arch/arm64/kvm/hyp/tlb.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 - ARM Ltd
   3  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <linux/irqflags.h>
  19
  20 #include <asm/kvm_hyp.h>
  21 #include <asm/kvm_mmu.h>
  22 #include <asm/tlbflush.h>
  23
  24 static void __hyp_text __tlb_switch_to_guest_vhe(struct kvm *kvm,
  25                                                  unsigned long *flags)
  26 {
  27         u64 val;
  28
  29         local_irq_save(*flags);
  30
  31         /*
  32          * With VHE enabled, we have HCR_EL2.{E2H,TGE} = {1,1}, and
  33          * most TLB operations target EL2/EL0. In order to affect the
  34          * guest TLBs (EL1/EL0), we need to change one of these two
  35          * bits. Changing E2H is impossible (goodbye TTBR1_EL2), so
  36          * let's flip TGE before executing the TLB operation.
  37          */
  38         write_sysreg(kvm->arch.vttbr, vttbr_el2);
  39         val = read_sysreg(hcr_el2);
  40         val &= ~HCR_TGE;
  41         write_sysreg(val, hcr_el2);
  42         isb();
  43 }
  44
  45 static void __hyp_text __tlb_switch_to_guest_nvhe(struct kvm *kvm,
  46                                                   unsigned long *flags)
  47 {
  48         write_sysreg(kvm->arch.vttbr, vttbr_el2);
  49         isb();
  50 }
  51
  52 static hyp_alternate_select(__tlb_switch_to_guest,
  53                             __tlb_switch_to_guest_nvhe,
  54                             __tlb_switch_to_guest_vhe,
  55                             ARM64_HAS_VIRT_HOST_EXTN);
  56
  57 static void __hyp_text __tlb_switch_to_host_vhe(struct kvm *kvm,
  58                                                 unsigned long flags)
  59 {
  60         /*
  61          * We're done with the TLB operation, let's restore the host's
  62          * view of HCR_EL2.
  63          */
  64         write_sysreg(0, vttbr_el2);
  65         write_sysreg(HCR_HOST_VHE_FLAGS, hcr_el2);
  66         isb();
  67         local_irq_restore(flags);
  68 }
  69
  70 static void __hyp_text __tlb_switch_to_host_nvhe(struct kvm *kvm,
  71                                                  unsigned long flags)
  72 {
  73         write_sysreg(0, vttbr_el2);
  74 }
  75
  76 static hyp_alternate_select(__tlb_switch_to_host,
  77                             __tlb_switch_to_host_nvhe,
  78                             __tlb_switch_to_host_vhe,
  79                             ARM64_HAS_VIRT_HOST_EXTN);
  80
  81 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_vmid_ipa(struct kvm *kvm, phys_addr_t ipa)
  82 {
  83         unsigned long flags;
  84
  85         dsb(ishst);
  86
  87         /* Switch to requested VMID */
  88         kvm = kern_hyp_va(kvm);
  89         __tlb_switch_to_guest()(kvm, &flags);
  90
  91         /*
  92          * We could do so much better if we had the VA as well.
  93          * Instead, we invalidate Stage-2 for this IPA, and the
  94          * whole of Stage-1. Weep...
  95          */
  96         ipa >>= 12;
  97         __tlbi(ipas2e1is, ipa);
  98
  99         /*
 100          * We have to ensure completion of the invalidation at Stage-2,
 101          * since a table walk on another CPU could refill a TLB with a
 102          * complete (S1 + S2) walk based on the old Stage-2 mapping if
 103          * the Stage-1 invalidation happened first.
 104          */
 105         dsb(ish);
 106         __tlbi(vmalle1is);
 107         dsb(ish);
 108         isb();
 109
 110         /*
 111          * If the host is running at EL1 and we have a VPIPT I-cache,
 112          * then we must perform I-cache maintenance at EL2 in order for
 113          * it to have an effect on the guest. Since the guest cannot hit
 114          * I-cache lines allocated with a different VMID, we don't need
 115          * to worry about junk out of guest reset (we nuke the I-cache on
 116          * VMID rollover), but we do need to be careful when remapping
 117          * executable pages for the same guest. This can happen when KSM
 118          * takes a CoW fault on an executable page, copies the page into
 119          * a page that was previously mapped in the guest and then needs
 120          * to invalidate the guest view of the I-cache for that page
 121          * from EL1. To solve this, we invalidate the entire I-cache when
 122          * unmapping a page from a guest if we have a VPIPT I-cache but
 123          * the host is running at EL1. As above, we could do better if
 124          * we had the VA.
 125          *
 126          * The moral of this story is: if you have a VPIPT I-cache, then
 127          * you should be running with VHE enabled.
 128          */
 129         if (!has_vhe() && icache_is_vpipt())
 130                 __flush_icache_all();
 131
 132         __tlb_switch_to_host()(kvm, flags);
 133 }
 134
 135 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_vmid(struct kvm *kvm)
 136 {
 137         unsigned long flags;
 138
 139         dsb(ishst);
 140
 141         /* Switch to requested VMID */
 142         kvm = kern_hyp_va(kvm);
 143         __tlb_switch_to_guest()(kvm, &flags);
 144
 145         __tlbi(vmalls12e1is);
 146         dsb(ish);
 147         isb();
 148
 149         __tlb_switch_to_host()(kvm, flags);
 150 }
 151
 152 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_local_vmid(struct kvm_vcpu *vcpu)
 153 {
 154         struct kvm *kvm = kern_hyp_va(kern_hyp_va(vcpu)->kvm);
 155         unsigned long flags;
 156
 157         /* Switch to requested VMID */
 158         __tlb_switch_to_guest()(kvm, &flags);
 159
 160         __tlbi(vmalle1);
 161         dsb(nsh);
 162         isb();
 163
 164         __tlb_switch_to_host()(kvm, flags);
 165 }
 166
 167 void __hyp_text __kvm_flush_vm_context(void)
 168 {
 169         dsb(ishst);
 170         __tlbi(alle1is);
 171         asm volatile("ic ialluis" : : );
 172         dsb(ish);
 173 }