arch/s390/kvm/vsie.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * kvm nested virtualization support for s390x
   4  *
   5  * Copyright IBM Corp. 2016, 2018
   6  *
   7  *    Author(s): David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
   8  */
   9 #include <linux/vmalloc.h>
  10 #include <linux/kvm_host.h>
  11 #include <linux/bug.h>
  12 #include <linux/list.h>
  13 #include <linux/bitmap.h>
  14 #include <linux/sched/signal.h>
  15
  16 #include <asm/gmap.h>
  17 #include <asm/mmu_context.h>
  18 #include <asm/sclp.h>
  19 #include <asm/nmi.h>
  20 #include <asm/dis.h>
  21 #include "kvm-s390.h"
  22 #include "gaccess.h"
  23
  24 struct vsie_page {
  25         struct kvm_s390_sie_block scb_s;        /* 0x0000 */
  26         /*
  27          * the backup info for machine check. ensure it's at
  28          * the same offset as that in struct sie_page!
  29          */
  30         struct mcck_volatile_info mcck_info;    /* 0x0200 */
  31         /*
  32          * The pinned original scb. Be aware that other VCPUs can modify
  33          * it while we read from it. Values that are used for conditions or
  34          * are reused conditionally, should be accessed via READ_ONCE.
  35          */
  36         struct kvm_s390_sie_block *scb_o;       /* 0x0218 */
  37         /* the shadow gmap in use by the vsie_page */
  38         struct gmap *gmap;                      /* 0x0220 */
  39         /* address of the last reported fault to guest2 */
  40         unsigned long fault_addr;               /* 0x0228 */
  41         /* calculated guest addresses of satellite control blocks */
  42         gpa_t sca_gpa;                          /* 0x0230 */
  43         gpa_t itdba_gpa;                        /* 0x0238 */
  44         gpa_t gvrd_gpa;                         /* 0x0240 */
  45         gpa_t riccbd_gpa;                       /* 0x0248 */
  46         gpa_t sdnx_gpa;                         /* 0x0250 */
  47         __u8 reserved[0x0700 - 0x0258];         /* 0x0258 */
  48         struct kvm_s390_crypto_cb crycb;        /* 0x0700 */
  49         __u8 fac[S390_ARCH_FAC_LIST_SIZE_BYTE]; /* 0x0800 */
  50 };
  51
  52 /* trigger a validity icpt for the given scb */
  53 static int set_validity_icpt(struct kvm_s390_sie_block *scb,
  54                              __u16 reason_code)
  55 {
  56         scb->ipa = 0x1000;
  57         scb->ipb = ((__u32) reason_code) << 16;
  58         scb->icptcode = ICPT_VALIDITY;
  59         return 1;
  60 }
  61
  62 /* mark the prefix as unmapped, this will block the VSIE */
  63 static void prefix_unmapped(struct vsie_page *vsie_page)
  64 {
  65         atomic_or(PROG_REQUEST, &vsie_page->scb_s.prog20);
  66 }
  67
  68 /* mark the prefix as unmapped and wait until the VSIE has been left */
  69 static void prefix_unmapped_sync(struct vsie_page *vsie_page)
  70 {
  71         prefix_unmapped(vsie_page);
  72         if (vsie_page->scb_s.prog0c & PROG_IN_SIE)
  73                 atomic_or(CPUSTAT_STOP_INT, &vsie_page->scb_s.cpuflags);
  74         while (vsie_page->scb_s.prog0c & PROG_IN_SIE)
  75                 cpu_relax();
  76 }
  77
  78 /* mark the prefix as mapped, this will allow the VSIE to run */
  79 static void prefix_mapped(struct vsie_page *vsie_page)
  80 {
  81         atomic_andnot(PROG_REQUEST, &vsie_page->scb_s.prog20);
  82 }
  83
  84 /* test if the prefix is mapped into the gmap shadow */
  85 static int prefix_is_mapped(struct vsie_page *vsie_page)
  86 {
  87         return !(atomic_read(&vsie_page->scb_s.prog20) & PROG_REQUEST);
  88 }
  89
  90 /* copy the updated intervention request bits into the shadow scb */
  91 static void update_intervention_requests(struct vsie_page *vsie_page)
  92 {
  93         const int bits = CPUSTAT_STOP_INT | CPUSTAT_IO_INT | CPUSTAT_EXT_INT;
  94         int cpuflags;
  95
  96         cpuflags = atomic_read(&vsie_page->scb_o->cpuflags);
  97         atomic_andnot(bits, &vsie_page->scb_s.cpuflags);
  98         atomic_or(cpuflags & bits, &vsie_page->scb_s.cpuflags);
  99 }
 100
 101 /* shadow (filter and validate) the cpuflags  */
 102 static int prepare_cpuflags(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 103 {
 104         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 105         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 106         int newflags, cpuflags = atomic_read(&scb_o->cpuflags);
 107
 108         /* we don't allow ESA/390 guests */
 109         if (!(cpuflags & CPUSTAT_ZARCH))
 110                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0001U);
 111
 112         if (cpuflags & (CPUSTAT_RRF | CPUSTAT_MCDS))
 113                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0001U);
 114         else if (cpuflags & (CPUSTAT_SLSV | CPUSTAT_SLSR))
 115                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0007U);
 116
 117         /* intervention requests will be set later */
 118         newflags = CPUSTAT_ZARCH;
 119         if (cpuflags & CPUSTAT_GED && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 8))
 120                 newflags |= CPUSTAT_GED;
 121         if (cpuflags & CPUSTAT_GED2 && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 78)) {
 122                 if (cpuflags & CPUSTAT_GED)
 123                         return set_validity_icpt(scb_s, 0x0001U);
 124                 newflags |= CPUSTAT_GED2;
 125         }
 126         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GPERE))
 127                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_P;
 128         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GSLS))
 129                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_SM;
 130         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IBS))
 131                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_IBS;
 132         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_KSS))
 133                 newflags |= cpuflags & CPUSTAT_KSS;
 134
 135         atomic_set(&scb_s->cpuflags, newflags);
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Create a shadow copy of the crycb block and setup key wrapping, if
 141  * requested for guest 3 and enabled for guest 2.
 142  *
 143  * We only accept format-1 (no AP in g2), but convert it into format-2
 144  * There is nothing to do for format-0.
 145  *
 146  * Returns: - 0 if shadowed or nothing to do
 147  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 148  */
 149 static int shadow_crycb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 150 {
 151         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 152         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 153         const uint32_t crycbd_o = READ_ONCE(scb_o->crycbd);
 154         const u32 crycb_addr = crycbd_o & 0x7ffffff8U;
 155         unsigned long *b1, *b2;
 156         u8 ecb3_flags;
 157
 158         scb_s->crycbd = 0;
 159         if (!(crycbd_o & vcpu->arch.sie_block->crycbd & CRYCB_FORMAT1))
 160                 return 0;
 161         /* format-1 is supported with message-security-assist extension 3 */
 162         if (!test_kvm_facility(vcpu->kvm, 76))
 163                 return 0;
 164         /* we may only allow it if enabled for guest 2 */
 165         ecb3_flags = scb_o->ecb3 & vcpu->arch.sie_block->ecb3 &
 166                      (ECB3_AES | ECB3_DEA);
 167         if (!ecb3_flags)
 168                 return 0;
 169
 170         if ((crycb_addr & PAGE_MASK) != ((crycb_addr + 128) & PAGE_MASK))
 171                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x003CU);
 172         else if (!crycb_addr)
 173                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0039U);
 174
 175         /* copy only the wrapping keys */
 176         if (read_guest_real(vcpu, crycb_addr + 72,
 177                             vsie_page->crycb.dea_wrapping_key_mask, 56))
 178                 return set_validity_icpt(scb_s, 0x0035U);
 179
 180         scb_s->ecb3 |= ecb3_flags;
 181         scb_s->crycbd = ((__u32)(__u64) &vsie_page->crycb) | CRYCB_FORMAT1 |
 182                         CRYCB_FORMAT2;
 183
 184         /* xor both blocks in one run */
 185         b1 = (unsigned long *) vsie_page->crycb.dea_wrapping_key_mask;
 186         b2 = (unsigned long *)
 187                             vcpu->kvm->arch.crypto.crycb->dea_wrapping_key_mask;
 188         /* as 56%8 == 0, bitmap_xor won't overwrite any data */
 189         bitmap_xor(b1, b1, b2, BITS_PER_BYTE * 56);
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 /* shadow (round up/down) the ibc to avoid validity icpt */
 194 static void prepare_ibc(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 195 {
 196         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 197         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 198         /* READ_ONCE does not work on bitfields - use a temporary variable */
 199         const uint32_t __new_ibc = scb_o->ibc;
 200         const uint32_t new_ibc = READ_ONCE(__new_ibc) & 0x0fffU;
 201         __u64 min_ibc = (sclp.ibc >> 16) & 0x0fffU;
 202
 203         scb_s->ibc = 0;
 204         /* ibc installed in g2 and requested for g3 */
 205         if (vcpu->kvm->arch.model.ibc && new_ibc) {
 206                 scb_s->ibc = new_ibc;
 207                 /* takte care of the minimum ibc level of the machine */
 208                 if (scb_s->ibc < min_ibc)
 209                         scb_s->ibc = min_ibc;
 210                 /* take care of the maximum ibc level set for the guest */
 211                 if (scb_s->ibc > vcpu->kvm->arch.model.ibc)
 212                         scb_s->ibc = vcpu->kvm->arch.model.ibc;
 213         }
 214 }
 215
 216 /* unshadow the scb, copying parameters back to the real scb */
 217 static void unshadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 218 {
 219         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 220         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 221
 222         /* interception */
 223         scb_o->icptcode = scb_s->icptcode;
 224         scb_o->icptstatus = scb_s->icptstatus;
 225         scb_o->ipa = scb_s->ipa;
 226         scb_o->ipb = scb_s->ipb;
 227         scb_o->gbea = scb_s->gbea;
 228
 229         /* timer */
 230         scb_o->cputm = scb_s->cputm;
 231         scb_o->ckc = scb_s->ckc;
 232         scb_o->todpr = scb_s->todpr;
 233
 234         /* guest state */
 235         scb_o->gpsw = scb_s->gpsw;
 236         scb_o->gg14 = scb_s->gg14;
 237         scb_o->gg15 = scb_s->gg15;
 238         memcpy(scb_o->gcr, scb_s->gcr, 128);
 239         scb_o->pp = scb_s->pp;
 240
 241         /* branch prediction */
 242         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 82)) {
 243                 scb_o->fpf &= ~FPF_BPBC;
 244                 scb_o->fpf |= scb_s->fpf & FPF_BPBC;
 245         }
 246
 247         /* interrupt intercept */
 248         switch (scb_s->icptcode) {
 249         case ICPT_PROGI:
 250         case ICPT_INSTPROGI:
 251         case ICPT_EXTINT:
 252                 memcpy((void *)((u64)scb_o + 0xc0),
 253                        (void *)((u64)scb_s + 0xc0), 0xf0 - 0xc0);
 254                 break;
 255         case ICPT_PARTEXEC:
 256                 /* MVPG only */
 257                 memcpy((void *)((u64)scb_o + 0xc0),
 258                        (void *)((u64)scb_s + 0xc0), 0xd0 - 0xc0);
 259                 break;
 260         }
 261
 262         if (scb_s->ihcpu != 0xffffU)
 263                 scb_o->ihcpu = scb_s->ihcpu;
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Setup the shadow scb by copying and checking the relevant parts of the g2
 268  * provided scb.
 269  *
 270  * Returns: - 0 if the scb has been shadowed
 271  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 272  */
 273 static int shadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 274 {
 275         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 276         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 277         /* READ_ONCE does not work on bitfields - use a temporary variable */
 278         const uint32_t __new_prefix = scb_o->prefix;
 279         const uint32_t new_prefix = READ_ONCE(__new_prefix);
 280         const bool wants_tx = READ_ONCE(scb_o->ecb) & ECB_TE;
 281         bool had_tx = scb_s->ecb & ECB_TE;
 282         unsigned long new_mso = 0;
 283         int rc;
 284
 285         /* make sure we don't have any leftovers when reusing the scb */
 286         scb_s->icptcode = 0;
 287         scb_s->eca = 0;
 288         scb_s->ecb = 0;
 289         scb_s->ecb2 = 0;
 290         scb_s->ecb3 = 0;
 291         scb_s->ecd = 0;
 292         scb_s->fac = 0;
 293         scb_s->fpf = 0;
 294
 295         rc = prepare_cpuflags(vcpu, vsie_page);
 296         if (rc)
 297                 goto out;
 298
 299         /* timer */
 300         scb_s->cputm = scb_o->cputm;
 301         scb_s->ckc = scb_o->ckc;
 302         scb_s->todpr = scb_o->todpr;
 303         scb_s->epoch = scb_o->epoch;
 304
 305         /* guest state */
 306         scb_s->gpsw = scb_o->gpsw;
 307         scb_s->gg14 = scb_o->gg14;
 308         scb_s->gg15 = scb_o->gg15;
 309         memcpy(scb_s->gcr, scb_o->gcr, 128);
 310         scb_s->pp = scb_o->pp;
 311
 312         /* interception / execution handling */
 313         scb_s->gbea = scb_o->gbea;
 314         scb_s->lctl = scb_o->lctl;
 315         scb_s->svcc = scb_o->svcc;
 316         scb_s->ictl = scb_o->ictl;
 317         /*
 318          * SKEY handling functions can't deal with false setting of PTE invalid
 319          * bits. Therefore we cannot provide interpretation and would later
 320          * have to provide own emulation handlers.
 321          */
 322         if (!(atomic_read(&scb_s->cpuflags) & CPUSTAT_KSS))
 323                 scb_s->ictl |= ICTL_ISKE | ICTL_SSKE | ICTL_RRBE;
 324
 325         scb_s->icpua = scb_o->icpua;
 326
 327         if (!(atomic_read(&scb_s->cpuflags) & CPUSTAT_SM))
 328                 new_mso = READ_ONCE(scb_o->mso) & 0xfffffffffff00000UL;
 329         /* if the hva of the prefix changes, we have to remap the prefix */
 330         if (scb_s->mso != new_mso || scb_s->prefix != new_prefix)
 331                 prefix_unmapped(vsie_page);
 332          /* SIE will do mso/msl validity and exception checks for us */
 333         scb_s->msl = scb_o->msl & 0xfffffffffff00000UL;
 334         scb_s->mso = new_mso;
 335         scb_s->prefix = new_prefix;
 336
 337         /* We have to definetly flush the tlb if this scb never ran */
 338         if (scb_s->ihcpu != 0xffffU)
 339                 scb_s->ihcpu = scb_o->ihcpu;
 340
 341         /* MVPG and Protection Exception Interpretation are always available */
 342         scb_s->eca |= scb_o->eca & (ECA_MVPGI | ECA_PROTEXCI);
 343         /* Host-protection-interruption introduced with ESOP */
 344         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_ESOP))
 345                 scb_s->ecb |= scb_o->ecb & ECB_HOSTPROTINT;
 346         /* transactional execution */
 347         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 73) && wants_tx) {
 348                 /* remap the prefix is tx is toggled on */
 349                 if (!had_tx)
 350                         prefix_unmapped(vsie_page);
 351                 scb_s->ecb |= ECB_TE;
 352         }
 353         /* branch prediction */
 354         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 82))
 355                 scb_s->fpf |= scb_o->fpf & FPF_BPBC;
 356         /* SIMD */
 357         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 129)) {
 358                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_VX;
 359                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_HOSTREGMGMT;
 360         }
 361         /* Run-time-Instrumentation */
 362         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 64))
 363                 scb_s->ecb3 |= scb_o->ecb3 & ECB3_RI;
 364         /* Instruction Execution Prevention */
 365         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 130))
 366                 scb_s->ecb2 |= scb_o->ecb2 & ECB2_IEP;
 367         /* Guarded Storage */
 368         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 133)) {
 369                 scb_s->ecb |= scb_o->ecb & ECB_GS;
 370                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_HOSTREGMGMT;
 371         }
 372         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIIF))
 373                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_SII;
 374         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IB))
 375                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_IB;
 376         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CEI))
 377                 scb_s->eca |= scb_o->eca & ECA_CEI;
 378         /* Epoch Extension */
 379         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 139)) {
 380                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_MEF;
 381                 scb_s->epdx = scb_o->epdx;
 382         }
 383
 384         /* etoken */
 385         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 156))
 386                 scb_s->ecd |= scb_o->ecd & ECD_ETOKENF;
 387
 388         prepare_ibc(vcpu, vsie_page);
 389         rc = shadow_crycb(vcpu, vsie_page);
 390 out:
 391         if (rc)
 392                 unshadow_scb(vcpu, vsie_page);
 393         return rc;
 394 }
 395
 396 void kvm_s390_vsie_gmap_notifier(struct gmap *gmap, unsigned long start,
 397                                  unsigned long end)
 398 {
 399         struct kvm *kvm = gmap->private;
 400         struct vsie_page *cur;
 401         unsigned long prefix;
 402         struct page *page;
 403         int i;
 404
 405         if (!gmap_is_shadow(gmap))
 406                 return;
 407         if (start >= 1UL << 31)
 408                 /* We are only interested in prefix pages */
 409                 return;
 410
 411         /*
 412          * Only new shadow blocks are added to the list during runtime,
 413          * therefore we can safely reference them all the time.
 414          */
 415         for (i = 0; i < kvm->arch.vsie.page_count; i++) {
 416                 page = READ_ONCE(kvm->arch.vsie.pages[i]);
 417                 if (!page)
 418                         continue;
 419                 cur = page_to_virt(page);
 420                 if (READ_ONCE(cur->gmap) != gmap)
 421                         continue;
 422                 prefix = cur->scb_s.prefix << GUEST_PREFIX_SHIFT;
 423                 /* with mso/msl, the prefix lies at an offset */
 424                 prefix += cur->scb_s.mso;
 425                 if (prefix <= end && start <= prefix + 2 * PAGE_SIZE - 1)
 426                         prefix_unmapped_sync(cur);
 427         }
 428 }
 429
 430 /*
 431  * Map the first prefix page and if tx is enabled also the second prefix page.
 432  *
 433  * The prefix will be protected, a gmap notifier will inform about unmaps.
 434  * The shadow scb must not be executed until the prefix is remapped, this is
 435  * guaranteed by properly handling PROG_REQUEST.
 436  *
 437  * Returns: - 0 on if successfully mapped or already mapped
 438  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 439  *          - -EAGAIN if the caller can retry immediately
 440  *          - -ENOMEM if out of memory
 441  */
 442 static int map_prefix(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 443 {
 444         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 445         u64 prefix = scb_s->prefix << GUEST_PREFIX_SHIFT;
 446         int rc;
 447
 448         if (prefix_is_mapped(vsie_page))
 449                 return 0;
 450
 451         /* mark it as mapped so we can catch any concurrent unmappers */
 452         prefix_mapped(vsie_page);
 453
 454         /* with mso/msl, the prefix lies at offset *mso* */
 455         prefix += scb_s->mso;
 456
 457         rc = kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap, prefix);
 458         if (!rc && (scb_s->ecb & ECB_TE))
 459                 rc = kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap,
 460                                            prefix + PAGE_SIZE);
 461         /*
 462          * We don't have to mprotect, we will be called for all unshadows.
 463          * SIE will detect if protection applies and trigger a validity.
 464          */
 465         if (rc)
 466                 prefix_unmapped(vsie_page);
 467         if (rc > 0 || rc == -EFAULT)
 468                 rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0037U);
 469         return rc;
 470 }
 471
 472 /*
 473  * Pin the guest page given by gpa and set hpa to the pinned host address.
 474  * Will always be pinned writable.
 475  *
 476  * Returns: - 0 on success
 477  *          - -EINVAL if the gpa is not valid guest storage
 478  */
 479 static int pin_guest_page(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, hpa_t *hpa)
 480 {
 481         struct page *page;
 482
 483         page = gfn_to_page(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
 484         if (is_error_page(page))
 485                 return -EINVAL;
 486         *hpa = (hpa_t) page_to_virt(page) + (gpa & ~PAGE_MASK);
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 /* Unpins a page previously pinned via pin_guest_page, marking it as dirty. */
 491 static void unpin_guest_page(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, hpa_t hpa)
 492 {
 493         kvm_release_pfn_dirty(hpa >> PAGE_SHIFT);
 494         /* mark the page always as dirty for migration */
 495         mark_page_dirty(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
 496 }
 497
 498 /* unpin all blocks previously pinned by pin_blocks(), marking them dirty */
 499 static void unpin_blocks(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 500 {
 501         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 502         hpa_t hpa;
 503
 504         hpa = (u64) scb_s->scaoh << 32 | scb_s->scaol;
 505         if (hpa) {
 506                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, vsie_page->sca_gpa, hpa);
 507                 vsie_page->sca_gpa = 0;
 508                 scb_s->scaol = 0;
 509                 scb_s->scaoh = 0;
 510         }
 511
 512         hpa = scb_s->itdba;
 513         if (hpa) {
 514                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, vsie_page->itdba_gpa, hpa);
 515                 vsie_page->itdba_gpa = 0;
 516                 scb_s->itdba = 0;
 517         }
 518
 519         hpa = scb_s->gvrd;
 520         if (hpa) {
 521                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, vsie_page->gvrd_gpa, hpa);
 522                 vsie_page->gvrd_gpa = 0;
 523                 scb_s->gvrd = 0;
 524         }
 525
 526         hpa = scb_s->riccbd;
 527         if (hpa) {
 528                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, vsie_page->riccbd_gpa, hpa);
 529                 vsie_page->riccbd_gpa = 0;
 530                 scb_s->riccbd = 0;
 531         }
 532
 533         hpa = scb_s->sdnxo;
 534         if (hpa) {
 535                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, vsie_page->sdnx_gpa, hpa);
 536                 vsie_page->sdnx_gpa = 0;
 537                 scb_s->sdnxo = 0;
 538         }
 539 }
 540
 541 /*
 542  * Instead of shadowing some blocks, we can simply forward them because the
 543  * addresses in the scb are 64 bit long.
 544  *
 545  * This works as long as the data lies in one page. If blocks ever exceed one
 546  * page, we have to fall back to shadowing.
 547  *
 548  * As we reuse the sca, the vcpu pointers contained in it are invalid. We must
 549  * therefore not enable any facilities that access these pointers (e.g. SIGPIF).
 550  *
 551  * Returns: - 0 if all blocks were pinned.
 552  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 553  *          - -ENOMEM if out of memory
 554  */
 555 static int pin_blocks(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 556 {
 557         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 558         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 559         hpa_t hpa;
 560         gpa_t gpa;
 561         int rc = 0;
 562
 563         gpa = READ_ONCE(scb_o->scaol) & ~0xfUL;
 564         if (test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_64BSCAO))
 565                 gpa |= (u64) READ_ONCE(scb_o->scaoh) << 32;
 566         if (gpa) {
 567                 if (gpa < 2 * PAGE_SIZE)
 568                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0038U);
 569                 else if ((gpa & ~0x1fffUL) == kvm_s390_get_prefix(vcpu))
 570                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0011U);
 571                 else if ((gpa & PAGE_MASK) !=
 572                          ((gpa + sizeof(struct bsca_block) - 1) & PAGE_MASK))
 573                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x003bU);
 574                 if (!rc) {
 575                         rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 576                         if (rc)
 577                                 rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0034U);
 578                 }
 579                 if (rc)
 580                         goto unpin;
 581                 vsie_page->sca_gpa = gpa;
 582                 scb_s->scaoh = (u32)((u64)hpa >> 32);
 583                 scb_s->scaol = (u32)(u64)hpa;
 584         }
 585
 586         gpa = READ_ONCE(scb_o->itdba) & ~0xffUL;
 587         if (gpa && (scb_s->ecb & ECB_TE)) {
 588                 if (gpa < 2 * PAGE_SIZE) {
 589                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0080U);
 590                         goto unpin;
 591                 }
 592                 /* 256 bytes cannot cross page boundaries */
 593                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 594                 if (rc) {
 595                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0080U);
 596                         goto unpin;
 597                 }
 598                 vsie_page->itdba_gpa = gpa;
 599                 scb_s->itdba = hpa;
 600         }
 601
 602         gpa = READ_ONCE(scb_o->gvrd) & ~0x1ffUL;
 603         if (gpa && (scb_s->eca & ECA_VX) && !(scb_s->ecd & ECD_HOSTREGMGMT)) {
 604                 if (gpa < 2 * PAGE_SIZE) {
 605                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x1310U);
 606                         goto unpin;
 607                 }
 608                 /*
 609                  * 512 bytes vector registers cannot cross page boundaries
 610                  * if this block gets bigger, we have to shadow it.
 611                  */
 612                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 613                 if (rc) {
 614                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x1310U);
 615                         goto unpin;
 616                 }
 617                 vsie_page->gvrd_gpa = gpa;
 618                 scb_s->gvrd = hpa;
 619         }
 620
 621         gpa = READ_ONCE(scb_o->riccbd) & ~0x3fUL;
 622         if (gpa && (scb_s->ecb3 & ECB3_RI)) {
 623                 if (gpa < 2 * PAGE_SIZE) {
 624                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0043U);
 625                         goto unpin;
 626                 }
 627                 /* 64 bytes cannot cross page boundaries */
 628                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 629                 if (rc) {
 630                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x0043U);
 631                         goto unpin;
 632                 }
 633                 /* Validity 0x0044 will be checked by SIE */
 634                 vsie_page->riccbd_gpa = gpa;
 635                 scb_s->riccbd = hpa;
 636         }
 637         if (((scb_s->ecb & ECB_GS) && !(scb_s->ecd & ECD_HOSTREGMGMT)) ||
 638             (scb_s->ecd & ECD_ETOKENF)) {
 639                 unsigned long sdnxc;
 640
 641                 gpa = READ_ONCE(scb_o->sdnxo) & ~0xfUL;
 642                 sdnxc = READ_ONCE(scb_o->sdnxo) & 0xfUL;
 643                 if (!gpa || gpa < 2 * PAGE_SIZE) {
 644                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b0U);
 645                         goto unpin;
 646                 }
 647                 if (sdnxc < 6 || sdnxc > 12) {
 648                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b1U);
 649                         goto unpin;
 650                 }
 651                 if (gpa & ((1 << sdnxc) - 1)) {
 652                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b2U);
 653                         goto unpin;
 654                 }
 655                 /* Due to alignment rules (checked above) this cannot
 656                  * cross page boundaries
 657                  */
 658                 rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 659                 if (rc) {
 660                         rc = set_validity_icpt(scb_s, 0x10b0U);
 661                         goto unpin;
 662                 }
 663                 vsie_page->sdnx_gpa = gpa;
 664                 scb_s->sdnxo = hpa | sdnxc;
 665         }
 666         return 0;
 667 unpin:
 668         unpin_blocks(vcpu, vsie_page);
 669         return rc;
 670 }
 671
 672 /* unpin the scb provided by guest 2, marking it as dirty */
 673 static void unpin_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page,
 674                       gpa_t gpa)
 675 {
 676         hpa_t hpa = (hpa_t) vsie_page->scb_o;
 677
 678         if (hpa)
 679                 unpin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, hpa);
 680         vsie_page->scb_o = NULL;
 681 }
 682
 683 /*
 684  * Pin the scb at gpa provided by guest 2 at vsie_page->scb_o.
 685  *
 686  * Returns: - 0 if the scb was pinned.
 687  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 688  */
 689 static int pin_scb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page,
 690                    gpa_t gpa)
 691 {
 692         hpa_t hpa;
 693         int rc;
 694
 695         rc = pin_guest_page(vcpu->kvm, gpa, &hpa);
 696         if (rc) {
 697                 rc = kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_ADDRESSING);
 698                 WARN_ON_ONCE(rc);
 699                 return 1;
 700         }
 701         vsie_page->scb_o = (struct kvm_s390_sie_block *) hpa;
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Inject a fault into guest 2.
 707  *
 708  * Returns: - > 0 if control has to be given to guest 2
 709  *            < 0 if an error occurred during injection.
 710  */
 711 static int inject_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, __u16 code, __u64 vaddr,
 712                         bool write_flag)
 713 {
 714         struct kvm_s390_pgm_info pgm = {
 715                 .code = code,
 716                 .trans_exc_code =
 717                         /* 0-51: virtual address */
 718                         (vaddr & 0xfffffffffffff000UL) |
 719                         /* 52-53: store / fetch */
 720                         (((unsigned int) !write_flag) + 1) << 10,
 721                         /* 62-63: asce id (alway primary == 0) */
 722                 .exc_access_id = 0, /* always primary */
 723                 .op_access_id = 0, /* not MVPG */
 724         };
 725         int rc;
 726
 727         if (code == PGM_PROTECTION)
 728                 pgm.trans_exc_code |= 0x4UL;
 729
 730         rc = kvm_s390_inject_prog_irq(vcpu, &pgm);
 731         return rc ? rc : 1;
 732 }
 733
 734 /*
 735  * Handle a fault during vsie execution on a gmap shadow.
 736  *
 737  * Returns: - 0 if the fault was resolved
 738  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 739  *          - < 0 if an error occurred
 740  */
 741 static int handle_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 742 {
 743         int rc;
 744
 745         if (current->thread.gmap_int_code == PGM_PROTECTION)
 746                 /* we can directly forward all protection exceptions */
 747                 return inject_fault(vcpu, PGM_PROTECTION,
 748                                     current->thread.gmap_addr, 1);
 749
 750         rc = kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap,
 751                                    current->thread.gmap_addr);
 752         if (rc > 0) {
 753                 rc = inject_fault(vcpu, rc,
 754                                   current->thread.gmap_addr,
 755                                   current->thread.gmap_write_flag);
 756                 if (rc >= 0)
 757                         vsie_page->fault_addr = current->thread.gmap_addr;
 758         }
 759         return rc;
 760 }
 761
 762 /*
 763  * Retry the previous fault that required guest 2 intervention. This avoids
 764  * one superfluous SIE re-entry and direct exit.
 765  *
 766  * Will ignore any errors. The next SIE fault will do proper fault handling.
 767  */
 768 static void handle_last_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
 769                               struct vsie_page *vsie_page)
 770 {
 771         if (vsie_page->fault_addr)
 772                 kvm_s390_shadow_fault(vcpu, vsie_page->gmap,
 773                                       vsie_page->fault_addr);
 774         vsie_page->fault_addr = 0;
 775 }
 776
 777 static inline void clear_vsie_icpt(struct vsie_page *vsie_page)
 778 {
 779         vsie_page->scb_s.icptcode = 0;
 780 }
 781
 782 /* rewind the psw and clear the vsie icpt, so we can retry execution */
 783 static void retry_vsie_icpt(struct vsie_page *vsie_page)
 784 {
 785         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 786         int ilen = insn_length(scb_s->ipa >> 8);
 787
 788         /* take care of EXECUTE instructions */
 789         if (scb_s->icptstatus & 1) {
 790                 ilen = (scb_s->icptstatus >> 4) & 0x6;
 791                 if (!ilen)
 792                         ilen = 4;
 793         }
 794         scb_s->gpsw.addr = __rewind_psw(scb_s->gpsw, ilen);
 795         clear_vsie_icpt(vsie_page);
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Try to shadow + enable the guest 2 provided facility list.
 800  * Retry instruction execution if enabled for and provided by guest 2.
 801  *
 802  * Returns: - 0 if handled (retry or guest 2 icpt)
 803  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 804  */
 805 static int handle_stfle(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 806 {
 807         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 808         __u32 fac = READ_ONCE(vsie_page->scb_o->fac) & 0x7ffffff8U;
 809
 810         if (fac && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 7)) {
 811                 retry_vsie_icpt(vsie_page);
 812                 if (read_guest_real(vcpu, fac, &vsie_page->fac,
 813                                     sizeof(vsie_page->fac)))
 814                         return set_validity_icpt(scb_s, 0x1090U);
 815                 scb_s->fac = (__u32)(__u64) &vsie_page->fac;
 816         }
 817         return 0;
 818 }
 819
 820 /*
 821  * Run the vsie on a shadow scb and a shadow gmap, without any further
 822  * sanity checks, handling SIE faults.
 823  *
 824  * Returns: - 0 everything went fine
 825  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 826  *          - < 0 if an error occurred
 827  */
 828 static int do_vsie_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 829         __releases(vcpu->kvm->srcu)
 830         __acquires(vcpu->kvm->srcu)
 831 {
 832         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 833         struct kvm_s390_sie_block *scb_o = vsie_page->scb_o;
 834         int guest_bp_isolation;
 835         int rc;
 836
 837         handle_last_fault(vcpu, vsie_page);
 838
 839         if (need_resched())
 840                 schedule();
 841         if (test_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING))
 842                 s390_handle_mcck();
 843
 844         srcu_read_unlock(&vcpu->kvm->srcu, vcpu->srcu_idx);
 845
 846         /* save current guest state of bp isolation override */
 847         guest_bp_isolation = test_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
 848
 849         /*
 850          * The guest is running with BPBC, so we have to force it on for our
 851          * nested guest. This is done by enabling BPBC globally, so the BPBC
 852          * control in the SCB (which the nested guest can modify) is simply
 853          * ignored.
 854          */
 855         if (test_kvm_facility(vcpu->kvm, 82) &&
 856             vcpu->arch.sie_block->fpf & FPF_BPBC)
 857                 set_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
 858
 859         local_irq_disable();
 860         guest_enter_irqoff();
 861         local_irq_enable();
 862
 863         rc = sie64a(scb_s, vcpu->run->s.regs.gprs);
 864
 865         local_irq_disable();
 866         guest_exit_irqoff();
 867         local_irq_enable();
 868
 869         /* restore guest state for bp isolation override */
 870         if (!guest_bp_isolation)
 871                 clear_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
 872
 873         vcpu->srcu_idx = srcu_read_lock(&vcpu->kvm->srcu);
 874
 875         if (rc == -EINTR) {
 876                 VCPU_EVENT(vcpu, 3, "%s", "machine check");
 877                 kvm_s390_reinject_machine_check(vcpu, &vsie_page->mcck_info);
 878                 return 0;
 879         }
 880
 881         if (rc > 0)
 882                 rc = 0; /* we could still have an icpt */
 883         else if (rc == -EFAULT)
 884                 return handle_fault(vcpu, vsie_page);
 885
 886         switch (scb_s->icptcode) {
 887         case ICPT_INST:
 888                 if (scb_s->ipa == 0xb2b0)
 889                         rc = handle_stfle(vcpu, vsie_page);
 890                 break;
 891         case ICPT_STOP:
 892                 /* stop not requested by g2 - must have been a kick */
 893                 if (!(atomic_read(&scb_o->cpuflags) & CPUSTAT_STOP_INT))
 894                         clear_vsie_icpt(vsie_page);
 895                 break;
 896         case ICPT_VALIDITY:
 897                 if ((scb_s->ipa & 0xf000) != 0xf000)
 898                         scb_s->ipa += 0x1000;
 899                 break;
 900         }
 901         return rc;
 902 }
 903
 904 static void release_gmap_shadow(struct vsie_page *vsie_page)
 905 {
 906         if (vsie_page->gmap)
 907                 gmap_put(vsie_page->gmap);
 908         WRITE_ONCE(vsie_page->gmap, NULL);
 909         prefix_unmapped(vsie_page);
 910 }
 911
 912 static int acquire_gmap_shadow(struct kvm_vcpu *vcpu,
 913                                struct vsie_page *vsie_page)
 914 {
 915         unsigned long asce;
 916         union ctlreg0 cr0;
 917         struct gmap *gmap;
 918         int edat;
 919
 920         asce = vcpu->arch.sie_block->gcr[1];
 921         cr0.val = vcpu->arch.sie_block->gcr[0];
 922         edat = cr0.edat && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 8);
 923         edat += edat && test_kvm_facility(vcpu->kvm, 78);
 924
 925         /*
 926          * ASCE or EDAT could have changed since last icpt, or the gmap
 927          * we're holding has been unshadowed. If the gmap is still valid,
 928          * we can safely reuse it.
 929          */
 930         if (vsie_page->gmap && gmap_shadow_valid(vsie_page->gmap, asce, edat))
 931                 return 0;
 932
 933         /* release the old shadow - if any, and mark the prefix as unmapped */
 934         release_gmap_shadow(vsie_page);
 935         gmap = gmap_shadow(vcpu->arch.gmap, asce, edat);
 936         if (IS_ERR(gmap))
 937                 return PTR_ERR(gmap);
 938         gmap->private = vcpu->kvm;
 939         WRITE_ONCE(vsie_page->gmap, gmap);
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 /*
 944  * Register the shadow scb at the VCPU, e.g. for kicking out of vsie.
 945  */
 946 static void register_shadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu,
 947                                 struct vsie_page *vsie_page)
 948 {
 949         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 950
 951         WRITE_ONCE(vcpu->arch.vsie_block, &vsie_page->scb_s);
 952         /*
 953          * External calls have to lead to a kick of the vcpu and
 954          * therefore the vsie -> Simulate Wait state.
 955          */
 956         kvm_s390_set_cpuflags(vcpu, CPUSTAT_WAIT);
 957         /*
 958          * We have to adjust the g3 epoch by the g2 epoch. The epoch will
 959          * automatically be adjusted on tod clock changes via kvm_sync_clock.
 960          */
 961         preempt_disable();
 962         scb_s->epoch += vcpu->kvm->arch.epoch;
 963
 964         if (scb_s->ecd & ECD_MEF) {
 965                 scb_s->epdx += vcpu->kvm->arch.epdx;
 966                 if (scb_s->epoch < vcpu->kvm->arch.epoch)
 967                         scb_s->epdx += 1;
 968         }
 969
 970         preempt_enable();
 971 }
 972
 973 /*
 974  * Unregister a shadow scb from a VCPU.
 975  */
 976 static void unregister_shadow_scb(struct kvm_vcpu *vcpu)
 977 {
 978         kvm_s390_clear_cpuflags(vcpu, CPUSTAT_WAIT);
 979         WRITE_ONCE(vcpu->arch.vsie_block, NULL);
 980 }
 981
 982 /*
 983  * Run the vsie on a shadowed scb, managing the gmap shadow, handling
 984  * prefix pages and faults.
 985  *
 986  * Returns: - 0 if no errors occurred
 987  *          - > 0 if control has to be given to guest 2
 988  *          - -ENOMEM if out of memory
 989  */
 990 static int vsie_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vsie_page *vsie_page)
 991 {
 992         struct kvm_s390_sie_block *scb_s = &vsie_page->scb_s;
 993         int rc = 0;
 994
 995         while (1) {
 996                 rc = acquire_gmap_shadow(vcpu, vsie_page);
 997                 if (!rc)
 998                         rc = map_prefix(vcpu, vsie_page);
 999                 if (!rc) {
1000                         gmap_enable(vsie_page->gmap);
1001                         update_intervention_requests(vsie_page);
1002                         rc = do_vsie_run(vcpu, vsie_page);
1003                         gmap_enable(vcpu->arch.gmap);
1004                 }
1005                 atomic_andnot(PROG_BLOCK_SIE, &scb_s->prog20);
1006
1007                 if (rc == -EAGAIN)
1008                         rc = 0;
1009                 if (rc || scb_s->icptcode || signal_pending(current) ||
1010                     kvm_s390_vcpu_has_irq(vcpu, 0))
1011                         break;
1012         }
1013
1014         if (rc == -EFAULT) {
1015                 /*
1016                  * Addressing exceptions are always presentes as intercepts.
1017                  * As addressing exceptions are suppressing and our guest 3 PSW
1018                  * points at the responsible instruction, we have to
1019                  * forward the PSW and set the ilc. If we can't read guest 3
1020                  * instruction, we can use an arbitrary ilc. Let's always use
1021                  * ilen = 4 for now, so we can avoid reading in guest 3 virtual
1022                  * memory. (we could also fake the shadow so the hardware
1023                  * handles it).
1024                  */
1025                 scb_s->icptcode = ICPT_PROGI;
1026                 scb_s->iprcc = PGM_ADDRESSING;
1027                 scb_s->pgmilc = 4;
1028                 scb_s->gpsw.addr = __rewind_psw(scb_s->gpsw, 4);
1029                 rc = 1;
1030         }
1031         return rc;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Get or create a vsie page for a scb address.
1036  *
1037  * Returns: - address of a vsie page (cached or new one)
1038  *          - NULL if the same scb address is already used by another VCPU
1039  *          - ERR_PTR(-ENOMEM) if out of memory
1040  */
1041 static struct vsie_page *get_vsie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr)
1042 {
1043         struct vsie_page *vsie_page;
1044         struct page *page;
1045         int nr_vcpus;
1046
1047         rcu_read_lock();
1048         page = radix_tree_lookup(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, addr >> 9);
1049         rcu_read_unlock();
1050         if (page) {
1051                 if (page_ref_inc_return(page) == 2)
1052                         return page_to_virt(page);
1053                 page_ref_dec(page);
1054         }
1055
1056         /*
1057          * We want at least #online_vcpus shadows, so every VCPU can execute
1058          * the VSIE in parallel.
1059          */
1060         nr_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
1061
1062         mutex_lock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1063         if (kvm->arch.vsie.page_count < nr_vcpus) {
1064                 page = alloc_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | GFP_DMA);
1065                 if (!page) {
1066                         mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1067                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1068                 }
1069                 page_ref_inc(page);
1070                 kvm->arch.vsie.pages[kvm->arch.vsie.page_count] = page;
1071                 kvm->arch.vsie.page_count++;
1072         } else {
1073                 /* reuse an existing entry that belongs to nobody */
1074                 while (true) {
1075                         page = kvm->arch.vsie.pages[kvm->arch.vsie.next];
1076                         if (page_ref_inc_return(page) == 2)
1077                                 break;
1078                         page_ref_dec(page);
1079                         kvm->arch.vsie.next++;
1080                         kvm->arch.vsie.next %= nr_vcpus;
1081                 }
1082                 radix_tree_delete(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, page->index >> 9);
1083         }
1084         page->index = addr;
1085         /* double use of the same address */
1086         if (radix_tree_insert(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, addr >> 9, page)) {
1087                 page_ref_dec(page);
1088                 mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1089                 return NULL;
1090         }
1091         mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1092
1093         vsie_page = page_to_virt(page);
1094         memset(&vsie_page->scb_s, 0, sizeof(struct kvm_s390_sie_block));
1095         release_gmap_shadow(vsie_page);
1096         vsie_page->fault_addr = 0;
1097         vsie_page->scb_s.ihcpu = 0xffffU;
1098         return vsie_page;
1099 }
1100
1101 /* put a vsie page acquired via get_vsie_page */
1102 static void put_vsie_page(struct kvm *kvm, struct vsie_page *vsie_page)
1103 {
1104         struct page *page = pfn_to_page(__pa(vsie_page) >> PAGE_SHIFT);
1105
1106         page_ref_dec(page);
1107 }
1108
1109 int kvm_s390_handle_vsie(struct kvm_vcpu *vcpu)
1110 {
1111         struct vsie_page *vsie_page;
1112         unsigned long scb_addr;
1113         int rc;
1114
1115         vcpu->stat.instruction_sie++;
1116         if (!test_kvm_cpu_feat(vcpu->kvm, KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIEF2))
1117                 return -EOPNOTSUPP;
1118         if (vcpu->arch.sie_block->gpsw.mask & PSW_MASK_PSTATE)
1119                 return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_PRIVILEGED_OP);
1120
1121         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct vsie_page) != PAGE_SIZE);
1122         scb_addr = kvm_s390_get_base_disp_s(vcpu, NULL);
1123
1124         /* 512 byte alignment */
1125         if (unlikely(scb_addr & 0x1ffUL))
1126                 return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_SPECIFICATION);
1127
1128         if (signal_pending(current) || kvm_s390_vcpu_has_irq(vcpu, 0))
1129                 return 0;
1130
1131         vsie_page = get_vsie_page(vcpu->kvm, scb_addr);
1132         if (IS_ERR(vsie_page))
1133                 return PTR_ERR(vsie_page);
1134         else if (!vsie_page)
1135                 /* double use of sie control block - simply do nothing */
1136                 return 0;
1137
1138         rc = pin_scb(vcpu, vsie_page, scb_addr);
1139         if (rc)
1140                 goto out_put;
1141         rc = shadow_scb(vcpu, vsie_page);
1142         if (rc)
1143                 goto out_unpin_scb;
1144         rc = pin_blocks(vcpu, vsie_page);
1145         if (rc)
1146                 goto out_unshadow;
1147         register_shadow_scb(vcpu, vsie_page);
1148         rc = vsie_run(vcpu, vsie_page);
1149         unregister_shadow_scb(vcpu);
1150         unpin_blocks(vcpu, vsie_page);
1151 out_unshadow:
1152         unshadow_scb(vcpu, vsie_page);
1153 out_unpin_scb:
1154         unpin_scb(vcpu, vsie_page, scb_addr);
1155 out_put:
1156         put_vsie_page(vcpu->kvm, vsie_page);
1157
1158         return rc < 0 ? rc : 0;
1159 }
1160
1161 /* Init the vsie data structures. To be called when a vm is initialized. */
1162 void kvm_s390_vsie_init(struct kvm *kvm)
1163 {
1164         mutex_init(&kvm->arch.vsie.mutex);
1165         INIT_RADIX_TREE(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, GFP_KERNEL);
1166 }
1167
1168 /* Destroy the vsie data structures. To be called when a vm is destroyed. */
1169 void kvm_s390_vsie_destroy(struct kvm *kvm)
1170 {
1171         struct vsie_page *vsie_page;
1172         struct page *page;
1173         int i;
1174
1175         mutex_lock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1176         for (i = 0; i < kvm->arch.vsie.page_count; i++) {
1177                 page = kvm->arch.vsie.pages[i];
1178                 kvm->arch.vsie.pages[i] = NULL;
1179                 vsie_page = page_to_virt(page);
1180                 release_gmap_shadow(vsie_page);
1181                 /* free the radix tree entry */
1182                 radix_tree_delete(&kvm->arch.vsie.addr_to_page, page->index >> 9);
1183                 __free_page(page);
1184         }
1185         kvm->arch.vsie.page_count = 0;
1186         mutex_unlock(&kvm->arch.vsie.mutex);
1187 }
1188
1189 void kvm_s390_vsie_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
1190 {
1191         struct kvm_s390_sie_block *scb = READ_ONCE(vcpu->arch.vsie_block);
1192
1193         /*
1194          * Even if the VCPU lets go of the shadow sie block reference, it is
1195          * still valid in the cache. So we can safely kick it.
1196          */
1197         if (scb) {
1198                 atomic_or(PROG_BLOCK_SIE, &scb->prog20);
1199                 if (scb->prog0c & PROG_IN_SIE)
1200                         atomic_or(CPUSTAT_STOP_INT, &scb->cpuflags);
1201         }
1202 }