Merge tag 'iwlwifi-next-for-kalle-2014-12-30' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[cascardo/linux.git] / arch / powerpc / kvm / book3s_xics.c
1 /*
2  * Copyright 2012 Michael Ellerman, IBM Corporation.
3  * Copyright 2012 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corporation.
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
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/kvm_host.h>
12 #include <linux/err.h>
13 #include <linux/gfp.h>
14 #include <linux/anon_inodes.h>
15
16 #include <asm/uaccess.h>
17 #include <asm/kvm_book3s.h>
18 #include <asm/kvm_ppc.h>
19 #include <asm/hvcall.h>
20 #include <asm/xics.h>
21 #include <asm/debug.h>
22 #include <asm/time.h>
23
24 #include <linux/debugfs.h>
25 #include <linux/seq_file.h>
26
27 #include "book3s_xics.h"
28
29 #if 1
30 #define XICS_DBG(fmt...) do { } while (0)
31 #else
32 #define XICS_DBG(fmt...) trace_printk(fmt)
33 #endif
34
35 #define ENABLE_REALMODE true
36 #define DEBUG_REALMODE  false
37
38 /*
39  * LOCKING
40  * =======
41  *
42  * Each ICS has a mutex protecting the information about the IRQ
43  * sources and avoiding simultaneous deliveries if the same interrupt.
44  *
45  * ICP operations are done via a single compare & swap transaction
46  * (most ICP state fits in the union kvmppc_icp_state)
47  */
48
49 /*
50  * TODO
51  * ====
52  *
53  * - To speed up resends, keep a bitmap of "resend" set bits in the
54  *   ICS
55  *
56  * - Speed up server# -> ICP lookup (array ? hash table ?)
57  *
58  * - Make ICS lockless as well, or at least a per-interrupt lock or hashed
59  *   locks array to improve scalability
60  */
61
62 /* -- ICS routines -- */
63
64 static void icp_deliver_irq(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_icp *icp,
65                             u32 new_irq);
66
67 /*
68  * Return value ideally indicates how the interrupt was handled, but no
69  * callers look at it (given that we don't implement KVM_IRQ_LINE_STATUS),
70  * so just return 0.
71  */
72 static int ics_deliver_irq(struct kvmppc_xics *xics, u32 irq, u32 level)
73 {
74         struct ics_irq_state *state;
75         struct kvmppc_ics *ics;
76         u16 src;
77
78         XICS_DBG("ics deliver %#x (level: %d)\n", irq, level);
79
80         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
81         if (!ics) {
82                 XICS_DBG("ics_deliver_irq: IRQ 0x%06x not found !\n", irq);
83                 return -EINVAL;
84         }
85         state = &ics->irq_state[src];
86         if (!state->exists)
87                 return -EINVAL;
88
89         /*
90          * We set state->asserted locklessly. This should be fine as
91          * we are the only setter, thus concurrent access is undefined
92          * to begin with.
93          */
94         if (level == 1 || level == KVM_INTERRUPT_SET_LEVEL)
95                 state->asserted = 1;
96         else if (level == 0 || level == KVM_INTERRUPT_UNSET) {
97                 state->asserted = 0;
98                 return 0;
99         }
100
101         /* Attempt delivery */
102         icp_deliver_irq(xics, NULL, irq);
103
104         return 0;
105 }
106
107 static void ics_check_resend(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_ics *ics,
108                              struct kvmppc_icp *icp)
109 {
110         int i;
111
112         mutex_lock(&ics->lock);
113
114         for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
115                 struct ics_irq_state *state = &ics->irq_state[i];
116
117                 if (!state->resend)
118                         continue;
119
120                 XICS_DBG("resend %#x prio %#x\n", state->number,
121                               state->priority);
122
123                 mutex_unlock(&ics->lock);
124                 icp_deliver_irq(xics, icp, state->number);
125                 mutex_lock(&ics->lock);
126         }
127
128         mutex_unlock(&ics->lock);
129 }
130
131 static bool write_xive(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_ics *ics,
132                        struct ics_irq_state *state,
133                        u32 server, u32 priority, u32 saved_priority)
134 {
135         bool deliver;
136
137         mutex_lock(&ics->lock);
138
139         state->server = server;
140         state->priority = priority;
141         state->saved_priority = saved_priority;
142         deliver = false;
143         if ((state->masked_pending || state->resend) && priority != MASKED) {
144                 state->masked_pending = 0;
145                 deliver = true;
146         }
147
148         mutex_unlock(&ics->lock);
149
150         return deliver;
151 }
152
153 int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server, u32 priority)
154 {
155         struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
156         struct kvmppc_icp *icp;
157         struct kvmppc_ics *ics;
158         struct ics_irq_state *state;
159         u16 src;
160
161         if (!xics)
162                 return -ENODEV;
163
164         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
165         if (!ics)
166                 return -EINVAL;
167         state = &ics->irq_state[src];
168
169         icp = kvmppc_xics_find_server(kvm, server);
170         if (!icp)
171                 return -EINVAL;
172
173         XICS_DBG("set_xive %#x server %#x prio %#x MP:%d RS:%d\n",
174                  irq, server, priority,
175                  state->masked_pending, state->resend);
176
177         if (write_xive(xics, ics, state, server, priority, priority))
178                 icp_deliver_irq(xics, icp, irq);
179
180         return 0;
181 }
182
183 int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server, u32 *priority)
184 {
185         struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
186         struct kvmppc_ics *ics;
187         struct ics_irq_state *state;
188         u16 src;
189
190         if (!xics)
191                 return -ENODEV;
192
193         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
194         if (!ics)
195                 return -EINVAL;
196         state = &ics->irq_state[src];
197
198         mutex_lock(&ics->lock);
199         *server = state->server;
200         *priority = state->priority;
201         mutex_unlock(&ics->lock);
202
203         return 0;
204 }
205
206 int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq)
207 {
208         struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
209         struct kvmppc_icp *icp;
210         struct kvmppc_ics *ics;
211         struct ics_irq_state *state;
212         u16 src;
213
214         if (!xics)
215                 return -ENODEV;
216
217         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
218         if (!ics)
219                 return -EINVAL;
220         state = &ics->irq_state[src];
221
222         icp = kvmppc_xics_find_server(kvm, state->server);
223         if (!icp)
224                 return -EINVAL;
225
226         if (write_xive(xics, ics, state, state->server, state->saved_priority,
227                        state->saved_priority))
228                 icp_deliver_irq(xics, icp, irq);
229
230         return 0;
231 }
232
233 int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq)
234 {
235         struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
236         struct kvmppc_ics *ics;
237         struct ics_irq_state *state;
238         u16 src;
239
240         if (!xics)
241                 return -ENODEV;
242
243         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
244         if (!ics)
245                 return -EINVAL;
246         state = &ics->irq_state[src];
247
248         write_xive(xics, ics, state, state->server, MASKED, state->priority);
249
250         return 0;
251 }
252
253 /* -- ICP routines, including hcalls -- */
254
255 static inline bool icp_try_update(struct kvmppc_icp *icp,
256                                   union kvmppc_icp_state old,
257                                   union kvmppc_icp_state new,
258                                   bool change_self)
259 {
260         bool success;
261
262         /* Calculate new output value */
263         new.out_ee = (new.xisr && (new.pending_pri < new.cppr));
264
265         /* Attempt atomic update */
266         success = cmpxchg64(&icp->state.raw, old.raw, new.raw) == old.raw;
267         if (!success)
268                 goto bail;
269
270         XICS_DBG("UPD [%04x] - C:%02x M:%02x PP: %02x PI:%06x R:%d O:%d\n",
271                  icp->server_num,
272                  old.cppr, old.mfrr, old.pending_pri, old.xisr,
273                  old.need_resend, old.out_ee);
274         XICS_DBG("UPD        - C:%02x M:%02x PP: %02x PI:%06x R:%d O:%d\n",
275                  new.cppr, new.mfrr, new.pending_pri, new.xisr,
276                  new.need_resend, new.out_ee);
277         /*
278          * Check for output state update
279          *
280          * Note that this is racy since another processor could be updating
281          * the state already. This is why we never clear the interrupt output
282          * here, we only ever set it. The clear only happens prior to doing
283          * an update and only by the processor itself. Currently we do it
284          * in Accept (H_XIRR) and Up_Cppr (H_XPPR).
285          *
286          * We also do not try to figure out whether the EE state has changed,
287          * we unconditionally set it if the new state calls for it. The reason
288          * for that is that we opportunistically remove the pending interrupt
289          * flag when raising CPPR, so we need to set it back here if an
290          * interrupt is still pending.
291          */
292         if (new.out_ee) {
293                 kvmppc_book3s_queue_irqprio(icp->vcpu,
294                                             BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL_LEVEL);
295                 if (!change_self)
296                         kvmppc_fast_vcpu_kick(icp->vcpu);
297         }
298  bail:
299         return success;
300 }
301
302 static void icp_check_resend(struct kvmppc_xics *xics,
303                              struct kvmppc_icp *icp)
304 {
305         u32 icsid;
306
307         /* Order this load with the test for need_resend in the caller */
308         smp_rmb();
309         for_each_set_bit(icsid, icp->resend_map, xics->max_icsid + 1) {
310                 struct kvmppc_ics *ics = xics->ics[icsid];
311
312                 if (!test_and_clear_bit(icsid, icp->resend_map))
313                         continue;
314                 if (!ics)
315                         continue;
316                 ics_check_resend(xics, ics, icp);
317         }
318 }
319
320 static bool icp_try_to_deliver(struct kvmppc_icp *icp, u32 irq, u8 priority,
321                                u32 *reject)
322 {
323         union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
324         bool success;
325
326         XICS_DBG("try deliver %#x(P:%#x) to server %#x\n", irq, priority,
327                  icp->server_num);
328
329         do {
330                 old_state = new_state = ACCESS_ONCE(icp->state);
331
332                 *reject = 0;
333
334                 /* See if we can deliver */
335                 success = new_state.cppr > priority &&
336                         new_state.mfrr > priority &&
337                         new_state.pending_pri > priority;
338
339                 /*
340                  * If we can, check for a rejection and perform the
341                  * delivery
342                  */
343                 if (success) {
344                         *reject = new_state.xisr;
345                         new_state.xisr = irq;
346                         new_state.pending_pri = priority;
347                 } else {
348                         /*
349                          * If we failed to deliver we set need_resend
350                          * so a subsequent CPPR state change causes us
351                          * to try a new delivery.
352                          */
353                         new_state.need_resend = true;
354                 }
355
356         } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, false));
357
358         return success;
359 }
360
361 static void icp_deliver_irq(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_icp *icp,
362                             u32 new_irq)
363 {
364         struct ics_irq_state *state;
365         struct kvmppc_ics *ics;
366         u32 reject;
367         u16 src;
368
369         /*
370          * This is used both for initial delivery of an interrupt and
371          * for subsequent rejection.
372          *
373          * Rejection can be racy vs. resends. We have evaluated the
374          * rejection in an atomic ICP transaction which is now complete,
375          * so potentially the ICP can already accept the interrupt again.
376          *
377          * So we need to retry the delivery. Essentially the reject path
378          * boils down to a failed delivery. Always.
379          *
380          * Now the interrupt could also have moved to a different target,
381          * thus we may need to re-do the ICP lookup as well
382          */
383
384  again:
385         /* Get the ICS state and lock it */
386         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, new_irq, &src);
387         if (!ics) {
388                 XICS_DBG("icp_deliver_irq: IRQ 0x%06x not found !\n", new_irq);
389                 return;
390         }
391         state = &ics->irq_state[src];
392
393         /* Get a lock on the ICS */
394         mutex_lock(&ics->lock);
395
396         /* Get our server */
397         if (!icp || state->server != icp->server_num) {
398                 icp = kvmppc_xics_find_server(xics->kvm, state->server);
399                 if (!icp) {
400                         pr_warn("icp_deliver_irq: IRQ 0x%06x server 0x%x not found !\n",
401                                 new_irq, state->server);
402                         goto out;
403                 }
404         }
405
406         /* Clear the resend bit of that interrupt */
407         state->resend = 0;
408
409         /*
410          * If masked, bail out
411          *
412          * Note: PAPR doesn't mention anything about masked pending
413          * when doing a resend, only when doing a delivery.
414          *
415          * However that would have the effect of losing a masked
416          * interrupt that was rejected and isn't consistent with
417          * the whole masked_pending business which is about not
418          * losing interrupts that occur while masked.
419          *
420          * I don't differenciate normal deliveries and resends, this
421          * implementation will differ from PAPR and not lose such
422          * interrupts.
423          */
424         if (state->priority == MASKED) {
425                 XICS_DBG("irq %#x masked pending\n", new_irq);
426                 state->masked_pending = 1;
427                 goto out;
428         }
429
430         /*
431          * Try the delivery, this will set the need_resend flag
432          * in the ICP as part of the atomic transaction if the
433          * delivery is not possible.
434          *
435          * Note that if successful, the new delivery might have itself
436          * rejected an interrupt that was "delivered" before we took the
437          * icp mutex.
438          *
439          * In this case we do the whole sequence all over again for the
440          * new guy. We cannot assume that the rejected interrupt is less
441          * favored than the new one, and thus doesn't need to be delivered,
442          * because by the time we exit icp_try_to_deliver() the target
443          * processor may well have alrady consumed & completed it, and thus
444          * the rejected interrupt might actually be already acceptable.
445          */
446         if (icp_try_to_deliver(icp, new_irq, state->priority, &reject)) {
447                 /*
448                  * Delivery was successful, did we reject somebody else ?
449                  */
450                 if (reject && reject != XICS_IPI) {
451                         mutex_unlock(&ics->lock);
452                         new_irq = reject;
453                         goto again;
454                 }
455         } else {
456                 /*
457                  * We failed to deliver the interrupt we need to set the
458                  * resend map bit and mark the ICS state as needing a resend
459                  */
460                 set_bit(ics->icsid, icp->resend_map);
461                 state->resend = 1;
462
463                 /*
464                  * If the need_resend flag got cleared in the ICP some time
465                  * between icp_try_to_deliver() atomic update and now, then
466                  * we know it might have missed the resend_map bit. So we
467                  * retry
468                  */
469                 smp_mb();
470                 if (!icp->state.need_resend) {
471                         mutex_unlock(&ics->lock);
472                         goto again;
473                 }
474         }
475  out:
476         mutex_unlock(&ics->lock);
477 }
478
479 static void icp_down_cppr(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_icp *icp,
480                           u8 new_cppr)
481 {
482         union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
483         bool resend;
484
485         /*
486          * This handles several related states in one operation:
487          *
488          * ICP State: Down_CPPR
489          *
490          * Load CPPR with new value and if the XISR is 0
491          * then check for resends:
492          *
493          * ICP State: Resend
494          *
495          * If MFRR is more favored than CPPR, check for IPIs
496          * and notify ICS of a potential resend. This is done
497          * asynchronously (when used in real mode, we will have
498          * to exit here).
499          *
500          * We do not handle the complete Check_IPI as documented
501          * here. In the PAPR, this state will be used for both
502          * Set_MFRR and Down_CPPR. However, we know that we aren't
503          * changing the MFRR state here so we don't need to handle
504          * the case of an MFRR causing a reject of a pending irq,
505          * this will have been handled when the MFRR was set in the
506          * first place.
507          *
508          * Thus we don't have to handle rejects, only resends.
509          *
510          * When implementing real mode for HV KVM, resend will lead to
511          * a H_TOO_HARD return and the whole transaction will be handled
512          * in virtual mode.
513          */
514         do {
515                 old_state = new_state = ACCESS_ONCE(icp->state);
516
517                 /* Down_CPPR */
518                 new_state.cppr = new_cppr;
519
520                 /*
521                  * Cut down Resend / Check_IPI / IPI
522                  *
523                  * The logic is that we cannot have a pending interrupt
524                  * trumped by an IPI at this point (see above), so we
525                  * know that either the pending interrupt is already an
526                  * IPI (in which case we don't care to override it) or
527                  * it's either more favored than us or non existent
528                  */
529                 if (new_state.mfrr < new_cppr &&
530                     new_state.mfrr <= new_state.pending_pri) {
531                         WARN_ON(new_state.xisr != XICS_IPI &&
532                                 new_state.xisr != 0);
533                         new_state.pending_pri = new_state.mfrr;
534                         new_state.xisr = XICS_IPI;
535                 }
536
537                 /* Latch/clear resend bit */
538                 resend = new_state.need_resend;
539                 new_state.need_resend = 0;
540
541         } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, true));
542
543         /*
544          * Now handle resend checks. Those are asynchronous to the ICP
545          * state update in HW (ie bus transactions) so we can handle them
546          * separately here too
547          */
548         if (resend)
549                 icp_check_resend(xics, icp);
550 }
551
552 static noinline unsigned long kvmppc_h_xirr(struct kvm_vcpu *vcpu)
553 {
554         union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
555         struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
556         u32 xirr;
557
558         /* First, remove EE from the processor */
559         kvmppc_book3s_dequeue_irqprio(icp->vcpu,
560                                       BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL_LEVEL);
561
562         /*
563          * ICP State: Accept_Interrupt
564          *
565          * Return the pending interrupt (if any) along with the
566          * current CPPR, then clear the XISR & set CPPR to the
567          * pending priority
568          */
569         do {
570                 old_state = new_state = ACCESS_ONCE(icp->state);
571
572                 xirr = old_state.xisr | (((u32)old_state.cppr) << 24);
573                 if (!old_state.xisr)
574                         break;
575                 new_state.cppr = new_state.pending_pri;
576                 new_state.pending_pri = 0xff;
577                 new_state.xisr = 0;
578
579         } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, true));
580
581         XICS_DBG("h_xirr vcpu %d xirr %#x\n", vcpu->vcpu_id, xirr);
582
583         return xirr;
584 }
585
586 static noinline int kvmppc_h_ipi(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server,
587                                  unsigned long mfrr)
588 {
589         union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
590         struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
591         struct kvmppc_icp *icp;
592         u32 reject;
593         bool resend;
594         bool local;
595
596         XICS_DBG("h_ipi vcpu %d to server %lu mfrr %#lx\n",
597                  vcpu->vcpu_id, server, mfrr);
598
599         icp = vcpu->arch.icp;
600         local = icp->server_num == server;
601         if (!local) {
602                 icp = kvmppc_xics_find_server(vcpu->kvm, server);
603                 if (!icp)
604                         return H_PARAMETER;
605         }
606
607         /*
608          * ICP state: Set_MFRR
609          *
610          * If the CPPR is more favored than the new MFRR, then
611          * nothing needs to be rejected as there can be no XISR to
612          * reject.  If the MFRR is being made less favored then
613          * there might be a previously-rejected interrupt needing
614          * to be resent.
615          *
616          * ICP state: Check_IPI
617          *
618          * If the CPPR is less favored, then we might be replacing
619          * an interrupt, and thus need to possibly reject it.
620          *
621          * ICP State: IPI
622          *
623          * Besides rejecting any pending interrupts, we also
624          * update XISR and pending_pri to mark IPI as pending.
625          *
626          * PAPR does not describe this state, but if the MFRR is being
627          * made less favored than its earlier value, there might be
628          * a previously-rejected interrupt needing to be resent.
629          * Ideally, we would want to resend only if
630          *      prio(pending_interrupt) < mfrr &&
631          *      prio(pending_interrupt) < cppr
632          * where pending interrupt is the one that was rejected. But
633          * we don't have that state, so we simply trigger a resend
634          * whenever the MFRR is made less favored.
635          */
636         do {
637                 old_state = new_state = ACCESS_ONCE(icp->state);
638
639                 /* Set_MFRR */
640                 new_state.mfrr = mfrr;
641
642                 /* Check_IPI */
643                 reject = 0;
644                 resend = false;
645                 if (mfrr < new_state.cppr) {
646                         /* Reject a pending interrupt if not an IPI */
647                         if (mfrr <= new_state.pending_pri) {
648                                 reject = new_state.xisr;
649                                 new_state.pending_pri = mfrr;
650                                 new_state.xisr = XICS_IPI;
651                         }
652                 }
653
654                 if (mfrr > old_state.mfrr) {
655                         resend = new_state.need_resend;
656                         new_state.need_resend = 0;
657                 }
658         } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, local));
659
660         /* Handle reject */
661         if (reject && reject != XICS_IPI)
662                 icp_deliver_irq(xics, icp, reject);
663
664         /* Handle resend */
665         if (resend)
666                 icp_check_resend(xics, icp);
667
668         return H_SUCCESS;
669 }
670
671 static int kvmppc_h_ipoll(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server)
672 {
673         union kvmppc_icp_state state;
674         struct kvmppc_icp *icp;
675
676         icp = vcpu->arch.icp;
677         if (icp->server_num != server) {
678                 icp = kvmppc_xics_find_server(vcpu->kvm, server);
679                 if (!icp)
680                         return H_PARAMETER;
681         }
682         state = ACCESS_ONCE(icp->state);
683         kvmppc_set_gpr(vcpu, 4, ((u32)state.cppr << 24) | state.xisr);
684         kvmppc_set_gpr(vcpu, 5, state.mfrr);
685         return H_SUCCESS;
686 }
687
688 static noinline void kvmppc_h_cppr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cppr)
689 {
690         union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
691         struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
692         struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
693         u32 reject;
694
695         XICS_DBG("h_cppr vcpu %d cppr %#lx\n", vcpu->vcpu_id, cppr);
696
697         /*
698          * ICP State: Set_CPPR
699          *
700          * We can safely compare the new value with the current
701          * value outside of the transaction as the CPPR is only
702          * ever changed by the processor on itself
703          */
704         if (cppr > icp->state.cppr)
705                 icp_down_cppr(xics, icp, cppr);
706         else if (cppr == icp->state.cppr)
707                 return;
708
709         /*
710          * ICP State: Up_CPPR
711          *
712          * The processor is raising its priority, this can result
713          * in a rejection of a pending interrupt:
714          *
715          * ICP State: Reject_Current
716          *
717          * We can remove EE from the current processor, the update
718          * transaction will set it again if needed
719          */
720         kvmppc_book3s_dequeue_irqprio(icp->vcpu,
721                                       BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL_LEVEL);
722
723         do {
724                 old_state = new_state = ACCESS_ONCE(icp->state);
725
726                 reject = 0;
727                 new_state.cppr = cppr;
728
729                 if (cppr <= new_state.pending_pri) {
730                         reject = new_state.xisr;
731                         new_state.xisr = 0;
732                         new_state.pending_pri = 0xff;
733                 }
734
735         } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, true));
736
737         /*
738          * Check for rejects. They are handled by doing a new delivery
739          * attempt (see comments in icp_deliver_irq).
740          */
741         if (reject && reject != XICS_IPI)
742                 icp_deliver_irq(xics, icp, reject);
743 }
744
745 static noinline int kvmppc_h_eoi(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long xirr)
746 {
747         struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
748         struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
749         struct kvmppc_ics *ics;
750         struct ics_irq_state *state;
751         u32 irq = xirr & 0x00ffffff;
752         u16 src;
753
754         XICS_DBG("h_eoi vcpu %d eoi %#lx\n", vcpu->vcpu_id, xirr);
755
756         /*
757          * ICP State: EOI
758          *
759          * Note: If EOI is incorrectly used by SW to lower the CPPR
760          * value (ie more favored), we do not check for rejection of
761          * a pending interrupt, this is a SW error and PAPR sepcifies
762          * that we don't have to deal with it.
763          *
764          * The sending of an EOI to the ICS is handled after the
765          * CPPR update
766          *
767          * ICP State: Down_CPPR which we handle
768          * in a separate function as it's shared with H_CPPR.
769          */
770         icp_down_cppr(xics, icp, xirr >> 24);
771
772         /* IPIs have no EOI */
773         if (irq == XICS_IPI)
774                 return H_SUCCESS;
775         /*
776          * EOI handling: If the interrupt is still asserted, we need to
777          * resend it. We can take a lockless "peek" at the ICS state here.
778          *
779          * "Message" interrupts will never have "asserted" set
780          */
781         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
782         if (!ics) {
783                 XICS_DBG("h_eoi: IRQ 0x%06x not found !\n", irq);
784                 return H_PARAMETER;
785         }
786         state = &ics->irq_state[src];
787
788         /* Still asserted, resend it */
789         if (state->asserted)
790                 icp_deliver_irq(xics, icp, irq);
791
792         kvm_notify_acked_irq(vcpu->kvm, 0, irq);
793
794         return H_SUCCESS;
795 }
796
797 static noinline int kvmppc_xics_rm_complete(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 hcall)
798 {
799         struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
800         struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
801
802         XICS_DBG("XICS_RM: H_%x completing, act: %x state: %lx tgt: %p\n",
803                  hcall, icp->rm_action, icp->rm_dbgstate.raw, icp->rm_dbgtgt);
804
805         if (icp->rm_action & XICS_RM_KICK_VCPU)
806                 kvmppc_fast_vcpu_kick(icp->rm_kick_target);
807         if (icp->rm_action & XICS_RM_CHECK_RESEND)
808                 icp_check_resend(xics, icp->rm_resend_icp);
809         if (icp->rm_action & XICS_RM_REJECT)
810                 icp_deliver_irq(xics, icp, icp->rm_reject);
811         if (icp->rm_action & XICS_RM_NOTIFY_EOI)
812                 kvm_notify_acked_irq(vcpu->kvm, 0, icp->rm_eoied_irq);
813
814         icp->rm_action = 0;
815
816         return H_SUCCESS;
817 }
818
819 int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 req)
820 {
821         struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
822         unsigned long res;
823         int rc = H_SUCCESS;
824
825         /* Check if we have an ICP */
826         if (!xics || !vcpu->arch.icp)
827                 return H_HARDWARE;
828
829         /* These requests don't have real-mode implementations at present */
830         switch (req) {
831         case H_XIRR_X:
832                 res = kvmppc_h_xirr(vcpu);
833                 kvmppc_set_gpr(vcpu, 4, res);
834                 kvmppc_set_gpr(vcpu, 5, get_tb());
835                 return rc;
836         case H_IPOLL:
837                 rc = kvmppc_h_ipoll(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4));
838                 return rc;
839         }
840
841         /* Check for real mode returning too hard */
842         if (xics->real_mode && is_kvmppc_hv_enabled(vcpu->kvm))
843                 return kvmppc_xics_rm_complete(vcpu, req);
844
845         switch (req) {
846         case H_XIRR:
847                 res = kvmppc_h_xirr(vcpu);
848                 kvmppc_set_gpr(vcpu, 4, res);
849                 break;
850         case H_CPPR:
851                 kvmppc_h_cppr(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4));
852                 break;
853         case H_EOI:
854                 rc = kvmppc_h_eoi(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4));
855                 break;
856         case H_IPI:
857                 rc = kvmppc_h_ipi(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4),
858                                   kvmppc_get_gpr(vcpu, 5));
859                 break;
860         }
861
862         return rc;
863 }
864 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xics_hcall);
865
866
867 /* -- Initialisation code etc. -- */
868
869 static int xics_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
870 {
871         struct kvmppc_xics *xics = m->private;
872         struct kvm *kvm = xics->kvm;
873         struct kvm_vcpu *vcpu;
874         int icsid, i;
875
876         if (!kvm)
877                 return 0;
878
879         seq_printf(m, "=========\nICP state\n=========\n");
880
881         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
882                 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
883                 union kvmppc_icp_state state;
884
885                 if (!icp)
886                         continue;
887
888                 state.raw = ACCESS_ONCE(icp->state.raw);
889                 seq_printf(m, "cpu server %#lx XIRR:%#x PPRI:%#x CPPR:%#x MFRR:%#x OUT:%d NR:%d\n",
890                            icp->server_num, state.xisr,
891                            state.pending_pri, state.cppr, state.mfrr,
892                            state.out_ee, state.need_resend);
893         }
894
895         for (icsid = 0; icsid <= KVMPPC_XICS_MAX_ICS_ID; icsid++) {
896                 struct kvmppc_ics *ics = xics->ics[icsid];
897
898                 if (!ics)
899                         continue;
900
901                 seq_printf(m, "=========\nICS state for ICS 0x%x\n=========\n",
902                            icsid);
903
904                 mutex_lock(&ics->lock);
905
906                 for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
907                         struct ics_irq_state *irq = &ics->irq_state[i];
908
909                         seq_printf(m, "irq 0x%06x: server %#x prio %#x save prio %#x asserted %d resend %d masked pending %d\n",
910                                    irq->number, irq->server, irq->priority,
911                                    irq->saved_priority, irq->asserted,
912                                    irq->resend, irq->masked_pending);
913
914                 }
915                 mutex_unlock(&ics->lock);
916         }
917         return 0;
918 }
919
920 static int xics_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
921 {
922         return single_open(file, xics_debug_show, inode->i_private);
923 }
924
925 static const struct file_operations xics_debug_fops = {
926         .open = xics_debug_open,
927         .read = seq_read,
928         .llseek = seq_lseek,
929         .release = single_release,
930 };
931
932 static void xics_debugfs_init(struct kvmppc_xics *xics)
933 {
934         char *name;
935
936         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "kvm-xics-%p", xics);
937         if (!name) {
938                 pr_err("%s: no memory for name\n", __func__);
939                 return;
940         }
941
942         xics->dentry = debugfs_create_file(name, S_IRUGO, powerpc_debugfs_root,
943                                            xics, &xics_debug_fops);
944
945         pr_debug("%s: created %s\n", __func__, name);
946         kfree(name);
947 }
948
949 static struct kvmppc_ics *kvmppc_xics_create_ics(struct kvm *kvm,
950                                         struct kvmppc_xics *xics, int irq)
951 {
952         struct kvmppc_ics *ics;
953         int i, icsid;
954
955         icsid = irq >> KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT;
956
957         mutex_lock(&kvm->lock);
958
959         /* ICS already exists - somebody else got here first */
960         if (xics->ics[icsid])
961                 goto out;
962
963         /* Create the ICS */
964         ics = kzalloc(sizeof(struct kvmppc_ics), GFP_KERNEL);
965         if (!ics)
966                 goto out;
967
968         mutex_init(&ics->lock);
969         ics->icsid = icsid;
970
971         for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
972                 ics->irq_state[i].number = (icsid << KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT) | i;
973                 ics->irq_state[i].priority = MASKED;
974                 ics->irq_state[i].saved_priority = MASKED;
975         }
976         smp_wmb();
977         xics->ics[icsid] = ics;
978
979         if (icsid > xics->max_icsid)
980                 xics->max_icsid = icsid;
981
982  out:
983         mutex_unlock(&kvm->lock);
984         return xics->ics[icsid];
985 }
986
987 int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server_num)
988 {
989         struct kvmppc_icp *icp;
990
991         if (!vcpu->kvm->arch.xics)
992                 return -ENODEV;
993
994         if (kvmppc_xics_find_server(vcpu->kvm, server_num))
995                 return -EEXIST;
996
997         icp = kzalloc(sizeof(struct kvmppc_icp), GFP_KERNEL);
998         if (!icp)
999                 return -ENOMEM;
1000
1001         icp->vcpu = vcpu;
1002         icp->server_num = server_num;
1003         icp->state.mfrr = MASKED;
1004         icp->state.pending_pri = MASKED;
1005         vcpu->arch.icp = icp;
1006
1007         XICS_DBG("created server for vcpu %d\n", vcpu->vcpu_id);
1008
1009         return 0;
1010 }
1011
1012 u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu)
1013 {
1014         struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
1015         union kvmppc_icp_state state;
1016
1017         if (!icp)
1018                 return 0;
1019         state = icp->state;
1020         return ((u64)state.cppr << KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT) |
1021                 ((u64)state.xisr << KVM_REG_PPC_ICP_XISR_SHIFT) |
1022                 ((u64)state.mfrr << KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT) |
1023                 ((u64)state.pending_pri << KVM_REG_PPC_ICP_PPRI_SHIFT);
1024 }
1025
1026 int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval)
1027 {
1028         struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
1029         struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
1030         union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
1031         struct kvmppc_ics *ics;
1032         u8 cppr, mfrr, pending_pri;
1033         u32 xisr;
1034         u16 src;
1035         bool resend;
1036
1037         if (!icp || !xics)
1038                 return -ENOENT;
1039
1040         cppr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT;
1041         xisr = (icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_XISR_SHIFT) &
1042                 KVM_REG_PPC_ICP_XISR_MASK;
1043         mfrr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT;
1044         pending_pri = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_PPRI_SHIFT;
1045
1046         /* Require the new state to be internally consistent */
1047         if (xisr == 0) {
1048                 if (pending_pri != 0xff)
1049                         return -EINVAL;
1050         } else if (xisr == XICS_IPI) {
1051                 if (pending_pri != mfrr || pending_pri >= cppr)
1052                         return -EINVAL;
1053         } else {
1054                 if (pending_pri >= mfrr || pending_pri >= cppr)
1055                         return -EINVAL;
1056                 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, xisr, &src);
1057                 if (!ics)
1058                         return -EINVAL;
1059         }
1060
1061         new_state.raw = 0;
1062         new_state.cppr = cppr;
1063         new_state.xisr = xisr;
1064         new_state.mfrr = mfrr;
1065         new_state.pending_pri = pending_pri;
1066
1067         /*
1068          * Deassert the CPU interrupt request.
1069          * icp_try_update will reassert it if necessary.
1070          */
1071         kvmppc_book3s_dequeue_irqprio(icp->vcpu,
1072                                       BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL_LEVEL);
1073
1074         /*
1075          * Note that if we displace an interrupt from old_state.xisr,
1076          * we don't mark it as rejected.  We expect userspace to set
1077          * the state of the interrupt sources to be consistent with
1078          * the ICP states (either before or afterwards, which doesn't
1079          * matter).  We do handle resends due to CPPR becoming less
1080          * favoured because that is necessary to end up with a
1081          * consistent state in the situation where userspace restores
1082          * the ICS states before the ICP states.
1083          */
1084         do {
1085                 old_state = ACCESS_ONCE(icp->state);
1086
1087                 if (new_state.mfrr <= old_state.mfrr) {
1088                         resend = false;
1089                         new_state.need_resend = old_state.need_resend;
1090                 } else {
1091                         resend = old_state.need_resend;
1092                         new_state.need_resend = 0;
1093                 }
1094         } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, false));
1095
1096         if (resend)
1097                 icp_check_resend(xics, icp);
1098
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 static int xics_get_source(struct kvmppc_xics *xics, long irq, u64 addr)
1103 {
1104         int ret;
1105         struct kvmppc_ics *ics;
1106         struct ics_irq_state *irqp;
1107         u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
1108         u16 idx;
1109         u64 val, prio;
1110
1111         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &idx);
1112         if (!ics)
1113                 return -ENOENT;
1114
1115         irqp = &ics->irq_state[idx];
1116         mutex_lock(&ics->lock);
1117         ret = -ENOENT;
1118         if (irqp->exists) {
1119                 val = irqp->server;
1120                 prio = irqp->priority;
1121                 if (prio == MASKED) {
1122                         val |= KVM_XICS_MASKED;
1123                         prio = irqp->saved_priority;
1124                 }
1125                 val |= prio << KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
1126                 if (irqp->asserted)
1127                         val |= KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE | KVM_XICS_PENDING;
1128                 else if (irqp->masked_pending || irqp->resend)
1129                         val |= KVM_XICS_PENDING;
1130                 ret = 0;
1131         }
1132         mutex_unlock(&ics->lock);
1133
1134         if (!ret && put_user(val, ubufp))
1135                 ret = -EFAULT;
1136
1137         return ret;
1138 }
1139
1140 static int xics_set_source(struct kvmppc_xics *xics, long irq, u64 addr)
1141 {
1142         struct kvmppc_ics *ics;
1143         struct ics_irq_state *irqp;
1144         u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
1145         u16 idx;
1146         u64 val;
1147         u8 prio;
1148         u32 server;
1149
1150         if (irq < KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ || irq >= KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
1151                 return -ENOENT;
1152
1153         ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &idx);
1154         if (!ics) {
1155                 ics = kvmppc_xics_create_ics(xics->kvm, xics, irq);
1156                 if (!ics)
1157                         return -ENOMEM;
1158         }
1159         irqp = &ics->irq_state[idx];
1160         if (get_user(val, ubufp))
1161                 return -EFAULT;
1162
1163         server = val & KVM_XICS_DESTINATION_MASK;
1164         prio = val >> KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
1165         if (prio != MASKED &&
1166             kvmppc_xics_find_server(xics->kvm, server) == NULL)
1167                 return -EINVAL;
1168
1169         mutex_lock(&ics->lock);
1170         irqp->server = server;
1171         irqp->saved_priority = prio;
1172         if (val & KVM_XICS_MASKED)
1173                 prio = MASKED;
1174         irqp->priority = prio;
1175         irqp->resend = 0;
1176         irqp->masked_pending = 0;
1177         irqp->asserted = 0;
1178         if ((val & KVM_XICS_PENDING) && (val & KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE))
1179                 irqp->asserted = 1;
1180         irqp->exists = 1;
1181         mutex_unlock(&ics->lock);
1182
1183         if (val & KVM_XICS_PENDING)
1184                 icp_deliver_irq(xics, NULL, irqp->number);
1185
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1190                 bool line_status)
1191 {
1192         struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
1193
1194         return ics_deliver_irq(xics, irq, level);
1195 }
1196
1197 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1198                 int irq_source_id, int level, bool line_status)
1199 {
1200         if (!level)
1201                 return -1;
1202         return kvm_set_irq(kvm, irq_source_id, irq_entry->gsi,
1203                            level, line_status);
1204 }
1205
1206 static int xics_set_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1207 {
1208         struct kvmppc_xics *xics = dev->private;
1209
1210         switch (attr->group) {
1211         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1212                 return xics_set_source(xics, attr->attr, attr->addr);
1213         }
1214         return -ENXIO;
1215 }
1216
1217 static int xics_get_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1218 {
1219         struct kvmppc_xics *xics = dev->private;
1220
1221         switch (attr->group) {
1222         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1223                 return xics_get_source(xics, attr->attr, attr->addr);
1224         }
1225         return -ENXIO;
1226 }
1227
1228 static int xics_has_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1229 {
1230         switch (attr->group) {
1231         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1232                 if (attr->attr >= KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ &&
1233                     attr->attr < KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
1234                         return 0;
1235                 break;
1236         }
1237         return -ENXIO;
1238 }
1239
1240 static void kvmppc_xics_free(struct kvm_device *dev)
1241 {
1242         struct kvmppc_xics *xics = dev->private;
1243         int i;
1244         struct kvm *kvm = xics->kvm;
1245
1246         debugfs_remove(xics->dentry);
1247
1248         if (kvm)
1249                 kvm->arch.xics = NULL;
1250
1251         for (i = 0; i <= xics->max_icsid; i++)
1252                 kfree(xics->ics[i]);
1253         kfree(xics);
1254         kfree(dev);
1255 }
1256
1257 static int kvmppc_xics_create(struct kvm_device *dev, u32 type)
1258 {
1259         struct kvmppc_xics *xics;
1260         struct kvm *kvm = dev->kvm;
1261         int ret = 0;
1262
1263         xics = kzalloc(sizeof(*xics), GFP_KERNEL);
1264         if (!xics)
1265                 return -ENOMEM;
1266
1267         dev->private = xics;
1268         xics->dev = dev;
1269         xics->kvm = kvm;
1270
1271         /* Already there ? */
1272         mutex_lock(&kvm->lock);
1273         if (kvm->arch.xics)
1274                 ret = -EEXIST;
1275         else
1276                 kvm->arch.xics = xics;
1277         mutex_unlock(&kvm->lock);
1278
1279         if (ret) {
1280                 kfree(xics);
1281                 return ret;
1282         }
1283
1284         xics_debugfs_init(xics);
1285
1286 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
1287         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206)) {
1288                 /* Enable real mode support */
1289                 xics->real_mode = ENABLE_REALMODE;
1290                 xics->real_mode_dbg = DEBUG_REALMODE;
1291         }
1292 #endif /* CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE */
1293
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 struct kvm_device_ops kvm_xics_ops = {
1298         .name = "kvm-xics",
1299         .create = kvmppc_xics_create,
1300         .destroy = kvmppc_xics_free,
1301         .set_attr = xics_set_attr,
1302         .get_attr = xics_get_attr,
1303         .has_attr = xics_has_attr,
1304 };
1305
1306 int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
1307                              u32 xcpu)
1308 {
1309         struct kvmppc_xics *xics = dev->private;
1310         int r = -EBUSY;
1311
1312         if (dev->ops != &kvm_xics_ops)
1313                 return -EPERM;
1314         if (xics->kvm != vcpu->kvm)
1315                 return -EPERM;
1316         if (vcpu->arch.irq_type)
1317                 return -EBUSY;
1318
1319         r = kvmppc_xics_create_icp(vcpu, xcpu);
1320         if (!r)
1321                 vcpu->arch.irq_type = KVMPPC_IRQ_XICS;
1322
1323         return r;
1324 }
1325
1326 void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu)
1327 {
1328         if (!vcpu->arch.icp)
1329                 return;
1330         kfree(vcpu->arch.icp);
1331         vcpu->arch.icp = NULL;
1332         vcpu->arch.irq_type = KVMPPC_IRQ_DEFAULT;
1333 }
1334
1335 static int xics_set_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1336                         struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
1337                         bool line_status)
1338 {
1339         return kvm_set_irq(kvm, irq_source_id, e->gsi, level, line_status);
1340 }
1341
1342 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1343                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi)
1344 {
1345         entries->gsi = gsi;
1346         entries->type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1347         entries->set = xics_set_irq;
1348         entries->irqchip.irqchip = 0;
1349         entries->irqchip.pin = gsi;
1350         return 1;
1351 }
1352
1353 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin)
1354 {
1355         return pin;
1356 }