arch/powerpc/kvm/book3s_xive.c

   1 /*
   2  * Copyright 2017 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corporation.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #define pr_fmt(fmt) "xive-kvm: " fmt
  10
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/gfp.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/percpu.h>
  18 #include <linux/cpumask.h>
  19 #include <asm/uaccess.h>
  20 #include <asm/kvm_book3s.h>
  21 #include <asm/kvm_ppc.h>
  22 #include <asm/hvcall.h>
  23 #include <asm/xics.h>
  24 #include <asm/xive.h>
  25 #include <asm/xive-regs.h>
  26 #include <asm/debug.h>
  27 #include <asm/debugfs.h>
  28 #include <asm/time.h>
  29 #include <asm/opal.h>
  30
  31 #include <linux/debugfs.h>
  32 #include <linux/seq_file.h>
  33
  34 #include "book3s_xive.h"
  35
  36
  37 /*
  38  * Virtual mode variants of the hcalls for use on radix/radix
  39  * with AIL. They require the VCPU's VP to be "pushed"
  40  *
  41  * We still instanciate them here because we use some of the
  42  * generated utility functions as well in this file.
  43  */
  44 #define XIVE_RUNTIME_CHECKS
  45 #define X_PFX xive_vm_
  46 #define X_STATIC static
  47 #define X_STAT_PFX stat_vm_
  48 #define __x_tima                xive_tima
  49 #define __x_eoi_page(xd)        ((void __iomem *)((xd)->eoi_mmio))
  50 #define __x_trig_page(xd)       ((void __iomem *)((xd)->trig_mmio))
  51 #define __x_writeb      __raw_writeb
  52 #define __x_readw       __raw_readw
  53 #define __x_readq       __raw_readq
  54 #define __x_writeq      __raw_writeq
  55
  56 #include "book3s_xive_template.c"
  57
  58 /*
  59  * We leave a gap of a couple of interrupts in the queue to
  60  * account for the IPI and additional safety guard.
  61  */
  62 #define XIVE_Q_GAP      2
  63
  64 /*
  65  * This is a simple trigger for a generic XIVE IRQ. This must
  66  * only be called for interrupts that support a trigger page
  67  */
  68 static bool xive_irq_trigger(struct xive_irq_data *xd)
  69 {
  70         /* This should be only for MSIs */
  71         if (WARN_ON(xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_LSI))
  72                 return false;
  73
  74         /* Those interrupts should always have a trigger page */
  75         if (WARN_ON(!xd->trig_mmio))
  76                 return false;
  77
  78         out_be64(xd->trig_mmio, 0);
  79
  80         return true;
  81 }
  82
  83 static irqreturn_t xive_esc_irq(int irq, void *data)
  84 {
  85         struct kvm_vcpu *vcpu = data;
  86
  87         /* We use the existing H_PROD mechanism to wake up the target */
  88         vcpu->arch.prodded = 1;
  89         smp_mb();
  90         if (vcpu->arch.ceded)
  91                 kvmppc_fast_vcpu_kick(vcpu);
  92
  93         return IRQ_HANDLED;
  94 }
  95
  96 static int xive_attach_escalation(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 prio)
  97 {
  98         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
  99         struct xive_q *q = &xc->queues[prio];
 100         char *name = NULL;
 101         int rc;
 102
 103         /* Already there ? */
 104         if (xc->esc_virq[prio])
 105                 return 0;
 106
 107         /* Hook up the escalation interrupt */
 108         xc->esc_virq[prio] = irq_create_mapping(NULL, q->esc_irq);
 109         if (!xc->esc_virq[prio]) {
 110                 pr_err("Failed to map escalation interrupt for queue %d of VCPU %d\n",
 111                        prio, xc->server_num);
 112                 return -EIO;
 113         }
 114
 115         /*
 116          * Future improvement: start with them disabled
 117          * and handle DD2 and later scheme of merged escalation
 118          * interrupts
 119          */
 120         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "kvm-%d-%d-%d",
 121                          vcpu->kvm->arch.lpid, xc->server_num, prio);
 122         if (!name) {
 123                 pr_err("Failed to allocate escalation irq name for queue %d of VCPU %d\n",
 124                        prio, xc->server_num);
 125                 rc = -ENOMEM;
 126                 goto error;
 127         }
 128         rc = request_irq(xc->esc_virq[prio], xive_esc_irq,
 129                          IRQF_NO_THREAD, name, vcpu);
 130         if (rc) {
 131                 pr_err("Failed to request escalation interrupt for queue %d of VCPU %d\n",
 132                        prio, xc->server_num);
 133                 goto error;
 134         }
 135         xc->esc_virq_names[prio] = name;
 136         return 0;
 137 error:
 138         irq_dispose_mapping(xc->esc_virq[prio]);
 139         xc->esc_virq[prio] = 0;
 140         kfree(name);
 141         return rc;
 142 }
 143
 144 static int xive_provision_queue(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 prio)
 145 {
 146         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 147         struct kvmppc_xive *xive = xc->xive;
 148         struct xive_q *q =  &xc->queues[prio];
 149         void *qpage;
 150         int rc;
 151
 152         if (WARN_ON(q->qpage))
 153                 return 0;
 154
 155         /* Allocate the queue and retrieve infos on current node for now */
 156         qpage = (__be32 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, xive->q_page_order);
 157         if (!qpage) {
 158                 pr_err("Failed to allocate queue %d for VCPU %d\n",
 159                        prio, xc->server_num);
 160                 return -ENOMEM;;
 161         }
 162         memset(qpage, 0, 1 << xive->q_order);
 163
 164         /*
 165          * Reconfigure the queue. This will set q->qpage only once the
 166          * queue is fully configured. This is a requirement for prio 0
 167          * as we will stop doing EOIs for every IPI as soon as we observe
 168          * qpage being non-NULL, and instead will only EOI when we receive
 169          * corresponding queue 0 entries
 170          */
 171         rc = xive_native_configure_queue(xc->vp_id, q, prio, qpage,
 172                                          xive->q_order, true);
 173         if (rc)
 174                 pr_err("Failed to configure queue %d for VCPU %d\n",
 175                        prio, xc->server_num);
 176         return rc;
 177 }
 178
 179 /* Called with kvm_lock held */
 180 static int xive_check_provisioning(struct kvm *kvm, u8 prio)
 181 {
 182         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 183         struct kvm_vcpu *vcpu;
 184         int i, rc;
 185
 186         lockdep_assert_held(&kvm->lock);
 187
 188         /* Already provisioned ? */
 189         if (xive->qmap & (1 << prio))
 190                 return 0;
 191
 192         pr_devel("Provisioning prio... %d\n", prio);
 193
 194         /* Provision each VCPU and enable escalations */
 195         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
 196                 if (!vcpu->arch.xive_vcpu)
 197                         continue;
 198                 rc = xive_provision_queue(vcpu, prio);
 199                 if (rc == 0)
 200                         xive_attach_escalation(vcpu, prio);
 201                 if (rc)
 202                         return rc;
 203         }
 204
 205         /* Order previous stores and mark it as provisioned */
 206         mb();
 207         xive->qmap |= (1 << prio);
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 static void xive_inc_q_pending(struct kvm *kvm, u32 server, u8 prio)
 212 {
 213         struct kvm_vcpu *vcpu;
 214         struct kvmppc_xive_vcpu *xc;
 215         struct xive_q *q;
 216
 217         /* Locate target server */
 218         vcpu = kvmppc_xive_find_server(kvm, server);
 219         if (!vcpu) {
 220                 pr_warn("%s: Can't find server %d\n", __func__, server);
 221                 return;
 222         }
 223         xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 224         if (WARN_ON(!xc))
 225                 return;
 226
 227         q = &xc->queues[prio];
 228         atomic_inc(&q->pending_count);
 229 }
 230
 231 static int xive_try_pick_queue(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 prio)
 232 {
 233         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 234         struct xive_q *q;
 235         u32 max;
 236
 237         if (WARN_ON(!xc))
 238                 return -ENXIO;
 239         if (!xc->valid)
 240                 return -ENXIO;
 241
 242         q = &xc->queues[prio];
 243         if (WARN_ON(!q->qpage))
 244                 return -ENXIO;
 245
 246         /* Calculate max number of interrupts in that queue. */
 247         max = (q->msk + 1) - XIVE_Q_GAP;
 248         return atomic_add_unless(&q->count, 1, max) ? 0 : -EBUSY;
 249 }
 250
 251 static int xive_select_target(struct kvm *kvm, u32 *server, u8 prio)
 252 {
 253         struct kvm_vcpu *vcpu;
 254         int i, rc;
 255
 256         /* Locate target server */
 257         vcpu = kvmppc_xive_find_server(kvm, *server);
 258         if (!vcpu) {
 259                 pr_devel("Can't find server %d\n", *server);
 260                 return -EINVAL;
 261         }
 262
 263         pr_devel("Finding irq target on 0x%x/%d...\n", *server, prio);
 264
 265         /* Try pick it */
 266         rc = xive_try_pick_queue(vcpu, prio);
 267         if (rc == 0)
 268                 return rc;
 269
 270         pr_devel(" .. failed, looking up candidate...\n");
 271
 272         /* Failed, pick another VCPU */
 273         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
 274                 if (!vcpu->arch.xive_vcpu)
 275                         continue;
 276                 rc = xive_try_pick_queue(vcpu, prio);
 277                 if (rc == 0) {
 278                         *server = vcpu->arch.xive_vcpu->server_num;
 279                         pr_devel("  found on 0x%x/%d\n", *server, prio);
 280                         return rc;
 281                 }
 282         }
 283         pr_devel("  no available target !\n");
 284
 285         /* No available target ! */
 286         return -EBUSY;
 287 }
 288
 289 static u8 xive_lock_and_mask(struct kvmppc_xive *xive,
 290                              struct kvmppc_xive_src_block *sb,
 291                              struct kvmppc_xive_irq_state *state)
 292 {
 293         struct xive_irq_data *xd;
 294         u32 hw_num;
 295         u8 old_prio;
 296         u64 val;
 297
 298         /*
 299          * Take the lock, set masked, try again if racing
 300          * with H_EOI
 301          */
 302         for (;;) {
 303                 arch_spin_lock(&sb->lock);
 304                 old_prio = state->guest_priority;
 305                 state->guest_priority = MASKED;
 306                 mb();
 307                 if (!state->in_eoi)
 308                         break;
 309                 state->guest_priority = old_prio;
 310                 arch_spin_unlock(&sb->lock);
 311         }
 312
 313         /* No change ? Bail */
 314         if (old_prio == MASKED)
 315                 return old_prio;
 316
 317         /* Get the right irq */
 318         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, &xd);
 319
 320         /*
 321          * If the interrupt is marked as needing masking via
 322          * firmware, we do it here. Firmware masking however
 323          * is "lossy", it won't return the old p and q bits
 324          * and won't set the interrupt to a state where it will
 325          * record queued ones. If this is an issue we should do
 326          * lazy masking instead.
 327          *
 328          * For now, we work around this in unmask by forcing
 329          * an interrupt whenever we unmask a non-LSI via FW
 330          * (if ever).
 331          */
 332         if (xd->flags & OPAL_XIVE_IRQ_MASK_VIA_FW) {
 333                 xive_native_configure_irq(hw_num,
 334                                           xive->vp_base + state->act_server,
 335                                           MASKED, state->number);
 336                 /* set old_p so we can track if an H_EOI was done */
 337                 state->old_p = true;
 338                 state->old_q = false;
 339         } else {
 340                 /* Set PQ to 10, return old P and old Q and remember them */
 341                 val = xive_vm_esb_load(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_10);
 342                 state->old_p = !!(val & 2);
 343                 state->old_q = !!(val & 1);
 344
 345                 /*
 346                  * Synchronize hardware to sensure the queues are updated
 347                  * when masking
 348                  */
 349                 xive_native_sync_source(hw_num);
 350         }
 351
 352         return old_prio;
 353 }
 354
 355 static void xive_lock_for_unmask(struct kvmppc_xive_src_block *sb,
 356                                  struct kvmppc_xive_irq_state *state)
 357 {
 358         /*
 359          * Take the lock try again if racing with H_EOI
 360          */
 361         for (;;) {
 362                 arch_spin_lock(&sb->lock);
 363                 if (!state->in_eoi)
 364                         break;
 365                 arch_spin_unlock(&sb->lock);
 366         }
 367 }
 368
 369 static void xive_finish_unmask(struct kvmppc_xive *xive,
 370                                struct kvmppc_xive_src_block *sb,
 371                                struct kvmppc_xive_irq_state *state,
 372                                u8 prio)
 373 {
 374         struct xive_irq_data *xd;
 375         u32 hw_num;
 376
 377         /* If we aren't changing a thing, move on */
 378         if (state->guest_priority != MASKED)
 379                 goto bail;
 380
 381         /* Get the right irq */
 382         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, &xd);
 383
 384         /*
 385          * See command in xive_lock_and_mask() concerning masking
 386          * via firmware.
 387          */
 388         if (xd->flags & OPAL_XIVE_IRQ_MASK_VIA_FW) {
 389                 xive_native_configure_irq(hw_num,
 390                                           xive->vp_base + state->act_server,
 391                                           state->act_priority, state->number);
 392                 /* If an EOI is needed, do it here */
 393                 if (!state->old_p)
 394                         xive_vm_source_eoi(hw_num, xd);
 395                 /* If this is not an LSI, force a trigger */
 396                 if (!(xd->flags & OPAL_XIVE_IRQ_LSI))
 397                         xive_irq_trigger(xd);
 398                 goto bail;
 399         }
 400
 401         /* Old Q set, set PQ to 11 */
 402         if (state->old_q)
 403                 xive_vm_esb_load(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_11);
 404
 405         /*
 406          * If not old P, then perform an "effective" EOI,
 407          * on the source. This will handle the cases where
 408          * FW EOI is needed.
 409          */
 410         if (!state->old_p)
 411                 xive_vm_source_eoi(hw_num, xd);
 412
 413         /* Synchronize ordering and mark unmasked */
 414         mb();
 415 bail:
 416         state->guest_priority = prio;
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Target an interrupt to a given server/prio, this will fallback
 421  * to another server if necessary and perform the HW targetting
 422  * updates as needed
 423  *
 424  * NOTE: Must be called with the state lock held
 425  */
 426 static int xive_target_interrupt(struct kvm *kvm,
 427                                  struct kvmppc_xive_irq_state *state,
 428                                  u32 server, u8 prio)
 429 {
 430         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 431         u32 hw_num;
 432         int rc;
 433
 434         /*
 435          * This will return a tentative server and actual
 436          * priority. The count for that new target will have
 437          * already been incremented.
 438          */
 439         rc = xive_select_target(kvm, &server, prio);
 440
 441         /*
 442          * We failed to find a target ? Not much we can do
 443          * at least until we support the GIQ.
 444          */
 445         if (rc)
 446                 return rc;
 447
 448         /*
 449          * Increment the old queue pending count if there
 450          * was one so that the old queue count gets adjusted later
 451          * when observed to be empty.
 452          */
 453         if (state->act_priority != MASKED)
 454                 xive_inc_q_pending(kvm,
 455                                    state->act_server,
 456                                    state->act_priority);
 457         /*
 458          * Update state and HW
 459          */
 460         state->act_priority = prio;
 461         state->act_server = server;
 462
 463         /* Get the right irq */
 464         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, NULL);
 465
 466         return xive_native_configure_irq(hw_num,
 467                                          xive->vp_base + server,
 468                                          prio, state->number);
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Targetting rules: In order to avoid losing track of
 473  * pending interrupts accross mask and unmask, which would
 474  * allow queue overflows, we implement the following rules:
 475  *
 476  *  - Unless it was never enabled (or we run out of capacity)
 477  *    an interrupt is always targetted at a valid server/queue
 478  *    pair even when "masked" by the guest. This pair tends to
 479  *    be the last one used but it can be changed under some
 480  *    circumstances. That allows us to separate targetting
 481  *    from masking, we only handle accounting during (re)targetting,
 482  *    this also allows us to let an interrupt drain into its target
 483  *    queue after masking, avoiding complex schemes to remove
 484  *    interrupts out of remote processor queues.
 485  *
 486  *  - When masking, we set PQ to 10 and save the previous value
 487  *    of P and Q.
 488  *
 489  *  - When unmasking, if saved Q was set, we set PQ to 11
 490  *    otherwise we leave PQ to the HW state which will be either
 491  *    10 if nothing happened or 11 if the interrupt fired while
 492  *    masked. Effectively we are OR'ing the previous Q into the
 493  *    HW Q.
 494  *
 495  *    Then if saved P is clear, we do an effective EOI (Q->P->Trigger)
 496  *    which will unmask the interrupt and shoot a new one if Q was
 497  *    set.
 498  *
 499  *    Otherwise (saved P is set) we leave PQ unchanged (so 10 or 11,
 500  *    effectively meaning an H_EOI from the guest is still expected
 501  *    for that interrupt).
 502  *
 503  *  - If H_EOI occurs while masked, we clear the saved P.
 504  *
 505  *  - When changing target, we account on the new target and
 506  *    increment a separate "pending" counter on the old one.
 507  *    This pending counter will be used to decrement the old
 508  *    target's count when its queue has been observed empty.
 509  */
 510
 511 int kvmppc_xive_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
 512                          u32 priority)
 513 {
 514         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 515         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 516         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 517         u8 new_act_prio;
 518         int rc = 0;
 519         u16 idx;
 520
 521         if (!xive)
 522                 return -ENODEV;
 523
 524         pr_devel("set_xive ! irq 0x%x server 0x%x prio %d\n",
 525                  irq, server, priority);
 526
 527         /* First, check provisioning of queues */
 528         if (priority != MASKED)
 529                 rc = xive_check_provisioning(xive->kvm,
 530                               xive_prio_from_guest(priority));
 531         if (rc) {
 532                 pr_devel("  provisioning failure %d !\n", rc);
 533                 return rc;
 534         }
 535
 536         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 537         if (!sb)
 538                 return -EINVAL;
 539         state = &sb->irq_state[idx];
 540
 541         /*
 542          * We first handle masking/unmasking since the locking
 543          * might need to be retried due to EOIs, we'll handle
 544          * targetting changes later. These functions will return
 545          * with the SB lock held.
 546          *
 547          * xive_lock_and_mask() will also set state->guest_priority
 548          * but won't otherwise change other fields of the state.
 549          *
 550          * xive_lock_for_unmask will not actually unmask, this will
 551          * be done later by xive_finish_unmask() once the targetting
 552          * has been done, so we don't try to unmask an interrupt
 553          * that hasn't yet been targetted.
 554          */
 555         if (priority == MASKED)
 556                 xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 557         else
 558                 xive_lock_for_unmask(sb, state);
 559
 560
 561         /*
 562          * Then we handle targetting.
 563          *
 564          * First calculate a new "actual priority"
 565          */
 566         new_act_prio = state->act_priority;
 567         if (priority != MASKED)
 568                 new_act_prio = xive_prio_from_guest(priority);
 569
 570         pr_devel(" new_act_prio=%x act_server=%x act_prio=%x\n",
 571                  new_act_prio, state->act_server, state->act_priority);
 572
 573         /*
 574          * Then check if we actually need to change anything,
 575          *
 576          * The condition for re-targetting the interrupt is that
 577          * we have a valid new priority (new_act_prio is not 0xff)
 578          * and either the server or the priority changed.
 579          *
 580          * Note: If act_priority was ff and the new priority is
 581          *       also ff, we don't do anything and leave the interrupt
 582          *       untargetted. An attempt of doing an int_on on an
 583          *       untargetted interrupt will fail. If that is a problem
 584          *       we could initialize interrupts with valid default
 585          */
 586
 587         if (new_act_prio != MASKED &&
 588             (state->act_server != server ||
 589              state->act_priority != new_act_prio))
 590                 rc = xive_target_interrupt(kvm, state, server, new_act_prio);
 591
 592         /*
 593          * Perform the final unmasking of the interrupt source
 594          * if necessary
 595          */
 596         if (priority != MASKED)
 597                 xive_finish_unmask(xive, sb, state, priority);
 598
 599         /*
 600          * Finally Update saved_priority to match. Only int_on/off
 601          * set this field to a different value.
 602          */
 603         state->saved_priority = priority;
 604
 605         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 606         return rc;
 607 }
 608
 609 int kvmppc_xive_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
 610                          u32 *priority)
 611 {
 612         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 613         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 614         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 615         u16 idx;
 616
 617         if (!xive)
 618                 return -ENODEV;
 619
 620         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 621         if (!sb)
 622                 return -EINVAL;
 623         state = &sb->irq_state[idx];
 624         arch_spin_lock(&sb->lock);
 625         *server = state->act_server;
 626         *priority = state->guest_priority;
 627         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 int kvmppc_xive_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq)
 633 {
 634         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 635         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 636         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 637         u16 idx;
 638
 639         if (!xive)
 640                 return -ENODEV;
 641
 642         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 643         if (!sb)
 644                 return -EINVAL;
 645         state = &sb->irq_state[idx];
 646
 647         pr_devel("int_on(irq=0x%x)\n", irq);
 648
 649         /*
 650          * Check if interrupt was not targetted
 651          */
 652         if (state->act_priority == MASKED) {
 653                 pr_devel("int_on on untargetted interrupt\n");
 654                 return -EINVAL;
 655         }
 656
 657         /* If saved_priority is 0xff, do nothing */
 658         if (state->saved_priority == MASKED)
 659                 return 0;
 660
 661         /*
 662          * Lock and unmask it.
 663          */
 664         xive_lock_for_unmask(sb, state);
 665         xive_finish_unmask(xive, sb, state, state->saved_priority);
 666         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 667
 668         return 0;
 669 }
 670
 671 int kvmppc_xive_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq)
 672 {
 673         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 674         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 675         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 676         u16 idx;
 677
 678         if (!xive)
 679                 return -ENODEV;
 680
 681         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 682         if (!sb)
 683                 return -EINVAL;
 684         state = &sb->irq_state[idx];
 685
 686         pr_devel("int_off(irq=0x%x)\n", irq);
 687
 688         /*
 689          * Lock and mask
 690          */
 691         state->saved_priority = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 692         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 static bool xive_restore_pending_irq(struct kvmppc_xive *xive, u32 irq)
 698 {
 699         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 700         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 701         u16 idx;
 702
 703         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 704         if (!sb)
 705                 return false;
 706         state = &sb->irq_state[idx];
 707         if (!state->valid)
 708                 return false;
 709
 710         /*
 711          * Trigger the IPI. This assumes we never restore a pass-through
 712          * interrupt which should be safe enough
 713          */
 714         xive_irq_trigger(&state->ipi_data);
 715
 716         return true;
 717 }
 718
 719 u64 kvmppc_xive_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 720 {
 721         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 722
 723         if (!xc)
 724                 return 0;
 725
 726         /* Return the per-cpu state for state saving/migration */
 727         return (u64)xc->cppr << KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT |
 728                (u64)xc->mfrr << KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT |
 729                (u64)0xff << KVM_REG_PPC_ICP_PPRI_SHIFT;
 730 }
 731
 732 int kvmppc_xive_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval)
 733 {
 734         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 735         struct kvmppc_xive *xive = vcpu->kvm->arch.xive;
 736         u8 cppr, mfrr;
 737         u32 xisr;
 738
 739         if (!xc || !xive)
 740                 return -ENOENT;
 741
 742         /* Grab individual state fields. We don't use pending_pri */
 743         cppr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT;
 744         xisr = (icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_XISR_SHIFT) &
 745                 KVM_REG_PPC_ICP_XISR_MASK;
 746         mfrr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT;
 747
 748         pr_devel("set_icp vcpu %d cppr=0x%x mfrr=0x%x xisr=0x%x\n",
 749                  xc->server_num, cppr, mfrr, xisr);
 750
 751         /*
 752          * We can't update the state of a "pushed" VCPU, but that
 753          * shouldn't happen.
 754          */
 755         if (WARN_ON(vcpu->arch.xive_pushed))
 756                 return -EIO;
 757
 758         /* Update VCPU HW saved state */
 759         vcpu->arch.xive_saved_state.cppr = cppr;
 760         xc->hw_cppr = xc->cppr = cppr;
 761
 762         /*
 763          * Update MFRR state. If it's not 0xff, we mark the VCPU as
 764          * having a pending MFRR change, which will re-evaluate the
 765          * target. The VCPU will thus potentially get a spurious
 766          * interrupt but that's not a big deal.
 767          */
 768         xc->mfrr = mfrr;
 769         if (mfrr < cppr)
 770                 xive_irq_trigger(&xc->vp_ipi_data);
 771
 772         /*
 773          * Now saved XIRR is "interesting". It means there's something in
 774          * the legacy "1 element" queue... for an IPI we simply ignore it,
 775          * as the MFRR restore will handle that. For anything else we need
 776          * to force a resend of the source.
 777          * However the source may not have been setup yet. If that's the
 778          * case, we keep that info and increment a counter in the xive to
 779          * tell subsequent xive_set_source() to go look.
 780          */
 781         if (xisr > XICS_IPI && !xive_restore_pending_irq(xive, xisr)) {
 782                 xc->delayed_irq = xisr;
 783                 xive->delayed_irqs++;
 784                 pr_devel("  xisr restore delayed\n");
 785         }
 786
 787         return 0;
 788 }
 789
 790 int kvmppc_xive_set_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 791                            struct irq_desc *host_desc)
 792 {
 793         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 794         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 795         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 796         struct irq_data *host_data = irq_desc_get_irq_data(host_desc);
 797         unsigned int host_irq = irq_desc_get_irq(host_desc);
 798         unsigned int hw_irq = (unsigned int)irqd_to_hwirq(host_data);
 799         u16 idx;
 800         u8 prio;
 801         int rc;
 802
 803         if (!xive)
 804                 return -ENODEV;
 805
 806         pr_devel("set_mapped girq 0x%lx host HW irq 0x%x...\n",guest_irq, hw_irq);
 807
 808         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, guest_irq, &idx);
 809         if (!sb)
 810                 return -EINVAL;
 811         state = &sb->irq_state[idx];
 812
 813         /*
 814          * Mark the passed-through interrupt as going to a VCPU,
 815          * this will prevent further EOIs and similar operations
 816          * from the XIVE code. It will also mask the interrupt
 817          * to either PQ=10 or 11 state, the latter if the interrupt
 818          * is pending. This will allow us to unmask or retrigger it
 819          * after routing it to the guest with a simple EOI.
 820          *
 821          * The "state" argument is a "token", all it needs is to be
 822          * non-NULL to switch to passed-through or NULL for the
 823          * other way around. We may not yet have an actual VCPU
 824          * target here and we don't really care.
 825          */
 826         rc = irq_set_vcpu_affinity(host_irq, state);
 827         if (rc) {
 828                 pr_err("Failed to set VCPU affinity for irq %d\n", host_irq);
 829                 return rc;
 830         }
 831
 832         /*
 833          * Mask and read state of IPI. We need to know if its P bit
 834          * is set as that means it's potentially already using a
 835          * queue entry in the target
 836          */
 837         prio = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 838         pr_devel(" old IPI prio %02x P:%d Q:%d\n", prio,
 839                  state->old_p, state->old_q);
 840
 841         /* Turn the IPI hard off */
 842         xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
 843
 844         /* Grab info about irq */
 845         state->pt_number = hw_irq;
 846         state->pt_data = irq_data_get_irq_handler_data(host_data);
 847
 848         /*
 849          * Configure the IRQ to match the existing configuration of
 850          * the IPI if it was already targetted. Otherwise this will
 851          * mask the interrupt in a lossy way (act_priority is 0xff)
 852          * which is fine for a never started interrupt.
 853          */
 854         xive_native_configure_irq(hw_irq,
 855                                   xive->vp_base + state->act_server,
 856                                   state->act_priority, state->number);
 857
 858         /*
 859          * We do an EOI to enable the interrupt (and retrigger if needed)
 860          * if the guest has the interrupt unmasked and the P bit was *not*
 861          * set in the IPI. If it was set, we know a slot may still be in
 862          * use in the target queue thus we have to wait for a guest
 863          * originated EOI
 864          */
 865         if (prio != MASKED && !state->old_p)
 866                 xive_vm_source_eoi(hw_irq, state->pt_data);
 867
 868         /* Clear old_p/old_q as they are no longer relevant */
 869         state->old_p = state->old_q = false;
 870
 871         /* Restore guest prio (unlocks EOI) */
 872         mb();
 873         state->guest_priority = prio;
 874         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 875
 876         return 0;
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xive_set_mapped);
 879
 880 int kvmppc_xive_clr_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 881                            struct irq_desc *host_desc)
 882 {
 883         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 884         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 885         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 886         unsigned int host_irq = irq_desc_get_irq(host_desc);
 887         u16 idx;
 888         u8 prio;
 889         int rc;
 890
 891         if (!xive)
 892                 return -ENODEV;
 893
 894         pr_devel("clr_mapped girq 0x%lx...\n", guest_irq);
 895
 896         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, guest_irq, &idx);
 897         if (!sb)
 898                 return -EINVAL;
 899         state = &sb->irq_state[idx];
 900
 901         /*
 902          * Mask and read state of IRQ. We need to know if its P bit
 903          * is set as that means it's potentially already using a
 904          * queue entry in the target
 905          */
 906         prio = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 907         pr_devel(" old IRQ prio %02x P:%d Q:%d\n", prio,
 908                  state->old_p, state->old_q);
 909
 910         /*
 911          * If old_p is set, the interrupt is pending, we switch it to
 912          * PQ=11. This will force a resend in the host so the interrupt
 913          * isn't lost to whatver host driver may pick it up
 914          */
 915         if (state->old_p)
 916                 xive_vm_esb_load(state->pt_data, XIVE_ESB_SET_PQ_11);
 917
 918         /* Release the passed-through interrupt to the host */
 919         rc = irq_set_vcpu_affinity(host_irq, NULL);
 920         if (rc) {
 921                 pr_err("Failed to clr VCPU affinity for irq %d\n", host_irq);
 922                 return rc;
 923         }
 924
 925         /* Forget about the IRQ */
 926         state->pt_number = 0;
 927         state->pt_data = NULL;
 928
 929         /* Reconfigure the IPI */
 930         xive_native_configure_irq(state->ipi_number,
 931                                   xive->vp_base + state->act_server,
 932                                   state->act_priority, state->number);
 933
 934         /*
 935          * If old_p is set (we have a queue entry potentially
 936          * occupied) or the interrupt is masked, we set the IPI
 937          * to PQ=10 state. Otherwise we just re-enable it (PQ=00).
 938          */
 939         if (prio == MASKED || state->old_p)
 940                 xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_10);
 941         else
 942                 xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_00);
 943
 944         /* Restore guest prio (unlocks EOI) */
 945         mb();
 946         state->guest_priority = prio;
 947         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 948
 949         return 0;
 950 }
 951 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xive_clr_mapped);
 952
 953 static void kvmppc_xive_disable_vcpu_interrupts(struct kvm_vcpu *vcpu)
 954 {
 955         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 956         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 957         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 958         int i, j;
 959
 960         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
 961                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
 962
 963                 if (!sb)
 964                         continue;
 965                 for (j = 0; j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++) {
 966                         struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[j];
 967
 968                         if (!state->valid)
 969                                 continue;
 970                         if (state->act_priority == MASKED)
 971                                 continue;
 972                         if (state->act_server != xc->server_num)
 973                                 continue;
 974
 975                         /* Clean it up */
 976                         arch_spin_lock(&sb->lock);
 977                         state->act_priority = MASKED;
 978                         xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
 979                         xive_native_configure_irq(state->ipi_number, 0, MASKED, 0);
 980                         if (state->pt_number) {
 981                                 xive_vm_esb_load(state->pt_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
 982                                 xive_native_configure_irq(state->pt_number, 0, MASKED, 0);
 983                         }
 984                         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 985                 }
 986         }
 987 }
 988
 989 void kvmppc_xive_cleanup_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu)
 990 {
 991         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 992         struct kvmppc_xive *xive = xc->xive;
 993         int i;
 994
 995         pr_devel("cleanup_vcpu(cpu=%d)\n", xc->server_num);
 996
 997         /* Ensure no interrupt is still routed to that VP */
 998         xc->valid = false;
 999         kvmppc_xive_disable_vcpu_interrupts(vcpu);
1000
1001         /* Mask the VP IPI */
1002         xive_vm_esb_load(&xc->vp_ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
1003
1004         /* Free escalations */
1005         for (i = 0; i < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; i++) {
1006                 if (xc->esc_virq[i]) {
1007                         free_irq(xc->esc_virq[i], vcpu);
1008                         irq_dispose_mapping(xc->esc_virq[i]);
1009                         kfree(xc->esc_virq_names[i]);
1010                 }
1011         }
1012
1013         /* Disable the VP */
1014         xive_native_disable_vp(xc->vp_id);
1015
1016         /* Free the queues */
1017         for (i = 0; i < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; i++) {
1018                 struct xive_q *q = &xc->queues[i];
1019
1020                 xive_native_disable_queue(xc->vp_id, q, i);
1021                 if (q->qpage) {
1022                         free_pages((unsigned long)q->qpage,
1023                                    xive->q_page_order);
1024                         q->qpage = NULL;
1025                 }
1026         }
1027
1028         /* Free the IPI */
1029         if (xc->vp_ipi) {
1030                 xive_cleanup_irq_data(&xc->vp_ipi_data);
1031                 xive_native_free_irq(xc->vp_ipi);
1032         }
1033         /* Free the VP */
1034         kfree(xc);
1035 }
1036
1037 int kvmppc_xive_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
1038                              struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
1039 {
1040         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1041         struct kvmppc_xive_vcpu *xc;
1042         int i, r = -EBUSY;
1043
1044         pr_devel("connect_vcpu(cpu=%d)\n", cpu);
1045
1046         if (dev->ops != &kvm_xive_ops) {
1047                 pr_devel("Wrong ops !\n");
1048                 return -EPERM;
1049         }
1050         if (xive->kvm != vcpu->kvm)
1051                 return -EPERM;
1052         if (vcpu->arch.irq_type)
1053                 return -EBUSY;
1054         if (kvmppc_xive_find_server(vcpu->kvm, cpu)) {
1055                 pr_devel("Duplicate !\n");
1056                 return -EEXIST;
1057         }
1058         if (cpu >= KVM_MAX_VCPUS) {
1059                 pr_devel("Out of bounds !\n");
1060                 return -EINVAL;
1061         }
1062         xc = kzalloc(sizeof(*xc), GFP_KERNEL);
1063         if (!xc)
1064                 return -ENOMEM;
1065
1066         /* We need to synchronize with queue provisioning */
1067         mutex_lock(&vcpu->kvm->lock);
1068         vcpu->arch.xive_vcpu = xc;
1069         xc->xive = xive;
1070         xc->vcpu = vcpu;
1071         xc->server_num = cpu;
1072         xc->vp_id = xive->vp_base + cpu;
1073         xc->mfrr = 0xff;
1074         xc->valid = true;
1075
1076         r = xive_native_get_vp_info(xc->vp_id, &xc->vp_cam, &xc->vp_chip_id);
1077         if (r)
1078                 goto bail;
1079
1080         /* Configure VCPU fields for use by assembly push/pull */
1081         vcpu->arch.xive_saved_state.w01 = cpu_to_be64(0xff000000);
1082         vcpu->arch.xive_cam_word = cpu_to_be32(xc->vp_cam | TM_QW1W2_VO);
1083
1084         /* Allocate IPI */
1085         xc->vp_ipi = xive_native_alloc_irq();
1086         if (!xc->vp_ipi) {
1087                 r = -EIO;
1088                 goto bail;
1089         }
1090         pr_devel(" IPI=0x%x\n", xc->vp_ipi);
1091
1092         r = xive_native_populate_irq_data(xc->vp_ipi, &xc->vp_ipi_data);
1093         if (r)
1094                 goto bail;
1095
1096         /*
1097          * Initialize queues. Initially we set them all for no queueing
1098          * and we enable escalation for queue 0 only which we'll use for
1099          * our mfrr change notifications. If the VCPU is hot-plugged, we
1100          * do handle provisioning however.
1101          */
1102         for (i = 0; i < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; i++) {
1103                 struct xive_q *q = &xc->queues[i];
1104
1105                 /* Is queue already enabled ? Provision it */
1106                 if (xive->qmap & (1 << i)) {
1107                         r = xive_provision_queue(vcpu, i);
1108                         if (r == 0)
1109                                 xive_attach_escalation(vcpu, i);
1110                         if (r)
1111                                 goto bail;
1112                 } else {
1113                         r = xive_native_configure_queue(xc->vp_id,
1114                                                         q, i, NULL, 0, true);
1115                         if (r) {
1116                                 pr_err("Failed to configure queue %d for VCPU %d\n",
1117                                        i, cpu);
1118                                 goto bail;
1119                         }
1120                 }
1121         }
1122
1123         /* If not done above, attach priority 0 escalation */
1124         r = xive_attach_escalation(vcpu, 0);
1125         if (r)
1126                 goto bail;
1127
1128         /* Enable the VP */
1129         r = xive_native_enable_vp(xc->vp_id);
1130         if (r)
1131                 goto bail;
1132
1133         /* Route the IPI */
1134         r = xive_native_configure_irq(xc->vp_ipi, xc->vp_id, 0, XICS_IPI);
1135         if (!r)
1136                 xive_vm_esb_load(&xc->vp_ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_00);
1137
1138 bail:
1139         mutex_unlock(&vcpu->kvm->lock);
1140         if (r) {
1141                 kvmppc_xive_cleanup_vcpu(vcpu);
1142                 return r;
1143         }
1144
1145         vcpu->arch.irq_type = KVMPPC_IRQ_XICS;
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Scanning of queues before/after migration save
1151  */
1152 static void xive_pre_save_set_queued(struct kvmppc_xive *xive, u32 irq)
1153 {
1154         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1155         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1156         u16 idx;
1157
1158         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1159         if (!sb)
1160                 return;
1161
1162         state = &sb->irq_state[idx];
1163
1164         /* Some sanity checking */
1165         if (!state->valid) {
1166                 pr_err("invalid irq 0x%x in cpu queue!\n", irq);
1167                 return;
1168         }
1169
1170         /*
1171          * If the interrupt is in a queue it should have P set.
1172          * We warn so that gets reported. A backtrace isn't useful
1173          * so no need to use a WARN_ON.
1174          */
1175         if (!state->saved_p)
1176                 pr_err("Interrupt 0x%x is marked in a queue but P not set !\n", irq);
1177
1178         /* Set flag */
1179         state->in_queue = true;
1180 }
1181
1182 static void xive_pre_save_mask_irq(struct kvmppc_xive *xive,
1183                                    struct kvmppc_xive_src_block *sb,
1184                                    u32 irq)
1185 {
1186         struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[irq];
1187
1188         if (!state->valid)
1189                 return;
1190
1191         /* Mask and save state, this will also sync HW queues */
1192         state->saved_scan_prio = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
1193
1194         /* Transfer P and Q */
1195         state->saved_p = state->old_p;
1196         state->saved_q = state->old_q;
1197
1198         /* Unlock */
1199         arch_spin_unlock(&sb->lock);
1200 }
1201
1202 static void xive_pre_save_unmask_irq(struct kvmppc_xive *xive,
1203                                      struct kvmppc_xive_src_block *sb,
1204                                      u32 irq)
1205 {
1206         struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[irq];
1207
1208         if (!state->valid)
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * Lock / exclude EOI (not technically necessary if the
1213          * guest isn't running concurrently. If this becomes a
1214          * performance issue we can probably remove the lock.
1215          */
1216         xive_lock_for_unmask(sb, state);
1217
1218         /* Restore mask/prio if it wasn't masked */
1219         if (state->saved_scan_prio != MASKED)
1220                 xive_finish_unmask(xive, sb, state, state->saved_scan_prio);
1221
1222         /* Unlock */
1223         arch_spin_unlock(&sb->lock);
1224 }
1225
1226 static void xive_pre_save_queue(struct kvmppc_xive *xive, struct xive_q *q)
1227 {
1228         u32 idx = q->idx;
1229         u32 toggle = q->toggle;
1230         u32 irq;
1231
1232         do {
1233                 irq = __xive_read_eq(q->qpage, q->msk, &idx, &toggle);
1234                 if (irq > XICS_IPI)
1235                         xive_pre_save_set_queued(xive, irq);
1236         } while(irq);
1237 }
1238
1239 static void xive_pre_save_scan(struct kvmppc_xive *xive)
1240 {
1241         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
1242         int i, j;
1243
1244         /*
1245          * See comment in xive_get_source() about how this
1246          * work. Collect a stable state for all interrupts
1247          */
1248         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1249                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
1250                 if (!sb)
1251                         continue;
1252                 for (j = 0;  j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++)
1253                         xive_pre_save_mask_irq(xive, sb, j);
1254         }
1255
1256         /* Then scan the queues and update the "in_queue" flag */
1257         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, xive->kvm) {
1258                 struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
1259                 if (!xc)
1260                         continue;
1261                 for (j = 0; j < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; j++) {
1262                         if (xc->queues[j].qpage)
1263                                 xive_pre_save_queue(xive, &xc->queues[j]);
1264                 }
1265         }
1266
1267         /* Finally restore interrupt states */
1268         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1269                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
1270                 if (!sb)
1271                         continue;
1272                 for (j = 0;  j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++)
1273                         xive_pre_save_unmask_irq(xive, sb, j);
1274         }
1275 }
1276
1277 static void xive_post_save_scan(struct kvmppc_xive *xive)
1278 {
1279         u32 i, j;
1280
1281         /* Clear all the in_queue flags */
1282         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1283                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
1284                 if (!sb)
1285                         continue;
1286                 for (j = 0;  j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++)
1287                         sb->irq_state[j].in_queue = false;
1288         }
1289
1290         /* Next get_source() will do a new scan */
1291         xive->saved_src_count = 0;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * This returns the source configuration and state to user space.
1296  */
1297 static int xive_get_source(struct kvmppc_xive *xive, long irq, u64 addr)
1298 {
1299         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1300         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1301         u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
1302         u64 val, prio;
1303         u16 idx;
1304
1305         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1306         if (!sb)
1307                 return -ENOENT;
1308
1309         state = &sb->irq_state[idx];
1310
1311         if (!state->valid)
1312                 return -ENOENT;
1313
1314         pr_devel("get_source(%ld)...\n", irq);
1315
1316         /*
1317          * So to properly save the state into something that looks like a
1318          * XICS migration stream we cannot treat interrupts individually.
1319          *
1320          * We need, instead, mask them all (& save their previous PQ state)
1321          * to get a stable state in the HW, then sync them to ensure that
1322          * any interrupt that had already fired hits its queue, and finally
1323          * scan all the queues to collect which interrupts are still present
1324          * in the queues, so we can set the "pending" flag on them and
1325          * they can be resent on restore.
1326          *
1327          * So we do it all when the "first" interrupt gets saved, all the
1328          * state is collected at that point, the rest of xive_get_source()
1329          * will merely collect and convert that state to the expected
1330          * userspace bit mask.
1331          */
1332         if (xive->saved_src_count == 0)
1333                 xive_pre_save_scan(xive);
1334         xive->saved_src_count++;
1335
1336         /* Convert saved state into something compatible with xics */
1337         val = state->act_server;
1338         prio = state->saved_scan_prio;
1339
1340         if (prio == MASKED) {
1341                 val |= KVM_XICS_MASKED;
1342                 prio = state->saved_priority;
1343         }
1344         val |= prio << KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
1345         if (state->lsi) {
1346                 val |= KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE;
1347                 if (state->saved_p)
1348                         val |= KVM_XICS_PENDING;
1349         } else {
1350                 if (state->saved_p)
1351                         val |= KVM_XICS_PRESENTED;
1352
1353                 if (state->saved_q)
1354                         val |= KVM_XICS_QUEUED;
1355
1356                 /*
1357                  * We mark it pending (which will attempt a re-delivery)
1358                  * if we are in a queue *or* we were masked and had
1359                  * Q set which is equivalent to the XICS "masked pending"
1360                  * state
1361                  */
1362                 if (state->in_queue || (prio == MASKED && state->saved_q))
1363                         val |= KVM_XICS_PENDING;
1364         }
1365
1366         /*
1367          * If that was the last interrupt saved, reset the
1368          * in_queue flags
1369          */
1370         if (xive->saved_src_count == xive->src_count)
1371                 xive_post_save_scan(xive);
1372
1373         /* Copy the result to userspace */
1374         if (put_user(val, ubufp))
1375                 return -EFAULT;
1376
1377         return 0;
1378 }
1379
1380 static struct kvmppc_xive_src_block *xive_create_src_block(struct kvmppc_xive *xive,
1381                                                            int irq)
1382 {
1383         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1384         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1385         int i, bid;
1386
1387         bid = irq >> KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT;
1388
1389         mutex_lock(&kvm->lock);
1390
1391         /* block already exists - somebody else got here first */
1392         if (xive->src_blocks[bid])
1393                 goto out;
1394
1395         /* Create the ICS */
1396         sb = kzalloc(sizeof(*sb), GFP_KERNEL);
1397         if (!sb)
1398                 goto out;
1399
1400         sb->id = bid;
1401
1402         for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
1403                 sb->irq_state[i].number = (bid << KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT) | i;
1404                 sb->irq_state[i].guest_priority = MASKED;
1405                 sb->irq_state[i].saved_priority = MASKED;
1406                 sb->irq_state[i].act_priority = MASKED;
1407         }
1408         smp_wmb();
1409         xive->src_blocks[bid] = sb;
1410
1411         if (bid > xive->max_sbid)
1412                 xive->max_sbid = bid;
1413
1414 out:
1415         mutex_unlock(&kvm->lock);
1416         return xive->src_blocks[bid];
1417 }
1418
1419 static bool xive_check_delayed_irq(struct kvmppc_xive *xive, u32 irq)
1420 {
1421         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1422         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
1423         int i;
1424
1425         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
1426                 struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
1427
1428                 if (!xc)
1429                         continue;
1430
1431                 if (xc->delayed_irq == irq) {
1432                         xc->delayed_irq = 0;
1433                         xive->delayed_irqs--;
1434                         return true;
1435                 }
1436         }
1437         return false;
1438 }
1439
1440 static int xive_set_source(struct kvmppc_xive *xive, long irq, u64 addr)
1441 {
1442         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1443         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1444         u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
1445         u16 idx;
1446         u64 val;
1447         u8 act_prio, guest_prio;
1448         u32 server;
1449         int rc = 0;
1450
1451         if (irq < KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ || irq >= KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
1452                 return -ENOENT;
1453
1454         pr_devel("set_source(irq=0x%lx)\n", irq);
1455
1456         /* Find the source */
1457         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1458         if (!sb) {
1459                 pr_devel("No source, creating source block...\n");
1460                 sb = xive_create_src_block(xive, irq);
1461                 if (!sb) {
1462                         pr_devel("Failed to create block...\n");
1463                         return -ENOMEM;
1464                 }
1465         }
1466         state = &sb->irq_state[idx];
1467
1468         /* Read user passed data */
1469         if (get_user(val, ubufp)) {
1470                 pr_devel("fault getting user info !\n");
1471                 return -EFAULT;
1472         }
1473
1474         server = val & KVM_XICS_DESTINATION_MASK;
1475         guest_prio = val >> KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
1476
1477         pr_devel("  val=0x016%llx (server=0x%x, guest_prio=%d)\n",
1478                  val, server, guest_prio);
1479         /*
1480          * If the source doesn't already have an IPI, allocate
1481          * one and get the corresponding data
1482          */
1483         if (!state->ipi_number) {
1484                 state->ipi_number = xive_native_alloc_irq();
1485                 if (state->ipi_number == 0) {
1486                         pr_devel("Failed to allocate IPI !\n");
1487                         return -ENOMEM;
1488                 }
1489                 xive_native_populate_irq_data(state->ipi_number, &state->ipi_data);
1490                 pr_devel(" src_ipi=0x%x\n", state->ipi_number);
1491         }
1492
1493         /*
1494          * We use lock_and_mask() to set us in the right masked
1495          * state. We will override that state from the saved state
1496          * further down, but this will handle the cases of interrupts
1497          * that need FW masking. We set the initial guest_priority to
1498          * 0 before calling it to ensure it actually performs the masking.
1499          */
1500         state->guest_priority = 0;
1501         xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
1502
1503         /*
1504          * Now, we select a target if we have one. If we don't we
1505          * leave the interrupt untargetted. It means that an interrupt
1506          * can become "untargetted" accross migration if it was masked
1507          * by set_xive() but there is little we can do about it.
1508          */
1509
1510         /* First convert prio and mark interrupt as untargetted */
1511         act_prio = xive_prio_from_guest(guest_prio);
1512         state->act_priority = MASKED;
1513
1514         /*
1515          * We need to drop the lock due to the mutex below. Hopefully
1516          * nothing is touching that interrupt yet since it hasn't been
1517          * advertized to a running guest yet
1518          */
1519         arch_spin_unlock(&sb->lock);
1520
1521         /* If we have a priority target the interrupt */
1522         if (act_prio != MASKED) {
1523                 /* First, check provisioning of queues */
1524                 mutex_lock(&xive->kvm->lock);
1525                 rc = xive_check_provisioning(xive->kvm, act_prio);
1526                 mutex_unlock(&xive->kvm->lock);
1527
1528                 /* Target interrupt */
1529                 if (rc == 0)
1530                         rc = xive_target_interrupt(xive->kvm, state,
1531                                                    server, act_prio);
1532                 /*
1533                  * If provisioning or targetting failed, leave it
1534                  * alone and masked. It will remain disabled until
1535                  * the guest re-targets it.
1536                  */
1537         }
1538
1539         /*
1540          * Find out if this was a delayed irq stashed in an ICP,
1541          * in which case, treat it as pending
1542          */
1543         if (xive->delayed_irqs && xive_check_delayed_irq(xive, irq)) {
1544                 val |= KVM_XICS_PENDING;
1545                 pr_devel("  Found delayed ! forcing PENDING !\n");
1546         }
1547
1548         /* Cleanup the SW state */
1549         state->old_p = false;
1550         state->old_q = false;
1551         state->lsi = false;
1552         state->asserted = false;
1553
1554         /* Restore LSI state */
1555         if (val & KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE) {
1556                 state->lsi = true;
1557                 if (val & KVM_XICS_PENDING)
1558                         state->asserted = true;
1559                 pr_devel("  LSI ! Asserted=%d\n", state->asserted);
1560         }
1561
1562         /*
1563          * Restore P and Q. If the interrupt was pending, we
1564          * force Q and !P, which will trigger a resend.
1565          *
1566          * That means that a guest that had both an interrupt
1567          * pending (queued) and Q set will restore with only
1568          * one instance of that interrupt instead of 2, but that
1569          * is perfectly fine as coalescing interrupts that haven't
1570          * been presented yet is always allowed.
1571          */
1572         if (val & KVM_XICS_PRESENTED && !(val & KVM_XICS_PENDING))
1573                 state->old_p = true;
1574         if (val & KVM_XICS_QUEUED || val & KVM_XICS_PENDING)
1575                 state->old_q = true;
1576
1577         pr_devel("  P=%d, Q=%d\n", state->old_p, state->old_q);
1578
1579         /*
1580          * If the interrupt was unmasked, update guest priority and
1581          * perform the appropriate state transition and do a
1582          * re-trigger if necessary.
1583          */
1584         if (val & KVM_XICS_MASKED) {
1585                 pr_devel("  masked, saving prio\n");
1586                 state->guest_priority = MASKED;
1587                 state->saved_priority = guest_prio;
1588         } else {
1589                 pr_devel("  unmasked, restoring to prio %d\n", guest_prio);
1590                 xive_finish_unmask(xive, sb, state, guest_prio);
1591                 state->saved_priority = guest_prio;
1592         }
1593
1594         /* Increment the number of valid sources and mark this one valid */
1595         if (!state->valid)
1596                 xive->src_count++;
1597         state->valid = true;
1598
1599         return 0;
1600 }
1601
1602 int kvmppc_xive_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1603                         bool line_status)
1604 {
1605         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
1606         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1607         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1608         u16 idx;
1609
1610         if (!xive)
1611                 return -ENODEV;
1612
1613         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1614         if (!sb)
1615                 return -EINVAL;
1616
1617         /* Perform locklessly .... (we need to do some RCUisms here...) */
1618         state = &sb->irq_state[idx];
1619         if (!state->valid)
1620                 return -EINVAL;
1621
1622         /* We don't allow a trigger on a passed-through interrupt */
1623         if (state->pt_number)
1624                 return -EINVAL;
1625
1626         if ((level == 1 && state->lsi) || level == KVM_INTERRUPT_SET_LEVEL)
1627                 state->asserted = 1;
1628         else if (level == 0 || level == KVM_INTERRUPT_UNSET) {
1629                 state->asserted = 0;
1630                 return 0;
1631         }
1632
1633         /* Trigger the IPI */
1634         xive_irq_trigger(&state->ipi_data);
1635
1636         return 0;
1637 }
1638
1639 static int xive_set_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1640 {
1641         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1642
1643         /* We honor the existing XICS ioctl */
1644         switch (attr->group) {
1645         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1646                 return xive_set_source(xive, attr->attr, attr->addr);
1647         }
1648         return -ENXIO;
1649 }
1650
1651 static int xive_get_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1652 {
1653         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1654
1655         /* We honor the existing XICS ioctl */
1656         switch (attr->group) {
1657         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1658                 return xive_get_source(xive, attr->attr, attr->addr);
1659         }
1660         return -ENXIO;
1661 }
1662
1663 static int xive_has_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1664 {
1665         /* We honor the same limits as XICS, at least for now */
1666         switch (attr->group) {
1667         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1668                 if (attr->attr >= KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ &&
1669                     attr->attr < KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
1670                         return 0;
1671                 break;
1672         }
1673         return -ENXIO;
1674 }
1675
1676 static void kvmppc_xive_cleanup_irq(u32 hw_num, struct xive_irq_data *xd)
1677 {
1678         xive_vm_esb_load(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
1679         xive_native_configure_irq(hw_num, 0, MASKED, 0);
1680 }
1681
1682 static void kvmppc_xive_free_sources(struct kvmppc_xive_src_block *sb)
1683 {
1684         int i;
1685
1686         for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
1687                 struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[i];
1688
1689                 if (!state->valid)
1690                         continue;
1691
1692                 kvmppc_xive_cleanup_irq(state->ipi_number, &state->ipi_data);
1693                 xive_cleanup_irq_data(&state->ipi_data);
1694                 xive_native_free_irq(state->ipi_number);
1695
1696                 /* Pass-through, cleanup too but keep IRQ hw data */
1697                 if (state->pt_number)
1698                         kvmppc_xive_cleanup_irq(state->pt_number, state->pt_data);
1699
1700                 state->valid = false;
1701         }
1702 }
1703
1704 static void kvmppc_xive_free(struct kvm_device *dev)
1705 {
1706         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1707         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1708         int i;
1709
1710         debugfs_remove(xive->dentry);
1711
1712         if (kvm)
1713                 kvm->arch.xive = NULL;
1714
1715         /* Mask and free interrupts */
1716         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1717                 if (xive->src_blocks[i])
1718                         kvmppc_xive_free_sources(xive->src_blocks[i]);
1719                 kfree(xive->src_blocks[i]);
1720                 xive->src_blocks[i] = NULL;
1721         }
1722
1723         if (xive->vp_base != XIVE_INVALID_VP)
1724                 xive_native_free_vp_block(xive->vp_base);
1725
1726
1727         kfree(xive);
1728         kfree(dev);
1729 }
1730
1731 static int kvmppc_xive_create(struct kvm_device *dev, u32 type)
1732 {
1733         struct kvmppc_xive *xive;
1734         struct kvm *kvm = dev->kvm;
1735         int ret = 0;
1736
1737         pr_devel("Creating xive for partition\n");
1738
1739         xive = kzalloc(sizeof(*xive), GFP_KERNEL);
1740         if (!xive)
1741                 return -ENOMEM;
1742
1743         dev->private = xive;
1744         xive->dev = dev;
1745         xive->kvm = kvm;
1746
1747         /* Already there ? */
1748         if (kvm->arch.xive)
1749                 ret = -EEXIST;
1750         else
1751                 kvm->arch.xive = xive;
1752
1753         /* We use the default queue size set by the host */
1754         xive->q_order = xive_native_default_eq_shift();
1755         if (xive->q_order < PAGE_SHIFT)
1756                 xive->q_page_order = 0;
1757         else
1758                 xive->q_page_order = xive->q_order - PAGE_SHIFT;
1759
1760         /* Allocate a bunch of VPs */
1761         xive->vp_base = xive_native_alloc_vp_block(KVM_MAX_VCPUS);
1762         pr_devel("VP_Base=%x\n", xive->vp_base);
1763
1764         if (xive->vp_base == XIVE_INVALID_VP)
1765                 ret = -ENOMEM;
1766
1767         if (ret) {
1768                 kfree(xive);
1769                 return ret;
1770         }
1771
1772         return 0;
1773 }
1774
1775
1776 static int xive_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1777 {
1778         struct kvmppc_xive *xive = m->private;
1779         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1780         struct kvm_vcpu *vcpu;
1781         u64 t_rm_h_xirr = 0;
1782         u64 t_rm_h_ipoll = 0;
1783         u64 t_rm_h_cppr = 0;
1784         u64 t_rm_h_eoi = 0;
1785         u64 t_rm_h_ipi = 0;
1786         u64 t_vm_h_xirr = 0;
1787         u64 t_vm_h_ipoll = 0;
1788         u64 t_vm_h_cppr = 0;
1789         u64 t_vm_h_eoi = 0;
1790         u64 t_vm_h_ipi = 0;
1791         unsigned int i;
1792
1793         if (!kvm)
1794                 return 0;
1795
1796         seq_printf(m, "=========\nVCPU state\n=========\n");
1797
1798         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
1799                 struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
1800
1801                 if (!xc)
1802                         continue;
1803
1804                 seq_printf(m, "cpu server %#x CPPR:%#x HWCPPR:%#x"
1805                            " MFRR:%#x PEND:%#x h_xirr: R=%lld V=%lld\n",
1806                            xc->server_num, xc->cppr, xc->hw_cppr,
1807                            xc->mfrr, xc->pending,
1808                            xc->stat_rm_h_xirr, xc->stat_vm_h_xirr);
1809
1810                 t_rm_h_xirr += xc->stat_rm_h_xirr;
1811                 t_rm_h_ipoll += xc->stat_rm_h_ipoll;
1812                 t_rm_h_cppr += xc->stat_rm_h_cppr;
1813                 t_rm_h_eoi += xc->stat_rm_h_eoi;
1814                 t_rm_h_ipi += xc->stat_rm_h_ipi;
1815                 t_vm_h_xirr += xc->stat_vm_h_xirr;
1816                 t_vm_h_ipoll += xc->stat_vm_h_ipoll;
1817                 t_vm_h_cppr += xc->stat_vm_h_cppr;
1818                 t_vm_h_eoi += xc->stat_vm_h_eoi;
1819                 t_vm_h_ipi += xc->stat_vm_h_ipi;
1820         }
1821
1822         seq_printf(m, "Hcalls totals\n");
1823         seq_printf(m, " H_XIRR  R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_xirr, t_vm_h_xirr);
1824         seq_printf(m, " H_IPOLL R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_ipoll, t_vm_h_ipoll);
1825         seq_printf(m, " H_CPPR  R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_cppr, t_vm_h_cppr);
1826         seq_printf(m, " H_EOI   R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_eoi, t_vm_h_eoi);
1827         seq_printf(m, " H_IPI   R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_ipi, t_vm_h_ipi);
1828
1829         return 0;
1830 }
1831
1832 static int xive_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1833 {
1834         return single_open(file, xive_debug_show, inode->i_private);
1835 }
1836
1837 static const struct file_operations xive_debug_fops = {
1838         .open = xive_debug_open,
1839         .read = seq_read,
1840         .llseek = seq_lseek,
1841         .release = single_release,
1842 };
1843
1844 static void xive_debugfs_init(struct kvmppc_xive *xive)
1845 {
1846         char *name;
1847
1848         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "kvm-xive-%p", xive);
1849         if (!name) {
1850                 pr_err("%s: no memory for name\n", __func__);
1851                 return;
1852         }
1853
1854         xive->dentry = debugfs_create_file(name, S_IRUGO, powerpc_debugfs_root,
1855                                            xive, &xive_debug_fops);
1856
1857         pr_debug("%s: created %s\n", __func__, name);
1858         kfree(name);
1859 }
1860
1861 static void kvmppc_xive_init(struct kvm_device *dev)
1862 {
1863         struct kvmppc_xive *xive = (struct kvmppc_xive *)dev->private;
1864
1865         /* Register some debug interfaces */
1866         xive_debugfs_init(xive);
1867 }
1868
1869 struct kvm_device_ops kvm_xive_ops = {
1870         .name = "kvm-xive",
1871         .create = kvmppc_xive_create,
1872         .init = kvmppc_xive_init,
1873         .destroy = kvmppc_xive_free,
1874         .set_attr = xive_set_attr,
1875         .get_attr = xive_get_attr,
1876         .has_attr = xive_has_attr,
1877 };
1878
1879 void kvmppc_xive_init_module(void)
1880 {
1881         __xive_vm_h_xirr = xive_vm_h_xirr;
1882         __xive_vm_h_ipoll = xive_vm_h_ipoll;
1883         __xive_vm_h_ipi = xive_vm_h_ipi;
1884         __xive_vm_h_cppr = xive_vm_h_cppr;
1885         __xive_vm_h_eoi = xive_vm_h_eoi;
1886 }
1887
1888 void kvmppc_xive_exit_module(void)
1889 {
1890         __xive_vm_h_xirr = NULL;
1891         __xive_vm_h_ipoll = NULL;
1892         __xive_vm_h_ipi = NULL;
1893         __xive_vm_h_cppr = NULL;
1894         __xive_vm_h_eoi = NULL;
1895 }