arch/arm/include/asm/kvm_mmu.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   3  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  17  */
  18
  19 #ifndef __ARM_KVM_MMU_H__
  20 #define __ARM_KVM_MMU_H__
  21
  22 #include <asm/memory.h>
  23 #include <asm/page.h>
  24
  25 /*
  26  * We directly use the kernel VA for the HYP, as we can directly share
  27  * the mapping (HTTBR "covers" TTBR1).
  28  */
  29 #define kern_hyp_va(kva)        (kva)
  30
  31 /*
  32  * KVM_MMU_CACHE_MIN_PAGES is the number of stage2 page table translation levels.
  33  */
  34 #define KVM_MMU_CACHE_MIN_PAGES 2
  35
  36 #ifndef __ASSEMBLY__
  37
  38 #include <linux/highmem.h>
  39 #include <asm/cacheflush.h>
  40 #include <asm/pgalloc.h>
  41 #include <asm/stage2_pgtable.h>
  42
  43 int create_hyp_mappings(void *from, void *to, pgprot_t prot);
  44 int create_hyp_io_mappings(void *from, void *to, phys_addr_t);
  45 void free_hyp_pgds(void);
  46
  47 void stage2_unmap_vm(struct kvm *kvm);
  48 int kvm_alloc_stage2_pgd(struct kvm *kvm);
  49 void kvm_free_stage2_pgd(struct kvm *kvm);
  50 int kvm_phys_addr_ioremap(struct kvm *kvm, phys_addr_t guest_ipa,
  51                           phys_addr_t pa, unsigned long size, bool writable);
  52
  53 int kvm_handle_guest_abort(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
  54
  55 void kvm_mmu_free_memory_caches(struct kvm_vcpu *vcpu);
  56
  57 phys_addr_t kvm_mmu_get_httbr(void);
  58 phys_addr_t kvm_get_idmap_vector(void);
  59 phys_addr_t kvm_get_idmap_start(void);
  60 int kvm_mmu_init(void);
  61 void kvm_clear_hyp_idmap(void);
  62
  63 static inline void kvm_set_pmd(pmd_t *pmd, pmd_t new_pmd)
  64 {
  65         *pmd = new_pmd;
  66         dsb(ishst);
  67 }
  68
  69 static inline void kvm_set_pte(pte_t *pte, pte_t new_pte)
  70 {
  71         *pte = new_pte;
  72         dsb(ishst);
  73 }
  74
  75 static inline pte_t kvm_s2pte_mkwrite(pte_t pte)
  76 {
  77         pte_val(pte) |= L_PTE_S2_RDWR;
  78         return pte;
  79 }
  80
  81 static inline pmd_t kvm_s2pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
  82 {
  83         pmd_val(pmd) |= L_PMD_S2_RDWR;
  84         return pmd;
  85 }
  86
  87 static inline void kvm_set_s2pte_readonly(pte_t *pte)
  88 {
  89         pte_val(*pte) = (pte_val(*pte) & ~L_PTE_S2_RDWR) | L_PTE_S2_RDONLY;
  90 }
  91
  92 static inline bool kvm_s2pte_readonly(pte_t *pte)
  93 {
  94         return (pte_val(*pte) & L_PTE_S2_RDWR) == L_PTE_S2_RDONLY;
  95 }
  96
  97 static inline void kvm_set_s2pmd_readonly(pmd_t *pmd)
  98 {
  99         pmd_val(*pmd) = (pmd_val(*pmd) & ~L_PMD_S2_RDWR) | L_PMD_S2_RDONLY;
 100 }
 101
 102 static inline bool kvm_s2pmd_readonly(pmd_t *pmd)
 103 {
 104         return (pmd_val(*pmd) & L_PMD_S2_RDWR) == L_PMD_S2_RDONLY;
 105 }
 106
 107 static inline bool kvm_page_empty(void *ptr)
 108 {
 109         struct page *ptr_page = virt_to_page(ptr);
 110         return page_count(ptr_page) == 1;
 111 }
 112
 113 #define kvm_pte_table_empty(kvm, ptep) kvm_page_empty(ptep)
 114 #define kvm_pmd_table_empty(kvm, pmdp) kvm_page_empty(pmdp)
 115 #define kvm_pud_table_empty(kvm, pudp) false
 116
 117 #define hyp_pte_table_empty(ptep) kvm_page_empty(ptep)
 118 #define hyp_pmd_table_empty(pmdp) kvm_page_empty(pmdp)
 119 #define hyp_pud_table_empty(pudp) false
 120
 121 struct kvm;
 122
 123 #define kvm_flush_dcache_to_poc(a,l)    __cpuc_flush_dcache_area((a), (l))
 124
 125 static inline bool vcpu_has_cache_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
 126 {
 127         return (vcpu_cp15(vcpu, c1_SCTLR) & 0b101) == 0b101;
 128 }
 129
 130 static inline void __coherent_cache_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
 131                                                kvm_pfn_t pfn,
 132                                                unsigned long size,
 133                                                bool ipa_uncached)
 134 {
 135         /*
 136          * If we are going to insert an instruction page and the icache is
 137          * either VIPT or PIPT, there is a potential problem where the host
 138          * (or another VM) may have used the same page as this guest, and we
 139          * read incorrect data from the icache.  If we're using a PIPT cache,
 140          * we can invalidate just that page, but if we are using a VIPT cache
 141          * we need to invalidate the entire icache - damn shame - as written
 142          * in the ARM ARM (DDI 0406C.b - Page B3-1393).
 143          *
 144          * VIVT caches are tagged using both the ASID and the VMID and doesn't
 145          * need any kind of flushing (DDI 0406C.b - Page B3-1392).
 146          *
 147          * We need to do this through a kernel mapping (using the
 148          * user-space mapping has proved to be the wrong
 149          * solution). For that, we need to kmap one page at a time,
 150          * and iterate over the range.
 151          */
 152
 153         bool need_flush = !vcpu_has_cache_enabled(vcpu) || ipa_uncached;
 154
 155         VM_BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 156
 157         if (!need_flush && !icache_is_pipt())
 158                 goto vipt_cache;
 159
 160         while (size) {
 161                 void *va = kmap_atomic_pfn(pfn);
 162
 163                 if (need_flush)
 164                         kvm_flush_dcache_to_poc(va, PAGE_SIZE);
 165
 166                 if (icache_is_pipt())
 167                         __cpuc_coherent_user_range((unsigned long)va,
 168                                                    (unsigned long)va + PAGE_SIZE);
 169
 170                 size -= PAGE_SIZE;
 171                 pfn++;
 172
 173                 kunmap_atomic(va);
 174         }
 175
 176 vipt_cache:
 177         if (!icache_is_pipt() && !icache_is_vivt_asid_tagged()) {
 178                 /* any kind of VIPT cache */
 179                 __flush_icache_all();
 180         }
 181 }
 182
 183 static inline void __kvm_flush_dcache_pte(pte_t pte)
 184 {
 185         void *va = kmap_atomic(pte_page(pte));
 186
 187         kvm_flush_dcache_to_poc(va, PAGE_SIZE);
 188
 189         kunmap_atomic(va);
 190 }
 191
 192 static inline void __kvm_flush_dcache_pmd(pmd_t pmd)
 193 {
 194         unsigned long size = PMD_SIZE;
 195         kvm_pfn_t pfn = pmd_pfn(pmd);
 196
 197         while (size) {
 198                 void *va = kmap_atomic_pfn(pfn);
 199
 200                 kvm_flush_dcache_to_poc(va, PAGE_SIZE);
 201
 202                 pfn++;
 203                 size -= PAGE_SIZE;
 204
 205                 kunmap_atomic(va);
 206         }
 207 }
 208
 209 static inline void __kvm_flush_dcache_pud(pud_t pud)
 210 {
 211 }
 212
 213 #define kvm_virt_to_phys(x)             virt_to_idmap((unsigned long)(x))
 214
 215 void kvm_set_way_flush(struct kvm_vcpu *vcpu);
 216 void kvm_toggle_cache(struct kvm_vcpu *vcpu, bool was_enabled);
 217
 218 static inline bool __kvm_cpu_uses_extended_idmap(void)
 219 {
 220         return false;
 221 }
 222
 223 static inline void __kvm_extend_hypmap(pgd_t *boot_hyp_pgd,
 224                                        pgd_t *hyp_pgd,
 225                                        pgd_t *merged_hyp_pgd,
 226                                        unsigned long hyp_idmap_start) { }
 227
 228 static inline unsigned int kvm_get_vmid_bits(void)
 229 {
 230         return 8;
 231 }
 232
 233 #endif  /* !__ASSEMBLY__ */
 234
 235 #endif /* __ARM_KVM_MMU_H__ */