KVM: x86/mmu: Rely on host page tables to find HugeTLB mappings
authorSean Christopherson <sean.j.christopherson@intel.com>
Wed, 8 Jan 2020 20:24:43 +0000 (12:24 -0800)
committerPaolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Mon, 27 Jan 2020 19:00:06 +0000 (20:00 +0100)
Remove KVM's HugeTLB specific logic and instead rely on walking the host
page tables (already done for THP) to identify HugeTLB mappings.
Eliminating the HugeTLB-only logic avoids taking mmap_sem and calling
find_vma() for all hugepage compatible page faults, and simplifies KVM's
page fault code by consolidating all hugepage adjustments into a common
helper.

Signed-off-by: Sean Christopherson <sean.j.christopherson@intel.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
arch/x86/kvm/mmu/mmu.c
arch/x86/kvm/mmu/paging_tmpl.h

index 17645c2..6be0239 100644 (file)
@@ -1286,23 +1286,6 @@ static bool mmu_gfn_lpage_is_disallowed(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
        return __mmu_gfn_lpage_is_disallowed(gfn, level, slot);
 }
 
-static int host_mapping_level(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn)
-{
-       unsigned long page_size;
-       int i, ret = 0;
-
-       page_size = kvm_host_page_size(vcpu, gfn);
-
-       for (i = PT_PAGE_TABLE_LEVEL; i <= PT_MAX_HUGEPAGE_LEVEL; ++i) {
-               if (page_size >= KVM_HPAGE_SIZE(i))
-                       ret = i;
-               else
-                       break;
-       }
-
-       return ret;
-}
-
 static inline bool memslot_valid_for_gpte(struct kvm_memory_slot *slot,
                                          bool no_dirty_log)
 {
@@ -1327,43 +1310,25 @@ gfn_to_memslot_dirty_bitmap(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
        return slot;
 }
 
-static int mapping_level(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t large_gfn,
-                        int *max_levelp)
+static int max_mapping_level(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
+                            int max_level)
 {
-       int host_level, max_level = *max_levelp;
        struct kvm_memory_slot *slot;
 
        if (unlikely(max_level == PT_PAGE_TABLE_LEVEL))
                return PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
 
-       slot = kvm_vcpu_gfn_to_memslot(vcpu, large_gfn);
-       if (!memslot_valid_for_gpte(slot, true)) {
-               *max_levelp = PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
+       slot = kvm_vcpu_gfn_to_memslot(vcpu, gfn);
+       if (!memslot_valid_for_gpte(slot, true))
                return PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
-       }
 
        max_level = min(max_level, kvm_x86_ops->get_lpage_level());
        for ( ; max_level > PT_PAGE_TABLE_LEVEL; max_level--) {
-               if (!__mmu_gfn_lpage_is_disallowed(large_gfn, max_level, slot))
+               if (!__mmu_gfn_lpage_is_disallowed(gfn, max_level, slot))
                        break;
        }
 
-       *max_levelp = max_level;
-
-       if (max_level == PT_PAGE_TABLE_LEVEL)
-               return PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
-
-       /*
-        * Note, host_mapping_level() does *not* handle transparent huge pages.
-        * As suggested by "mapping", it reflects the page size established by
-        * the associated vma, if there is one, i.e. host_mapping_level() will
-        * return a huge page level if and only if a vma exists and the backing
-        * implementation for the vma uses huge pages, e.g. hugetlbfs and dax.
-        * So, do not propagate host_mapping_level() to max_level as KVM can
-        * still promote the guest mapping to a huge page in the THP case.
-        */
-       host_level = host_mapping_level(vcpu, large_gfn);
-       return min(host_level, max_level);
+       return max_level;
 }
 
 /*
@@ -3137,7 +3102,7 @@ static int set_spte(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *sptep,
 
                /*
                 * Other vcpu creates new sp in the window between
-                * mapping_level() and acquiring mmu-lock. We can
+                * max_mapping_level() and acquiring mmu-lock. We can
                 * allow guest to retry the access, the mapping can
                 * be fixed if guest refault.
                 */
@@ -3357,24 +3322,23 @@ static int host_pfn_mapping_level(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
        return level;
 }
 
-static void transparent_hugepage_adjust(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
-                                       int max_level, kvm_pfn_t *pfnp,
-                                       int *levelp)
+static int kvm_mmu_hugepage_adjust(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
+                                  int max_level, kvm_pfn_t *pfnp)
 {
        kvm_pfn_t pfn = *pfnp;
-       int level = *levelp;
        kvm_pfn_t mask;
+       int level;
 
-       if (max_level == PT_PAGE_TABLE_LEVEL || level > PT_PAGE_TABLE_LEVEL)
-               return;
+       if (max_level == PT_PAGE_TABLE_LEVEL)
+               return PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
 
        if (is_error_noslot_pfn(pfn) || kvm_is_reserved_pfn(pfn) ||
            kvm_is_zone_device_pfn(pfn))
-               return;
+               return PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
 
        level = host_pfn_mapping_level(vcpu, gfn, pfn);
        if (level == PT_PAGE_TABLE_LEVEL)
-               return;
+               return level;
 
        level = min(level, max_level);
 
@@ -3382,10 +3346,11 @@ static void transparent_hugepage_adjust(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
         * mmu_notifier_retry() was successful and mmu_lock is held, so
         * the pmd can't be split from under us.
         */
-       *levelp = level;
        mask = KVM_PAGES_PER_HPAGE(level) - 1;
        VM_BUG_ON((gfn & mask) != (pfn & mask));
        *pfnp = pfn & ~mask;
+
+       return level;
 }
 
 static void disallowed_hugepage_adjust(struct kvm_shadow_walk_iterator it,
@@ -3412,20 +3377,19 @@ static void disallowed_hugepage_adjust(struct kvm_shadow_walk_iterator it,
 }
 
 static int __direct_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, int write,
-                       int map_writable, int level, int max_level,
-                       kvm_pfn_t pfn, bool prefault,
-                       bool account_disallowed_nx_lpage)
+                       int map_writable, int max_level, kvm_pfn_t pfn,
+                       bool prefault, bool account_disallowed_nx_lpage)
 {
        struct kvm_shadow_walk_iterator it;
        struct kvm_mmu_page *sp;
-       int ret;
+       int level, ret;
        gfn_t gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
        gfn_t base_gfn = gfn;
 
        if (WARN_ON(!VALID_PAGE(vcpu->arch.mmu->root_hpa)))
                return RET_PF_RETRY;
 
-       transparent_hugepage_adjust(vcpu, gfn, max_level, &pfn, &level);
+       level = kvm_mmu_hugepage_adjust(vcpu, gfn, max_level, &pfn);
 
        trace_kvm_mmu_spte_requested(gpa, level, pfn);
        for_each_shadow_entry(vcpu, gpa, it) {
@@ -4201,7 +4165,7 @@ static int direct_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 error_code,
        gfn_t gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
        unsigned long mmu_seq;
        kvm_pfn_t pfn;
-       int level, r;
+       int r;
 
        if (page_fault_handle_page_track(vcpu, error_code, gfn))
                return RET_PF_EMULATE;
@@ -4213,9 +4177,7 @@ static int direct_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 error_code,
        if (lpage_disallowed)
                max_level = PT_PAGE_TABLE_LEVEL;
 
-       level = mapping_level(vcpu, gfn, &max_level);
-       if (level > PT_PAGE_TABLE_LEVEL)
-               gfn &= ~(KVM_PAGES_PER_HPAGE(level) - 1);
+       max_level = max_mapping_level(vcpu, gfn, max_level);
 
        if (fast_page_fault(vcpu, gpa, error_code))
                return RET_PF_RETRY;
@@ -4235,7 +4197,7 @@ static int direct_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 error_code,
                goto out_unlock;
        if (make_mmu_pages_available(vcpu) < 0)
                goto out_unlock;
-       r = __direct_map(vcpu, gpa, write, map_writable, level, max_level, pfn,
+       r = __direct_map(vcpu, gpa, write, map_writable, max_level, pfn,
                         prefault, is_tdp && lpage_disallowed);
 
 out_unlock:
index 1ad87f0..472c32c 100644 (file)
@@ -628,14 +628,14 @@ static void FNAME(pte_prefetch)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct guest_walker *gw,
  */
 static int FNAME(fetch)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t addr,
                         struct guest_walker *gw,
-                        int write_fault, int hlevel, int max_level,
+                        int write_fault, int max_level,
                         kvm_pfn_t pfn, bool map_writable, bool prefault,
                         bool lpage_disallowed)
 {
        struct kvm_mmu_page *sp = NULL;
        struct kvm_shadow_walk_iterator it;
        unsigned direct_access, access = gw->pt_access;
-       int top_level, ret;
+       int top_level, hlevel, ret;
        gfn_t gfn, base_gfn;
 
        direct_access = gw->pte_access;
@@ -688,7 +688,7 @@ static int FNAME(fetch)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t addr,
        gfn = gw->gfn | ((addr & PT_LVL_OFFSET_MASK(gw->level)) >> PAGE_SHIFT);
        base_gfn = gfn;
 
-       transparent_hugepage_adjust(vcpu, gw->gfn, max_level, &pfn, &hlevel);
+       hlevel = kvm_mmu_hugepage_adjust(vcpu, gw->gfn, max_level, &pfn);
 
        trace_kvm_mmu_spte_requested(addr, gw->level, pfn);
 
@@ -790,7 +790,6 @@ static int FNAME(page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t addr, u32 error_code,
        struct guest_walker walker;
        int r;
        kvm_pfn_t pfn;
-       int level;
        unsigned long mmu_seq;
        bool map_writable, is_self_change_mapping;
        bool lpage_disallowed = (error_code & PFERR_FETCH_MASK) &&
@@ -840,9 +839,7 @@ static int FNAME(page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t addr, u32 error_code,
        else
                max_level = walker.level;
 
-       level = mapping_level(vcpu, walker.gfn, &max_level);
-       if (level > PT_PAGE_TABLE_LEVEL)
-               walker.gfn = walker.gfn & ~(KVM_PAGES_PER_HPAGE(level) - 1);
+       max_level = max_mapping_level(vcpu, walker.gfn, max_level);
 
        mmu_seq = vcpu->kvm->mmu_notifier_seq;
        smp_rmb();
@@ -882,8 +879,8 @@ static int FNAME(page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t addr, u32 error_code,
        kvm_mmu_audit(vcpu, AUDIT_PRE_PAGE_FAULT);
        if (make_mmu_pages_available(vcpu) < 0)
                goto out_unlock;
-       r = FNAME(fetch)(vcpu, addr, &walker, write_fault, level, max_level,
-                        pfn, map_writable, prefault, lpage_disallowed);
+       r = FNAME(fetch)(vcpu, addr, &walker, write_fault, max_level, pfn,
+                        map_writable, prefault, lpage_disallowed);
        kvm_mmu_audit(vcpu, AUDIT_POST_PAGE_FAULT);
 
 out_unlock: