arch/powerpc/kvm/book3s_64_mmu_radix.c

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   4  * published by the Free Software Foundation.
   5  *
   6  * Copyright 2016 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/kvm.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13
  14 #include <asm/kvm_ppc.h>
  15 #include <asm/kvm_book3s.h>
  16 #include <asm/page.h>
  17 #include <asm/mmu.h>
  18 #include <asm/pgtable.h>
  19 #include <asm/pgalloc.h>
  20 #include <asm/pte-walk.h>
  21
  22 /*
  23  * Supported radix tree geometry.
  24  * Like p9, we support either 5 or 9 bits at the first (lowest) level,
  25  * for a page size of 64k or 4k.
  26  */
  27 static int p9_supported_radix_bits[4] = { 5, 9, 9, 13 };
  28
  29 int kvmppc_mmu_radix_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
  30                            struct kvmppc_pte *gpte, bool data, bool iswrite)
  31 {
  32         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
  33         u32 pid;
  34         int ret, level, ps;
  35         __be64 prte, rpte;
  36         unsigned long ptbl;
  37         unsigned long root, pte, index;
  38         unsigned long rts, bits, offset;
  39         unsigned long gpa;
  40         unsigned long proc_tbl_size;
  41
  42         /* Work out effective PID */
  43         switch (eaddr >> 62) {
  44         case 0:
  45                 pid = vcpu->arch.pid;
  46                 break;
  47         case 3:
  48                 pid = 0;
  49                 break;
  50         default:
  51                 return -EINVAL;
  52         }
  53         proc_tbl_size = 1 << ((kvm->arch.process_table & PRTS_MASK) + 12);
  54         if (pid * 16 >= proc_tbl_size)
  55                 return -EINVAL;
  56
  57         /* Read partition table to find root of tree for effective PID */
  58         ptbl = (kvm->arch.process_table & PRTB_MASK) + (pid * 16);
  59         ret = kvm_read_guest(kvm, ptbl, &prte, sizeof(prte));
  60         if (ret)
  61                 return ret;
  62
  63         root = be64_to_cpu(prte);
  64         rts = ((root & RTS1_MASK) >> (RTS1_SHIFT - 3)) |
  65                 ((root & RTS2_MASK) >> RTS2_SHIFT);
  66         bits = root & RPDS_MASK;
  67         root = root & RPDB_MASK;
  68
  69         /* P9 DD1 interprets RTS (radix tree size) differently */
  70         offset = rts + 31;
  71         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1))
  72                 offset -= 3;
  73
  74         /* current implementations only support 52-bit space */
  75         if (offset != 52)
  76                 return -EINVAL;
  77
  78         for (level = 3; level >= 0; --level) {
  79                 if (level && bits != p9_supported_radix_bits[level])
  80                         return -EINVAL;
  81                 if (level == 0 && !(bits == 5 || bits == 9))
  82                         return -EINVAL;
  83                 offset -= bits;
  84                 index = (eaddr >> offset) & ((1UL << bits) - 1);
  85                 /* check that low bits of page table base are zero */
  86                 if (root & ((1UL << (bits + 3)) - 1))
  87                         return -EINVAL;
  88                 ret = kvm_read_guest(kvm, root + index * 8,
  89                                      &rpte, sizeof(rpte));
  90                 if (ret)
  91                         return ret;
  92                 pte = __be64_to_cpu(rpte);
  93                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT))
  94                         return -ENOENT;
  95                 if (pte & _PAGE_PTE)
  96                         break;
  97                 bits = pte & 0x1f;
  98                 root = pte & 0x0fffffffffffff00ul;
  99         }
 100         /* need a leaf at lowest level; 512GB pages not supported */
 101         if (level < 0 || level == 3)
 102                 return -EINVAL;
 103
 104         /* offset is now log base 2 of the page size */
 105         gpa = pte & 0x01fffffffffff000ul;
 106         if (gpa & ((1ul << offset) - 1))
 107                 return -EINVAL;
 108         gpa += eaddr & ((1ul << offset) - 1);
 109         for (ps = MMU_PAGE_4K; ps < MMU_PAGE_COUNT; ++ps)
 110                 if (offset == mmu_psize_defs[ps].shift)
 111                         break;
 112         gpte->page_size = ps;
 113
 114         gpte->eaddr = eaddr;
 115         gpte->raddr = gpa;
 116
 117         /* Work out permissions */
 118         gpte->may_read = !!(pte & _PAGE_READ);
 119         gpte->may_write = !!(pte & _PAGE_WRITE);
 120         gpte->may_execute = !!(pte & _PAGE_EXEC);
 121         if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
 122                 if (pte & _PAGE_PRIVILEGED) {
 123                         gpte->may_read = 0;
 124                         gpte->may_write = 0;
 125                         gpte->may_execute = 0;
 126                 }
 127         } else {
 128                 if (!(pte & _PAGE_PRIVILEGED)) {
 129                         /* Check AMR/IAMR to see if strict mode is in force */
 130                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 62))
 131                                 gpte->may_read = 0;
 132                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 63))
 133                                 gpte->may_write = 0;
 134                         if (vcpu->arch.iamr & (1ul << 62))
 135                                 gpte->may_execute = 0;
 136                 }
 137         }
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 143 #define MMU_BASE_PSIZE  MMU_PAGE_64K
 144 #else
 145 #define MMU_BASE_PSIZE  MMU_PAGE_4K
 146 #endif
 147
 148 static void kvmppc_radix_tlbie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 149                                     unsigned int pshift)
 150 {
 151         int psize = MMU_BASE_PSIZE;
 152
 153         if (pshift >= PMD_SHIFT)
 154                 psize = MMU_PAGE_2M;
 155         addr &= ~0xfffUL;
 156         addr |= mmu_psize_defs[psize].ap << 5;
 157         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 158         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %1, 0, 0, 1)
 159                      : : "r" (addr), "r" (kvm->arch.lpid) : "memory");
 160         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 161 }
 162
 163 unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
 164                                       unsigned long clr, unsigned long set,
 165                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
 166 {
 167         unsigned long old = 0;
 168
 169         if (!(clr & _PAGE_PRESENT) && cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1) &&
 170             pte_present(*ptep)) {
 171                 /* have to invalidate it first */
 172                 old = __radix_pte_update(ptep, _PAGE_PRESENT, 0);
 173                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, addr, shift);
 174                 set |= _PAGE_PRESENT;
 175                 old &= _PAGE_PRESENT;
 176         }
 177         return __radix_pte_update(ptep, clr, set) | old;
 178 }
 179
 180 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 181                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 182 {
 183         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
 184 }
 185
 186 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
 187
 188 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
 189 {
 190         return kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
 191 }
 192
 193 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
 194 {
 195         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
 196 }
 197
 198 static int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pte_t pte, unsigned long gpa,
 199                              unsigned int level, unsigned long mmu_seq)
 200 {
 201         pgd_t *pgd;
 202         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
 203         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
 204         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
 205         unsigned long old;
 206         int ret;
 207
 208         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
 209         pgd = kvm->arch.pgtable + pgd_index(gpa);
 210         pud = NULL;
 211         if (pgd_present(*pgd))
 212                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
 213         else
 214                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 215
 216         pmd = NULL;
 217         if (pud && pud_present(*pud))
 218                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 219         else
 220                 new_pmd = pmd_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 221
 222         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd)))
 223                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
 224
 225         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
 226         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 227         ret = -EAGAIN;
 228         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
 229                 goto out_unlock;
 230
 231         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
 232         ret = -ENOMEM;
 233         if (pgd_none(*pgd)) {
 234                 if (!new_pud)
 235                         goto out_unlock;
 236                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
 237                 new_pud = NULL;
 238         }
 239         pud = pud_offset(pgd, gpa);
 240         if (pud_none(*pud)) {
 241                 if (!new_pmd)
 242                         goto out_unlock;
 243                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
 244                 new_pmd = NULL;
 245         }
 246         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 247         if (pmd_large(*pmd)) {
 248                 /* Someone else has instantiated a large page here; retry */
 249                 ret = -EAGAIN;
 250                 goto out_unlock;
 251         }
 252         if (level == 1 && !pmd_none(*pmd)) {
 253                 /*
 254                  * There's a page table page here, but we wanted
 255                  * to install a large page.  Tell the caller and let
 256                  * it try installing a normal page if it wants.
 257                  */
 258                 ret = -EBUSY;
 259                 goto out_unlock;
 260         }
 261         if (level == 0) {
 262                 if (pmd_none(*pmd)) {
 263                         if (!new_ptep)
 264                                 goto out_unlock;
 265                         pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
 266                         new_ptep = NULL;
 267                 }
 268                 ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
 269                 if (pte_present(*ptep)) {
 270                         /* PTE was previously valid, so invalidate it */
 271                         old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT,
 272                                                       0, gpa, 0);
 273                         kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, 0);
 274                         if (old & _PAGE_DIRTY)
 275                                 mark_page_dirty(kvm, gpa >> PAGE_SHIFT);
 276                 }
 277                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
 278         } else {
 279                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
 280         }
 281         ret = 0;
 282
 283  out_unlock:
 284         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 285         if (new_pud)
 286                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
 287         if (new_pmd)
 288                 pmd_free(kvm->mm, new_pmd);
 289         if (new_ptep)
 290                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
 291         return ret;
 292 }
 293
 294 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 295                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
 296 {
 297         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 298         unsigned long mmu_seq, pte_size;
 299         unsigned long gpa, gfn, hva, pfn;
 300         struct kvm_memory_slot *memslot;
 301         struct page *page = NULL, *pages[1];
 302         long ret, npages, ok;
 303         unsigned int writing;
 304         struct vm_area_struct *vma;
 305         unsigned long flags;
 306         pte_t pte, *ptep;
 307         unsigned long pgflags;
 308         unsigned int shift, level;
 309
 310         /* Check for unusual errors */
 311         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
 312                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
 313                 return -EFAULT;
 314         }
 315         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
 316                 /* Reflect to the guest as DSI */
 317                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
 318                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 319                 return RESUME_GUEST;
 320         }
 321
 322         /* Translate the logical address and get the page */
 323         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
 324         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
 325         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 326         if (!(dsisr & DSISR_PRTABLE_FAULT))
 327                 gpa |= ea & 0xfff;
 328         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 329
 330         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
 331         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
 332                 if (dsisr & (DSISR_PRTABLE_FAULT | DSISR_BADACCESS |
 333                              DSISR_SET_RC)) {
 334                         /*
 335                          * Bad address in guest page table tree, or other
 336                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
 337                          */
 338                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 339                         return RESUME_GUEST;
 340                 }
 341                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea,
 342                                               dsisr & DSISR_ISSTORE);
 343         }
 344
 345         /* used to check for invalidations in progress */
 346         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 347         smp_rmb();
 348
 349         writing = (dsisr & DSISR_ISSTORE) != 0;
 350         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 351         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
 352                 /*
 353                  * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
 354                  * if the relevant bits aren't already set in the linux
 355                  * page tables, fall through to do the gup_fast to
 356                  * set them in the linux page tables too.
 357                  */
 358                 ok = 0;
 359                 pgflags = _PAGE_ACCESSED;
 360                 if (writing)
 361                         pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 362                 local_irq_save(flags);
 363                 ptep = find_current_mm_pte(current->mm->pgd, hva, NULL, NULL);
 364                 if (ptep) {
 365                         pte = READ_ONCE(*ptep);
 366                         if (pte_present(pte) &&
 367                             (pte_val(pte) & pgflags) == pgflags)
 368                                 ok = 1;
 369                 }
 370                 local_irq_restore(flags);
 371                 if (ok) {
 372                         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 373                         if (mmu_notifier_retry(vcpu->kvm, mmu_seq)) {
 374                                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 375                                 return RESUME_GUEST;
 376                         }
 377                         /*
 378                          * We are walking the secondary page table here. We can do this
 379                          * without disabling irq.
 380                          */
 381                         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable,
 382                                                 gpa, NULL, &shift);
 383                         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
 384                                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags,
 385                                                         gpa, shift);
 386                                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 387                                 return RESUME_GUEST;
 388                         }
 389                         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 390                 }
 391         }
 392
 393         ret = -EFAULT;
 394         pfn = 0;
 395         pte_size = PAGE_SIZE;
 396         pgflags = _PAGE_READ | _PAGE_EXEC;
 397         level = 0;
 398         npages = get_user_pages_fast(hva, 1, writing, pages);
 399         if (npages < 1) {
 400                 /* Check if it's an I/O mapping */
 401                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 402                 vma = find_vma(current->mm, hva);
 403                 if (vma && vma->vm_start <= hva && hva < vma->vm_end &&
 404                     (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
 405                         pfn = vma->vm_pgoff +
 406                                 ((hva - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 407                         pgflags = pgprot_val(vma->vm_page_prot);
 408                 }
 409                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 410                 if (!pfn)
 411                         return -EFAULT;
 412         } else {
 413                 page = pages[0];
 414                 pfn = page_to_pfn(page);
 415                 if (PageHuge(page)) {
 416                         page = compound_head(page);
 417                         pte_size <<= compound_order(page);
 418                         /* See if we can insert a 2MB large-page PTE here */
 419                         if (pte_size >= PMD_SIZE &&
 420                             (gpa & PMD_MASK & PAGE_MASK) ==
 421                             (hva & PMD_MASK & PAGE_MASK)) {
 422                                 level = 1;
 423                                 pfn &= ~((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
 424                         }
 425                 }
 426                 /* See if we can provide write access */
 427                 if (writing) {
 428                         /*
 429                          * We assume gup_fast has set dirty on the host PTE.
 430                          */
 431                         pgflags |= _PAGE_WRITE;
 432                 } else {
 433                         local_irq_save(flags);
 434                         ptep = find_current_mm_pte(current->mm->pgd,
 435                                                    hva, NULL, NULL);
 436                         if (ptep && pte_write(*ptep) && pte_dirty(*ptep))
 437                                 pgflags |= _PAGE_WRITE;
 438                         local_irq_restore(flags);
 439                 }
 440         }
 441
 442         /*
 443          * Compute the PTE value that we need to insert.
 444          */
 445         pgflags |= _PAGE_PRESENT | _PAGE_PTE | _PAGE_ACCESSED;
 446         if (pgflags & _PAGE_WRITE)
 447                 pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 448         pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
 449
 450         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
 451         ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
 452         if (ret == -EBUSY) {
 453                 /*
 454                  * There's already a PMD where wanted to install a large page;
 455                  * for now, fall back to installing a small page.
 456                  */
 457                 level = 0;
 458                 pfn |= gfn & ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
 459                 pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
 460                 ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
 461         }
 462         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
 463                 ret = RESUME_GUEST;
 464
 465         if (page) {
 466                 /*
 467                  * We drop pages[0] here, not page because page might
 468                  * have been set to the head page of a compound, but
 469                  * we have to drop the reference on the correct tail
 470                  * page to match the get inside gup()
 471                  */
 472                 put_page(pages[0]);
 473         }
 474         return ret;
 475 }
 476
 477 static void mark_pages_dirty(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 478                              unsigned long gfn, unsigned int order)
 479 {
 480         unsigned long i, limit;
 481         unsigned long *dp;
 482
 483         if (!memslot->dirty_bitmap)
 484                 return;
 485         limit = 1ul << order;
 486         if (limit < BITS_PER_LONG) {
 487                 for (i = 0; i < limit; ++i)
 488                         mark_page_dirty(kvm, gfn + i);
 489                 return;
 490         }
 491         dp = memslot->dirty_bitmap + (gfn - memslot->base_gfn);
 492         limit /= BITS_PER_LONG;
 493         for (i = 0; i < limit; ++i)
 494                 *dp++ = ~0ul;
 495 }
 496
 497 /* Called with kvm->lock held */
 498 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 499                     unsigned long gfn)
 500 {
 501         pte_t *ptep;
 502         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 503         unsigned int shift;
 504         unsigned long old;
 505
 506         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 507         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
 508                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT, 0,
 509                                               gpa, shift);
 510                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
 511                 if (old & _PAGE_DIRTY) {
 512                         if (!shift)
 513                                 mark_page_dirty(kvm, gfn);
 514                         else
 515                                 mark_pages_dirty(kvm, memslot,
 516                                                  gfn, shift - PAGE_SHIFT);
 517                 }
 518         }
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 /* Called with kvm->lock held */
 523 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 524                   unsigned long gfn)
 525 {
 526         pte_t *ptep;
 527         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 528         unsigned int shift;
 529         int ref = 0;
 530
 531         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 532         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
 533                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
 534                                         gpa, shift);
 535                 /* XXX need to flush tlb here? */
 536                 ref = 1;
 537         }
 538         return ref;
 539 }
 540
 541 /* Called with kvm->lock held */
 542 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 543                        unsigned long gfn)
 544 {
 545         pte_t *ptep;
 546         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 547         unsigned int shift;
 548         int ref = 0;
 549
 550         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 551         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
 552                 ref = 1;
 553         return ref;
 554 }
 555
 556 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
 557 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
 558                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
 559 {
 560         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
 561         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 562         pte_t *ptep;
 563         unsigned int shift;
 564         int ret = 0;
 565
 566         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 567         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
 568                 ret = 1;
 569                 if (shift)
 570                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
 571                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
 572                                         gpa, shift);
 573                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
 574         }
 575         return ret;
 576 }
 577
 578 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
 579                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
 580 {
 581         unsigned long i, j;
 582         unsigned long n, *p;
 583         int npages;
 584
 585         /*
 586          * Radix accumulates dirty bits in the first half of the
 587          * memslot's dirty_bitmap area, for when pages are paged
 588          * out or modified by the host directly.  Pick up these
 589          * bits and add them to the map.
 590          */
 591         n = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot) / sizeof(long);
 592         p = memslot->dirty_bitmap;
 593         for (i = 0; i < n; ++i)
 594                 map[i] |= xchg(&p[i], 0);
 595
 596         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
 597                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
 598
 599                 /*
 600                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
 601                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
 602                  * real addresses that are a multiple of their size.
 603                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
 604                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
 605                  */
 606                 j = i + 1;
 607                 if (npages)
 608                         for (j = i; npages; ++j, --npages)
 609                                 __set_bit_le(j, map);
 610         }
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
 615                                  int psize, int *indexp)
 616 {
 617         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
 618                 return;
 619         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
 620                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
 621         ++(*indexp);
 622 }
 623
 624 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
 625 {
 626         int i;
 627
 628         if (!radix_enabled())
 629                 return -EINVAL;
 630         memset(info, 0, sizeof(*info));
 631
 632         /* 4k page size */
 633         info->geometries[0].page_shift = 12;
 634         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
 635         for (i = 1; i < 4; ++i)
 636                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
 637         /* 64k page size */
 638         info->geometries[1].page_shift = 16;
 639         for (i = 0; i < 4; ++i)
 640                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
 641
 642         i = 0;
 643         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
 644         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
 645         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
 646         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
 647
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
 652 {
 653         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
 654         if (!kvm->arch.pgtable)
 655                 return -ENOMEM;
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
 660 {
 661         unsigned long ig, iu, im;
 662         pte_t *pte;
 663         pmd_t *pmd;
 664         pud_t *pud;
 665         pgd_t *pgd;
 666
 667         if (!kvm->arch.pgtable)
 668                 return;
 669         pgd = kvm->arch.pgtable;
 670         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
 671                 if (!pgd_present(*pgd))
 672                         continue;
 673                 pud = pud_offset(pgd, 0);
 674                 for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++pud) {
 675                         if (!pud_present(*pud))
 676                                 continue;
 677                         pmd = pmd_offset(pud, 0);
 678                         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++pmd) {
 679                                 if (pmd_huge(*pmd)) {
 680                                         pmd_clear(pmd);
 681                                         continue;
 682                                 }
 683                                 if (!pmd_present(*pmd))
 684                                         continue;
 685                                 pte = pte_offset_map(pmd, 0);
 686                                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
 687                                 kvmppc_pte_free(pte);
 688                                 pmd_clear(pmd);
 689                         }
 690                         pmd_free(kvm->mm, pmd_offset(pud, 0));
 691                         pud_clear(pud);
 692                 }
 693                 pud_free(kvm->mm, pud_offset(pgd, 0));
 694                 pgd_clear(pgd);
 695         }
 696         pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
 697 }
 698
 699 static void pte_ctor(void *addr)
 700 {
 701         memset(addr, 0, PTE_TABLE_SIZE);
 702 }
 703
 704 int kvmppc_radix_init(void)
 705 {
 706         unsigned long size = sizeof(void *) << PTE_INDEX_SIZE;
 707
 708         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
 709         if (!kvm_pte_cache)
 710                 return -ENOMEM;
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 void kvmppc_radix_exit(void)
 715 {
 716         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
 717 }