arch/powerpc/kvm/e500mc.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010,2012 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
   3  *
   4  * Author: Varun Sethi, <varun.sethi@freescale.com>
   5  *
   6  * Description:
   7  * This file is derived from arch/powerpc/kvm/e500.c,
   8  * by Yu Liu <yu.liu@freescale.com>.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  */
  14
  15 #include <linux/kvm_host.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/miscdevice.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21
  22 #include <asm/reg.h>
  23 #include <asm/cputable.h>
  24 #include <asm/kvm_ppc.h>
  25 #include <asm/dbell.h>
  26
  27 #include "booke.h"
  28 #include "e500.h"
  29
  30 void kvmppc_set_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, enum int_class type)
  31 {
  32         enum ppc_dbell dbell_type;
  33         unsigned long tag;
  34
  35         switch (type) {
  36         case INT_CLASS_NONCRIT:
  37                 dbell_type = PPC_G_DBELL;
  38                 break;
  39         case INT_CLASS_CRIT:
  40                 dbell_type = PPC_G_DBELL_CRIT;
  41                 break;
  42         case INT_CLASS_MC:
  43                 dbell_type = PPC_G_DBELL_MC;
  44                 break;
  45         default:
  46                 WARN_ONCE(1, "%s: unknown int type %d\n", __func__, type);
  47                 return;
  48         }
  49
  50         preempt_disable();
  51         tag = PPC_DBELL_LPID(get_lpid(vcpu)) | vcpu->vcpu_id;
  52         mb();
  53         ppc_msgsnd(dbell_type, 0, tag);
  54         preempt_enable();
  55 }
  56
  57 /* gtlbe must not be mapped by more than one host tlb entry */
  58 void kvmppc_e500_tlbil_one(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
  59                            struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe)
  60 {
  61         unsigned int tid, ts;
  62         gva_t eaddr;
  63         u32 val;
  64         unsigned long flags;
  65
  66         ts = get_tlb_ts(gtlbe);
  67         tid = get_tlb_tid(gtlbe);
  68
  69         /* We search the host TLB to invalidate its shadow TLB entry */
  70         val = (tid << 16) | ts;
  71         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
  72
  73         local_irq_save(flags);
  74
  75         mtspr(SPRN_MAS6, val);
  76         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(&vcpu_e500->vcpu));
  77
  78         asm volatile("tlbsx 0, %[eaddr]\n" : : [eaddr] "r" (eaddr));
  79         val = mfspr(SPRN_MAS1);
  80         if (val & MAS1_VALID) {
  81                 mtspr(SPRN_MAS1, val & ~MAS1_VALID);
  82                 asm volatile("tlbwe");
  83         }
  84         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
  85         /* NOTE: tlbsx also updates mas8, so clear it for host tlbwe */
  86         mtspr(SPRN_MAS8, 0);
  87         isync();
  88
  89         local_irq_restore(flags);
  90 }
  91
  92 void kvmppc_e500_tlbil_all(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
  93 {
  94         unsigned long flags;
  95
  96         local_irq_save(flags);
  97         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(&vcpu_e500->vcpu));
  98         asm volatile("tlbilxlpid");
  99         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
 100         local_irq_restore(flags);
 101 }
 102
 103 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid)
 104 {
 105         vcpu->arch.pid = pid;
 106 }
 107
 108 void kvmppc_mmu_msr_notify(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 old_msr)
 109 {
 110 }
 111
 112 /* We use two lpids per VM */
 113 static DEFINE_PER_CPU(struct kvm_vcpu *[KVMPPC_NR_LPIDS], last_vcpu_of_lpid);
 114
 115 static void kvmppc_core_vcpu_load_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
 116 {
 117         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 118
 119         kvmppc_booke_vcpu_load(vcpu, cpu);
 120
 121         mtspr(SPRN_LPID, get_lpid(vcpu));
 122         mtspr(SPRN_EPCR, vcpu->arch.shadow_epcr);
 123         mtspr(SPRN_GPIR, vcpu->vcpu_id);
 124         mtspr(SPRN_MSRP, vcpu->arch.shadow_msrp);
 125         vcpu->arch.eplc = EPC_EGS | (get_lpid(vcpu) << EPC_ELPID_SHIFT);
 126         vcpu->arch.epsc = vcpu->arch.eplc;
 127         mtspr(SPRN_EPLC, vcpu->arch.eplc);
 128         mtspr(SPRN_EPSC, vcpu->arch.epsc);
 129
 130         mtspr(SPRN_GIVPR, vcpu->arch.ivpr);
 131         mtspr(SPRN_GIVOR2, vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DATA_STORAGE]);
 132         mtspr(SPRN_GIVOR8, vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_SYSCALL]);
 133         mtspr(SPRN_GSPRG0, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg0);
 134         mtspr(SPRN_GSPRG1, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg1);
 135         mtspr(SPRN_GSPRG2, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg2);
 136         mtspr(SPRN_GSPRG3, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg3);
 137
 138         mtspr(SPRN_GSRR0, vcpu->arch.shared->srr0);
 139         mtspr(SPRN_GSRR1, vcpu->arch.shared->srr1);
 140
 141         mtspr(SPRN_GEPR, vcpu->arch.epr);
 142         mtspr(SPRN_GDEAR, vcpu->arch.shared->dar);
 143         mtspr(SPRN_GESR, vcpu->arch.shared->esr);
 144
 145         if (vcpu->arch.oldpir != mfspr(SPRN_PIR) ||
 146             __this_cpu_read(last_vcpu_of_lpid[get_lpid(vcpu)]) != vcpu) {
 147                 kvmppc_e500_tlbil_all(vcpu_e500);
 148                 __this_cpu_write(last_vcpu_of_lpid[get_lpid(vcpu)], vcpu);
 149         }
 150 }
 151
 152 static void kvmppc_core_vcpu_put_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
 153 {
 154         vcpu->arch.eplc = mfspr(SPRN_EPLC);
 155         vcpu->arch.epsc = mfspr(SPRN_EPSC);
 156
 157         vcpu->arch.shared->sprg0 = mfspr(SPRN_GSPRG0);
 158         vcpu->arch.shared->sprg1 = mfspr(SPRN_GSPRG1);
 159         vcpu->arch.shared->sprg2 = mfspr(SPRN_GSPRG2);
 160         vcpu->arch.shared->sprg3 = mfspr(SPRN_GSPRG3);
 161
 162         vcpu->arch.shared->srr0 = mfspr(SPRN_GSRR0);
 163         vcpu->arch.shared->srr1 = mfspr(SPRN_GSRR1);
 164
 165         vcpu->arch.epr = mfspr(SPRN_GEPR);
 166         vcpu->arch.shared->dar = mfspr(SPRN_GDEAR);
 167         vcpu->arch.shared->esr = mfspr(SPRN_GESR);
 168
 169         vcpu->arch.oldpir = mfspr(SPRN_PIR);
 170
 171         kvmppc_booke_vcpu_put(vcpu);
 172 }
 173
 174 int kvmppc_core_check_processor_compat(void)
 175 {
 176         int r;
 177
 178         if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e500mc") == 0)
 179                 r = 0;
 180         else if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e5500") == 0)
 181                 r = 0;
 182 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 183         /*
 184          * Since guests have the privilege to enable AltiVec, we need AltiVec
 185          * support in the host to save/restore their context.
 186          * Don't use CPU_FTR_ALTIVEC to identify cores with AltiVec unit
 187          * because it's cleared in the absence of CONFIG_ALTIVEC!
 188          */
 189         else if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e6500") == 0)
 190                 r = 0;
 191 #endif
 192         else
 193                 r = -ENOTSUPP;
 194
 195         return r;
 196 }
 197
 198 int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu)
 199 {
 200         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 201
 202         vcpu->arch.shadow_epcr = SPRN_EPCR_DSIGS | SPRN_EPCR_DGTMI | \
 203                                  SPRN_EPCR_DUVD;
 204 #ifdef CONFIG_64BIT
 205         vcpu->arch.shadow_epcr |= SPRN_EPCR_ICM;
 206 #endif
 207         vcpu->arch.shadow_msrp = MSRP_UCLEP | MSRP_PMMP;
 208
 209         vcpu->arch.pvr = mfspr(SPRN_PVR);
 210         vcpu_e500->svr = mfspr(SPRN_SVR);
 211
 212         vcpu->arch.cpu_type = KVM_CPU_E500MC;
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static int kvmppc_core_get_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
 218                                         struct kvm_sregs *sregs)
 219 {
 220         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 221
 222         sregs->u.e.features |= KVM_SREGS_E_ARCH206_MMU | KVM_SREGS_E_PM |
 223                                KVM_SREGS_E_PC;
 224         sregs->u.e.impl_id = KVM_SREGS_E_IMPL_FSL;
 225
 226         sregs->u.e.impl.fsl.features = 0;
 227         sregs->u.e.impl.fsl.svr = vcpu_e500->svr;
 228         sregs->u.e.impl.fsl.hid0 = vcpu_e500->hid0;
 229         sregs->u.e.impl.fsl.mcar = vcpu_e500->mcar;
 230
 231         kvmppc_get_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
 232
 233         sregs->u.e.ivor_high[3] =
 234                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR];
 235         sregs->u.e.ivor_high[4] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL];
 236         sregs->u.e.ivor_high[5] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT];
 237
 238         return kvmppc_get_sregs_ivor(vcpu, sregs);
 239 }
 240
 241 static int kvmppc_core_set_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
 242                                         struct kvm_sregs *sregs)
 243 {
 244         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 245         int ret;
 246
 247         if (sregs->u.e.impl_id == KVM_SREGS_E_IMPL_FSL) {
 248                 vcpu_e500->svr = sregs->u.e.impl.fsl.svr;
 249                 vcpu_e500->hid0 = sregs->u.e.impl.fsl.hid0;
 250                 vcpu_e500->mcar = sregs->u.e.impl.fsl.mcar;
 251         }
 252
 253         ret = kvmppc_set_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
 254         if (ret < 0)
 255                 return ret;
 256
 257         if (!(sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_IVOR))
 258                 return 0;
 259
 260         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PM) {
 261                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR] =
 262                         sregs->u.e.ivor_high[3];
 263         }
 264
 265         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PC) {
 266                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL] =
 267                         sregs->u.e.ivor_high[4];
 268                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT] =
 269                         sregs->u.e.ivor_high[5];
 270         }
 271
 272         return kvmppc_set_sregs_ivor(vcpu, sregs);
 273 }
 274
 275 static int kvmppc_get_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 276                               union kvmppc_one_reg *val)
 277 {
 278         int r = 0;
 279
 280         switch (id) {
 281         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
 282                 *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.sprg9);
 283                 break;
 284         default:
 285                 r = kvmppc_get_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
 286         }
 287
 288         return r;
 289 }
 290
 291 static int kvmppc_set_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 292                               union kvmppc_one_reg *val)
 293 {
 294         int r = 0;
 295
 296         switch (id) {
 297         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
 298                 vcpu->arch.sprg9 = set_reg_val(id, *val);
 299                 break;
 300         default:
 301                 r = kvmppc_set_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
 302         }
 303
 304         return r;
 305 }
 306
 307 static struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create_e500mc(struct kvm *kvm,
 308                                                        unsigned int id)
 309 {
 310         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500;
 311         struct kvm_vcpu *vcpu;
 312         int err;
 313
 314         vcpu_e500 = kmem_cache_zalloc(kvm_vcpu_cache, GFP_KERNEL);
 315         if (!vcpu_e500) {
 316                 err = -ENOMEM;
 317                 goto out;
 318         }
 319         vcpu = &vcpu_e500->vcpu;
 320
 321         /* Invalid PIR value -- this LPID dosn't have valid state on any cpu */
 322         vcpu->arch.oldpir = 0xffffffff;
 323
 324         err = kvm_vcpu_init(vcpu, kvm, id);
 325         if (err)
 326                 goto free_vcpu;
 327
 328         err = kvmppc_e500_tlb_init(vcpu_e500);
 329         if (err)
 330                 goto uninit_vcpu;
 331
 332         vcpu->arch.shared = (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 333         if (!vcpu->arch.shared) {
 334                 err = -ENOMEM;
 335                 goto uninit_tlb;
 336         }
 337
 338         return vcpu;
 339
 340 uninit_tlb:
 341         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
 342 uninit_vcpu:
 343         kvm_vcpu_uninit(vcpu);
 344
 345 free_vcpu:
 346         kmem_cache_free(kvm_vcpu_cache, vcpu_e500);
 347 out:
 348         return ERR_PTR(err);
 349 }
 350
 351 static void kvmppc_core_vcpu_free_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
 352 {
 353         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 354
 355         free_page((unsigned long)vcpu->arch.shared);
 356         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
 357         kvm_vcpu_uninit(vcpu);
 358         kmem_cache_free(kvm_vcpu_cache, vcpu_e500);
 359 }
 360
 361 static int kvmppc_core_init_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
 362 {
 363         int lpid;
 364
 365         lpid = kvmppc_alloc_lpid();
 366         if (lpid < 0)
 367                 return lpid;
 368
 369         /*
 370          * Use two lpids per VM on cores with two threads like e6500. Use
 371          * even numbers to speedup vcpu lpid computation with consecutive lpids
 372          * per VM. vm1 will use lpids 2 and 3, vm2 lpids 4 and 5, and so on.
 373          */
 374         if (threads_per_core == 2)
 375                 lpid <<= 1;
 376
 377         kvm->arch.lpid = lpid;
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 static void kvmppc_core_destroy_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
 382 {
 383         int lpid = kvm->arch.lpid;
 384
 385         if (threads_per_core == 2)
 386                 lpid >>= 1;
 387
 388         kvmppc_free_lpid(lpid);
 389 }
 390
 391 static struct kvmppc_ops kvm_ops_e500mc = {
 392         .get_sregs = kvmppc_core_get_sregs_e500mc,
 393         .set_sregs = kvmppc_core_set_sregs_e500mc,
 394         .get_one_reg = kvmppc_get_one_reg_e500mc,
 395         .set_one_reg = kvmppc_set_one_reg_e500mc,
 396         .vcpu_load   = kvmppc_core_vcpu_load_e500mc,
 397         .vcpu_put    = kvmppc_core_vcpu_put_e500mc,
 398         .vcpu_create = kvmppc_core_vcpu_create_e500mc,
 399         .vcpu_free   = kvmppc_core_vcpu_free_e500mc,
 400         .mmu_destroy  = kvmppc_mmu_destroy_e500,
 401         .init_vm = kvmppc_core_init_vm_e500mc,
 402         .destroy_vm = kvmppc_core_destroy_vm_e500mc,
 403         .emulate_op = kvmppc_core_emulate_op_e500,
 404         .emulate_mtspr = kvmppc_core_emulate_mtspr_e500,
 405         .emulate_mfspr = kvmppc_core_emulate_mfspr_e500,
 406 };
 407
 408 static int __init kvmppc_e500mc_init(void)
 409 {
 410         int r;
 411
 412         r = kvmppc_booke_init();
 413         if (r)
 414                 goto err_out;
 415
 416         /*
 417          * Use two lpids per VM on dual threaded processors like e6500
 418          * to workarround the lack of tlb write conditional instruction.
 419          * Expose half the number of available hardware lpids to the lpid
 420          * allocator.
 421          */
 422         kvmppc_init_lpid(KVMPPC_NR_LPIDS/threads_per_core);
 423         kvmppc_claim_lpid(0); /* host */
 424
 425         r = kvm_init(NULL, sizeof(struct kvmppc_vcpu_e500), 0, THIS_MODULE);
 426         if (r)
 427                 goto err_out;
 428         kvm_ops_e500mc.owner = THIS_MODULE;
 429         kvmppc_pr_ops = &kvm_ops_e500mc;
 430
 431 err_out:
 432         return r;
 433 }
 434
 435 static void __exit kvmppc_e500mc_exit(void)
 436 {
 437         kvmppc_pr_ops = NULL;
 438         kvmppc_booke_exit();
 439 }
 440
 441 module_init(kvmppc_e500mc_init);
 442 module_exit(kvmppc_e500mc_exit);
 443 MODULE_ALIAS_MISCDEV(KVM_MINOR);
 444 MODULE_ALIAS("devname:kvm");