arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright 2010-2011 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/hugetlb.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/log2.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15
  16 #include <asm/trace.h>
  17 #include <asm/kvm_ppc.h>
  18 #include <asm/kvm_book3s.h>
  19 #include <asm/book3s/64/mmu-hash.h>
  20 #include <asm/hvcall.h>
  21 #include <asm/synch.h>
  22 #include <asm/ppc-opcode.h>
  23 #include <asm/pte-walk.h>
  24
  25 /* Translate address of a vmalloc'd thing to a linear map address */
  26 static void *real_vmalloc_addr(void *addr)
  27 {
  28         return __va(ppc_find_vmap_phys((unsigned long)addr));
  29 }
  30
  31 /* Return 1 if we need to do a global tlbie, 0 if we can use tlbiel */
  32 static int global_invalidates(struct kvm *kvm)
  33 {
  34         int global;
  35         int cpu;
  36
  37         /*
  38          * If there is only one vcore, and it's currently running,
  39          * as indicated by local_paca->kvm_hstate.kvm_vcpu being set,
  40          * we can use tlbiel as long as we mark all other physical
  41          * cores as potentially having stale TLB entries for this lpid.
  42          * Otherwise, don't use tlbiel.
  43          */
  44         if (kvm->arch.online_vcores == 1 && local_paca->kvm_hstate.kvm_vcpu)
  45                 global = 0;
  46         else
  47                 global = 1;
  48
  49         /* LPID has been switched to host if in virt mode so can't do local */
  50         if (!global && (mfmsr() & (MSR_IR|MSR_DR)))
  51                 global = 1;
  52
  53         if (!global) {
  54                 /* any other core might now have stale TLB entries... */
  55                 smp_wmb();
  56                 cpumask_setall(&kvm->arch.need_tlb_flush);
  57                 cpu = local_paca->kvm_hstate.kvm_vcore->pcpu;
  58                 /*
  59                  * On POWER9, threads are independent but the TLB is shared,
  60                  * so use the bit for the first thread to represent the core.
  61                  */
  62                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
  63                         cpu = cpu_first_tlb_thread_sibling(cpu);
  64                 cpumask_clear_cpu(cpu, &kvm->arch.need_tlb_flush);
  65         }
  66
  67         return global;
  68 }
  69
  70 /*
  71  * Add this HPTE into the chain for the real page.
  72  * Must be called with the chain locked; it unlocks the chain.
  73  */
  74 void kvmppc_add_revmap_chain(struct kvm *kvm, struct revmap_entry *rev,
  75                              unsigned long *rmap, long pte_index, int realmode)
  76 {
  77         struct revmap_entry *head, *tail;
  78         unsigned long i;
  79
  80         if (*rmap & KVMPPC_RMAP_PRESENT) {
  81                 i = *rmap & KVMPPC_RMAP_INDEX;
  82                 head = &kvm->arch.hpt.rev[i];
  83                 if (realmode)
  84                         head = real_vmalloc_addr(head);
  85                 tail = &kvm->arch.hpt.rev[head->back];
  86                 if (realmode)
  87                         tail = real_vmalloc_addr(tail);
  88                 rev->forw = i;
  89                 rev->back = head->back;
  90                 tail->forw = pte_index;
  91                 head->back = pte_index;
  92         } else {
  93                 rev->forw = rev->back = pte_index;
  94                 *rmap = (*rmap & ~KVMPPC_RMAP_INDEX) |
  95                         pte_index | KVMPPC_RMAP_PRESENT | KVMPPC_RMAP_HPT;
  96         }
  97         unlock_rmap(rmap);
  98 }
  99 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_add_revmap_chain);
 100
 101 /* Update the dirty bitmap of a memslot */
 102 void kvmppc_update_dirty_map(const struct kvm_memory_slot *memslot,
 103                              unsigned long gfn, unsigned long psize)
 104 {
 105         unsigned long npages;
 106
 107         if (!psize || !memslot->dirty_bitmap)
 108                 return;
 109         npages = (psize + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 110         gfn -= memslot->base_gfn;
 111         set_dirty_bits_atomic(memslot->dirty_bitmap, gfn, npages);
 112 }
 113 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_update_dirty_map);
 114
 115 static void kvmppc_set_dirty_from_hpte(struct kvm *kvm,
 116                                 unsigned long hpte_v, unsigned long hpte_gr)
 117 {
 118         struct kvm_memory_slot *memslot;
 119         unsigned long gfn;
 120         unsigned long psize;
 121
 122         psize = kvmppc_actual_pgsz(hpte_v, hpte_gr);
 123         gfn = hpte_rpn(hpte_gr, psize);
 124         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots_raw(kvm), gfn);
 125         if (memslot && memslot->dirty_bitmap)
 126                 kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn, psize);
 127 }
 128
 129 /* Returns a pointer to the revmap entry for the page mapped by a HPTE */
 130 static unsigned long *revmap_for_hpte(struct kvm *kvm, unsigned long hpte_v,
 131                                       unsigned long hpte_gr,
 132                                       struct kvm_memory_slot **memslotp,
 133                                       unsigned long *gfnp)
 134 {
 135         struct kvm_memory_slot *memslot;
 136         unsigned long *rmap;
 137         unsigned long gfn;
 138
 139         gfn = hpte_rpn(hpte_gr, kvmppc_actual_pgsz(hpte_v, hpte_gr));
 140         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots_raw(kvm), gfn);
 141         if (memslotp)
 142                 *memslotp = memslot;
 143         if (gfnp)
 144                 *gfnp = gfn;
 145         if (!memslot)
 146                 return NULL;
 147
 148         rmap = real_vmalloc_addr(&memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn]);
 149         return rmap;
 150 }
 151
 152 /* Remove this HPTE from the chain for a real page */
 153 static void remove_revmap_chain(struct kvm *kvm, long pte_index,
 154                                 struct revmap_entry *rev,
 155                                 unsigned long hpte_v, unsigned long hpte_r)
 156 {
 157         struct revmap_entry *next, *prev;
 158         unsigned long ptel, head;
 159         unsigned long *rmap;
 160         unsigned long rcbits;
 161         struct kvm_memory_slot *memslot;
 162         unsigned long gfn;
 163
 164         rcbits = hpte_r & (HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 165         ptel = rev->guest_rpte |= rcbits;
 166         rmap = revmap_for_hpte(kvm, hpte_v, ptel, &memslot, &gfn);
 167         if (!rmap)
 168                 return;
 169         lock_rmap(rmap);
 170
 171         head = *rmap & KVMPPC_RMAP_INDEX;
 172         next = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[rev->forw]);
 173         prev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[rev->back]);
 174         next->back = rev->back;
 175         prev->forw = rev->forw;
 176         if (head == pte_index) {
 177                 head = rev->forw;
 178                 if (head == pte_index)
 179                         *rmap &= ~(KVMPPC_RMAP_PRESENT | KVMPPC_RMAP_INDEX);
 180                 else
 181                         *rmap = (*rmap & ~KVMPPC_RMAP_INDEX) | head;
 182         }
 183         *rmap |= rcbits << KVMPPC_RMAP_RC_SHIFT;
 184         if (rcbits & HPTE_R_C)
 185                 kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn,
 186                                         kvmppc_actual_pgsz(hpte_v, hpte_r));
 187         unlock_rmap(rmap);
 188 }
 189
 190 long kvmppc_do_h_enter(struct kvm *kvm, unsigned long flags,
 191                        long pte_index, unsigned long pteh, unsigned long ptel,
 192                        pgd_t *pgdir, bool realmode, unsigned long *pte_idx_ret)
 193 {
 194         unsigned long i, pa, gpa, gfn, psize;
 195         unsigned long slot_fn, hva;
 196         __be64 *hpte;
 197         struct revmap_entry *rev;
 198         unsigned long g_ptel;
 199         struct kvm_memory_slot *memslot;
 200         unsigned hpage_shift;
 201         bool is_ci;
 202         unsigned long *rmap;
 203         pte_t *ptep;
 204         unsigned int writing;
 205         unsigned long mmu_seq;
 206         unsigned long rcbits;
 207
 208         if (kvm_is_radix(kvm))
 209                 return H_FUNCTION;
 210         psize = kvmppc_actual_pgsz(pteh, ptel);
 211         if (!psize)
 212                 return H_PARAMETER;
 213         writing = hpte_is_writable(ptel);
 214         pteh &= ~(HPTE_V_HVLOCK | HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID);
 215         ptel &= ~HPTE_GR_RESERVED;
 216         g_ptel = ptel;
 217
 218         /* used later to detect if we might have been invalidated */
 219         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 220         smp_rmb();
 221
 222         /* Find the memslot (if any) for this address */
 223         gpa = (ptel & HPTE_R_RPN) & ~(psize - 1);
 224         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 225         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots_raw(kvm), gfn);
 226         pa = 0;
 227         is_ci = false;
 228         rmap = NULL;
 229         if (!(memslot && !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID))) {
 230                 /* Emulated MMIO - mark this with key=31 */
 231                 pteh |= HPTE_V_ABSENT;
 232                 ptel |= HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO;
 233                 goto do_insert;
 234         }
 235
 236         /* Check if the requested page fits entirely in the memslot. */
 237         if (!slot_is_aligned(memslot, psize))
 238                 return H_PARAMETER;
 239         slot_fn = gfn - memslot->base_gfn;
 240         rmap = &memslot->arch.rmap[slot_fn];
 241
 242         /* Translate to host virtual address */
 243         hva = __gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 244
 245         arch_spin_lock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 246         ptep = find_kvm_host_pte(kvm, mmu_seq, hva, &hpage_shift);
 247         if (ptep) {
 248                 pte_t pte;
 249                 unsigned int host_pte_size;
 250
 251                 if (hpage_shift)
 252                         host_pte_size = 1ul << hpage_shift;
 253                 else
 254                         host_pte_size = PAGE_SIZE;
 255                 /*
 256                  * We should always find the guest page size
 257                  * to <= host page size, if host is using hugepage
 258                  */
 259                 if (host_pte_size < psize) {
 260                         arch_spin_unlock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 261                         return H_PARAMETER;
 262                 }
 263                 pte = kvmppc_read_update_linux_pte(ptep, writing);
 264                 if (pte_present(pte) && !pte_protnone(pte)) {
 265                         if (writing && !__pte_write(pte))
 266                                 /* make the actual HPTE be read-only */
 267                                 ptel = hpte_make_readonly(ptel);
 268                         is_ci = pte_ci(pte);
 269                         pa = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
 270                         pa |= hva & (host_pte_size - 1);
 271                         pa |= gpa & ~PAGE_MASK;
 272                 }
 273         }
 274         arch_spin_unlock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 275
 276         ptel &= HPTE_R_KEY | HPTE_R_PP0 | (psize-1);
 277         ptel |= pa;
 278
 279         if (pa)
 280                 pteh |= HPTE_V_VALID;
 281         else {
 282                 pteh |= HPTE_V_ABSENT;
 283                 ptel &= ~(HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO);
 284         }
 285
 286         /*If we had host pte mapping then  Check WIMG */
 287         if (ptep && !hpte_cache_flags_ok(ptel, is_ci)) {
 288                 if (is_ci)
 289                         return H_PARAMETER;
 290                 /*
 291                  * Allow guest to map emulated device memory as
 292                  * uncacheable, but actually make it cacheable.
 293                  */
 294                 ptel &= ~(HPTE_R_W|HPTE_R_I|HPTE_R_G);
 295                 ptel |= HPTE_R_M;
 296         }
 297
 298         /* Find and lock the HPTEG slot to use */
 299  do_insert:
 300         if (pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt))
 301                 return H_PARAMETER;
 302         if (likely((flags & H_EXACT) == 0)) {
 303                 pte_index &= ~7UL;
 304                 hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 305                 for (i = 0; i < 8; ++i) {
 306                         if ((be64_to_cpu(*hpte) & HPTE_V_VALID) == 0 &&
 307                             try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK | HPTE_V_VALID |
 308                                           HPTE_V_ABSENT))
 309                                 break;
 310                         hpte += 2;
 311                 }
 312                 if (i == 8) {
 313                         /*
 314                          * Since try_lock_hpte doesn't retry (not even stdcx.
 315                          * failures), it could be that there is a free slot
 316                          * but we transiently failed to lock it.  Try again,
 317                          * actually locking each slot and checking it.
 318                          */
 319                         hpte -= 16;
 320                         for (i = 0; i < 8; ++i) {
 321                                 u64 pte;
 322                                 while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 323                                         cpu_relax();
 324                                 pte = be64_to_cpu(hpte[0]);
 325                                 if (!(pte & (HPTE_V_VALID | HPTE_V_ABSENT)))
 326                                         break;
 327                                 __unlock_hpte(hpte, pte);
 328                                 hpte += 2;
 329                         }
 330                         if (i == 8)
 331                                 return H_PTEG_FULL;
 332                 }
 333                 pte_index += i;
 334         } else {
 335                 hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 336                 if (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK | HPTE_V_VALID |
 337                                    HPTE_V_ABSENT)) {
 338                         /* Lock the slot and check again */
 339                         u64 pte;
 340
 341                         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 342                                 cpu_relax();
 343                         pte = be64_to_cpu(hpte[0]);
 344                         if (pte & (HPTE_V_VALID | HPTE_V_ABSENT)) {
 345                                 __unlock_hpte(hpte, pte);
 346                                 return H_PTEG_FULL;
 347                         }
 348                 }
 349         }
 350
 351         /* Save away the guest's idea of the second HPTE dword */
 352         rev = &kvm->arch.hpt.rev[pte_index];
 353         if (realmode)
 354                 rev = real_vmalloc_addr(rev);
 355         if (rev) {
 356                 rev->guest_rpte = g_ptel;
 357                 note_hpte_modification(kvm, rev);
 358         }
 359
 360         /* Link HPTE into reverse-map chain */
 361         if (pteh & HPTE_V_VALID) {
 362                 if (realmode)
 363                         rmap = real_vmalloc_addr(rmap);
 364                 lock_rmap(rmap);
 365                 /* Check for pending invalidations under the rmap chain lock */
 366                 if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq)) {
 367                         /* inval in progress, write a non-present HPTE */
 368                         pteh |= HPTE_V_ABSENT;
 369                         pteh &= ~HPTE_V_VALID;
 370                         ptel &= ~(HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO);
 371                         unlock_rmap(rmap);
 372                 } else {
 373                         kvmppc_add_revmap_chain(kvm, rev, rmap, pte_index,
 374                                                 realmode);
 375                         /* Only set R/C in real HPTE if already set in *rmap */
 376                         rcbits = *rmap >> KVMPPC_RMAP_RC_SHIFT;
 377                         ptel &= rcbits | ~(HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 378                 }
 379         }
 380
 381         /* Convert to new format on P9 */
 382         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
 383                 ptel = hpte_old_to_new_r(pteh, ptel);
 384                 pteh = hpte_old_to_new_v(pteh);
 385         }
 386         hpte[1] = cpu_to_be64(ptel);
 387
 388         /* Write the first HPTE dword, unlocking the HPTE and making it valid */
 389         eieio();
 390         __unlock_hpte(hpte, pteh);
 391         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 392
 393         *pte_idx_ret = pte_index;
 394         return H_SUCCESS;
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_do_h_enter);
 397
 398 long kvmppc_h_enter(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 399                     long pte_index, unsigned long pteh, unsigned long ptel)
 400 {
 401         return kvmppc_do_h_enter(vcpu->kvm, flags, pte_index, pteh, ptel,
 402                                  vcpu->arch.pgdir, true,
 403                                  &vcpu->arch.regs.gpr[4]);
 404 }
 405 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_enter);
 406
 407 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 408 #define LOCK_TOKEN      (*(u32 *)(&get_paca()->lock_token))
 409 #else
 410 #define LOCK_TOKEN      (*(u32 *)(&get_paca()->paca_index))
 411 #endif
 412
 413 static inline int is_mmio_hpte(unsigned long v, unsigned long r)
 414 {
 415         return ((v & HPTE_V_ABSENT) &&
 416                 (r & (HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO)) ==
 417                 (HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO));
 418 }
 419
 420 static inline void fixup_tlbie_lpid(unsigned long rb_value, unsigned long lpid)
 421 {
 422
 423         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_ERAT_BUG)) {
 424                 /* Radix flush for a hash guest */
 425
 426                 unsigned long rb,rs,prs,r,ric;
 427
 428                 rb = PPC_BIT(52); /* IS = 2 */
 429                 rs = 0;  /* lpid = 0 */
 430                 prs = 0; /* partition scoped */
 431                 r = 1;   /* radix format */
 432                 ric = 0; /* RIC_FLSUH_TLB */
 433
 434                 /*
 435                  * Need the extra ptesync to make sure we don't
 436                  * re-order the tlbie
 437                  */
 438                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
 439                 asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
 440                              : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs),
 441                                "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
 442         }
 443
 444         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
 445                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
 446                 asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0,%1,0,0,0) : :
 447                              "r" (rb_value), "r" (lpid));
 448         }
 449 }
 450
 451 static void do_tlbies(struct kvm *kvm, unsigned long *rbvalues,
 452                       long npages, int global, bool need_sync)
 453 {
 454         long i;
 455
 456         /*
 457          * We use the POWER9 5-operand versions of tlbie and tlbiel here.
 458          * Since we are using RIC=0 PRS=0 R=0, and P7/P8 tlbiel ignores
 459          * the RS field, this is backwards-compatible with P7 and P8.
 460          */
 461         if (global) {
 462                 if (need_sync)
 463                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 464                 for (i = 0; i < npages; ++i) {
 465                         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0,%1,0,0,0) : :
 466                                      "r" (rbvalues[i]), "r" (kvm->arch.lpid));
 467                 }
 468
 469                 fixup_tlbie_lpid(rbvalues[i - 1], kvm->arch.lpid);
 470                 asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync" : : : "memory");
 471         } else {
 472                 if (need_sync)
 473                         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 474                 for (i = 0; i < npages; ++i) {
 475                         asm volatile(PPC_TLBIEL(%0,%1,0,0,0) : :
 476                                      "r" (rbvalues[i]), "r" (0));
 477                 }
 478                 asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 479         }
 480 }
 481
 482 long kvmppc_do_h_remove(struct kvm *kvm, unsigned long flags,
 483                         unsigned long pte_index, unsigned long avpn,
 484                         unsigned long *hpret)
 485 {
 486         __be64 *hpte;
 487         unsigned long v, r, rb;
 488         struct revmap_entry *rev;
 489         u64 pte, orig_pte, pte_r;
 490
 491         if (kvm_is_radix(kvm))
 492                 return H_FUNCTION;
 493         if (pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt))
 494                 return H_PARAMETER;
 495         hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 496         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 497                 cpu_relax();
 498         pte = orig_pte = be64_to_cpu(hpte[0]);
 499         pte_r = be64_to_cpu(hpte[1]);
 500         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
 501                 pte = hpte_new_to_old_v(pte, pte_r);
 502                 pte_r = hpte_new_to_old_r(pte_r);
 503         }
 504         if ((pte & (HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID)) == 0 ||
 505             ((flags & H_AVPN) && (pte & ~0x7fUL) != avpn) ||
 506             ((flags & H_ANDCOND) && (pte & avpn) != 0)) {
 507                 __unlock_hpte(hpte, orig_pte);
 508                 return H_NOT_FOUND;
 509         }
 510
 511         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[pte_index]);
 512         v = pte & ~HPTE_V_HVLOCK;
 513         if (v & HPTE_V_VALID) {
 514                 hpte[0] &= ~cpu_to_be64(HPTE_V_VALID);
 515                 rb = compute_tlbie_rb(v, pte_r, pte_index);
 516                 do_tlbies(kvm, &rb, 1, global_invalidates(kvm), true);
 517                 /*
 518                  * The reference (R) and change (C) bits in a HPT
 519                  * entry can be set by hardware at any time up until
 520                  * the HPTE is invalidated and the TLB invalidation
 521                  * sequence has completed.  This means that when
 522                  * removing a HPTE, we need to re-read the HPTE after
 523                  * the invalidation sequence has completed in order to
 524                  * obtain reliable values of R and C.
 525                  */
 526                 remove_revmap_chain(kvm, pte_index, rev, v,
 527                                     be64_to_cpu(hpte[1]));
 528         }
 529         r = rev->guest_rpte & ~HPTE_GR_RESERVED;
 530         note_hpte_modification(kvm, rev);
 531         unlock_hpte(hpte, 0);
 532
 533         if (is_mmio_hpte(v, pte_r))
 534                 atomic64_inc(&kvm->arch.mmio_update);
 535
 536         if (v & HPTE_V_ABSENT)
 537                 v = (v & ~HPTE_V_ABSENT) | HPTE_V_VALID;
 538         hpret[0] = v;
 539         hpret[1] = r;
 540         return H_SUCCESS;
 541 }
 542 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_do_h_remove);
 543
 544 long kvmppc_h_remove(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 545                      unsigned long pte_index, unsigned long avpn)
 546 {
 547         return kvmppc_do_h_remove(vcpu->kvm, flags, pte_index, avpn,
 548                                   &vcpu->arch.regs.gpr[4]);
 549 }
 550 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_remove);
 551
 552 long kvmppc_h_bulk_remove(struct kvm_vcpu *vcpu)
 553 {
 554         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 555         unsigned long *args = &vcpu->arch.regs.gpr[4];
 556         __be64 *hp, *hptes[4];
 557         unsigned long tlbrb[4];
 558         long int i, j, k, n, found, indexes[4];
 559         unsigned long flags, req, pte_index, rcbits;
 560         int global;
 561         long int ret = H_SUCCESS;
 562         struct revmap_entry *rev, *revs[4];
 563         u64 hp0, hp1;
 564
 565         if (kvm_is_radix(kvm))
 566                 return H_FUNCTION;
 567         global = global_invalidates(kvm);
 568         for (i = 0; i < 4 && ret == H_SUCCESS; ) {
 569                 n = 0;
 570                 for (; i < 4; ++i) {
 571                         j = i * 2;
 572                         pte_index = args[j];
 573                         flags = pte_index >> 56;
 574                         pte_index &= ((1ul << 56) - 1);
 575                         req = flags >> 6;
 576                         flags &= 3;
 577                         if (req == 3) {         /* no more requests */
 578                                 i = 4;
 579                                 break;
 580                         }
 581                         if (req != 1 || flags == 3 ||
 582                             pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt)) {
 583                                 /* parameter error */
 584                                 args[j] = ((0xa0 | flags) << 56) + pte_index;
 585                                 ret = H_PARAMETER;
 586                                 break;
 587                         }
 588                         hp = (__be64 *) (kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 589                         /* to avoid deadlock, don't spin except for first */
 590                         if (!try_lock_hpte(hp, HPTE_V_HVLOCK)) {
 591                                 if (n)
 592                                         break;
 593                                 while (!try_lock_hpte(hp, HPTE_V_HVLOCK))
 594                                         cpu_relax();
 595                         }
 596                         found = 0;
 597                         hp0 = be64_to_cpu(hp[0]);
 598                         hp1 = be64_to_cpu(hp[1]);
 599                         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
 600                                 hp0 = hpte_new_to_old_v(hp0, hp1);
 601                                 hp1 = hpte_new_to_old_r(hp1);
 602                         }
 603                         if (hp0 & (HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID)) {
 604                                 switch (flags & 3) {
 605                                 case 0:         /* absolute */
 606                                         found = 1;
 607                                         break;
 608                                 case 1:         /* andcond */
 609                                         if (!(hp0 & args[j + 1]))
 610                                                 found = 1;
 611                                         break;
 612                                 case 2:         /* AVPN */
 613                                         if ((hp0 & ~0x7fUL) == args[j + 1])
 614                                                 found = 1;
 615                                         break;
 616                                 }
 617                         }
 618                         if (!found) {
 619                                 hp[0] &= ~cpu_to_be64(HPTE_V_HVLOCK);
 620                                 args[j] = ((0x90 | flags) << 56) + pte_index;
 621                                 continue;
 622                         }
 623
 624                         args[j] = ((0x80 | flags) << 56) + pte_index;
 625                         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[pte_index]);
 626                         note_hpte_modification(kvm, rev);
 627
 628                         if (!(hp0 & HPTE_V_VALID)) {
 629                                 /* insert R and C bits from PTE */
 630                                 rcbits = rev->guest_rpte & (HPTE_R_R|HPTE_R_C);
 631                                 args[j] |= rcbits << (56 - 5);
 632                                 hp[0] = 0;
 633                                 if (is_mmio_hpte(hp0, hp1))
 634                                         atomic64_inc(&kvm->arch.mmio_update);
 635                                 continue;
 636                         }
 637
 638                         /* leave it locked */
 639                         hp[0] &= ~cpu_to_be64(HPTE_V_VALID);
 640                         tlbrb[n] = compute_tlbie_rb(hp0, hp1, pte_index);
 641                         indexes[n] = j;
 642                         hptes[n] = hp;
 643                         revs[n] = rev;
 644                         ++n;
 645                 }
 646
 647                 if (!n)
 648                         break;
 649
 650                 /* Now that we've collected a batch, do the tlbies */
 651                 do_tlbies(kvm, tlbrb, n, global, true);
 652
 653                 /* Read PTE low words after tlbie to get final R/C values */
 654                 for (k = 0; k < n; ++k) {
 655                         j = indexes[k];
 656                         pte_index = args[j] & ((1ul << 56) - 1);
 657                         hp = hptes[k];
 658                         rev = revs[k];
 659                         remove_revmap_chain(kvm, pte_index, rev,
 660                                 be64_to_cpu(hp[0]), be64_to_cpu(hp[1]));
 661                         rcbits = rev->guest_rpte & (HPTE_R_R|HPTE_R_C);
 662                         args[j] |= rcbits << (56 - 5);
 663                         __unlock_hpte(hp, 0);
 664                 }
 665         }
 666
 667         return ret;
 668 }
 669 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_bulk_remove);
 670
 671 long kvmppc_h_protect(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 672                       unsigned long pte_index, unsigned long avpn)
 673 {
 674         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 675         __be64 *hpte;
 676         struct revmap_entry *rev;
 677         unsigned long v, r, rb, mask, bits;
 678         u64 pte_v, pte_r;
 679
 680         if (kvm_is_radix(kvm))
 681                 return H_FUNCTION;
 682         if (pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt))
 683                 return H_PARAMETER;
 684
 685         hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 686         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 687                 cpu_relax();
 688         v = pte_v = be64_to_cpu(hpte[0]);
 689         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 690                 v = hpte_new_to_old_v(v, be64_to_cpu(hpte[1]));
 691         if ((v & (HPTE_V_ABSENT | HPTE_V_VALID)) == 0 ||
 692             ((flags & H_AVPN) && (v & ~0x7fUL) != avpn)) {
 693                 __unlock_hpte(hpte, pte_v);
 694                 return H_NOT_FOUND;
 695         }
 696
 697         pte_r = be64_to_cpu(hpte[1]);
 698         bits = (flags << 55) & HPTE_R_PP0;
 699         bits |= (flags << 48) & HPTE_R_KEY_HI;
 700         bits |= flags & (HPTE_R_PP | HPTE_R_N | HPTE_R_KEY_LO);
 701
 702         /* Update guest view of 2nd HPTE dword */
 703         mask = HPTE_R_PP0 | HPTE_R_PP | HPTE_R_N |
 704                 HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO;
 705         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[pte_index]);
 706         if (rev) {
 707                 r = (rev->guest_rpte & ~mask) | bits;
 708                 rev->guest_rpte = r;
 709                 note_hpte_modification(kvm, rev);
 710         }
 711
 712         /* Update HPTE */
 713         if (v & HPTE_V_VALID) {
 714                 /*
 715                  * If the page is valid, don't let it transition from
 716                  * readonly to writable.  If it should be writable, we'll
 717                  * take a trap and let the page fault code sort it out.
 718                  */
 719                 r = (pte_r & ~mask) | bits;
 720                 if (hpte_is_writable(r) && !hpte_is_writable(pte_r))
 721                         r = hpte_make_readonly(r);
 722                 /* If the PTE is changing, invalidate it first */
 723                 if (r != pte_r) {
 724                         rb = compute_tlbie_rb(v, r, pte_index);
 725                         hpte[0] = cpu_to_be64((pte_v & ~HPTE_V_VALID) |
 726                                               HPTE_V_ABSENT);
 727                         do_tlbies(kvm, &rb, 1, global_invalidates(kvm), true);
 728                         /* Don't lose R/C bit updates done by hardware */
 729                         r |= be64_to_cpu(hpte[1]) & (HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 730                         hpte[1] = cpu_to_be64(r);
 731                 }
 732         }
 733         unlock_hpte(hpte, pte_v & ~HPTE_V_HVLOCK);
 734         asm volatile("ptesync" : : : "memory");
 735         if (is_mmio_hpte(v, pte_r))
 736                 atomic64_inc(&kvm->arch.mmio_update);
 737
 738         return H_SUCCESS;
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_protect);
 741
 742 long kvmppc_h_read(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 743                    unsigned long pte_index)
 744 {
 745         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 746         __be64 *hpte;
 747         unsigned long v, r;
 748         int i, n = 1;
 749         struct revmap_entry *rev = NULL;
 750
 751         if (kvm_is_radix(kvm))
 752                 return H_FUNCTION;
 753         if (pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt))
 754                 return H_PARAMETER;
 755         if (flags & H_READ_4) {
 756                 pte_index &= ~3;
 757                 n = 4;
 758         }
 759         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[pte_index]);
 760         for (i = 0; i < n; ++i, ++pte_index) {
 761                 hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 762                 v = be64_to_cpu(hpte[0]) & ~HPTE_V_HVLOCK;
 763                 r = be64_to_cpu(hpte[1]);
 764                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
 765                         v = hpte_new_to_old_v(v, r);
 766                         r = hpte_new_to_old_r(r);
 767                 }
 768                 if (v & HPTE_V_ABSENT) {
 769                         v &= ~HPTE_V_ABSENT;
 770                         v |= HPTE_V_VALID;
 771                 }
 772                 if (v & HPTE_V_VALID) {
 773                         r = rev[i].guest_rpte | (r & (HPTE_R_R | HPTE_R_C));
 774                         r &= ~HPTE_GR_RESERVED;
 775                 }
 776                 vcpu->arch.regs.gpr[4 + i * 2] = v;
 777                 vcpu->arch.regs.gpr[5 + i * 2] = r;
 778         }
 779         return H_SUCCESS;
 780 }
 781 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_read);
 782
 783 long kvmppc_h_clear_ref(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 784                         unsigned long pte_index)
 785 {
 786         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 787         __be64 *hpte;
 788         unsigned long v, r, gr;
 789         struct revmap_entry *rev;
 790         unsigned long *rmap;
 791         long ret = H_NOT_FOUND;
 792
 793         if (kvm_is_radix(kvm))
 794                 return H_FUNCTION;
 795         if (pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt))
 796                 return H_PARAMETER;
 797
 798         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[pte_index]);
 799         hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 800         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 801                 cpu_relax();
 802         v = be64_to_cpu(hpte[0]);
 803         r = be64_to_cpu(hpte[1]);
 804         if (!(v & (HPTE_V_VALID | HPTE_V_ABSENT)))
 805                 goto out;
 806
 807         gr = rev->guest_rpte;
 808         if (rev->guest_rpte & HPTE_R_R) {
 809                 rev->guest_rpte &= ~HPTE_R_R;
 810                 note_hpte_modification(kvm, rev);
 811         }
 812         if (v & HPTE_V_VALID) {
 813                 gr |= r & (HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 814                 if (r & HPTE_R_R) {
 815                         kvmppc_clear_ref_hpte(kvm, hpte, pte_index);
 816                         rmap = revmap_for_hpte(kvm, v, gr, NULL, NULL);
 817                         if (rmap) {
 818                                 lock_rmap(rmap);
 819                                 *rmap |= KVMPPC_RMAP_REFERENCED;
 820                                 unlock_rmap(rmap);
 821                         }
 822                 }
 823         }
 824         vcpu->arch.regs.gpr[4] = gr;
 825         ret = H_SUCCESS;
 826  out:
 827         unlock_hpte(hpte, v & ~HPTE_V_HVLOCK);
 828         return ret;
 829 }
 830 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_clear_ref);
 831
 832 long kvmppc_h_clear_mod(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 833                         unsigned long pte_index)
 834 {
 835         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 836         __be64 *hpte;
 837         unsigned long v, r, gr;
 838         struct revmap_entry *rev;
 839         long ret = H_NOT_FOUND;
 840
 841         if (kvm_is_radix(kvm))
 842                 return H_FUNCTION;
 843         if (pte_index >= kvmppc_hpt_npte(&kvm->arch.hpt))
 844                 return H_PARAMETER;
 845
 846         rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[pte_index]);
 847         hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (pte_index << 4));
 848         while (!try_lock_hpte(hpte, HPTE_V_HVLOCK))
 849                 cpu_relax();
 850         v = be64_to_cpu(hpte[0]);
 851         r = be64_to_cpu(hpte[1]);
 852         if (!(v & (HPTE_V_VALID | HPTE_V_ABSENT)))
 853                 goto out;
 854
 855         gr = rev->guest_rpte;
 856         if (gr & HPTE_R_C) {
 857                 rev->guest_rpte &= ~HPTE_R_C;
 858                 note_hpte_modification(kvm, rev);
 859         }
 860         if (v & HPTE_V_VALID) {
 861                 /* need to make it temporarily absent so C is stable */
 862                 hpte[0] |= cpu_to_be64(HPTE_V_ABSENT);
 863                 kvmppc_invalidate_hpte(kvm, hpte, pte_index);
 864                 r = be64_to_cpu(hpte[1]);
 865                 gr |= r & (HPTE_R_R | HPTE_R_C);
 866                 if (r & HPTE_R_C) {
 867                         hpte[1] = cpu_to_be64(r & ~HPTE_R_C);
 868                         eieio();
 869                         kvmppc_set_dirty_from_hpte(kvm, v, gr);
 870                 }
 871         }
 872         vcpu->arch.regs.gpr[4] = gr;
 873         ret = H_SUCCESS;
 874  out:
 875         unlock_hpte(hpte, v & ~HPTE_V_HVLOCK);
 876         return ret;
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_h_clear_mod);
 879
 880 static int kvmppc_get_hpa(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq,
 881                           unsigned long gpa, int writing, unsigned long *hpa,
 882                           struct kvm_memory_slot **memslot_p)
 883 {
 884         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 885         struct kvm_memory_slot *memslot;
 886         unsigned long gfn, hva, pa, psize = PAGE_SHIFT;
 887         unsigned int shift;
 888         pte_t *ptep, pte;
 889
 890         /* Find the memslot for this address */
 891         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 892         memslot = __gfn_to_memslot(kvm_memslots_raw(kvm), gfn);
 893         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID))
 894                 return H_PARAMETER;
 895
 896         /* Translate to host virtual address */
 897         hva = __gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 898
 899         /* Try to find the host pte for that virtual address */
 900         ptep = find_kvm_host_pte(kvm, mmu_seq, hva, &shift);
 901         if (!ptep)
 902                 return H_TOO_HARD;
 903         pte = kvmppc_read_update_linux_pte(ptep, writing);
 904         if (!pte_present(pte))
 905                 return H_TOO_HARD;
 906
 907         /* Convert to a physical address */
 908         if (shift)
 909                 psize = 1UL << shift;
 910         pa = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
 911         pa |= hva & (psize - 1);
 912         pa |= gpa & ~PAGE_MASK;
 913
 914         if (hpa)
 915                 *hpa = pa;
 916         if (memslot_p)
 917                 *memslot_p = memslot;
 918
 919         return H_SUCCESS;
 920 }
 921
 922 static long kvmppc_do_h_page_init_zero(struct kvm_vcpu *vcpu,
 923                                        unsigned long dest)
 924 {
 925         struct kvm_memory_slot *memslot;
 926         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 927         unsigned long pa, mmu_seq;
 928         long ret = H_SUCCESS;
 929         int i;
 930
 931         /* Used later to detect if we might have been invalidated */
 932         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 933         smp_rmb();
 934
 935         arch_spin_lock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 936
 937         ret = kvmppc_get_hpa(vcpu, mmu_seq, dest, 1, &pa, &memslot);
 938         if (ret != H_SUCCESS)
 939                 goto out_unlock;
 940
 941         /* Zero the page */
 942         for (i = 0; i < SZ_4K; i += L1_CACHE_BYTES, pa += L1_CACHE_BYTES)
 943                 dcbz((void *)pa);
 944         kvmppc_update_dirty_map(memslot, dest >> PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 945
 946 out_unlock:
 947         arch_spin_unlock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 948         return ret;
 949 }
 950
 951 static long kvmppc_do_h_page_init_copy(struct kvm_vcpu *vcpu,
 952                                        unsigned long dest, unsigned long src)
 953 {
 954         unsigned long dest_pa, src_pa, mmu_seq;
 955         struct kvm_memory_slot *dest_memslot;
 956         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 957         long ret = H_SUCCESS;
 958
 959         /* Used later to detect if we might have been invalidated */
 960         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 961         smp_rmb();
 962
 963         arch_spin_lock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 964         ret = kvmppc_get_hpa(vcpu, mmu_seq, dest, 1, &dest_pa, &dest_memslot);
 965         if (ret != H_SUCCESS)
 966                 goto out_unlock;
 967
 968         ret = kvmppc_get_hpa(vcpu, mmu_seq, src, 0, &src_pa, NULL);
 969         if (ret != H_SUCCESS)
 970                 goto out_unlock;
 971
 972         /* Copy the page */
 973         memcpy((void *)dest_pa, (void *)src_pa, SZ_4K);
 974
 975         kvmppc_update_dirty_map(dest_memslot, dest >> PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 976
 977 out_unlock:
 978         arch_spin_unlock(&kvm->mmu_lock.rlock.raw_lock);
 979         return ret;
 980 }
 981
 982 long kvmppc_rm_h_page_init(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 983                            unsigned long dest, unsigned long src)
 984 {
 985         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 986         u64 pg_mask = SZ_4K - 1;        /* 4K page size */
 987         long ret = H_SUCCESS;
 988
 989         /* Don't handle radix mode here, go up to the virtual mode handler */
 990         if (kvm_is_radix(kvm))
 991                 return H_TOO_HARD;
 992
 993         /* Check for invalid flags (H_PAGE_SET_LOANED covers all CMO flags) */
 994         if (flags & ~(H_ICACHE_INVALIDATE | H_ICACHE_SYNCHRONIZE |
 995                       H_ZERO_PAGE | H_COPY_PAGE | H_PAGE_SET_LOANED))
 996                 return H_PARAMETER;
 997
 998         /* dest (and src if copy_page flag set) must be page aligned */
 999         if ((dest & pg_mask) || ((flags & H_COPY_PAGE) && (src & pg_mask)))
1000                 return H_PARAMETER;
1001
1002         /* zero and/or copy the page as determined by the flags */
1003         if (flags & H_COPY_PAGE)
1004                 ret = kvmppc_do_h_page_init_copy(vcpu, dest, src);
1005         else if (flags & H_ZERO_PAGE)
1006                 ret = kvmppc_do_h_page_init_zero(vcpu, dest);
1007
1008         /* We can ignore the other flags */
1009
1010         return ret;
1011 }
1012
1013 void kvmppc_invalidate_hpte(struct kvm *kvm, __be64 *hptep,
1014                         unsigned long pte_index)
1015 {
1016         unsigned long rb;
1017         u64 hp0, hp1;
1018
1019         hptep[0] &= ~cpu_to_be64(HPTE_V_VALID);
1020         hp0 = be64_to_cpu(hptep[0]);
1021         hp1 = be64_to_cpu(hptep[1]);
1022         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
1023                 hp0 = hpte_new_to_old_v(hp0, hp1);
1024                 hp1 = hpte_new_to_old_r(hp1);
1025         }
1026         rb = compute_tlbie_rb(hp0, hp1, pte_index);
1027         do_tlbies(kvm, &rb, 1, 1, true);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_invalidate_hpte);
1030
1031 void kvmppc_clear_ref_hpte(struct kvm *kvm, __be64 *hptep,
1032                            unsigned long pte_index)
1033 {
1034         unsigned long rb;
1035         unsigned char rbyte;
1036         u64 hp0, hp1;
1037
1038         hp0 = be64_to_cpu(hptep[0]);
1039         hp1 = be64_to_cpu(hptep[1]);
1040         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
1041                 hp0 = hpte_new_to_old_v(hp0, hp1);
1042                 hp1 = hpte_new_to_old_r(hp1);
1043         }
1044         rb = compute_tlbie_rb(hp0, hp1, pte_index);
1045         rbyte = (be64_to_cpu(hptep[1]) & ~HPTE_R_R) >> 8;
1046         /* modify only the second-last byte, which contains the ref bit */
1047         *((char *)hptep + 14) = rbyte;
1048         do_tlbies(kvm, &rb, 1, 1, false);
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_clear_ref_hpte);
1051
1052 static int slb_base_page_shift[4] = {
1053         24,     /* 16M */
1054         16,     /* 64k */
1055         34,     /* 16G */
1056         20,     /* 1M, unsupported */
1057 };
1058
1059 static struct mmio_hpte_cache_entry *mmio_cache_search(struct kvm_vcpu *vcpu,
1060                 unsigned long eaddr, unsigned long slb_v, long mmio_update)
1061 {
1062         struct mmio_hpte_cache_entry *entry = NULL;
1063         unsigned int pshift;
1064         unsigned int i;
1065
1066         for (i = 0; i < MMIO_HPTE_CACHE_SIZE; i++) {
1067                 entry = &vcpu->arch.mmio_cache.entry[i];
1068                 if (entry->mmio_update == mmio_update) {
1069                         pshift = entry->slb_base_pshift;
1070                         if ((entry->eaddr >> pshift) == (eaddr >> pshift) &&
1071                             entry->slb_v == slb_v)
1072                                 return entry;
1073                 }
1074         }
1075         return NULL;
1076 }
1077
1078 static struct mmio_hpte_cache_entry *
1079                         next_mmio_cache_entry(struct kvm_vcpu *vcpu)
1080 {
1081         unsigned int index = vcpu->arch.mmio_cache.index;
1082
1083         vcpu->arch.mmio_cache.index++;
1084         if (vcpu->arch.mmio_cache.index == MMIO_HPTE_CACHE_SIZE)
1085                 vcpu->arch.mmio_cache.index = 0;
1086
1087         return &vcpu->arch.mmio_cache.entry[index];
1088 }
1089
1090 /* When called from virtmode, this func should be protected by
1091  * preempt_disable(), otherwise, the holding of HPTE_V_HVLOCK
1092  * can trigger deadlock issue.
1093  */
1094 long kvmppc_hv_find_lock_hpte(struct kvm *kvm, gva_t eaddr, unsigned long slb_v,
1095                               unsigned long valid)
1096 {
1097         unsigned int i;
1098         unsigned int pshift;
1099         unsigned long somask;
1100         unsigned long vsid, hash;
1101         unsigned long avpn;
1102         __be64 *hpte;
1103         unsigned long mask, val;
1104         unsigned long v, r, orig_v;
1105
1106         /* Get page shift, work out hash and AVPN etc. */
1107         mask = SLB_VSID_B | HPTE_V_AVPN | HPTE_V_SECONDARY;
1108         val = 0;
1109         pshift = 12;
1110         if (slb_v & SLB_VSID_L) {
1111                 mask |= HPTE_V_LARGE;
1112                 val |= HPTE_V_LARGE;
1113                 pshift = slb_base_page_shift[(slb_v & SLB_VSID_LP) >> 4];
1114         }
1115         if (slb_v & SLB_VSID_B_1T) {
1116                 somask = (1UL << 40) - 1;
1117                 vsid = (slb_v & ~SLB_VSID_B) >> SLB_VSID_SHIFT_1T;
1118                 vsid ^= vsid << 25;
1119         } else {
1120                 somask = (1UL << 28) - 1;
1121                 vsid = (slb_v & ~SLB_VSID_B) >> SLB_VSID_SHIFT;
1122         }
1123         hash = (vsid ^ ((eaddr & somask) >> pshift)) & kvmppc_hpt_mask(&kvm->arch.hpt);
1124         avpn = slb_v & ~(somask >> 16); /* also includes B */
1125         avpn |= (eaddr & somask) >> 16;
1126
1127         if (pshift >= 24)
1128                 avpn &= ~((1UL << (pshift - 16)) - 1);
1129         else
1130                 avpn &= ~0x7fUL;
1131         val |= avpn;
1132
1133         for (;;) {
1134                 hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (hash << 7));
1135
1136                 for (i = 0; i < 16; i += 2) {
1137                         /* Read the PTE racily */
1138                         v = be64_to_cpu(hpte[i]) & ~HPTE_V_HVLOCK;
1139                         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
1140                                 v = hpte_new_to_old_v(v, be64_to_cpu(hpte[i+1]));
1141
1142                         /* Check valid/absent, hash, segment size and AVPN */
1143                         if (!(v & valid) || (v & mask) != val)
1144                                 continue;
1145
1146                         /* Lock the PTE and read it under the lock */
1147                         while (!try_lock_hpte(&hpte[i], HPTE_V_HVLOCK))
1148                                 cpu_relax();
1149                         v = orig_v = be64_to_cpu(hpte[i]) & ~HPTE_V_HVLOCK;
1150                         r = be64_to_cpu(hpte[i+1]);
1151                         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
1152                                 v = hpte_new_to_old_v(v, r);
1153                                 r = hpte_new_to_old_r(r);
1154                         }
1155
1156                         /*
1157                          * Check the HPTE again, including base page size
1158                          */
1159                         if ((v & valid) && (v & mask) == val &&
1160                             kvmppc_hpte_base_page_shift(v, r) == pshift)
1161                                 /* Return with the HPTE still locked */
1162                                 return (hash << 3) + (i >> 1);
1163
1164                         __unlock_hpte(&hpte[i], orig_v);
1165                 }
1166
1167                 if (val & HPTE_V_SECONDARY)
1168                         break;
1169                 val |= HPTE_V_SECONDARY;
1170                 hash = hash ^ kvmppc_hpt_mask(&kvm->arch.hpt);
1171         }
1172         return -1;
1173 }
1174 EXPORT_SYMBOL(kvmppc_hv_find_lock_hpte);
1175
1176 /*
1177  * Called in real mode to check whether an HPTE not found fault
1178  * is due to accessing a paged-out page or an emulated MMIO page,
1179  * or if a protection fault is due to accessing a page that the
1180  * guest wanted read/write access to but which we made read-only.
1181  * Returns a possibly modified status (DSISR) value if not
1182  * (i.e. pass the interrupt to the guest),
1183  * -1 to pass the fault up to host kernel mode code, -2 to do that
1184  * and also load the instruction word (for MMIO emulation),
1185  * or 0 if we should make the guest retry the access.
1186  */
1187 long kvmppc_hpte_hv_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr,
1188                           unsigned long slb_v, unsigned int status, bool data)
1189 {
1190         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
1191         long int index;
1192         unsigned long v, r, gr, orig_v;
1193         __be64 *hpte;
1194         unsigned long valid;
1195         struct revmap_entry *rev;
1196         unsigned long pp, key;
1197         struct mmio_hpte_cache_entry *cache_entry = NULL;
1198         long mmio_update = 0;
1199
1200         /* For protection fault, expect to find a valid HPTE */
1201         valid = HPTE_V_VALID;
1202         if (status & DSISR_NOHPTE) {
1203                 valid |= HPTE_V_ABSENT;
1204                 mmio_update = atomic64_read(&kvm->arch.mmio_update);
1205                 cache_entry = mmio_cache_search(vcpu, addr, slb_v, mmio_update);
1206         }
1207         if (cache_entry) {
1208                 index = cache_entry->pte_index;
1209                 v = cache_entry->hpte_v;
1210                 r = cache_entry->hpte_r;
1211                 gr = cache_entry->rpte;
1212         } else {
1213                 index = kvmppc_hv_find_lock_hpte(kvm, addr, slb_v, valid);
1214                 if (index < 0) {
1215                         if (status & DSISR_NOHPTE)
1216                                 return status;  /* there really was no HPTE */
1217                         return 0;       /* for prot fault, HPTE disappeared */
1218                 }
1219                 hpte = (__be64 *)(kvm->arch.hpt.virt + (index << 4));
1220                 v = orig_v = be64_to_cpu(hpte[0]) & ~HPTE_V_HVLOCK;
1221                 r = be64_to_cpu(hpte[1]);
1222                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) {
1223                         v = hpte_new_to_old_v(v, r);
1224                         r = hpte_new_to_old_r(r);
1225                 }
1226                 rev = real_vmalloc_addr(&kvm->arch.hpt.rev[index]);
1227                 gr = rev->guest_rpte;
1228
1229                 unlock_hpte(hpte, orig_v);
1230         }
1231
1232         /* For not found, if the HPTE is valid by now, retry the instruction */
1233         if ((status & DSISR_NOHPTE) && (v & HPTE_V_VALID))
1234                 return 0;
1235
1236         /* Check access permissions to the page */
1237         pp = gr & (HPTE_R_PP0 | HPTE_R_PP);
1238         key = (vcpu->arch.shregs.msr & MSR_PR) ? SLB_VSID_KP : SLB_VSID_KS;
1239         status &= ~DSISR_NOHPTE;        /* DSISR_NOHPTE == SRR1_ISI_NOPT */
1240         if (!data) {
1241                 if (gr & (HPTE_R_N | HPTE_R_G))
1242                         return status | SRR1_ISI_N_G_OR_CIP;
1243                 if (!hpte_read_permission(pp, slb_v & key))
1244                         return status | SRR1_ISI_PROT;
1245         } else if (status & DSISR_ISSTORE) {
1246                 /* check write permission */
1247                 if (!hpte_write_permission(pp, slb_v & key))
1248                         return status | DSISR_PROTFAULT;
1249         } else {
1250                 if (!hpte_read_permission(pp, slb_v & key))
1251                         return status | DSISR_PROTFAULT;
1252         }
1253
1254         /* Check storage key, if applicable */
1255         if (data && (vcpu->arch.shregs.msr & MSR_DR)) {
1256                 unsigned int perm = hpte_get_skey_perm(gr, vcpu->arch.amr);
1257                 if (status & DSISR_ISSTORE)
1258                         perm >>= 1;
1259                 if (perm & 1)
1260                         return status | DSISR_KEYFAULT;
1261         }
1262
1263         /* Save HPTE info for virtual-mode handler */
1264         vcpu->arch.pgfault_addr = addr;
1265         vcpu->arch.pgfault_index = index;
1266         vcpu->arch.pgfault_hpte[0] = v;
1267         vcpu->arch.pgfault_hpte[1] = r;
1268         vcpu->arch.pgfault_cache = cache_entry;
1269
1270         /* Check the storage key to see if it is possibly emulated MMIO */
1271         if ((r & (HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO)) ==
1272             (HPTE_R_KEY_HI | HPTE_R_KEY_LO)) {
1273                 if (!cache_entry) {
1274                         unsigned int pshift = 12;
1275                         unsigned int pshift_index;
1276
1277                         if (slb_v & SLB_VSID_L) {
1278                                 pshift_index = ((slb_v & SLB_VSID_LP) >> 4);
1279                                 pshift = slb_base_page_shift[pshift_index];
1280                         }
1281                         cache_entry = next_mmio_cache_entry(vcpu);
1282                         cache_entry->eaddr = addr;
1283                         cache_entry->slb_base_pshift = pshift;
1284                         cache_entry->pte_index = index;
1285                         cache_entry->hpte_v = v;
1286                         cache_entry->hpte_r = r;
1287                         cache_entry->rpte = gr;
1288                         cache_entry->slb_v = slb_v;
1289                         cache_entry->mmio_update = mmio_update;
1290                 }
1291                 if (data && (vcpu->arch.shregs.msr & MSR_IR))
1292                         return -2;      /* MMIO emulation - load instr word */
1293         }
1294
1295         return -1;              /* send fault up to host kernel mode */
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_hpte_hv_fault);