arch/powerpc/include/asm/kvm_ppc.h

   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  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   7  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   8  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   9  * GNU General Public License for more details.
  10  *
  11  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  12  * along with this program; if not, write to the Free Software
  13  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  14  *
  15  * Copyright IBM Corp. 2008
  16  *
  17  * Authors: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
  18  */
  19
  20 #ifndef __POWERPC_KVM_PPC_H__
  21 #define __POWERPC_KVM_PPC_H__
  22
  23 /* This file exists just so we can dereference kvm_vcpu, avoiding nested header
  24  * dependencies. */
  25
  26 #include <linux/mutex.h>
  27 #include <linux/timer.h>
  28 #include <linux/types.h>
  29 #include <linux/kvm_types.h>
  30 #include <linux/kvm_host.h>
  31 #include <linux/bug.h>
  32 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
  33 #include <asm/kvm_book3s.h>
  34 #else
  35 #include <asm/kvm_booke.h>
  36 #endif
  37 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_64_HANDLER
  38 #include <asm/paca.h>
  39 #endif
  40
  41 /*
  42  * KVMPPC_INST_SW_BREAKPOINT is debug Instruction
  43  * for supporting software breakpoint.
  44  */
  45 #define KVMPPC_INST_SW_BREAKPOINT       0x00dddd00
  46
  47 enum emulation_result {
  48         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
  49         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with MMIO request */
  50         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
  51         EMULATE_AGAIN,        /* something went wrong. go again */
  52         EMULATE_EXIT_USER,    /* emulation requires exit to user-space */
  53 };
  54
  55 enum instruction_type {
  56         INST_GENERIC,
  57         INST_SC,                /* system call */
  58 };
  59
  60 enum xlate_instdata {
  61         XLATE_INST,             /* translate instruction address */
  62         XLATE_DATA              /* translate data address */
  63 };
  64
  65 enum xlate_readwrite {
  66         XLATE_READ,             /* check for read permissions */
  67         XLATE_WRITE             /* check for write permissions */
  68 };
  69
  70 extern int kvmppc_vcpu_run(struct kvm_run *kvm_run, struct kvm_vcpu *vcpu);
  71 extern int __kvmppc_vcpu_run(struct kvm_run *kvm_run, struct kvm_vcpu *vcpu);
  72 extern void kvmppc_handler_highmem(void);
  73
  74 extern void kvmppc_dump_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  75 extern int kvmppc_handle_load(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  76                               unsigned int rt, unsigned int bytes,
  77                               int is_default_endian);
  78 extern int kvmppc_handle_loads(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  79                                unsigned int rt, unsigned int bytes,
  80                                int is_default_endian);
  81 extern int kvmppc_handle_vsx_load(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  82                                 unsigned int rt, unsigned int bytes,
  83                         int is_default_endian, int mmio_sign_extend);
  84 extern int kvmppc_handle_store(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  85                                u64 val, unsigned int bytes,
  86                                int is_default_endian);
  87 extern int kvmppc_handle_vsx_store(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  88                                 int rs, unsigned int bytes,
  89                                 int is_default_endian);
  90
  91 extern int kvmppc_load_last_inst(struct kvm_vcpu *vcpu,
  92                                  enum instruction_type type, u32 *inst);
  93
  94 extern int kvmppc_ld(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong *eaddr, int size, void *ptr,
  95                      bool data);
  96 extern int kvmppc_st(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong *eaddr, int size, void *ptr,
  97                      bool data);
  98 extern int kvmppc_emulate_instruction(struct kvm_run *run,
  99                                       struct kvm_vcpu *vcpu);
 100 extern int kvmppc_emulate_loadstore(struct kvm_vcpu *vcpu);
 101 extern int kvmppc_emulate_mmio(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 102 extern void kvmppc_emulate_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 103 extern u32 kvmppc_get_dec(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tb);
 104 extern void kvmppc_decrementer_func(struct kvm_vcpu *vcpu);
 105 extern int kvmppc_sanity_check(struct kvm_vcpu *vcpu);
 106 extern int kvmppc_subarch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 107 extern void kvmppc_subarch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 108
 109 /* Core-specific hooks */
 110
 111 extern void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 gvaddr, gpa_t gpaddr,
 112                            unsigned int gtlb_idx);
 113 extern void kvmppc_mmu_priv_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, int usermode);
 114 extern void kvmppc_mmu_switch_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
 115 extern void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 116 extern int kvmppc_mmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 117 extern int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
 118 extern int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
 119 extern gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int gtlb_index,
 120                               gva_t eaddr);
 121 extern void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
 122 extern void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
 123 extern int kvmppc_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong eaddr,
 124                         enum xlate_instdata xlid, enum xlate_readwrite xlrw,
 125                         struct kvmppc_pte *pte);
 126
 127 extern struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create(struct kvm *kvm,
 128                                                 unsigned int id);
 129 extern void kvmppc_core_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 130 extern int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 131 extern int kvmppc_core_check_processor_compat(void);
 132 extern int kvmppc_core_vcpu_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 133                                       struct kvm_translation *tr);
 134
 135 extern void kvmppc_core_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 136 extern void kvmppc_core_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 137
 138 extern int kvmppc_core_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
 139 extern int kvmppc_core_pending_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 140 extern void kvmppc_core_queue_program(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong flags);
 141 extern void kvmppc_core_queue_fpunavail(struct kvm_vcpu *vcpu);
 142 extern void kvmppc_core_queue_vec_unavail(struct kvm_vcpu *vcpu);
 143 extern void kvmppc_core_queue_vsx_unavail(struct kvm_vcpu *vcpu);
 144 extern void kvmppc_core_queue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 145 extern void kvmppc_core_dequeue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
 146 extern void kvmppc_core_queue_external(struct kvm_vcpu *vcpu,
 147                                        struct kvm_interrupt *irq);
 148 extern void kvmppc_core_dequeue_external(struct kvm_vcpu *vcpu);
 149 extern void kvmppc_core_queue_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong dear_flags,
 150                                         ulong esr_flags);
 151 extern void kvmppc_core_queue_data_storage(struct kvm_vcpu *vcpu,
 152                                            ulong dear_flags,
 153                                            ulong esr_flags);
 154 extern void kvmppc_core_queue_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
 155 extern void kvmppc_core_queue_inst_storage(struct kvm_vcpu *vcpu,
 156                                            ulong esr_flags);
 157 extern void kvmppc_core_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 158 extern int kvmppc_core_check_requests(struct kvm_vcpu *vcpu);
 159
 160 extern int kvmppc_booke_init(void);
 161 extern void kvmppc_booke_exit(void);
 162
 163 extern void kvmppc_core_destroy_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 164 extern int kvmppc_kvm_pv(struct kvm_vcpu *vcpu);
 165 extern void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu);
 166
 167 extern int kvmppc_allocate_hpt(struct kvm_hpt_info *info, u32 order);
 168 extern void kvmppc_set_hpt(struct kvm *kvm, struct kvm_hpt_info *info);
 169 extern long kvmppc_alloc_reset_hpt(struct kvm *kvm, int order);
 170 extern void kvmppc_free_hpt(struct kvm_hpt_info *info);
 171 extern long kvmppc_prepare_vrma(struct kvm *kvm,
 172                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 173 extern void kvmppc_map_vrma(struct kvm_vcpu *vcpu,
 174                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long porder);
 175 extern int kvmppc_pseries_do_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 176 extern long kvm_spapr_tce_attach_iommu_group(struct kvm *kvm, int tablefd,
 177                 struct iommu_group *grp);
 178 extern void kvm_spapr_tce_release_iommu_group(struct kvm *kvm,
 179                 struct iommu_group *grp);
 180
 181 extern long kvm_vm_ioctl_create_spapr_tce(struct kvm *kvm,
 182                                 struct kvm_create_spapr_tce_64 *args);
 183 extern struct kvmppc_spapr_tce_table *kvmppc_find_table(
 184                 struct kvm *kvm, unsigned long liobn);
 185 #define kvmppc_ioba_validate(stt, ioba, npages)                         \
 186                 (iommu_tce_check_ioba((stt)->page_shift, (stt)->offset, \
 187                                 (stt)->size, (ioba), (npages)) ?        \
 188                                 H_PARAMETER : H_SUCCESS)
 189 extern long kvmppc_tce_validate(struct kvmppc_spapr_tce_table *tt,
 190                 unsigned long tce);
 191 extern long kvmppc_gpa_to_ua(struct kvm *kvm, unsigned long gpa,
 192                 unsigned long *ua, unsigned long **prmap);
 193 extern void kvmppc_tce_put(struct kvmppc_spapr_tce_table *tt,
 194                 unsigned long idx, unsigned long tce);
 195 extern long kvmppc_h_put_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
 196                              unsigned long ioba, unsigned long tce);
 197 extern long kvmppc_h_put_tce_indirect(struct kvm_vcpu *vcpu,
 198                 unsigned long liobn, unsigned long ioba,
 199                 unsigned long tce_list, unsigned long npages);
 200 extern long kvmppc_h_stuff_tce(struct kvm_vcpu *vcpu,
 201                 unsigned long liobn, unsigned long ioba,
 202                 unsigned long tce_value, unsigned long npages);
 203 extern long kvmppc_h_get_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
 204                              unsigned long ioba);
 205 extern struct page *kvm_alloc_hpt_cma(unsigned long nr_pages);
 206 extern void kvm_free_hpt_cma(struct page *page, unsigned long nr_pages);
 207 extern int kvmppc_core_init_vm(struct kvm *kvm);
 208 extern void kvmppc_core_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 209 extern void kvmppc_core_free_memslot(struct kvm *kvm,
 210                                      struct kvm_memory_slot *free,
 211                                      struct kvm_memory_slot *dont);
 212 extern int kvmppc_core_create_memslot(struct kvm *kvm,
 213                                       struct kvm_memory_slot *slot,
 214                                       unsigned long npages);
 215 extern int kvmppc_core_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 216                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 217                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 218 extern void kvmppc_core_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 219                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 220                                 const struct kvm_memory_slot *old,
 221                                 const struct kvm_memory_slot *new);
 222 extern int kvm_vm_ioctl_get_smmu_info(struct kvm *kvm,
 223                                       struct kvm_ppc_smmu_info *info);
 224 extern void kvmppc_core_flush_memslot(struct kvm *kvm,
 225                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
 226
 227 extern int kvmppc_bookehv_init(void);
 228 extern void kvmppc_bookehv_exit(void);
 229
 230 extern int kvmppc_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
 231
 232 extern int kvm_vm_ioctl_get_htab_fd(struct kvm *kvm, struct kvm_get_htab_fd *);
 233 extern long kvm_vm_ioctl_resize_hpt_prepare(struct kvm *kvm,
 234                                             struct kvm_ppc_resize_hpt *rhpt);
 235 extern long kvm_vm_ioctl_resize_hpt_commit(struct kvm *kvm,
 236                                            struct kvm_ppc_resize_hpt *rhpt);
 237
 238 int kvm_vcpu_ioctl_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_interrupt *irq);
 239
 240 extern int kvm_vm_ioctl_rtas_define_token(struct kvm *kvm, void __user *argp);
 241 extern int kvmppc_rtas_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 242 extern void kvmppc_rtas_tokens_free(struct kvm *kvm);
 243
 244 extern int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
 245                                 u32 priority);
 246 extern int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
 247                                 u32 *priority);
 248 extern int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
 249 extern int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
 250
 251 void kvmppc_core_dequeue_debug(struct kvm_vcpu *vcpu);
 252 void kvmppc_core_queue_debug(struct kvm_vcpu *vcpu);
 253
 254 union kvmppc_one_reg {
 255         u32     wval;
 256         u64     dval;
 257         vector128 vval;
 258         u64     vsxval[2];
 259         u32     vsx32val[4];
 260         struct {
 261                 u64     addr;
 262                 u64     length;
 263         }       vpaval;
 264 };
 265
 266 struct kvmppc_ops {
 267         struct module *owner;
 268         int (*get_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 269         int (*set_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 270         int (*get_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 271                            union kvmppc_one_reg *val);
 272         int (*set_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 273                            union kvmppc_one_reg *val);
 274         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 275         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 276         void (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 msr);
 277         int (*vcpu_run)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 278         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 279         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 280         int (*check_requests)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 281         int (*get_dirty_log)(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
 282         void (*flush_memslot)(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
 283         int (*prepare_memory_region)(struct kvm *kvm,
 284                                      struct kvm_memory_slot *memslot,
 285                                      const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 286         void (*commit_memory_region)(struct kvm *kvm,
 287                                      const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 288                                      const struct kvm_memory_slot *old,
 289                                      const struct kvm_memory_slot *new);
 290         int (*unmap_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 291         int (*unmap_hva_range)(struct kvm *kvm, unsigned long start,
 292                            unsigned long end);
 293         int (*age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
 294         int (*test_age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 295         void (*set_spte_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 296         void (*mmu_destroy)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 297         void (*free_memslot)(struct kvm_memory_slot *free,
 298                              struct kvm_memory_slot *dont);
 299         int (*create_memslot)(struct kvm_memory_slot *slot,
 300                               unsigned long npages);
 301         int (*init_vm)(struct kvm *kvm);
 302         void (*destroy_vm)(struct kvm *kvm);
 303         int (*get_smmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_smmu_info *info);
 304         int (*emulate_op)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 305                           unsigned int inst, int *advance);
 306         int (*emulate_mtspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong spr_val);
 307         int (*emulate_mfspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong *spr_val);
 308         void (*fast_vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 309         long (*arch_vm_ioctl)(struct file *filp, unsigned int ioctl,
 310                               unsigned long arg);
 311         int (*hcall_implemented)(unsigned long hcall);
 312         int (*irq_bypass_add_producer)(struct irq_bypass_consumer *,
 313                                        struct irq_bypass_producer *);
 314         void (*irq_bypass_del_producer)(struct irq_bypass_consumer *,
 315                                         struct irq_bypass_producer *);
 316         int (*configure_mmu)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_mmuv3_cfg *cfg);
 317         int (*get_rmmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info);
 318         int (*set_smt_mode)(struct kvm *kvm, unsigned long mode,
 319                             unsigned long flags);
 320 };
 321
 322 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_hv_ops;
 323 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_pr_ops;
 324
 325 static inline int kvmppc_get_last_inst(struct kvm_vcpu *vcpu,
 326                                         enum instruction_type type, u32 *inst)
 327 {
 328         int ret = EMULATE_DONE;
 329         u32 fetched_inst;
 330
 331         /* Load the instruction manually if it failed to do so in the
 332          * exit path */
 333         if (vcpu->arch.last_inst == KVM_INST_FETCH_FAILED)
 334                 ret = kvmppc_load_last_inst(vcpu, type, &vcpu->arch.last_inst);
 335
 336         /*  Write fetch_failed unswapped if the fetch failed */
 337         if (ret == EMULATE_DONE)
 338                 fetched_inst = kvmppc_need_byteswap(vcpu) ?
 339                                 swab32(vcpu->arch.last_inst) :
 340                                 vcpu->arch.last_inst;
 341         else
 342                 fetched_inst = vcpu->arch.last_inst;
 343
 344         *inst = fetched_inst;
 345         return ret;
 346 }
 347
 348 static inline bool is_kvmppc_hv_enabled(struct kvm *kvm)
 349 {
 350         return kvm->arch.kvm_ops == kvmppc_hv_ops;
 351 }
 352
 353 extern int kvmppc_hwrng_present(void);
 354
 355 /*
 356  * Cuts out inst bits with ordering according to spec.
 357  * That means the leftmost bit is zero. All given bits are included.
 358  */
 359 static inline u32 kvmppc_get_field(u64 inst, int msb, int lsb)
 360 {
 361         u32 r;
 362         u32 mask;
 363
 364         BUG_ON(msb > lsb);
 365
 366         mask = (1 << (lsb - msb + 1)) - 1;
 367         r = (inst >> (63 - lsb)) & mask;
 368
 369         return r;
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Replaces inst bits with ordering according to spec.
 374  */
 375 static inline u32 kvmppc_set_field(u64 inst, int msb, int lsb, int value)
 376 {
 377         u32 r;
 378         u32 mask;
 379
 380         BUG_ON(msb > lsb);
 381
 382         mask = ((1 << (lsb - msb + 1)) - 1) << (63 - lsb);
 383         r = (inst & ~mask) | ((value << (63 - lsb)) & mask);
 384
 385         return r;
 386 }
 387
 388 #define one_reg_size(id)        \
 389         (1ul << (((id) & KVM_REG_SIZE_MASK) >> KVM_REG_SIZE_SHIFT))
 390
 391 #define get_reg_val(id, reg)    ({              \
 392         union kvmppc_one_reg __u;               \
 393         switch (one_reg_size(id)) {             \
 394         case 4: __u.wval = (reg); break;        \
 395         case 8: __u.dval = (reg); break;        \
 396         default: BUG();                         \
 397         }                                       \
 398         __u;                                    \
 399 })
 400
 401
 402 #define set_reg_val(id, val)    ({              \
 403         u64 __v;                                \
 404         switch (one_reg_size(id)) {             \
 405         case 4: __v = (val).wval; break;        \
 406         case 8: __v = (val).dval; break;        \
 407         default: BUG();                         \
 408         }                                       \
 409         __v;                                    \
 410 })
 411
 412 int kvmppc_core_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 413 int kvmppc_core_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 414
 415 int kvmppc_get_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 416 int kvmppc_set_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
 417
 418 int kvm_vcpu_ioctl_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
 419 int kvm_vcpu_ioctl_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
 420 int kvmppc_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
 421 int kvmppc_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
 422
 423 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
 424
 425 struct openpic;
 426
 427 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
 428 extern void kvm_cma_reserve(void) __init;
 429 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
 430 {
 431         paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys = (void __iomem *)addr;
 432 }
 433
 434 static inline void kvmppc_set_xive_tima(int cpu,
 435                                         unsigned long phys_addr,
 436                                         void __iomem *virt_addr)
 437 {
 438         paca[cpu].kvm_hstate.xive_tima_phys = (void __iomem *)phys_addr;
 439         paca[cpu].kvm_hstate.xive_tima_virt = virt_addr;
 440 }
 441
 442 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
 443 {
 444         u32 xirr;
 445
 446         xirr = get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr;
 447         get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr = 0;
 448         return xirr;
 449 }
 450
 451 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
 452 {
 453         paca[cpu].kvm_hstate.host_ipi = host_ipi;
 454 }
 455
 456 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
 457 {
 458         vcpu->kvm->arch.kvm_ops->fast_vcpu_kick(vcpu);
 459 }
 460
 461 extern void kvm_hv_vm_activated(void);
 462 extern void kvm_hv_vm_deactivated(void);
 463 extern bool kvm_hv_mode_active(void);
 464
 465 #else
 466 static inline void __init kvm_cma_reserve(void)
 467 {}
 468
 469 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
 470 {}
 471
 472 static inline void kvmppc_set_xive_tima(int cpu,
 473                                         unsigned long phys_addr,
 474                                         void __iomem *virt_addr)
 475 {}
 476
 477 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
 478 {
 479         return 0;
 480 }
 481
 482 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
 483 {}
 484
 485 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
 486 {
 487         kvm_vcpu_kick(vcpu);
 488 }
 489
 490 static inline bool kvm_hv_mode_active(void)             { return false; }
 491
 492 #endif
 493
 494 #ifdef CONFIG_KVM_XICS
 495 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
 496 {
 497         return vcpu->arch.irq_type == KVMPPC_IRQ_XICS;
 498 }
 499
 500 static inline struct kvmppc_passthru_irqmap *kvmppc_get_passthru_irqmap(
 501                                 struct kvm *kvm)
 502 {
 503         if (kvm && kvm_irq_bypass)
 504                 return kvm->arch.pimap;
 505         return NULL;
 506 }
 507
 508 extern void kvmppc_alloc_host_rm_ops(void);
 509 extern void kvmppc_free_host_rm_ops(void);
 510 extern void kvmppc_free_pimap(struct kvm *kvm);
 511 extern int kvmppc_xics_rm_complete(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 hcall);
 512 extern void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 513 extern int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd);
 514 extern u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 515 extern int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
 516 extern int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
 517                         struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
 518 extern void kvmppc_xics_ipi_action(void);
 519 extern void kvmppc_xics_set_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 520                                    unsigned long host_irq);
 521 extern void kvmppc_xics_clr_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 522                                    unsigned long host_irq);
 523 extern long kvmppc_deliver_irq_passthru(struct kvm_vcpu *vcpu, __be32 xirr,
 524                                         struct kvmppc_irq_map *irq_map,
 525                                         struct kvmppc_passthru_irqmap *pimap,
 526                                         bool *again);
 527
 528 extern int kvmppc_xics_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq,
 529                                int level, bool line_status);
 530
 531 extern int h_ipi_redirect;
 532 #else
 533 static inline struct kvmppc_passthru_irqmap *kvmppc_get_passthru_irqmap(
 534                                 struct kvm *kvm)
 535         { return NULL; }
 536 static inline void kvmppc_alloc_host_rm_ops(void) {};
 537 static inline void kvmppc_free_host_rm_ops(void) {};
 538 static inline void kvmppc_free_pimap(struct kvm *kvm) {};
 539 static inline int kvmppc_xics_rm_complete(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 hcall)
 540         { return 0; }
 541 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
 542         { return 0; }
 543 static inline void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
 544 static inline int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd)
 545         { return 0; }
 546 #endif
 547
 548 #ifdef CONFIG_KVM_XIVE
 549 /*
 550  * Below the first "xive" is the "eXternal Interrupt Virtualization Engine"
 551  * ie. P9 new interrupt controller, while the second "xive" is the legacy
 552  * "eXternal Interrupt Vector Entry" which is the configuration of an
 553  * interrupt on the "xics" interrupt controller on P8 and earlier. Those
 554  * two function consume or produce a legacy "XIVE" state from the
 555  * new "XIVE" interrupt controller.
 556  */
 557 extern int kvmppc_xive_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
 558                                 u32 priority);
 559 extern int kvmppc_xive_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
 560                                 u32 *priority);
 561 extern int kvmppc_xive_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
 562 extern int kvmppc_xive_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
 563 extern void kvmppc_xive_init_module(void);
 564 extern void kvmppc_xive_exit_module(void);
 565
 566 extern int kvmppc_xive_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
 567                                     struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
 568 extern void kvmppc_xive_cleanup_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 569 extern int kvmppc_xive_set_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 570                                   struct irq_desc *host_desc);
 571 extern int kvmppc_xive_clr_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 572                                   struct irq_desc *host_desc);
 573 extern u64 kvmppc_xive_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 574 extern int kvmppc_xive_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
 575
 576 extern int kvmppc_xive_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq,
 577                                int level, bool line_status);
 578 #else
 579 static inline int kvmppc_xive_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
 580                                        u32 priority) { return -1; }
 581 static inline int kvmppc_xive_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
 582                                        u32 *priority) { return -1; }
 583 static inline int kvmppc_xive_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq) { return -1; }
 584 static inline int kvmppc_xive_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq) { return -1; }
 585 static inline void kvmppc_xive_init_module(void) { }
 586 static inline void kvmppc_xive_exit_module(void) { }
 587
 588 static inline int kvmppc_xive_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
 589                                            struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu) { return -EBUSY; }
 590 static inline void kvmppc_xive_cleanup_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
 591 static inline int kvmppc_xive_set_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 592                                          struct irq_desc *host_desc) { return -ENODEV; }
 593 static inline int kvmppc_xive_clr_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 594                                          struct irq_desc *host_desc) { return -ENODEV; }
 595 static inline u64 kvmppc_xive_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { return 0; }
 596 static inline int kvmppc_xive_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval) { return -ENOENT; }
 597
 598 static inline int kvmppc_xive_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq,
 599                                       int level, bool line_status) { return -ENODEV; }
 600 #endif /* CONFIG_KVM_XIVE */
 601
 602 /*
 603  * Prototypes for functions called only from assembler code.
 604  * Having prototypes reduces sparse errors.
 605  */
 606 long kvmppc_rm_h_put_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
 607                          unsigned long ioba, unsigned long tce);
 608 long kvmppc_rm_h_put_tce_indirect(struct kvm_vcpu *vcpu,
 609                                   unsigned long liobn, unsigned long ioba,
 610                                   unsigned long tce_list, unsigned long npages);
 611 long kvmppc_rm_h_stuff_tce(struct kvm_vcpu *vcpu,
 612                            unsigned long liobn, unsigned long ioba,
 613                            unsigned long tce_value, unsigned long npages);
 614 long int kvmppc_rm_h_confer(struct kvm_vcpu *vcpu, int target,
 615                             unsigned int yield_count);
 616 long kvmppc_h_random(struct kvm_vcpu *vcpu);
 617 void kvmhv_commence_exit(int trap);
 618 long kvmppc_realmode_machine_check(struct kvm_vcpu *vcpu);
 619 void kvmppc_subcore_enter_guest(void);
 620 void kvmppc_subcore_exit_guest(void);
 621 long kvmppc_realmode_hmi_handler(void);
 622 long kvmppc_h_enter(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 623                     long pte_index, unsigned long pteh, unsigned long ptel);
 624 long kvmppc_h_remove(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 625                      unsigned long pte_index, unsigned long avpn);
 626 long kvmppc_h_bulk_remove(struct kvm_vcpu *vcpu);
 627 long kvmppc_h_protect(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 628                       unsigned long pte_index, unsigned long avpn,
 629                       unsigned long va);
 630 long kvmppc_h_read(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 631                    unsigned long pte_index);
 632 long kvmppc_h_clear_ref(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 633                         unsigned long pte_index);
 634 long kvmppc_h_clear_mod(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long flags,
 635                         unsigned long pte_index);
 636 long kvmppc_hpte_hv_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr,
 637                           unsigned long slb_v, unsigned int status, bool data);
 638 unsigned long kvmppc_rm_h_xirr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 639 unsigned long kvmppc_rm_h_xirr_x(struct kvm_vcpu *vcpu);
 640 unsigned long kvmppc_rm_h_ipoll(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server);
 641 int kvmppc_rm_h_ipi(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server,
 642                     unsigned long mfrr);
 643 int kvmppc_rm_h_cppr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cppr);
 644 int kvmppc_rm_h_eoi(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long xirr);
 645
 646 /*
 647  * Host-side operations we want to set up while running in real
 648  * mode in the guest operating on the xics.
 649  * Currently only VCPU wakeup is supported.
 650  */
 651
 652 union kvmppc_rm_state {
 653         unsigned long raw;
 654         struct {
 655                 u32 in_host;
 656                 u32 rm_action;
 657         };
 658 };
 659
 660 struct kvmppc_host_rm_core {
 661         union kvmppc_rm_state rm_state;
 662         void *rm_data;
 663         char pad[112];
 664 };
 665
 666 struct kvmppc_host_rm_ops {
 667         struct kvmppc_host_rm_core      *rm_core;
 668         void            (*vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 669 };
 670
 671 extern struct kvmppc_host_rm_ops *kvmppc_host_rm_ops_hv;
 672
 673 static inline unsigned long kvmppc_get_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
 674 {
 675 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
 676         return mfspr(SPRN_GEPR);
 677 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
 678         return vcpu->arch.epr;
 679 #else
 680         return 0;
 681 #endif
 682 }
 683
 684 static inline void kvmppc_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 epr)
 685 {
 686 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
 687         mtspr(SPRN_GEPR, epr);
 688 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
 689         vcpu->arch.epr = epr;
 690 #endif
 691 }
 692
 693 #ifdef CONFIG_KVM_MPIC
 694
 695 void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 696 int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
 697                              u32 cpu);
 698 void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp, struct kvm_vcpu *vcpu);
 699
 700 #else
 701
 702 static inline void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
 703 {
 704 }
 705
 706 static inline int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
 707                 struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
 708 {
 709         return -EINVAL;
 710 }
 711
 712 static inline void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp,
 713                 struct kvm_vcpu *vcpu)
 714 {
 715 }
 716
 717 #endif /* CONFIG_KVM_MPIC */
 718
 719 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
 720                               struct kvm_config_tlb *cfg);
 721 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
 722                              struct kvm_dirty_tlb *cfg);
 723
 724 long kvmppc_alloc_lpid(void);
 725 void kvmppc_claim_lpid(long lpid);
 726 void kvmppc_free_lpid(long lpid);
 727 void kvmppc_init_lpid(unsigned long nr_lpids);
 728
 729 static inline void kvmppc_mmu_flush_icache(kvm_pfn_t pfn)
 730 {
 731         struct page *page;
 732         /*
 733          * We can only access pages that the kernel maps
 734          * as memory. Bail out for unmapped ones.
 735          */
 736         if (!pfn_valid(pfn))
 737                 return;
 738
 739         /* Clear i-cache for new pages */
 740         page = pfn_to_page(pfn);
 741         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 742                 flush_dcache_icache_page(page);
 743                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 744         }
 745 }
 746
 747 /*
 748  * Shared struct helpers. The shared struct can be little or big endian,
 749  * depending on the guest endianness. So expose helpers to all of them.
 750  */
 751 static inline bool kvmppc_shared_big_endian(struct kvm_vcpu *vcpu)
 752 {
 753 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_PR_POSSIBLE)
 754         /* Only Book3S_64 PR supports bi-endian for now */
 755         return vcpu->arch.shared_big_endian;
 756 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64) && defined(__LITTLE_ENDIAN__)
 757         /* Book3s_64 HV on little endian is always little endian */
 758         return false;
 759 #else
 760         return true;
 761 #endif
 762 }
 763
 764 #define SPRNG_WRAPPER_GET(reg, bookehv_spr)                             \
 765 static inline ulong kvmppc_get_##reg(struct kvm_vcpu *vcpu)             \
 766 {                                                                       \
 767         return mfspr(bookehv_spr);                                      \
 768 }                                                                       \
 769
 770 #define SPRNG_WRAPPER_SET(reg, bookehv_spr)                             \
 771 static inline void kvmppc_set_##reg(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong val)   \
 772 {                                                                       \
 773         mtspr(bookehv_spr, val);                                                \
 774 }                                                                       \
 775
 776 #define SHARED_WRAPPER_GET(reg, size)                                   \
 777 static inline u##size kvmppc_get_##reg(struct kvm_vcpu *vcpu)           \
 778 {                                                                       \
 779         if (kvmppc_shared_big_endian(vcpu))                             \
 780                return be##size##_to_cpu(vcpu->arch.shared->reg);        \
 781         else                                                            \
 782                return le##size##_to_cpu(vcpu->arch.shared->reg);        \
 783 }                                                                       \
 784
 785 #define SHARED_WRAPPER_SET(reg, size)                                   \
 786 static inline void kvmppc_set_##reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u##size val) \
 787 {                                                                       \
 788         if (kvmppc_shared_big_endian(vcpu))                             \
 789                vcpu->arch.shared->reg = cpu_to_be##size(val);           \
 790         else                                                            \
 791                vcpu->arch.shared->reg = cpu_to_le##size(val);           \
 792 }                                                                       \
 793
 794 #define SHARED_WRAPPER(reg, size)                                       \
 795         SHARED_WRAPPER_GET(reg, size)                                   \
 796         SHARED_WRAPPER_SET(reg, size)                                   \
 797
 798 #define SPRNG_WRAPPER(reg, bookehv_spr)                                 \
 799         SPRNG_WRAPPER_GET(reg, bookehv_spr)                             \
 800         SPRNG_WRAPPER_SET(reg, bookehv_spr)                             \
 801
 802 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
 803
 804 #define SHARED_SPRNG_WRAPPER(reg, size, bookehv_spr)                    \
 805         SPRNG_WRAPPER(reg, bookehv_spr)                                 \
 806
 807 #else
 808
 809 #define SHARED_SPRNG_WRAPPER(reg, size, bookehv_spr)                    \
 810         SHARED_WRAPPER(reg, size)                                       \
 811
 812 #endif
 813
 814 SHARED_WRAPPER(critical, 64)
 815 SHARED_SPRNG_WRAPPER(sprg0, 64, SPRN_GSPRG0)
 816 SHARED_SPRNG_WRAPPER(sprg1, 64, SPRN_GSPRG1)
 817 SHARED_SPRNG_WRAPPER(sprg2, 64, SPRN_GSPRG2)
 818 SHARED_SPRNG_WRAPPER(sprg3, 64, SPRN_GSPRG3)
 819 SHARED_SPRNG_WRAPPER(srr0, 64, SPRN_GSRR0)
 820 SHARED_SPRNG_WRAPPER(srr1, 64, SPRN_GSRR1)
 821 SHARED_SPRNG_WRAPPER(dar, 64, SPRN_GDEAR)
 822 SHARED_SPRNG_WRAPPER(esr, 64, SPRN_GESR)
 823 SHARED_WRAPPER_GET(msr, 64)
 824 static inline void kvmppc_set_msr_fast(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 val)
 825 {
 826         if (kvmppc_shared_big_endian(vcpu))
 827                vcpu->arch.shared->msr = cpu_to_be64(val);
 828         else
 829                vcpu->arch.shared->msr = cpu_to_le64(val);
 830 }
 831 SHARED_WRAPPER(dsisr, 32)
 832 SHARED_WRAPPER(int_pending, 32)
 833 SHARED_WRAPPER(sprg4, 64)
 834 SHARED_WRAPPER(sprg5, 64)
 835 SHARED_WRAPPER(sprg6, 64)
 836 SHARED_WRAPPER(sprg7, 64)
 837
 838 static inline u32 kvmppc_get_sr(struct kvm_vcpu *vcpu, int nr)
 839 {
 840         if (kvmppc_shared_big_endian(vcpu))
 841                return be32_to_cpu(vcpu->arch.shared->sr[nr]);
 842         else
 843                return le32_to_cpu(vcpu->arch.shared->sr[nr]);
 844 }
 845
 846 static inline void kvmppc_set_sr(struct kvm_vcpu *vcpu, int nr, u32 val)
 847 {
 848         if (kvmppc_shared_big_endian(vcpu))
 849                vcpu->arch.shared->sr[nr] = cpu_to_be32(val);
 850         else
 851                vcpu->arch.shared->sr[nr] = cpu_to_le32(val);
 852 }
 853
 854 /*
 855  * Please call after prepare_to_enter. This function puts the lazy ee and irq
 856  * disabled tracking state back to normal mode, without actually enabling
 857  * interrupts.
 858  */
 859 static inline void kvmppc_fix_ee_before_entry(void)
 860 {
 861         trace_hardirqs_on();
 862
 863 #ifdef CONFIG_PPC64
 864         /*
 865          * To avoid races, the caller must have gone directly from having
 866          * interrupts fully-enabled to hard-disabled.
 867          */
 868         WARN_ON(local_paca->irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS);
 869
 870         /* Only need to enable IRQs by hard enabling them after this */
 871         local_paca->irq_happened = 0;
 872         local_paca->soft_enabled = 1;
 873 #endif
 874 }
 875
 876 static inline ulong kvmppc_get_ea_indexed(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
 877 {
 878         ulong ea;
 879         ulong msr_64bit = 0;
 880
 881         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
 882         if (ra)
 883                 ea += kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
 884
 885 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)
 886         msr_64bit = MSR_CM;
 887 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
 888         msr_64bit = MSR_SF;
 889 #endif
 890
 891         if (!(kvmppc_get_msr(vcpu) & msr_64bit))
 892                 ea = (uint32_t)ea;
 893
 894         return ea;
 895 }
 896
 897 extern void xics_wake_cpu(int cpu);
 898
 899 #endif /* __POWERPC_KVM_PPC_H__ */