                 if (old_pid != pid)
  60                         mtspr(SPRN_PID, pid);
  61         }
  62         isync();
  63
  64         pagefault_disable();
  65         if (is_load)
  66                 ret = raw_copy_from_user(to, from, n);
  67         else
  68                 ret = raw_copy_to_user(to, from, n);
  69         pagefault_enable();
  70
  71         /* switch the pid first to avoid running host with unallocated pid */
  72         if (quadrant == 1 && pid != old_pid)
  73                 mtspr(SPRN_PID, old_pid);
  74         if (lpid != old_lpid)
  75                 mtspr(SPRN_LPID, old_lpid);
  76         isync();
  77
  78         preempt_enable();
  79
  80         return ret;
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kvmhv_copy_tofrom_guest_radix);
  83
  84 static long kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
  85                                           void *to, void *from, unsigned long n)
  86 {
  87         int lpid = vcpu->kvm->arch.lpid;
  88         int pid = vcpu->arch.pid;
  89
  90         /* This would cause a data segment intr so don't allow the access */
  91         if (eaddr & (0x3FFUL << 52))
  92                 return -EINVAL;
  93
  94         /* Should we be using the nested lpid */
  95         if (vcpu->arch.nested)
  96                 lpid = vcpu->arch.nested->shadow_lpid;
  97
  98         /* If accessing quadrant 3 then pid is expected to be 0 */
  99         if (((eaddr >> 62) & 0x3) == 0x3)
 100                 pid = 0;
 101
 102         eaddr &= ~(0xFFFUL << 52);
 103
 104         return __kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(lpid, pid, eaddr, to, from, n);
 105 }
 106
 107 long kvmhv_copy_from_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr, void *to,
 108                                  unsigned long n)
 109 {
 110         long ret;
 111
 112         ret = kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(vcpu, eaddr, to, NULL, n);
 113         if (ret > 0)
 114                 memset(to + (n - ret), 0, ret);
 115
 116         return ret;
 117 }
 118 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmhv_copy_from_guest_radix);
 119
 120 long kvmhv_copy_to_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr, void *from,
 121                                unsigned long n)
 122 {
 123         return kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(vcpu, eaddr, NULL, from, n);
 124 }
 125 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmhv_copy_to_guest_radix);
 126
 127 int kvmppc_mmu_walk_radix_tree(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 128                                struct kvmppc_pte *gpte, u64 root,
 129                                u64 *pte_ret_p)
 130 {
 131         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 132         int ret, level, ps;
 133         unsigned long rts, bits, offset, index;
 134         u64 pte, base, gpa;
 135         __be64 rpte;
 136
 137         rts = ((root & RTS1_MASK) >> (RTS1_SHIFT - 3)) |
 138                 ((root & RTS2_MASK) >> RTS2_SHIFT);
 139         bits = root & RPDS_MASK;
 140         base = root & RPDB_MASK;
 141
 142         offset = rts + 31;
 143
 144         /* Current implementations only support 52-bit space */
 145         if (offset != 52)
 146                 return -EINVAL;
 147
 148         /* Walk each level of the radix tree */
 149         for (level = 3; level >= 0; --level) {
 150                 u64 addr;
 151                 /* Check a valid size */
 152                 if (level && bits != p9_supported_radix_bits[level])
 153                         return -EINVAL;
 154                 if (level == 0 && !(bits == 5 || bits == 9))
 155                         return -EINVAL;
 156                 offset -= bits;
 157                 index = (eaddr >> offset) & ((1UL << bits) - 1);
 158                 /* Check that low bits of page table base are zero */
 159                 if (base & ((1UL << (bits + 3)) - 1))
 160                         return -EINVAL;
 161                 /* Read the entry from guest memory */
 162                 addr = base + (index * sizeof(rpte));
 163                 ret = kvm_read_guest(kvm, addr, &rpte, sizeof(rpte));
 164                 if (ret) {
 165                         if (pte_ret_p)
 166                                 *pte_ret_p = addr;
 167                         return ret;
 168                 }
 169                 pte = __be64_to_cpu(rpte);
 170                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT))
 171                         return -ENOENT;
 172                 /* Check if a leaf entry */
 173                 if (pte & _PAGE_PTE)
 174                         break;
 175                 /* Get ready to walk the next level */
 176                 base = pte & RPDB_MASK;
 177                 bits = pte & RPDS_MASK;
 178         }
 179
 180         /* Need a leaf at lowest level; 512GB pages not supported */
 181         if (level < 0 || level == 3)
 182                 return -EINVAL;
 183
 184         /* We found a valid leaf PTE */
 185         /* Offset is now log base 2 of the page size */
 186         gpa = pte & 0x01fffffffffff000ul;
 187         if (gpa & ((1ul << offset) - 1))
 188                 return -EINVAL;
 189         gpa |= eaddr & ((1ul << offset) - 1);
 190         for (ps = MMU_PAGE_4K; ps < MMU_PAGE_COUNT; ++ps)
 191                 if (offset == mmu_psize_defs[ps].shift)
 192                         break;
 193         gpte->page_size = ps;
 194         gpte->page_shift = offset;
 195
 196         gpte->eaddr = eaddr;
 197         gpte->raddr = gpa;
 198
 199         /* Work out permissions */
 200         gpte->may_read = !!(pte & _PAGE_READ);
 201         gpte->may_write = !!(pte & _PAGE_WRITE);
 202         gpte->may_execute = !!(pte & _PAGE_EXEC);
 203
 204         gpte->rc = pte & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY);
 205
 206         if (pte_ret_p)
 207                 *pte_ret_p = pte;
 208
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Used to walk a partition or process table radix tree in guest memory
 214  * Note: We exploit the fact that a partition table and a process
 215  * table have the same layout, a partition-scoped page table and a
 216  * process-scoped page table have the same layout, and the 2nd
 217  * doubleword of a partition table entry has the same layout as
 218  * the PTCR register.
 219  */
 220 int kvmppc_mmu_radix_translate_table(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 221                                      struct kvmppc_pte *gpte, u64 table,
 222                                      int table_index, u64 *pte_ret_p)
 223 {
 224         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 225         int ret;
 226         unsigned long size, ptbl, root;
 227         struct prtb_entry entry;
 228
 229         if ((table & PRTS_MASK) > 24)
 230                 return -EINVAL;
 231         size = 1ul << ((table & PRTS_MASK) + 12);
 232
 233         /* Is the table big enough to contain this entry? */
 234         if ((table_index * sizeof(entry)) >= size)
 235                 return -EINVAL;
 236
 237         /* Read the table to find the root of the radix tree */
 238         ptbl = (table & PRTB_MASK) + (table_index * sizeof(entry));
 239         ret = kvm_read_guest(kvm, ptbl, &entry, sizeof(entry));
 240         if (ret)
 241                 return ret;
 242
 243         /* Root is stored in the first double word */
 244         root = be64_to_cpu(entry.prtb0);
 245
 246         return kvmppc_mmu_walk_radix_tree(vcpu, eaddr, gpte, root, pte_ret_p);
 247 }
 248
 249 int kvmppc_mmu_radix_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 250                            struct kvmppc_pte *gpte, bool data, bool iswrite)
 251 {
 252         u32 pid;
 253         u64 pte;
 254         int ret;
 255
 256         /* Work out effective PID */
 257         switch (eaddr >> 62) {
 258         case 0:
 259                 pid = vcpu->arch.pid;
 260                 break;
 261         case 3:
 262                 pid = 0;
 263                 break;
 264         default:
 265                 return -EINVAL;
 266         }
 267
 268         ret = kvmppc_mmu_radix_translate_table(vcpu, eaddr, gpte,
 269                                 vcpu->kvm->arch.process_table, pid, &pte);
 270         if (ret)
 271                 return ret;
 272
 273         /* Check privilege (applies only to process scoped translations) */
 274         if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
 275                 if (pte & _PAGE_PRIVILEGED) {
 276                         gpte->may_read = 0;
 277                         gpte->may_write = 0;
 278                         gpte->may_execute = 0;
 279                 }
 280         } else {
 281                 if (!(pte & _PAGE_PRIVILEGED)) {
 282                         /* Check AMR/IAMR to see if strict mode is in force */
 283                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 62))
 284                                 gpte->may_read = 0;
 285                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 63))
 286                                 gpte->may_write = 0;
 287                         if (vcpu->arch.iamr & (1ul << 62))
 288                                 gpte->may_execute = 0;
 289                 }
 290         }
 291
 292         return 0;
 293 }
 294
 295 void kvmppc_radix_tlbie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 296                              unsigned int pshift, unsigned int lpid)
 297 {
 298         unsigned long psize = PAGE_SIZE;
 299         int psi;
 300         long rc;
 301         unsigned long rb;
 302
 303         if (pshift)
 304                 psize = 1UL << pshift;
 305         else
 306                 pshift = PAGE_SHIFT;
 307
 308         addr &= ~(psize - 1);
 309
 310         if (!kvmhv_on_pseries()) {
 311                 radix__flush_tlb_lpid_page(lpid, addr, psize);
 312                 return;
 313         }
 314
 315         psi = shift_to_mmu_psize(pshift);
 316         rb = addr | (mmu_get_ap(psi) << PPC_BITLSHIFT(58));
 317         rc = plpar_hcall_norets(H_TLB_INVALIDATE, H_TLBIE_P1_ENC(0, 0, 1),
 318                                 lpid, rb);
 319         if (rc)
 320                 pr_err("KVM: TLB page invalidation hcall failed, rc=%ld\n", rc);
 321 }
 322
 323 static void kvmppc_radix_flush_pwc(struct kvm *kvm, unsigned int lpid)
 324 {
 325         long rc;
 326
 327         if (!kvmhv_on_pseries()) {
 328                 radix__flush_pwc_lpid(lpid);
 329                 return;
 330         }
 331
 332         rc = plpar_hcall_norets(H_TLB_INVALIDATE, H_TLBIE_P1_ENC(1, 0, 1),
 333                                 lpid, TLBIEL_INVAL_SET_LPID);
 334         if (rc)
 335                 pr_err("KVM: TLB PWC invalidation hcall failed, rc=%ld\n", rc);
 336 }
 337
 338 static unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
 339                                       unsigned long clr, unsigned long set,
 340                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
 341 {
 342         return __radix_pte_update(ptep, clr, set);
 343 }
 344
 345 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 346                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 347 {
 348         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
 349 }
 350
 351 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
 352 static struct kmem_cache *kvm_pmd_cache;
 353
 354 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
 355 {
 356         return kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
 357 }
 358
 359 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
 360 {
 361         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
 362 }
 363
 364 /* Like pmd_huge() and pmd_large(), but works regardless of config options */
 365 static inline int pmd_is_leaf(pmd_t pmd)
 366 {
 367         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PTE);
 368 }
 369
 370 static pmd_t *kvmppc_pmd_alloc(void)
 371 {
 372         return kmem_cache_alloc(kvm_pmd_cache, GFP_KERNEL);
 373 }
 374
 375 static void kvmppc_pmd_free(pmd_t *pmdp)
 376 {
 377         kmem_cache_free(kvm_pmd_cache, pmdp);
 378 }
 379
 380 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 381 void kvmppc_unmap_pte(struct kvm *kvm, pte_t *pte, unsigned long gpa,
 382                       unsigned int shift,
 383                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
 384                       unsigned int lpid)
 385
 386 {
 387         unsigned long old;
 388         unsigned long gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 389         unsigned long page_size = PAGE_SIZE;
 390         unsigned long hpa;
 391
 392         old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, pte, ~0UL, 0, gpa, shift);
 393         kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift, lpid);
 394
 395         /* The following only applies to L1 entries */
 396         if (lpid != kvm->arch.lpid)
 397                 return;
 398
 399         if (!memslot) {
 400                 memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 401                 if (!memslot)
 402                         return;
 403         }
 404         if (shift) { /* 1GB or 2MB page */
 405                 page_size = 1ul << shift;
 406                 if (shift == PMD_SHIFT)
 407                         kvm->stat.num_2M_pages--;
 408                 else if (shift == PUD_SHIFT)
 409                         kvm->stat.num_1G_pages--;
 410         }
 411
 412         gpa &= ~(page_size - 1);
 413         hpa = old & PTE_RPN_MASK;
 414         kvmhv_remove_nest_rmap_range(kvm, memslot, gpa, hpa, page_size);
 415
 416         if ((old & _PAGE_DIRTY) && memslot->dirty_bitmap)
 417                 kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn, page_size);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * kvmppc_free_p?d are used to free existing page tables, and recursively
 422  * descend and clear and free children.
 423  * Callers are responsible for flushing the PWC.
 424  *
 425  * When page tables are being unmapped/freed as part of page fault path
 426  * (full == false), ptes are not expected. There is code to unmap them
 427  * and emit a warning if encountered, but there may already be data
 428  * corruption due to the unexpected mappings.
 429  */
 430 static void kvmppc_unmap_free_pte(struct kvm *kvm, pte_t *pte, bool full,
 431                                   unsigned int lpid)
 432 {
 433         if (full) {
 434                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
 435         } else {
 436                 pte_t *p = pte;
 437                 unsigned long it;
 438
 439                 for (it = 0; it < PTRS_PER_PTE; ++it, ++p) {
 440                         if (pte_val(*p) == 0)
 441                                 continue;
 442                         WARN_ON_ONCE(1);
 443                         kvmppc_unmap_pte(kvm, p,
 444                                          pte_pfn(*p) << PAGE_SHIFT,
 445                                          PAGE_SHIFT, NULL, lpid);
 446                 }
 447         }
 448
 449         kvmppc_pte_free(pte);
 450 }
 451
 452 static void kvmppc_unmap_free_pmd(struct kvm *kvm, pmd_t *pmd, bool full,
 453                                   unsigned int lpid)
 454 {
 455         unsigned long im;
 456         pmd_t *p = pmd;
 457
 458         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++p) {
 459                 if (!pmd_present(*p))
 460                         continue;
 461                 if (pmd_is_leaf(*p)) {
 462                         if (full) {
 463                                 pmd_clear(p);
 464                         } else {
 465                                 WARN_ON_ONCE(1);
 466                                 kvmppc_unmap_pte(kvm, (pte_t *)p,
 467                                          pte_pfn(*(pte_t *)p) << PAGE_SHIFT,
 468                                          PMD_SHIFT, NULL, lpid);
 469                         }
 470                 } else {
 471                         pte_t *pte;
 472
 473                         pte = pte_offset_map(p, 0);
 474                         kvmppc_unmap_free_pte(kvm, pte, full, lpid);
 475                         pmd_clear(p);
 476                 }
 477         }
 478         kvmppc_pmd_free(pmd);
 479 }
 480
 481 static void kvmppc_unmap_free_pud(struct kvm *kvm, pud_t *pud,
 482                                   unsigned int lpid)
 483 {
 484         unsigned long iu;
 485         pud_t *p = pud;
 486
 487         for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++p) {
 488                 if (!pud_present(*p))
 489                         continue;
 490                 if (pud_huge(*p)) {
 491                         pud_clear(p);
 492                 } else {
 493                         pmd_t *pmd;
 494
 495                         pmd = pmd_offset(p, 0);
 496                         kvmppc_unmap_free_pmd(kvm, pmd, true, lpid);
 497                         pud_clear(p);
 498                 }
 499         }
 500         pud_free(kvm->mm, pud);
 501 }
 502
 503 void kvmppc_free_pgtable_radix(struct kvm *kvm, pgd_t *pgd, unsigned int lpid)
 504 {
 505         unsigned long ig;
 506
 507         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
 508                 pud_t *pud;
 509
 510                 if (!pgd_present(*pgd))
 511                         continue;
 512                 pud = pud_offset(pgd, 0);
 513                 kvmppc_unmap_free_pud(kvm, pud, lpid);
 514                 pgd_clear(pgd);
 515         }
 516 }
 517
 518 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
 519 {
 520         if (kvm->arch.pgtable) {
 521                 kvmppc_free_pgtable_radix(kvm, kvm->arch.pgtable,
 522                                           kvm->arch.lpid);
 523                 pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
 524                 kvm->arch.pgtable = NULL;
 525         }
 526 }
 527
 528 static void kvmppc_unmap_free_pmd_entry_table(struct kvm *kvm, pmd_t *pmd,
 529                                         unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 530 {
 531         pte_t *pte = pte_offset_kernel(pmd, 0);
 532
 533         /*
 534          * Clearing the pmd entry then flushing the PWC ensures that the pte
 535          * page no longer be cached by the MMU, so can be freed without
 536          * flushing the PWC again.
 537          */
 538         pmd_clear(pmd);
 539         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, lpid);
 540
 541         kvmppc_unmap_free_pte(kvm, pte, false, lpid);
 542 }
 543
 544 static void kvmppc_unmap_free_pud_entry_table(struct kvm *kvm, pud_t *pud,
 545                                         unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 546 {
 547         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, 0);
 548
 549         /*
 550          * Clearing the pud entry then flushing the PWC ensures that the pmd
 551          * page and any children pte pages will no longer be cached by the MMU,
 552          * so can be freed without flushing the PWC again.
 553          */
 554         pud_clear(pud);
 555         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, lpid);
 556
 557         kvmppc_unmap_free_pmd(kvm, pmd, false, lpid);
 558 }
 559
 560 /*
 561  * There are a number of bits which may differ between different faults to
 562  * the same partition scope entry. RC bits, in the course of cleaning and
 563  * aging. And the write bit can change, either the access could have been
 564  * upgraded, or a read fault could happen concurrently with a write fault
 565  * that sets those bits first.
 566  */
 567 #define PTE_BITS_MUST_MATCH (~(_PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED))
 568
 569 int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pgd_t *pgtable, pte_t pte,
 570                       unsigned long gpa, unsigned int level,
 571                       unsigned long mmu_seq, unsigned int lpid,
 572                       unsigned long *rmapp, struct rmap_nested **n_rmap)
 573 {
 574         pgd_t *pgd;
 575         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
 576         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
 577         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
 578         int ret;
 579
 580         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
 581         pgd = pgtable + pgd_index(gpa);
 582         pud = NULL;
 583         if (pgd_present(*pgd))
 584                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
 585         else
 586                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 587
 588         pmd = NULL;
 589         if (pud && pud_present(*pud) && !pud_huge(*pud))
 590                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 591         else if (level <= 1)
 592                 new_pmd = kvmppc_pmd_alloc();
 593
 594         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd) && !pmd_is_leaf(*pmd)))
 595                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
 596
 597         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
 598         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 599         ret = -EAGAIN;
 600         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
 601                 goto out_unlock;
 602
 603         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
 604         ret = -ENOMEM;
 605         if (pgd_none(*pgd)) {
 606                 if (!new_pud)
 607                         goto out_unlock;
 608                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
 609                 new_pud = NULL;
 610         }
 611         pud = pud_offset(pgd, gpa);
 612         if (pud_huge(*pud)) {
 613                 unsigned long hgpa = gpa & PUD_MASK;
 614
 615                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
 616                 if (level == 2) {
 617                         if (pud_raw(*pud) == pte_raw(pte)) {
 618                                 ret = 0;
 619                                 goto out_unlock;
 620                         }
 621                         /* Valid 1GB page here already, add our extra bits */
 622                         WARN_ON_ONCE((pud_val(*pud) ^ pte_val(pte)) &
 623                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 624                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, (pte_t *)pud,
 625                                               0, pte_val(pte), hgpa, PUD_SHIFT);
 626                         ret = 0;
 627                         goto out_unlock;
 628                 }
 629                 /*
 630                  * If we raced with another CPU which has just put
 631                  * a 1GB pte in after we saw a pmd page, try again.
 632                  */
 633                 if (!new_pmd) {
 634                         ret = -EAGAIN;
 635                         goto out_unlock;
 636                 }
 637                 /* Valid 1GB page here already, remove it */
 638                 kvmppc_unmap_pte(kvm, (pte_t *)pud, hgpa, PUD_SHIFT, NULL,
 639                                  lpid);
 640         }
 641         if (level == 2) {
 642                 if (!pud_none(*pud)) {
 643                         /*
 644                          * There's a page table page here, but we wanted to
 645                          * install a large page, so remove and free the page
 646                          * table page.
 647                          */
 648                         kvmppc_unmap_free_pud_entry_table(kvm, pud, gpa, lpid);
 649                 }
 650                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, (pte_t *)pud, pte);
 651                 if (rmapp && n_rmap)
 652                         kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 653                 ret = 0;
 654                 goto out_unlock;
 655         }
 656         if (pud_none(*pud)) {
 657                 if (!new_pmd)
 658                         goto out_unlock;
 659                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
 660                 new_pmd = NULL;
 661         }
 662         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 663         if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
 664                 unsigned long lgpa = gpa & PMD_MASK;
 665
 666                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
 667                 if (level == 1) {
 668                         if (pmd_raw(*pmd) == pte_raw(pte)) {
 669                                 ret = 0;
 670                                 goto out_unlock;
 671                         }
 672                         /* Valid 2MB page here already, add our extra bits */
 673                         WARN_ON_ONCE((pmd_val(*pmd) ^ pte_val(pte)) &
 674                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 675                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd),
 676                                         0, pte_val(pte), lgpa, PMD_SHIFT);
 677                         ret = 0;
 678                         goto out_unlock;
 679                 }
 680
 681                 /*
 682                  * If we raced with another CPU which has just put
 683                  * a 2MB pte in after we saw a pte page, try again.
 684                  */
 685                 if (!new_ptep) {
 686                         ret = -EAGAIN;
 687                         goto out_unlock;
 688                 }
 689                 /* Valid 2MB page here already, remove it */
 690                 kvmppc_unmap_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd), lgpa, PMD_SHIFT, NULL,
 691                                  lpid);
 692         }
 693         if (level == 1) {
 694                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 695                         /*
 696                          * There's a page table page here, but we wanted to
 697                          * install a large page, so remove and free the page
 698                          * table page.
 699                          */
 700                         kvmppc_unmap_free_pmd_entry_table(kvm, pmd, gpa, lpid);
 701                 }
 702                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
 703                 if (rmapp && n_rmap)
 704                         kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 705                 ret = 0;
 706                 goto out_unlock;
 707         }
 708         if (pmd_none(*pmd)) {
 709                 if (!new_ptep)
 710                         goto out_unlock;
 711                 pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
 712                 new_ptep = NULL;
 713         }
 714         ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
 715         if (pte_present(*ptep)) {
 716                 /* Check if someone else set the same thing */
 717                 if (pte_raw(*ptep) == pte_raw(pte)) {
 718                         ret = 0;
 719                         goto out_unlock;
 720                 }
 721                 /* Valid page here already, add our extra bits */
 722                 WARN_ON_ONCE((pte_val(*ptep) ^ pte_val(pte)) &
 723                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 724                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pte_val(pte), gpa, 0);
 725                 ret = 0;
 726                 goto out_unlock;
 727         }
 728         kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
 729         if (rmapp && n_rmap)
 730                 kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 731         ret = 0;
 732
 733  out_unlock:
 734         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 735         if (new_pud)
 736                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
 737         if (new_pmd)
 738                 kvmppc_pmd_free(new_pmd);
 739         if (new_ptep)
 740                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
 741         return ret;
 742 }
 743
 744 bool kvmppc_hv_handle_set_rc(struct kvm *kvm, pgd_t *pgtable, bool writing,
 745                              unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 746 {
 747         unsigned long pgflags;
 748         unsigned int shift;
 749         pte_t *ptep;
 750
 751         /*
 752          * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
 753          * since we are just helping out the hardware here,
 754          * it is sufficient to do what the hardware does.
 755          */
 756         pgflags = _PAGE_ACCESSED;
 757         if (writing)
 758                 pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 759         /*
 760          * We are walking the secondary (partition-scoped) page table here.
 761          * We can do this without disabling irq because the Linux MM
 762          * subsystem doesn't do THP splits and collapses on this tree.
 763          */
 764         ptep = __find_linux_pte(pgtable, gpa, NULL, &shift);
 765         if (ptep && pte_present(*ptep) && (!writing || pte_write(*ptep))) {
 766                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags, gpa, shift);
 767                 return true;
 768         }
 769         return false;
 770 }
 771
 772 int kvmppc_book3s_instantiate_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
 773                                    unsigned long gpa,
 774                                    struct kvm_memory_slot *memslot,
 775                                    bool writing, bool kvm_ro,
 776                                    pte_t *inserted_pte, unsigned int *levelp)
 777 {
 778         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 779         struct page *page = NULL;
 780         unsigned long mmu_seq;
 781         unsigned long hva, gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 782         bool upgrade_write = false;
 783         bool *upgrade_p = &upgrade_write;
 784         pte_t pte, *ptep;
 785         unsigned int shift, level;
 786         int ret;
 787         bool large_enable;
 788
 789         /* used to check for invalidations in progress */
 790         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 791         smp_rmb();
 792
 793         /*
 794          * Do a fast check first, since __gfn_to_pfn_memslot doesn't
 795          * do it with !atomic && !async, which is how we call it.
 796          * We always ask for write permission since the common case
 797          * is that the page is writable.
 798          */
 799         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 800         if (!kvm_ro && __get_user_pages_fast(hva, 1, 1, &page) == 1) {
 801                 upgrade_write = true;
 802         } else {
 803                 unsigned long pfn;
 804
 805                 /* Call KVM generic code to do the slow-path check */
 806                 pfn = __gfn_to_pfn_memslot(memslot, gfn, false, NULL,
 807                                            writing, upgrade_p);
 808                 if (is_error_noslot_pfn(pfn))
 809                         return -EFAULT;
 810                 page = NULL;
 811                 if (pfn_valid(pfn)) {
 812                         page = pfn_to_page(pfn);
 813                         if (PageReserved(page))
 814                                 page = NULL;
 815                 }
 816         }
 817
 818         /*
 819          * Read the PTE from the process' radix tree and use that
 820          * so we get the shift and attribute bits.
 821          */
 822         local_irq_disable();
 823         ptep = __find_linux_pte(vcpu->arch.pgdir, hva, NULL, &shift);
 824         /*
 825          * If the PTE disappeared temporarily due to a THP
 826          * collapse, just return and let the guest try again.
 827          */
 828         if (!ptep) {
 829                 local_irq_enable();
 830                 if (page)
 831                         put_page(page);
 832                 return RESUME_GUEST;
 833         }
 834         pte = *ptep;
 835         local_irq_enable();
 836
 837         /* If we're logging dirty pages, always map single pages */
 838         large_enable = !(memslot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES);
 839
 840         /* Get pte level from shift/size */
 841         if (large_enable && shift == PUD_SHIFT &&
 842             (gpa & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 843             (hva & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 844                 level = 2;
 845         } else if (large_enable && shift == PMD_SHIFT &&
 846                    (gpa & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 847                    (hva & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 848                 level = 1;
 849         } else {
 850                 level = 0;
 851                 if (shift > PAGE_SHIFT) {
 852                         /*
 853                          * If the pte maps more than one page, bring over
 854                          * bits from the virtual address to get the real
 855                          * address of the specific single page we want.
 856                          */
 857                         unsigned long rpnmask = (1ul << shift) - PAGE_SIZE;
 858                         pte = __pte(pte_val(pte) | (hva & rpnmask));
 859                 }
 860         }
 861
 862         pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_EXEC | _PAGE_ACCESSED);
 863         if (writing || upgrade_write) {
 864                 if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 865                         pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 866         } else {
 867                 pte = __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY));
 868         }
 869
 870         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
 871         ret = kvmppc_create_pte(kvm, kvm->arch.pgtable, pte, gpa, level,
 872                                 mmu_seq, kvm->arch.lpid, NULL, NULL);
 873         if (inserted_pte)
 874                 *inserted_pte = pte;
 875         if (levelp)
 876                 *levelp = level;
 877
 878         if (page) {
 879                 if (!ret && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 880                         set_page_dirty_lock(page);
 881                 put_page(page);
 882         }
 883
 884         /* Increment number of large pages if we (successfully) inserted one */
 885         if (!ret) {
 886                 if (level == 1)
 887                         kvm->stat.num_2M_pages++;
 888                 else if (level == 2)
 889                         kvm->stat.num_1G_pages++;
 890         }
 891
 892         return ret;
 893 }
 894
 895 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 896                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
 897 {
 898         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 899         unsigned long gpa, gfn;
 900         struct kvm_memory_slot *memslot;
 901         long ret;
 902         bool writing = !!(dsisr & DSISR_ISSTORE);
 903         bool kvm_ro = false;
 904
 905         /* Check for unusual errors */
 906         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
 907                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
 908                 return -EFAULT;
 909         }
 910         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
 911                 /* Reflect to the guest as DSI */
 912                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
 913                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 914                 return RESUME_GUEST;
 915         }
 916
 917         /* Translate the logical address */
 918         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
 919         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
 920         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 921         if (!(dsisr & DSISR_PRTABLE_FAULT))
 922                 gpa |= ea & 0xfff;
 923
 924         /* Get the corresponding memslot */
 925         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 926
 927         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
 928         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
 929                 if (dsisr & (DSISR_PRTABLE_FAULT | DSISR_BADACCESS |
 930                              DSISR_SET_RC)) {
 931                         /*
 932                          * Bad address in guest page table tree, or other
 933                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
 934                          */
 935                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 936                         return RESUME_GUEST;
 937                 }
 938                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea, writing);
 939         }
 940
 941         if (memslot->flags & KVM_MEM_READONLY) {
 942                 if (writing) {
 943                         /* give the guest a DSI */
 944                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, DSISR_ISSTORE |
 945                                                        DSISR_PROTFAULT);
 946                         return RESUME_GUEST;
 947                 }
 948                 kvm_ro = true;
 949         }
 950
 951         /* Failed to set the reference/change bits */
 952         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
 953                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 954                 if (kvmppc_hv_handle_set_rc(kvm, kvm->arch.pgtable,
 955                                             writing, gpa, kvm->arch.lpid))
 956                         dsisr &= ~DSISR_SET_RC;
 957                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 958
 959                 if (!(dsisr & (DSISR_BAD_FAULT_64S | DSISR_NOHPTE |
 960                                DSISR_PROTFAULT | DSISR_SET_RC)))
 961                         return RESUME_GUEST;
 962         }
 963
 964         /* Try to insert a pte */
 965         ret = kvmppc_book3s_instantiate_page(vcpu, gpa, memslot, writing,
 966                                              kvm_ro, NULL, NULL);
 967
 968         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
 969                 ret = RESUME_GUEST;
 970         return ret;
 971 }
 972
 973 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 974 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 975                     unsigned long gfn)
 976 {
 977         pte_t *ptep;
 978         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 979         unsigned int shift;
 980
 981         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 982         if (ptep && pte_present(*ptep))
 983                 kvmppc_unmap_pte(kvm, ptep, gpa, shift, memslot,
 984                                  kvm->arch.lpid);
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 989 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 990                   unsigned long gfn)
 991 {
 992         pte_t *ptep;
 993         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 994         unsigned int shift;
 995         int ref = 0;
 996         unsigned long old, *rmapp;
 997
 998         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 999         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
1000                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
1001                                               gpa, shift);
1002                 /* XXX need to flush tlb here? */
1003                 /* Also clear bit in ptes in shadow pgtable for nested guests */
1004                 rmapp = &memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn];
1005                 kvmhv_update_nest_rmap_rc_list(kvm, rmapp, _PAGE_ACCESSED, 0,
1006                                                old & PTE_RPN_MASK,
1007                                                1UL << shift);
1008                 ref = 1;
1009         }
1010         return ref;
1011 }
1012
1013 /* Called with kvm->mmu_lock held */
1014 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
1015                        unsigned long gfn)
1016 {
1017         pte_t *ptep;
1018         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1019         unsigned int shift;
1020         int ref = 0;
1021
1022         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1023         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
1024                 ref = 1;
1025         return ref;
1026 }
1027
1028 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
1029 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1030                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
1031 {
1032         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
1033         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1034         pte_t *ptep;
1035         unsigned int shift;
1036         int ret = 0;
1037         unsigned long old, *rmapp;
1038
1039         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1040         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
1041                 ret = 1;
1042                 if (shift)
1043                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
1044                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
1045                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
1046                                               gpa, shift);
1047                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift, kvm->arch.lpid);
1048                 /* Also clear bit in ptes in shadow pgtable for nested guests */
1049                 rmapp = &memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn];
1050                 kvmhv_update_nest_rmap_rc_list(kvm, rmapp, _PAGE_DIRTY, 0,
1051                                                old & PTE_RPN_MASK,
1052                                                1UL << shift);
1053                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
1054         }
1055         return ret;
1056 }
1057
1058 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
1059                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
1060 {
1061         unsigned long i, j;
1062         int npages;
1063
1064         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
1065                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
1066
1067                 /*
1068                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
1069                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
1070                  * real addresses that are a multiple of their size.
1071                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
1072                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
1073                  */
1074                 j = i + 1;
1075                 if (npages) {
1076                         set_dirty_bits(map, i, npages);
1077                         j = i + npages;
1078                 }
1079         }
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 void kvmppc_radix_flush_memslot(struct kvm *kvm,
1084                                 const struct kvm_memory_slot *memslot)
1085 {
1086         unsigned long n;
1087         pte_t *ptep;
1088         unsigned long gpa;
1089         unsigned int shift;
1090
1091         gpa = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
1092         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
1093         for (n = memslot->npages; n; --n) {
1094                 ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1095                 if (ptep && pte_present(*ptep))
1096                         kvmppc_unmap_pte(kvm, ptep, gpa, shift, memslot,
1097                                          kvm->arch.lpid);
1098                 gpa += PAGE_SIZE;
1099         }
1100         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
1101 }
1102
1103 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
1104                                  int psize, int *indexp)
1105 {
1106         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
1107                 return;
1108         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
1109                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
1110         ++(*indexp);
1111 }
1112
1113 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
1114 {
1115         int i;
1116
1117         if (!radix_enabled())
1118                 return -EINVAL;
1119         memset(info, 0, sizeof(*info));
1120
1121         /* 4k page size */
1122         info->geometries[0].page_shift = 12;
1123         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
1124         for (i = 1; i < 4; ++i)
1125                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
1126         /* 64k page size */
1127         info->geometries[1].page_shift = 16;
1128         for (i = 0; i < 4; ++i)
1129                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
1130
1131         i = 0;
1132         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
1133         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
1134         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
1135         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
1136
1137         return 0;
1138 }
1139
1140 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
1141 {
1142         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
1143         if (!kvm->arch.pgtable)
1144                 return -ENOMEM;
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 static void pte_ctor(void *addr)
1149 {
1150         memset(addr, 0, RADIX_PTE_TABLE_SIZE);
1151 }
1152
1153 static void pmd_ctor(void *addr)
1154 {
1155         memset(addr, 0, RADIX_PMD_TABLE_SIZE);
1156 }
1157
1158 struct debugfs_radix_state {
1159         struct kvm      *kvm;
1160         struct mutex    mutex;
1161         unsigned long   gpa;
1162         int             lpid;
1163         int             chars_left;
1164         int             buf_index;
1165         char            buf[128];
1166         u8              hdr;
1167 };
1168
1169 static int debugfs_radix_open(struct inode *inode, struct file *file)
1170 {
1171         struct kvm *kvm = inode->i_private;
1172         struct debugfs_radix_state *p;
1173
1174         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
1175         if (!p)
1176                 return -ENOMEM;
1177
1178         kvm_get_kvm(kvm);
1179         p->kvm = kvm;
1180         mutex_init(&p->mutex);
1181         file->private_data = p;
1182
1183         return nonseekable_open(inode, file);
1184 }
1185
1186 static int debugfs_radix_release(struct inode *inode, struct file *file)
1187 {
1188         struct debugfs_radix_state *p = file->private_data;
1189
1190         kvm_put_kvm(p->kvm);
1191         kfree(p);
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 static ssize_t debugfs_radix_read(struct file *file, char __user *buf,
1196                                  size_t len, loff_t *ppos)
1197 {
1198         struct debugfs_radix_state *p = file->private_data;
1199         ssize_t ret, r;
1200         unsigned long n;
1201         struct kvm *kvm;
1202         unsigned long gpa;
1203         pgd_t *pgt;
1204         struct kvm_nested_guest *nested;
1205         pgd_t pgd, *pgdp;
1206         pud_t pud, *pudp;
1207         pmd_t pmd, *pmdp;
1208         pte_t *ptep;
1209         int shift;
1210         unsigned long pte;
1211
1212         kvm = p->kvm;
1213         if (!kvm_is_radix(kvm))
1214                 return 0;
1215
1216         ret = mutex_lock_interruptible(&p->mutex);
1217         if (ret)
1218                 return ret;
1219
1220         if (p->chars_left) {
1221                 n = p->chars_left;
1222                 if (n > len)
1223                         n = len;
1224                 r = copy_to_user(buf, p->buf + p->buf_index, n);
1225                 n -= r;
1226                 p->chars_left -= n;
1227                 p->buf_index += n;
1228                 buf += n;
1229                 len -= n;
1230                 ret = n;
1231                 if (r) {
1232                         if (!n)
1233                                 ret = -EFAULT;
1234                         goto out;
1235                 }
1236         }
1237
1238         gpa = p->gpa;
1239         nested = NULL;
1240         pgt = NULL;
1241         while (len != 0 && p->lpid >= 0) {
1242                 if (gpa >= RADIX_PGTABLE_RANGE) {
1243                         gpa = 0;
1244                         pgt = NULL;
1245                         if (nested) {
1246                                 kvmhv_put_nested(nested);
1247                                 nested = NULL;
1248                         }
1249                         p->lpid = kvmhv_nested_next_lpid(kvm, p->lpid);
1250                         p->hdr = 0;
1251                         if (p->lpid < 0)
1252                                 break;
1253                 }
1254                 if (!pgt) {
1255                         if (p->lpid == 0) {
1256                                 pgt = kvm->arch.pgtable;
1257                         } else {
1258                                 nested = kvmhv_get_nested(kvm, p->lpid, false);
1259                                 if (!nested) {
1260                                         gpa = RADIX_PGTABLE_RANGE;
1261                                         continue;
1262                                 }
1263                                 pgt = nested->shadow_pgtable;
1264                         }
1265                 }
1266                 n = 0;
1267                 if (!p->hdr) {
1268                         if (p->lpid > 0)
1269                                 n = scnprintf(p->buf, sizeof(p->buf),
1270                                               "\nNested LPID %d: ", p->lpid);
1271                         n += scnprintf(p->buf + n, sizeof(p->buf) - n,
1272                                       "pgdir: %lx\n", (unsigned long)pgt);
1273                         p->hdr = 1;
1274                         goto copy;
1275                 }
1276
1277                 pgdp = pgt + pgd_index(gpa);
1278                 pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1279                 if (!(pgd_val(pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
1280                         gpa = (gpa & PGDIR_MASK) + PGDIR_SIZE;
1281                         continue;
1282                 }
1283
1284                 pudp = pud_offset(&pgd, gpa);
1285                 pud = READ_ONCE(*pudp);
1286                 if (!(pud_val(pud) & _PAGE_PRESENT)) {
1287                         gpa = (gpa & PUD_MASK) + PUD_SIZE;
1288                         continue;
1289                 }
1290                 if (pud_val(pud) & _PAGE_PTE) {
1291                         pte = pud_val(pud);
1292                         shift = PUD_SHIFT;
1293                         goto leaf;
1294                 }
1295
1296                 pmdp = pmd_offset(&pud, gpa);
1297                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1298                 if (!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
1299                         gpa = (gpa & PMD_MASK) + PMD_SIZE;
1300                         continue;
1301                 }
1302                 if (pmd_val(pmd) & _PAGE_PTE) {
1303                         pte = pmd_val(pmd);
1304                         shift = PMD_SHIFT;
1305                         goto leaf;
1306                 }
1307
1308                 ptep = pte_offset_kernel(&pmd, gpa);
1309                 pte = pte_val(READ_ONCE(*ptep));
1310                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT)) {
1311                         gpa += PAGE_SIZE;
1312                         continue;
1313                 }
1314                 shift = PAGE_SHIFT;
1315         leaf:
1316                 n = scnprintf(p->buf, sizeof(p->buf),
1317                               " %lx: %lx %d\n", gpa, pte, shift);
1318                 gpa += 1ul << shift;
1319         copy:
1320                 p->chars_left = n;
1321                 if (n > len)
1322                         n = len;
1323                 r = copy_to_user(buf, p->buf, n);
1324                 n -= r;
1325                 p->chars_left -= n;
1326                 p->buf_index = n;
1327                 buf += n;
1328                 len -= n;
1329                 ret += n;
1330                 if (r) {
1331                         if (!ret)
1332                                 ret = -EFAULT;
1333                         break;
1334                 }
1335         }
1336         p->gpa = gpa;
1337         if (nested)
1338                 kvmhv_put_nested(nested);
1339
1340  out:
1341         mutex_unlock(&p->mutex);
1342         return ret;
1343 }
1344
1345 static ssize_t debugfs_radix_write(struct file *file, const char __user *buf,
1346                            size_t len, loff_t *ppos)
1347 {
1348         return -EACCES;
1349 }
1350
1351 static const struct file_operations debugfs_radix_fops = {
1352         .owner   = THIS_MODULE,
1353         .open    = debugfs_radix_open,
1354         .release = debugfs_radix_release,
1355         .read    = debugfs_radix_read,
1356         .write   = debugfs_radix_write,
1357         .llseek  = generic_file_llseek,
1358 };
1359
1360 void kvmhv_radix_debugfs_init(struct kvm *kvm)
1361 {
1362         kvm->arch.radix_dentry = debugfs_create_file("radix", 0400,
1363                                                      kvm->arch.debugfs_dir, kvm,
1364                                                      &debugfs_radix_fops);
1365 }
1366
1367 int kvmppc_radix_init(void)
1368 {
1369         unsigned long size = sizeof(void *) << RADIX_PTE_INDEX_SIZE;
1370
1371         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
1372         if (!kvm_pte_cache)
1373                 return -ENOMEM;
1374
1375         size = sizeof(void *) << RADIX_PMD_INDEX_SIZE;
1376
1377         kvm_pmd_cache = kmem_cache_create("kvm-pmd", size, size, 0, pmd_ctor);
1378         if (!kvm_pmd_cache) {
1379                 kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
1380                 return -ENOMEM;
1381         }
1382
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 void kvmppc_radix_exit(void)
1387 {
1388         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
1389         kmem_cache_destroy(kvm_pmd_cache);
1390 }