arch/s390/kvm/vsie.c

   1 /*
   2  * kvm nested virtualization support for s390x
   3  *
   4  * Copyright IBM Corp. 2016
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License (version 2 only)
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  *    Author(s): David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
  11  */
  12 #include <linux/vmalloc.h>
  13 #include <linux/kvm_host.h>
  14 #include <linux/bug.h>
  15 #include <linux/list.h>
  16 #include <linux/bitmap.h>
  17 #include <linux/sched/signal.h>
  18
  19 #include <asm/gmap.h>
  20 #include <asm/mmu_context.h>
  21 #include <asm/sclp.h>
  22 #include <asm/nmi.h>
  23 #include <asm/dis.h>
  24 #include "kvm-s390.h"
  25 #include "gaccess.h"
  26
  27 struct vsie_page {
  28         struct kvm_s390_sie_block scb_s;        /* 0x0000 */
  29         /*
  30          * the backup info for machine check. ensure it's at
  31          * the same offset as that in struct sie_page!
  32          */
  33         struct mcck_volatile_info mcck_info;    /* 0x0200 */
  34         /*
  35          * The pinned original scb. Be aware that other VCPUs can modify
  36          * it while we read from it. Values that are used for conditions or
  37          * are reused conditionally, should be accessed via READ_ONCE.
  38          */
  39         struct kvm_s390_sie_block *scb_o;       /* 0x0218 */
  40         /* the shadow gmap in use by the vsie_page */
  41         struct gmap *gmap;                      /* 0x0220 */
  42         /* address of the last reported fault to guest2 */
  43         unsigned long fault_addr;               /* 0x0228 */
  44         __u8 reserved[0x0700 - 0x0230];         /* 0x0230 */
  45         struct kvm_s390_crypto_cb crycb;        /* 0x0700 */
  46         __u8 fac[S390_ARCH_FAC_LIST_SIZE_BYTE]; /* 0x0800 */
  47 };
  48
  49 /* trigger a validity icpt for the given scb */
  50 static int set_validity_icpt(struct kvm_s390_sie_block *scb,
  51                              __u16 reason_code)
  52 {
  53         scb->ipa = 0x1000;
  54         scb->ipb = ((__u32) reason_code) << 16;
  55         scb->icptcode = ICPT_VALIDITY;
  56         return 1;
  57 }
  58
  59 /* mark the prefix as unmapped, this will block the VSIE */
  60 static void prefix_unmapped(struct vsie_page *vsie_page)
  61 {
  62         atomic_or(PROG_REQUEST, &vsie_page->scb_s.prog20);
  63 }
  64
  65 /* mark the prefix as unmapped and wait until the VSIE has been left */
  66 static void prefix_unmapped_sync(struct vsie_page *vsie_page)
  67 {
  68         prefix_unmapped(vsie_page);
  69         if (vsie_page->scb_s.prog0c & PROG_IN_SIE)
  70                 atomic_or(CPUSTAT_STOP_INT, &vsie_page->scb_s.cpuflags);
  71         while (vsie_page->scb_s.prog0c & PROG_IN_SIE)
  72                 cpu_relax();
  73 }
  74
  75 /* mark the prefix as mapped, this will allow the VSIE to run */
  76 static void prefix_mapped(struct vsie_page *vsie_page)
  77 {
  78         atomic_andnot(PROG_REQUEST, &vsie_page->scb_s.prog20);
  79 }
  80
  81 /* test if the prefix is mapped into the gmap shadow */
  82 static int prefix_is_mapped(struct vsie_page *vsie_page)
  83 {
  84         return !(atomic_read(&vsie_page->scb_s.prog20) & PROG_REQUEST);
  85 }
  86
  87 /* copy the updated intervention request bits into the shadow scb */
  88 static void update_intervention_requests(struct vsie_page *vsie_page)
  89 {
  90         const int bits = CPUSTAT_STOP_INT | CPUSTAT_IO_INT | CPUSTAT_EXT_INT;
  91         int cpuflags;
  92
  93         cpuflags = atomic_read(&vsie_page->scb_o->cpuflags);
  94         atomic_andnot(bits, &vsie_page->scb_s.cpuflags);
  95         atomic_or(cpuflags & bits, &vsie_page->scb_s.cpuflags);
  96 }
  97
  98 /* shadow (filter and validate) the cpuflags  */
  99 static int prepare_cpuflags(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 100 {
 101         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 102         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 103         int newflags, cpuflags = atomic_read(&scb_o->cpuflags);
 104
 105         /* we don't allow ESA/390 guests */
 106         if (!(cpuflags & CPUSTAT_ZARCH))
 107                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0001U);
 108
 109         if (cpuflags & (CPUSTAT_RRF | CPUSTAT_MCDS))
 110                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0001U);
 111         else if (cpuflags & (CPUSTAT_SLSV | CPUSTAT_SLSR))
 112                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0007U);
 113
 114         /* intervention requests will be set later */
 115         newflags = CPUSTAT_ZARCH;
 116         if (cpuflags & CPUSTAT_GED && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 8))
 117                 newflags |= CPUSTAT_GED;
 118         if (cpuflags & CPUSTAT_GED2 && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 78)) {
 119                 if (cpuflags & CPUSTAT_GED)
 120                         return set_validity_icpt(scb_s, 0x0001U);
 121                 newflags |= CPUSTAT_GED2;
 122         }
 123         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GPERE))
 124                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_P;
 125         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GSLS))
 126                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_SM;
 127         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IBS))
 128                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_IBS;
 129         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_KSS))
 130                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_KSS;
 131
 132         atomic_set(&scb_s->cpuflags, newflags);
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Create a shadow copy of the crycb block and setup key wrapping, if
 138  * requested for guest 3 and enabled for guest 2.
 139  *
 140  * We only accept format-1 (no AP in g2), but convert it into format-2
 141  * There is nothing to do for format-0.
 142  *
 143  * Returns: - 0 if shadowed or nothing to do
 144  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 145  */
 146 static int shadow_crycb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 147 {
 148         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 149         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 150         const uint32_t crycbd_o = READ_ONCE(scb_o->crycbd);
 151         const u32 crycb_addr = crycbd_o & 0x7ffffff8U;
 152         unsigned long *b1, *b2;
 153         u8 ecb3_flags;
 154
 155         scb_s->crycbd = 0;
 156         if (!(crycbd_o & vcpu->arch.sie_block->crycbd & CRYCB_FORMAT1))
 157                 return 0;
 158         /* format-1 is supported with message-security-assist extension 3 */
 159         if (!test_kvm_facility(vcpu->kvm, 76))
 160                 return 0;
 161         /* we may only allow it if enabled for guest 2 */
 162         ecb3_flags = scb_o->ecb3 & vcpu->arch.sie_block->ecb3 &
 163                      (ECB3_AES | ECB3_DEA);
 164         if (!ecb3_flags)
 165                 return 0;
 166
 167         if ((crycb_addr & PAGE_MASK) != ((crycb_addr + 128) & PAGE_MASK))
 168                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x003CU);
 169         else if (!crycb_addr)
 170                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0039U);
 171
 172         /* copy only the wrapping keys */
 173         if (read_guest_real(vcpu, crycb_addr + 72,
 174                             vsie_page->crycb.dea_wrapping_key_mask, 56))
 175                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0035U);
 176
 177         scb_s->ecb3 |= ecb3_flags;
 178         scb_s->crycbd = ((__u32)(__u64) &vsie_page->crycb) | CRYCB_FORMAT1 |
 179                         CRYCB_FORMAT2;
 180
 181         /* xor both blocks in one run */
 182         b1 = (unsigned long *) vsie_page->crycb.dea_wrapping_key_mask;
 183         b2 = (unsigned long *)
 184                             vcpu->kvm->arch.crypto.crycb->dea_wrapping_key_mask;
 185         /* as 56%8 == 0, bitmap_xor won't overwrite any data */
 186         bitmap_xor(b1, b1, b2, BITS_PER_BYTE * 56);
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 /* shadow (round up/down) the ibc to avoid validity icpt */
 191 static void prepare_ibc(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 192 {
 193         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 194         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 195         /* READ_ONCE does not work on bitfields - use a temporary variable */
 196         const uint32_t __new_ibc = scb_o->ibc;
 197         const uint32_t new_ibc = READ_ONCE(__new_ibc) & 0x0fffU;
 198         __u64 min_ibc = (sclp.ibc >> 16) & 0x0fffU;
 199
 200         scb_s->ibc = 0;
 201         /* ibc installed in g2 and requested for g3 */
 202         if (vcpu->kvm->arch.model.ibc && new_ibc) {
 203                 scb_s->ibc = new_ibc;
 204                 /* takte care of the minimum ibc level of the machine */
 205                 if (scb_s->ibc < min_ibc)
 206                         scb_s->ibc = min_ibc;
 207                 /* take care of the maximum ibc level set for the guest */
 208                 if (scb_s->ibc > vcpu->kvm->arch.model.ibc)
 209                         scb_s->ibc = vcpu->kvm->arch.model.ibc;
 210         }
 211 }
 212
 213 /* unshadow the scb, copying parameters back to the real scb */
 214 static void unshadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 215 {
 216         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 217         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 218
 219         /* interception */
 220         scb_o->icptcode = scb_s->icptcode;
 221         scb_o->icptstatus = scb_s->icptstatus;
 222         scb_o->ipa = scb_s->ipa;
 223         scb_o->ipb = scb_s->ipb;
 224         scb_o->gbea = scb_s->gbea;
 225
 226         /* timer */
 227         scb_o->cputm = scb_s->cputm;
 228         scb_o->ckc = scb_s->ckc;
 229         scb_o->todpr = scb_s->todpr;
 230
 231         /* guest state */
 232         scb_o->gpsw = scb_s->gpsw;
 233         scb_o->gg14 = scb_s->gg14;
 234         scb_o->gg15 = scb_s->gg15;
 235         memcpy(scb_o->gcr, scb_s->gcr, 128);
 236         scb_o->pp = scb_s->pp;
 237
 238         /* branch prediction */
 239         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 82)) {
 240                 scb_o->fpf &= ~FPF_BPBC;
 241                 scb_o->fpf |= scb_s->fpf & FPF_BPBC;
 242         }
 243
 244         /* interrupt intercept */
 245         switch (scb_s->icptcode) {
 246         case ICPT_PROGI:
 247         case ICPT_INSTPROGI:
 248         case ICPT_EXTINT:
 249                 memcpy((void *)((u64)scb_o + 0xc0),
 250                        (void *)((u64)scb_s + 0xc0), 0xf0 - 0xc0);
 251                 break;
 252         case ICPT_PARTEXEC:
 253                 /* MVPG only */
 254                 memcpy((void *)((u64)scb_o + 0xc0),
 255                        (void *)((u64)scb_s + 0xc0), 0xd0 - 0xc0);
 256                 break;
 257         }
 258
 259         if (scb_s->ihcpu != 0xffffU)
 260                 scb_o->ihcpu = scb_s->ihcpu;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Setup the shadow scb by copying and checking the relevant parts of the g2
 265  * provided scb.
 266  *
 267  * Returns: - 0 if the scb has been shadowed
 268  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 269  */
 270 static int shadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 271 {
 272         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 273         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 274         /* READ_ONCE does not work on bitfields - use a temporary variable */
 275         const uint32_t __new_prefix = scb_o->prefix;
 276         const uint32_t new_prefix = READ_ONCE(__new_prefix);
 277         const bool wants_tx = READ_ONCE(scb_o->ecb) & ECB_TE;
 278         bool had_tx = scb_s->ecb & ECB_TE;
 279         unsigned long new_mso = 0;
 280         int rc;
 281
 282         /* make sure we don't have any leftovers when reusing the scb */
 283         scb_s->icptcode = 0;
 284         scb_s->eca = 0;
 285         scb_s->ecb = 0;
 286         scb_s->ecb2 = 0;
 287         scb_s->ecb3 = 0;
 288         scb_s->ecd = 0;
 289         scb_s->fac = 0;
 290         scb_s->fpf = 0;
 291
 292         rc = prepare_cpuflags(vcpu, vsie_page);
 293         if (rc)
 294                 goto out;
 295
 296         /* timer */
 297         scb_s->cputm = scb_o->cputm;
 298         scb_s->ckc = scb_o->ckc;
 299         scb_s->todpr = scb_o->todpr;
 300         scb_s->epoch = scb_o->epoch;
 301
 302         /* guest state */
 303         scb_s->gpsw = scb_o->gpsw;
 304         scb_s->gg14 = scb_o->gg14;
 305         scb_s->gg15 = scb_o->gg15;
 306         memcpy(scb_s->gcr, scb_o->gcr, 128);
 307         scb_s->pp = scb_o->pp;
 308
 309         /* interception / execution handling */
 310         scb_s->gbea = scb_o->gbea;
 311         scb_s->lctl = scb_o->lctl;
 312         scb_s->svcc = scb_o->svcc;
 313         scb_s->ictl = scb_o->ictl;
 314         /*
 315          * SKEY handling functions can't deal with false setting of PTE invalid
 316          * bits. Therefore we cannot provide interpretation and would later
 317          * have to provide own emulation handlers.
 318          */
 319         if (!(atomic_read(&scb_s->cpuflags) & CPUSTAT_KSS))
 320                 scb_s->ictl |= ICTL_ISKE | ICTL_SSKE | ICTL_RRBE;
 321
 322         scb_s->icpua = scb_o->icpua;
 323
 324         if (!(atomic_read(&scb_s->cpuflags) & CPUSTAT_SM))
 325                 new_mso = READ_ONCE(scb_o->mso) & 0xfffffffffff00000UL;
 326         /* if the hva of the prefix changes, we have to remap the prefix */
 327         if (scb_s->mso != new_mso || scb_s->prefix != new_prefix)
 328                 prefix_unmapped(vsie_page);
 329          /* SIE will do mso/msl validity and exception checks for us */
 330         scb_s->msl = scb_o->msl & 0xfffffffffff00000UL;
 331         scb_s->mso = new_mso;
 332         scb_s->prefix = new_prefix;
 333
 334         /* We have to definetly flush the tlb if this scb never ran */
 335         if (scb_s->ihcpu != 0xffffU)
 336                 scb_s->ihcpu = scb_o->ihcpu;
 337
 338         /* MVPG and Protection Exception Interpretation are always available */
 339         scb_s->eca |= scb_o->eca & (ECA_MVPGI | ECA_PROTEXCI);
 340         /* Host-protection-interruption introduced with ESOP */
 341         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_ESOP))
 342                 scb_s->ecb |= scb_o->ecb & ECB_HOSTPROTINT;
 343         /* transactional execution */
 344         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 73) && wants_tx) {
 345                 /* remap the prefix is tx is toggled on */
 346                 if (!had_tx)
 347                         prefix_unmapped(vsie_page);
 348                 scb_s->ecb |= ECB_TE;
 349         }
 350         /* branch prediction */
 351         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 82))
 352                 scb_s->fpf |= scb_o->fpf & FPF_BPBC;
 353         /* SIMD */
 354         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 129)) {
 355                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_VX;
 356                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_HOSTREGMGMT;
 357         }
 358         /* Run-time-Instrumentation */
 359         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 64))
 360                 scb_s->ecb3 |= scb_o->ecb3 & ECB3_RI;
 361         /* Instruction Execution Prevention */
 362         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 130))
 363                 scb_s->ecb2 |= scb_o->ecb2 & ECB2_IEP;
 364         /* Guarded Storage */
 365         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 133)) {
 366                 scb_s->ecb |= scb_o->ecb & ECB_GS;
 367                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_HOSTREGMGMT;
 368         }
 369         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIIF))
 370                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_SII;
 371         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IB))
 372                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_IB;
 373         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CEI))
 374                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_CEI;
 375         /* Epoch Extension */
 376         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 139))
 377                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_MEF;
 378
 379         prepare_ibc(vcpu, vsie_page);
 380         rc = shadow_crycb(vcpu, vsie_page);
 381 out:
 382         if (rc)
 383                 unshadow_scb(vcpu, vsie_page);
 384         return rc;
 385 }
 386
 387 void kvm_s390_vsie_gmap_notifier(struct gmap *gmap, unsigned long start,
 388                                  unsigned long end)
 389 {
 390         struct kvm *kvm = gmap->private;
 391         struct vsie_page *cur;
 392         unsigned long prefix;
 393         struct page *page;
 394         int i;
 395
 396         if (!gmap_is_shadow(gmap))
 397                 return;
 398         if (start >= 1UL << 31)
 399                 /* We are only interested in prefix pages */
 400                 return;
 401
 402         /*
 403          * Only new shadow blocks are added to the list during runtime,
 404          * therefore we can safely reference them all the time.
 405          */
 406         for (i = 0; i < kvm->arch.vsie.page_count; i++) {
 407                 page = READ_ONCE(kvm->arch.vsie.pages[i]);
 408                 if (!page)
 409                         continue;
 410                 cur = page_to_virt(page);
 411                 if (READ_ONCE(cur->gmap) != gmap)
 412                         continue;
 413                 prefix = cur->scb_s.prefix << GUEST_PREFIX_SHIFT;
 414                 /* with mso/msl, the prefix lies at an offset */
 415                 prefix += cur->scb_s.mso;
 416                 if (prefix <= end && start <= prefix + 2 * PAGE_SIZE - 1)
 417                         prefix_unmapped_sync(cur);
 418         }
 419 }
 420
 421 /*
 422  * Map the first prefix page and if tx is enabled also the second prefix page.
 423  *
 424  * The prefix will be protected, a gmap notifier will inform about unmaps.
 425  * The shadow scb must not be executed until the prefix is remapped, this is
 426  * guaranteed by properly handling PROG_REQUEST.
 427  *
 428  * Returns: - 0 on if successfully mapped or already mapped
 429  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 430  *          - -EAGAIN if the caller can retry immediately
 431  *          - -ENOMEM if out of memory
 432  */
 433 static int map_prefix(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 434 {
 435         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 436         u64 prefix = scb_s->prefix << GUEST_PREFIX_SHIFT;
 437         int rc;
 438
 439         if (prefix_is_mapped(vsie_page))
 440                 return 0;
 441
 442         /* mark it as mapped so we can catch any concurrent unmappers */
 443         prefix_mapped(vsie_page);
 444
 445         /* with mso/msl, the prefix lies at offset *mso* */
 446         prefix += scb_s->mso;
 447
 448         rc = kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap, prefix);
 449         if (!rc && (scb_s->ecb & ECB_TE))
 450                 rc = kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap,
 451                                            prefix + PAGE_SIZE);
 452         /*
 453          * We don't have to mprotect, we will be called for all unshadows.
 454          * SIE will detect if protection applies and trigger a validity.
 455          */
 456         if (rc)
 457                 prefix_unmapped(vsie_page);
 458         if (rc > 0 || rc == -EFAULT)
 459                 rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0037U);
 460         return rc;
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Pin the guest page given by gpa and set hpa to the pinned host address.
 465  * Will always be pinned writable.
 466  *
 467  * Returns: - 0 on success
 468  *          - -EINVAL if the gpa is not valid guest storage
 469  *          - -ENOMEM if out of memory
 470  */
 471 static int pin_guest_page(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, hpa_t *hpa)
 472 {
 473         struct page *page;
 474         hva_t hva;
 475         int rc;
 476
 477         hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
 478         if (kvm_is_error_hva(hva))
 479                 return -EINVAL;
 480         rc = get_user_pages_fast(hva, 1, 1, &page);
 481         if (rc < 0)
 482                 return rc;
 483         else if (rc != 1)
 484                 return -ENOMEM;
 485         *hpa = (hpa_t) page_to_virt(page) + (gpa & ~PAGE_MASK);
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 /* Unpins a page previously pinned via pin_guest_page, marking it as dirty. */
 490 static void unpin_guest_page(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, hpa_t hpa)
 491 {
 492         struct page *page;
 493
 494         page = virt_to_page(hpa);
 495         set_page_dirty_lock(page);
 496         put_page(page);
 497         /* mark the page always as dirty for migration */
 498         mark_page_dirty(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
 499 }
 500
 501 /* unpin all blocks previously pinned by pin_blocks(), marking them dirty */
 502 static void unpin_blocks(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 503 {
 504         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 505         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 506         hpa_t hpa;
 507         gpa_t gpa;
 508
 509         hpa = (u64) scb_s->scaoh << 32 | scb_s->scaol;
 510         if (hpa) {
 511                 gpa = scb_o->scaol & ~0xfUL;
 512                 if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_64BSCAO))
 513                         gpa |= (u64) scb_o->scaoh << 32;
 514                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 515                 scb_s->scaol = 0;
 516                 scb_s->scaoh = 0;
 517         }
 518
 519         hpa = scb_s->itdba;
 520         if (hpa) {
 521                 gpa = scb_o->itdba & ~0xffUL;
 522                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 523                 scb_s->itdba = 0;
 524         }
 525
 526         hpa = scb_s->gvrd;
 527         if (hpa) {
 528                 gpa = scb_o->gvrd & ~0x1ffUL;
 529                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 530                 scb_s->gvrd = 0;
 531         }
 532
 533         hpa = scb_s->riccbd;
 534         if (hpa) {
 535                 gpa = scb_o->riccbd & ~0x3fUL;
 536                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 537                 scb_s->riccbd = 0;
 538         }
 539
 540         hpa = scb_s->sdnxo;
 541         if (hpa) {
 542                 gpa = scb_o->sdnxo;
 543                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 544                 scb_s->sdnxo = 0;
 545         }
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Instead of shadowing some blocks, we can simply forward them because the
 550  * addresses in the scb are 64 bit long.
 551  *
 552  * This works as long as the data lies in one page. If blocks ever exceed one
 553  * page, we have to fall back to shadowing.
 554  *
 555  * As we reuse the sca, the vcpu pointers contained in it are invalid. We must
 556  * therefore not enable any facilities that access these pointers (e.g. SIGPIF).
 557  *
 558  * Returns: - 0 if all blocks were pinned.
 559  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 560  *          - -ENOMEM if out of memory
 561  */
 562 static int pin_blocks(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 563 {
 564         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 565         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 566         hpa_t hpa;
 567         gpa_t gpa;
 568         int rc = 0;
 569
 570         gpa = READ_ONCE(scb_o->scaol) & ~0xfUL;
 571         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_64BSCAO))
 572                 gpa |= (u64) READ_ONCE(scb_o->scaoh) << 32;
 573         if (gpa) {
 574                 if (!(gpa & ~0x1fffUL))
 575                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0038U);
 576                 else if ((gpa & ~0x1fffUL) == kvm_s390_get_prefix(vcpu))
 577                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0011U);
 578                 else if ((gpa & PAGE_MASK) !=
 579                          ((gpa + sizeof(struct bsca_block) - 1) & PAGE_MASK))
 580                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x003bU);
 581                 if (!rc) {
 582                         rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 583                         if (rc == -EINVAL)
 584                                 rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0034U);
 585                 }
 586                 if (rc)
 587                         goto unpin;
 588                 scb_s->scaoh = (u32)((u64)hpa >> 32);
 589                 scb_s->scaol = (u32)(u64)hpa;
 590         }
 591
 592         gpa = READ_ONCE(scb_o->itdba) & ~0xffUL;
 593         if (gpa && (scb_s->ecb & ECB_TE)) {
 594                 if (!(gpa & ~0x1fffUL)) {
 595                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0080U);
 596                         goto unpin;
 597                 }
 598                 /* 256 bytes cannot cross page boundaries */
 599                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 600                 if (rc == -EINVAL)
 601                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0080U);
 602                 if (rc)
 603                         goto unpin;
 604                 scb_s->itdba = hpa;
 605         }
 606
 607         gpa = READ_ONCE(scb_o->gvrd) & ~0x1ffUL;
 608         if (gpa && (scb_s->eca & ECA_VX) && !(scb_s->ecd & ECD_HOSTREGMGMT)) {
 609                 if (!(gpa & ~0x1fffUL)) {
 610                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x1310U);
 611                         goto unpin;
 612                 }
 613                 /*
 614                  * 512 bytes vector registers cannot cross page boundaries
 615                  * if this block gets bigger, we have to shadow it.
 616                  */
 617                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 618                 if (rc == -EINVAL)
 619                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x1310U);
 620                 if (rc)
 621                         goto unpin;
 622                 scb_s->gvrd = hpa;
 623         }
 624
 625         gpa = READ_ONCE(scb_o->riccbd) & ~0x3fUL;
 626         if (gpa && (scb_s->ecb3 & ECB3_RI)) {
 627                 if (!(gpa & ~0x1fffUL)) {
 628                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0043U);
 629                         goto unpin;
 630                 }
 631                 /* 64 bytes cannot cross page boundaries */
 632                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 633                 if (rc == -EINVAL)
 634                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0043U);
 635                 /* Validity 0x0044 will be checked by SIE */
 636                 if (rc)
 637                         goto unpin;
 638                 scb_s->riccbd = hpa;
 639         }
 640         if ((scb_s->ecb & ECB_GS) && !(scb_s->ecd & ECD_HOSTREGMGMT)) {
 641                 unsigned long sdnxc;
 642
 643                 gpa = READ_ONCE(scb_o->sdnxo) & ~0xfUL;
 644                 sdnxc = READ_ONCE(scb_o->sdnxo) & 0xfUL;
 645                 if (!gpa || !(gpa & ~0x1fffUL)) {
 646                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b0U);
 647                         goto unpin;
 648                 }
 649                 if (sdnxc < 6 || sdnxc > 12) {
 650                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b1U);
 651                         goto unpin;
 652                 }
 653                 if (gpa & ((1 << sdnxc) - 1)) {
 654                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b2U);
 655                         goto unpin;
 656                 }
 657                 /* Due to alignment rules (checked above) this cannot
 658                  * cross page boundaries
 659                  */
 660                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 661                 if (rc == -EINVAL)
 662                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b0U);
 663                 if (rc)
 664                         goto unpin;
 665                 scb_s->sdnxo = hpa | sdnxc;
 666         }
 667         return 0;
 668 unpin:
 669         unpin_blocks(vcpu, vsie_page);
 670         return rc;
 671 }
 672
 673 /* unpin the scb provided by guest 2, marking it as dirty */
 674 static void unpin_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page,
 675                       gpa_t gpa)
 676 {
 677         hpa_t hpa = (hpa_t) vsie_page->scb_o;
 678
 679         if (hpa)
 680                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 681         vsie_page->scb_o = NULL;
 682 }
 683
 684 /*
 685  * Pin the scb at gpa provided by guest 2 at vsie_page->scb_o.
 686  *
 687  * Returns: - 0 if the scb was pinned.
 688  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 689  *          - -ENOMEM if out of memory
 690  */
 691 static int pin_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page,
 692                    gpa_t gpa)
 693 {
 694         hpa_t hpa;
 695         int rc;
 696
 697         rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 698         if (rc == -EINVAL) {
 699                 rc = kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_ADDRESSING);
 700                 if (!rc)
 701                         rc = 1;
 702         }
 703         if (!rc)
 704                 vsie_page->scb_o = (struct kvm_s390_sie_block *) hpa;
 705         return rc;
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Inject a fault into guest 2.
 710  *
 711  * Returns: - > 0 if control has to be given to guest 2
 712  *            < 0 if an error occurred during injection.
 713  */
 714 static int inject_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, __u16 code, __u64 vaddr,
 715                         bool write_flag)
 716 {
 717         struct kvm_s390_pgm_info pgm = {
 718                 .code = code,
 719                 .trans_exc_code =
 720                         /* 0-51: virtual address */
 721                         (vaddr & 0xfffffffffffff000UL) |
 722                         /* 52-53: store / fetch */
 723                         (((unsigned int) !write_flag) + 1) << 10,
 724                         /* 62-63: asce id (alway primary == 0) */
 725                 .exc_access_id = 0, /* always primary */
 726                 .op_access_id = 0, /* not MVPG */
 727         };
 728         int rc;
 729
 730         if (code == PGM_PROTECTION)
 731                 pgm.trans_exc_code |= 0x4UL;
 732
 733         rc = kvm_s390_inject_prog_irq(vcpu, &pgm);
 734         return rc ? rc : 1;
 735 }
 736
 737 /*
 738  * Handle a fault during vsie execution on a gmap shadow.
 739  *
 740  * Returns: - 0 if the fault was resolved
 741  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 742  *          - < 0 if an error occurred
 743  */
 744 static int handle_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 745 {
 746         int rc;
 747
 748         if (current->thread.gmap_int_code == PGM_PROTECTION)
 749                 /* we can directly forward all protection exceptions */
 750                 return inject_fault(vcpu, PGM_PROTECTION,
 751                                     current->thread.gmap_addr, 1);
 752
 753         rc = kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap,
 754                                    current->thread.gmap_addr);
 755         if (rc > 0) {
 756                 rc = inject_fault(vcpu, rc,
 757                                   current->thread.gmap_addr,
 758                                   current->thread.gmap_write_flag);
 759                 if (rc >= 0)
 760                         vsie_page->fault_addr = current->thread.gmap_addr;
 761         }
 762         return rc;
 763 }
 764
 765 /*
 766  * Retry the previous fault that required guest 2 intervention. This avoids
 767  * one superfluous SIE re-entry and direct exit.
 768  *
 769  * Will ignore any errors. The next SIE fault will do proper fault handling.
 770  */
 771 static void handle_last_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
 772                               struct vsie_page *vsie_page)
 773 {
 774         if (vsie_page->fault_addr)
 775                 kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap,
 776                                       vsie_page->fault_addr);
 777         vsie_page->fault_addr = 0;
 778 }
 779
 780 static inline void clear_vsie_icpt(struct vsie_page *vsie_page)
 781 {
 782         vsie_page->scb_s.icptcode = 0;
 783 }
 784
 785 /* rewind the psw and clear the vsie icpt, so we can retry execution */
 786 static void retry_vsie_icpt(struct vsie_page *vsie_page)
 787 {
 788         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 789         int ilen = insn_length(scb_s->ipa >> 8);
 790
 791         /* take care of EXECUTE instructions */
 792         if (scb_s->icptstatus & 1) {
 793                 ilen = (scb_s->icptstatus >> 4) & 0x6;
 794                 if (!ilen)
 795                         ilen = 4;
 796         }
 797         scb_s->gpsw.addr = __rewind_psw(scb_s->gpsw, ilen);
 798         clear_vsie_icpt(vsie_page);
 799 }
 800
 801 /*
 802  * Try to shadow + enable the guest 2 provided facility list.
 803  * Retry instruction execution if enabled for and provided by guest 2.
 804  *
 805  * Returns: - 0 if handled (retry or guest 2 icpt)
 806  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 807  */
 808 static int handle_stfle(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 809 {
 810         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 811         __u32 fac = READ_ONCE(vsie_page->scb_o->fac) & 0x7ffffff8U;
 812
 813         if (fac && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 7)) {
 814                 retry_vsie_icpt(vsie_page);
 815                 if (read_guest_real(vcpu, fac, &vsie_page->fac,
 816                                     sizeof(vsie_page->fac)))
 817                         return set_validity_icpt(scb_s, 0x1090U);
 818                 scb_s->fac = (__u32)(__u64) &vsie_page->fac;
 819         }
 820         return 0;
 821 }
 822
 823 /*
 824  * Run the vsie on a shadow scb and a shadow gmap, without any further
 825  * sanity checks, handling SIE faults.
 826  *
 827  * Returns: - 0 everything went fine
 828  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 829  *          - < 0 if an error occurred
 830  */
 831 static int do_vsie_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 832 {
 833         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 834         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 835         int guest_bp_isolation;
 836         int rc;
 837
 838         handle_last_fault(vcpu, vsie_page);
 839
 840         if (need_resched())
 841                 schedule();
 842         if (test_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING))
 843                 s390_handle_mcck();
 844
 845         srcu_read_unlock(&vcpu->kvm->srcu, vcpu->srcu_idx);
 846
 847         /* save current guest state of bp isolation override */
 848         guest_bp_isolation = test_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
 849
 850         /*
 851          * The guest is running with BPBC, so we have to force it on for our
 852          * nested guest. This is done by enabling BPBC globally, so the BPBC
 853          * control in the SCB (which the nested guest can modify) is simply
 854          * ignored.
 855          */
 856         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 82) &&
 857             vcpu->arch.sie_block->fpf & FPF_BPBC)
 858                 set_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
 859
 860         local_irq_disable();
 861         guest_enter_irqoff();
 862         local_irq_enable();
 863
 864         rc = sie64a(scb_s, vcpu->run->s.regs.gprs);
 865
 866         local_irq_disable();
 867         guest_exit_irqoff();
 868         local_irq_enable();
 869
 870         /* restore guest state for bp isolation override */
 871         if (!guest_bp_isolation)
 872                 clear_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
 873
 874         vcpu->srcu_idx = srcu_read_lock(&vcpu->kvm->srcu);
 875
 876         if (rc == -EINTR) {
 877                 VCPU_EVENT(vcpu, 3, "%s", "machine check");
 878                 kvm_s390_reinject_machine_check(vcpu, &vsie_page->mcck_info);
 879                 return 0;
 880         }
 881
 882         if (rc > 0)
 883                 rc = 0; /* we could still have an icpt */
 884         else if (rc == -EFAULT)
 885                 return handle_fault(vcpu, vsie_page);
 886
 887         switch (scb_s->icptcode) {
 888         case ICPT_INST:
 889                 if (scb_s->ipa == 0xb2b0)
 890                         rc = handle_stfle(vcpu, vsie_page);
 891                 break;
 892         case ICPT_STOP:
 893                 /* stop not requested by g2 - must have been a kick */
 894                 if (!(atomic_read(&scb_o->cpuflags) & CPUSTAT_STOP_INT))
 895                         clear_vsie_icpt(vsie_page);
 896                 break;
 897         case ICPT_VALIDITY:
 898                 if ((scb_s->ipa & 0xf000) != 0xf000)
 899                         scb_s->ipa += 0x1000;
 900                 break;
 901         }
 902         return rc;
 903 }
 904
 905 static void release_gmap_shadow(struct vsie_page *vsie_page)
 906 {
 907         if (vsie_page->gmap)
 908                 gmap_put(vsie_page->gmap);
 909         WRITE_ONCE(vsie_page->gmap, NULL);
 910         prefix_unmapped(vsie_page);
 911 }
 912
 913 static int acquire_gmap_shadow(struct kvm_vcpu *vcpu,
 914                                struct vsie_page *vsie_page)
 915 {
 916         unsigned long asce;
 917         union ctlreg0 cr0;
 918         struct gmap *gmap;
 919         int edat;
 920
 921         asce = vcpu->arch.sie_block->gcr[1];
 922         cr0.val = vcpu->arch.sie_block->gcr[0];
 923         edat = cr0.edat && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 8);
 924         edat += edat && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 78);
 925
 926         /*
 927          * ASCE or EDAT could have changed since last icpt, or the gmap
 928          * we're holding has been unshadowed. If the gmap is still valid,
 929          * we can safely reuse it.
 930          */
 931         if (vsie_page->gmap && gmap_shadow_valid(vsie_page->gmap, asce, edat))
 932                 return 0;
 933
 934         /* release the old shadow - if any, and mark the prefix as unmapped */
 935         release_gmap_shadow(vsie_page);
 936         gmap = gmap_shadow(vcpu->arch.gmap, asce, edat);
 937         if (IS_ERR(gmap))
 938                 return PTR_ERR(gmap);
 939         gmap->private = vcpu->kvm;
 940         WRITE_ONCE(vsie_page->gmap, gmap);
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 /*
 945  * Register the shadow scb at the VCPU, e.g. for kicking out of vsie.
 946  */
 947 static void register_shadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu,
 948                                 struct vsie_page *vsie_page)
 949 {
 950         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 951
 952         WRITE_ONCE(vcpu->arch.vsie_block, &vsie_page->scb_s);
 953         /*
 954          * External calls have to lead to a kick of the vcpu and
 955          * therefore the vsie -> Simulate Wait state.
 956          */
 957         atomic_or(CPUSTAT_WAIT, &vcpu->arch.sie_block->cpuflags);
 958         /*
 959          * We have to adjust the g3 epoch by the g2 epoch. The epoch will
 960          * automatically be adjusted on tod clock changes via kvm_sync_clock.
 961          */
 962         preempt_disable();
 963         scb_s->epoch += vcpu->kvm->arch.epoch;
 964
 965         if (scb_s->ecd & ECD_MEF) {
 966                 scb_s->epdx += vcpu->kvm->arch.epdx;
 967                 if (scb_s->epoch < vcpu->kvm->arch.epoch)
 968                         scb_s->epdx += 1;
 969         }
 970
 971         preempt_enable();
 972 }
 973
 974 /*
 975  * Unregister a shadow scb from a VCPU.
 976  */
 977 static void unregister_shadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu)
 978 {
 979         atomic_andnot(CPUSTAT_WAIT, &vcpu->arch.sie_block->cpuflags);
 980         WRITE_ONCE(vcpu->arch.vsie_block, NULL);
 981 }
 982
 983 /*
 984  * Run the vsie on a shadowed scb, managing the gmap shadow, handling
 985  * prefix pages and faults.
 986  *
 987  * Returns: - 0 if no errors occurred
 988  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 989  *          - -ENOMEM if out of memory
 990  */
 991 static int vsie_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 992 {
 993         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 994         int rc = 0;
 995
 996         while (1) {
 997                 rc = acquire_gmap_shadow(vcpu, vsie_page);
 998                 if (!rc)
 999                         rc = map_prefix(vcpu, vsie_page);
1000                 if (!rc) {
1001                         gmap_enable(vsie_page->gmap);
1002                         update_intervention_requests(vsie_page);
1003                         rc = do_vsie_run(vcpu, vsie_page);
1004                         gmap_enable(vcpu->arch.gmap);
1005                 }
1006                 atomic_andnot(PROG_BLOCK_SIE, &scb_s->prog20);
1007
1008                 if (rc == -EAGAIN)
1009                         rc = 0;
1010                 if (rc || scb_s->icptcode || signal_pending(current) ||
1011                     kvm_s390_vcpu_has_irq(vcpu, 0))
1012                         break;
1013         }
1014
1015         if (rc == -EFAULT) {
1016                 /*
1017                  * Addressing exceptions are always presentes as intercepts.
1018                  * As addressing exceptions are suppressing and our guest 3 PSW
1019                  * points at the responsible instruction, we have to
1020                  * forward the PSW and set the ilc. If we can't read guest 3
1021                  * instruction, we can use an arbitrary ilc. Let's always use
1022                  * ilen = 4 for now, so we can avoid reading in guest 3 virtual
1023                  * memory. (we could also fake the shadow so the hardware
1024                  * handles it).
1025                  */
1026                 scb_s->icptcode = ICPT_PROGI;
1027                 scb_s->iprcc = PGM_ADDRESSING;
1028                 scb_s->pgmilc = 4;
1029                 scb_s->gpsw.addr = __rewind_psw(scb_s->gpsw, 4);
1030                 rc = 1;
1031         }
1032         return rc;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Get or create a vsie page for a scb address.
1037  *
1038  * Returns: - address of a vsie page (cached or new one)
1039  *          - NULL if the same scb address is already used by another VCPU
1040  *          - ERR_PTR(-ENOMEM) if out of memory
1041  */
1042 static struct vsie_page *get_vsie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr)
1043 {
1044         struct vsie_page *vsie_page;
1045         struct page *page;
1046         int nr_vcpus;
1047
1048         rcu_read_lock();
1049         page = radix_tree_lookup(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, addr >> 9);
1050         rcu_read_unlock();
1051         if (page) {
1052                 if (page_ref_inc_return(page) == 2)
1053                         return page_to_virt(page);
1054                 page_ref_dec(page);
1055         }
1056
1057         /*
1058          * We want at least #online_vcpus shadows, so every VCPU can execute
1059          * the VSIE in parallel.
1060          */
1061         nr_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
1062
1063         mutex_lock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1064         if (kvm->arch.vsie.page_count < nr_vcpus) {
1065                 page = alloc_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | GFP_DMA);
1066                 if (!page) {
1067                         mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1068                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1069                 }
1070                 page_ref_inc(page);
1071                 kvm->arch.vsie.pages[kvm->arch.vsie.page_count] = page;
1072                 kvm->arch.vsie.page_count++;
1073         } else {
1074                 /* reuse an existing entry that belongs to nobody */
1075                 while (true) {
1076                         page = kvm->arch.vsie.pages[kvm->arch.vsie.next];
1077                         if (page_ref_inc_return(page) == 2)
1078                                 break;
1079                         page_ref_dec(page);
1080                         kvm->arch.vsie.next++;
1081                         kvm->arch.vsie.next %= nr_vcpus;
1082                 }
1083                 radix_tree_delete(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, page->index >> 9);
1084         }
1085         page->index = addr;
1086         /* double use of the same address */
1087         if (radix_tree_insert(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, addr >> 9, page)) {
1088                 page_ref_dec(page);
1089                 mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1090                 return NULL;
1091         }
1092         mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1093
1094         vsie_page = page_to_virt(page);
1095         memset(&vsie_page->scb_s, 0, sizeof(struct kvm_s390_sie_block));
1096         release_gmap_shadow(vsie_page);
1097         vsie_page->fault_addr = 0;
1098         vsie_page->scb_s.ihcpu = 0xffffU;
1099         return vsie_page;
1100 }
1101
1102 /* put a vsie page acquired via get_vsie_page */
1103 static void put_vsie_page(struct kvm *kvm, struct vsie_page *vsie_page)
1104 {
1105         struct page *page = pfn_to_page(__pa(vsie_page) >> PAGE_SHIFT);
1106
1107         page_ref_dec(page);
1108 }
1109
1110 int kvm_s390_handle_vsie(struct kvm_vcpu *vcpu)
1111 {
1112         struct vsie_page *vsie_page;
1113         unsigned long scb_addr;
1114         int rc;
1115
1116         vcpu->stat.instruction_sie++;
1117         if (!test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIEF2))
1118                 return -EOPNOTSUPP;
1119         if (vcpu->arch.sie_block->gpsw.mask & PSW_MASK_PSTATE)
1120                 return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_PRIVILEGED_OP);
1121
1122         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct vsie_page) != PAGE_SIZE);
1123         scb_addr = kvm_s390_get_base_disp_s(vcpu, NULL);
1124
1125         /* 512 byte alignment */
1126         if (unlikely(scb_addr & 0x1ffUL))
1127                 return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_SPECIFICATION);
1128
1129         if (signal_pending(current) || kvm_s390_vcpu_has_irq(vcpu, 0))
1130                 return 0;
1131
1132         vsie_page = get_vsie_page(vcpu->kvm, scb_addr);
1133         if (IS_ERR(vsie_page))
1134                 return PTR_ERR(vsie_page);
1135         else if (!vsie_page)
1136                 /* double use of sie control block - simply do nothing */
1137                 return 0;
1138
1139         rc = pin_scb(vcpu, vsie_page, scb_addr);
1140         if (rc)
1141                 goto out_put;
1142         rc = shadow_scb(vcpu, vsie_page);
1143         if (rc)
1144                 goto out_unpin_scb;
1145         rc = pin_blocks(vcpu, vsie_page);
1146         if (rc)
1147                 goto out_unshadow;
1148         register_shadow_scb(vcpu, vsie_page);
1149         rc = vsie_run(vcpu, vsie_page);
1150         unregister_shadow_scb(vcpu);
1151         unpin_blocks(vcpu, vsie_page);
1152 out_unshadow:
1153         unshadow_scb(vcpu, vsie_page);
1154 out_unpin_scb:
1155         unpin_scb(vcpu, vsie_page, scb_addr);
1156 out_put:
1157         put_vsie_page(vcpu->kvm, vsie_page);
1158
1159         return rc < 0 ? rc : 0;
1160 }
1161
1162 /* Init the vsie data structures. To be called when a vm is initialized. */
1163 void kvm_s390_vsie_init(struct kvm *kvm)
1164 {
1165         mutex_init(&kvm->arch.vsie.mutex);
1166         INIT_RADIX_TREE(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, GFP_KERNEL);
1167 }
1168
1169 /* Destroy the vsie data structures. To be called when a vm is destroyed. */
1170 void kvm_s390_vsie_destroy(struct kvm *kvm)
1171 {
1172         struct vsie_page *vsie_page;
1173         struct page *page;
1174         int i;
1175
1176         mutex_lock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1177         for (i = 0; i < kvm->arch.vsie.page_count; i++) {
1178                 page = kvm->arch.vsie.pages[i];
1179                 kvm->arch.vsie.pages[i] = NULL;
1180                 vsie_page = page_to_virt(page);
1181                 release_gmap_shadow(vsie_page);
1182                 /* free the radix tree entry */
1183                 radix_tree_delete(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, page->index >> 9);
1184                 __free_page(page);
1185         }
1186         kvm->arch.vsie.page_count = 0;
1187         mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1188 }
1189
1190 void kvm_s390_vsie_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
1191 {
1192         struct kvm_s390_sie_block *scb = READ_ONCE(vcpu->arch.vsie_block);
1193
1194         /*
1195          * Even if the VCPU lets go of the shadow sie block reference, it is
1196          * still valid in the cache. So we can safely kick it.
1197          */
1198         if (scb) {
1199                 atomic_or(PROG_BLOCK_SIE, &scb->prog20);
1200                 if (scb->prog0c & PROG_IN_SIE)
1201                         atomic_or(CPUSTAT_STOP_INT, &scb->cpuflags);
1202         }
1203 }