arch/powerpc/kvm/e500_mmu_host.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008-2013 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
   3  *
   4  * Author: Yu Liu, yu.liu@freescale.com
   5  *         Scott Wood, scottwood@freescale.com
   6  *         Ashish Kalra, ashish.kalra@freescale.com
   7  *         Varun Sethi, varun.sethi@freescale.com
   8  *         Alexander Graf, agraf@suse.de
   9  *
  10  * Description:
  11  * This file is based on arch/powerpc/kvm/44x_tlb.c,
  12  * by Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>.
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
  16  * published by the Free Software Foundation.
  17  */
  18
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/types.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/string.h>
  23 #include <linux/kvm.h>
  24 #include <linux/kvm_host.h>
  25 #include <linux/highmem.h>
  26 #include <linux/log2.h>
  27 #include <linux/uaccess.h>
  28 #include <linux/sched.h>
  29 #include <linux/rwsem.h>
  30 #include <linux/vmalloc.h>
  31 #include <linux/hugetlb.h>
  32 #include <asm/kvm_ppc.h>
  33
  34 #include "e500.h"
  35 #include "timing.h"
  36 #include "e500_mmu_host.h"
  37
  38 #include "trace_booke.h"
  39
  40 #define to_htlb1_esel(esel) (host_tlb_params[1].entries - (esel) - 1)
  41
  42 static struct kvmppc_e500_tlb_params host_tlb_params[E500_TLB_NUM];
  43
  44 static inline unsigned int tlb1_max_shadow_size(void)
  45 {
  46         /* reserve one entry for magic page */
  47         return host_tlb_params[1].entries - tlbcam_index - 1;
  48 }
  49
  50 static inline u32 e500_shadow_mas3_attrib(u32 mas3, int usermode)
  51 {
  52         /* Mask off reserved bits. */
  53         mas3 &= MAS3_ATTRIB_MASK;
  54
  55 #ifndef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
  56         if (!usermode) {
  57                 /* Guest is in supervisor mode,
  58                  * so we need to translate guest
  59                  * supervisor permissions into user permissions. */
  60                 mas3 &= ~E500_TLB_USER_PERM_MASK;
  61                 mas3 |= (mas3 & E500_TLB_SUPER_PERM_MASK) << 1;
  62         }
  63         mas3 |= E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
  64 #endif
  65         return mas3;
  66 }
  67
  68 /*
  69  * writing shadow tlb entry to host TLB
  70  */
  71 static inline void __write_host_tlbe(struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
  72                                      uint32_t mas0,
  73                                      uint32_t lpid)
  74 {
  75         unsigned long flags;
  76
  77         local_irq_save(flags);
  78         mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
  79         mtspr(SPRN_MAS1, stlbe->mas1);
  80         mtspr(SPRN_MAS2, (unsigned long)stlbe->mas2);
  81         mtspr(SPRN_MAS3, (u32)stlbe->mas7_3);
  82         mtspr(SPRN_MAS7, (u32)(stlbe->mas7_3 >> 32));
  83 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
  84         mtspr(SPRN_MAS8, MAS8_TGS | get_thread_specific_lpid(lpid));
  85 #endif
  86         asm volatile("isync; tlbwe" : : : "memory");
  87
  88 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
  89         /* Must clear mas8 for other host tlbwe's */
  90         mtspr(SPRN_MAS8, 0);
  91         isync();
  92 #endif
  93         local_irq_restore(flags);
  94
  95         trace_kvm_booke206_stlb_write(mas0, stlbe->mas8, stlbe->mas1,
  96                                       stlbe->mas2, stlbe->mas7_3);
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Acquire a mas0 with victim hint, as if we just took a TLB miss.
 101  *
 102  * We don't care about the address we're searching for, other than that it's
 103  * in the right set and is not present in the TLB.  Using a zero PID and a
 104  * userspace address means we don't have to set and then restore MAS5, or
 105  * calculate a proper MAS6 value.
 106  */
 107 static u32 get_host_mas0(unsigned long eaddr)
 108 {
 109         unsigned long flags;
 110         u32 mas0;
 111         u32 mas4;
 112
 113         local_irq_save(flags);
 114         mtspr(SPRN_MAS6, 0);
 115         mas4 = mfspr(SPRN_MAS4);
 116         mtspr(SPRN_MAS4, mas4 & ~MAS4_TLBSEL_MASK);
 117         asm volatile("tlbsx 0, %0" : : "b" (eaddr & ~CONFIG_PAGE_OFFSET));
 118         mas0 = mfspr(SPRN_MAS0);
 119         mtspr(SPRN_MAS4, mas4);
 120         local_irq_restore(flags);
 121
 122         return mas0;
 123 }
 124
 125 /* sesel is for tlb1 only */
 126 static inline void write_host_tlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 127                 int tlbsel, int sesel, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 128 {
 129         u32 mas0;
 130
 131         if (tlbsel == 0) {
 132                 mas0 = get_host_mas0(stlbe->mas2);
 133                 __write_host_tlbe(stlbe, mas0, vcpu_e500->vcpu.kvm->arch.lpid);
 134         } else {
 135                 __write_host_tlbe(stlbe,
 136                                   MAS0_TLBSEL(1) |
 137                                   MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(sesel)),
 138                                   vcpu_e500->vcpu.kvm->arch.lpid);
 139         }
 140 }
 141
 142 /* sesel is for tlb1 only */
 143 static void write_stlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 144                         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 145                         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 146                         int stlbsel, int sesel)
 147 {
 148         int stid;
 149
 150         preempt_disable();
 151         stid = kvmppc_e500_get_tlb_stid(&vcpu_e500->vcpu, gtlbe);
 152
 153         stlbe->mas1 |= MAS1_TID(stid);
 154         write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel, stlbe);
 155         preempt_enable();
 156 }
 157
 158 #ifdef CONFIG_KVM_E500V2
 159 /* XXX should be a hook in the gva2hpa translation */
 160 void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu)
 161 {
 162         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 163         struct kvm_book3e_206_tlb_entry magic;
 164         ulong shared_page = ((ulong)vcpu->arch.shared) & PAGE_MASK;
 165         unsigned int stid;
 166         pfn_t pfn;
 167
 168         pfn = (pfn_t)virt_to_phys((void *)shared_page) >> PAGE_SHIFT;
 169         get_page(pfn_to_page(pfn));
 170
 171         preempt_disable();
 172         stid = kvmppc_e500_get_sid(vcpu_e500, 0, 0, 0, 0);
 173
 174         magic.mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TS | MAS1_TID(stid) |
 175                      MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
 176         magic.mas2 = vcpu->arch.magic_page_ea | MAS2_M;
 177         magic.mas7_3 = ((u64)pfn << PAGE_SHIFT) |
 178                        MAS3_SW | MAS3_SR | MAS3_UW | MAS3_UR;
 179         magic.mas8 = 0;
 180
 181         __write_host_tlbe(&magic, MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(tlbcam_index), 0);
 182         preempt_enable();
 183 }
 184 #endif
 185
 186 void inval_gtlbe_on_host(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int tlbsel,
 187                          int esel)
 188 {
 189         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe =
 190                 get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 191         struct tlbe_ref *ref = &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][esel].ref;
 192
 193         /* Don't bother with unmapped entries */
 194         if (!(ref->flags & E500_TLB_VALID)) {
 195                 WARN(ref->flags & (E500_TLB_BITMAP | E500_TLB_TLB0),
 196                      "%s: flags %x\n", __func__, ref->flags);
 197                 WARN_ON(tlbsel == 1 && vcpu_e500->g2h_tlb1_map[esel]);
 198         }
 199
 200         if (tlbsel == 1 && ref->flags & E500_TLB_BITMAP) {
 201                 u64 tmp = vcpu_e500->g2h_tlb1_map[esel];
 202                 int hw_tlb_indx;
 203                 unsigned long flags;
 204
 205                 local_irq_save(flags);
 206                 while (tmp) {
 207                         hw_tlb_indx = __ilog2_u64(tmp & -tmp);
 208                         mtspr(SPRN_MAS0,
 209                               MAS0_TLBSEL(1) |
 210                               MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(hw_tlb_indx)));
 211                         mtspr(SPRN_MAS1, 0);
 212                         asm volatile("tlbwe");
 213                         vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap[hw_tlb_indx] = 0;
 214                         tmp &= tmp - 1;
 215                 }
 216                 mb();
 217                 vcpu_e500->g2h_tlb1_map[esel] = 0;
 218                 ref->flags &= ~(E500_TLB_BITMAP | E500_TLB_VALID);
 219                 local_irq_restore(flags);
 220         }
 221
 222         if (tlbsel == 1 && ref->flags & E500_TLB_TLB0) {
 223                 /*
 224                  * TLB1 entry is backed by 4k pages. This should happen
 225                  * rarely and is not worth optimizing. Invalidate everything.
 226                  */
 227                 kvmppc_e500_tlbil_all(vcpu_e500);
 228                 ref->flags &= ~(E500_TLB_TLB0 | E500_TLB_VALID);
 229         }
 230
 231         /*
 232          * If TLB entry is still valid then it's a TLB0 entry, and thus
 233          * backed by at most one host tlbe per shadow pid
 234          */
 235         if (ref->flags & E500_TLB_VALID)
 236                 kvmppc_e500_tlbil_one(vcpu_e500, gtlbe);
 237
 238         /* Mark the TLB as not backed by the host anymore */
 239         ref->flags = 0;
 240 }
 241
 242 static inline int tlbe_is_writable(struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe)
 243 {
 244         return tlbe->mas7_3 & (MAS3_SW|MAS3_UW);
 245 }
 246
 247 static inline void kvmppc_e500_ref_setup(struct tlbe_ref *ref,
 248                                          struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 249                                          pfn_t pfn, unsigned int wimg)
 250 {
 251         ref->pfn = pfn;
 252         ref->flags = E500_TLB_VALID;
 253
 254         /* Use guest supplied MAS2_G and MAS2_E */
 255         ref->flags |= (gtlbe->mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK) | wimg;
 256
 257         /* Mark the page accessed */
 258         kvm_set_pfn_accessed(pfn);
 259
 260         if (tlbe_is_writable(gtlbe))
 261                 kvm_set_pfn_dirty(pfn);
 262 }
 263
 264 static inline void kvmppc_e500_ref_release(struct tlbe_ref *ref)
 265 {
 266         if (ref->flags & E500_TLB_VALID) {
 267                 /* FIXME: don't log bogus pfn for TLB1 */
 268                 trace_kvm_booke206_ref_release(ref->pfn, ref->flags);
 269                 ref->flags = 0;
 270         }
 271 }
 272
 273 static void clear_tlb1_bitmap(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 274 {
 275         if (vcpu_e500->g2h_tlb1_map)
 276                 memset(vcpu_e500->g2h_tlb1_map, 0,
 277                        sizeof(u64) * vcpu_e500->gtlb_params[1].entries);
 278         if (vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap)
 279                 memset(vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap, 0,
 280                        sizeof(unsigned int) * host_tlb_params[1].entries);
 281 }
 282
 283 static void clear_tlb_privs(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 284 {
 285         int tlbsel;
 286         int i;
 287
 288         for (tlbsel = 0; tlbsel <= 1; tlbsel++) {
 289                 for (i = 0; i < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries; i++) {
 290                         struct tlbe_ref *ref =
 291                                 &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][i].ref;
 292                         kvmppc_e500_ref_release(ref);
 293                 }
 294         }
 295 }
 296
 297 void kvmppc_core_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu)
 298 {
 299         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 300         kvmppc_e500_tlbil_all(vcpu_e500);
 301         clear_tlb_privs(vcpu_e500);
 302         clear_tlb1_bitmap(vcpu_e500);
 303 }
 304
 305 /* TID must be supplied by the caller */
 306 static void kvmppc_e500_setup_stlbe(
 307         struct kvm_vcpu *vcpu,
 308         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 309         int tsize, struct tlbe_ref *ref, u64 gvaddr,
 310         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 311 {
 312         pfn_t pfn = ref->pfn;
 313         u32 pr = vcpu->arch.shared->msr & MSR_PR;
 314
 315         BUG_ON(!(ref->flags & E500_TLB_VALID));
 316
 317         /* Force IPROT=0 for all guest mappings. */
 318         stlbe->mas1 = MAS1_TSIZE(tsize) | get_tlb_sts(gtlbe) | MAS1_VALID;
 319         stlbe->mas2 = (gvaddr & MAS2_EPN) | (ref->flags & E500_TLB_MAS2_ATTR);
 320         stlbe->mas7_3 = ((u64)pfn << PAGE_SHIFT) |
 321                         e500_shadow_mas3_attrib(gtlbe->mas7_3, pr);
 322 }
 323
 324 static inline int kvmppc_e500_shadow_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 325         u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 326         int tlbsel, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe,
 327         struct tlbe_ref *ref)
 328 {
 329         struct kvm_memory_slot *slot;
 330         unsigned long pfn = 0; /* silence GCC warning */
 331         unsigned long hva;
 332         int pfnmap = 0;
 333         int tsize = BOOK3E_PAGESZ_4K;
 334         int ret = 0;
 335         unsigned long mmu_seq;
 336         struct kvm *kvm = vcpu_e500->vcpu.kvm;
 337         unsigned long tsize_pages = 0;
 338         pte_t *ptep;
 339         unsigned int wimg = 0;
 340         pgd_t *pgdir;
 341
 342         /* used to check for invalidations in progress */
 343         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 344         smp_rmb();
 345
 346         /*
 347          * Translate guest physical to true physical, acquiring
 348          * a page reference if it is normal, non-reserved memory.
 349          *
 350          * gfn_to_memslot() must succeed because otherwise we wouldn't
 351          * have gotten this far.  Eventually we should just pass the slot
 352          * pointer through from the first lookup.
 353          */
 354         slot = gfn_to_memslot(vcpu_e500->vcpu.kvm, gfn);
 355         hva = gfn_to_hva_memslot(slot, gfn);
 356
 357         if (tlbsel == 1) {
 358                 struct vm_area_struct *vma;
 359                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 360
 361                 vma = find_vma(current->mm, hva);
 362                 if (vma && hva >= vma->vm_start &&
 363                     (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
 364                         /*
 365                          * This VMA is a physically contiguous region (e.g.
 366                          * /dev/mem) that bypasses normal Linux page
 367                          * management.  Find the overlap between the
 368                          * vma and the memslot.
 369                          */
 370
 371                         unsigned long start, end;
 372                         unsigned long slot_start, slot_end;
 373
 374                         pfnmap = 1;
 375
 376                         start = vma->vm_pgoff;
 377                         end = start +
 378                               ((vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 379
 380                         pfn = start + ((hva - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 381
 382                         slot_start = pfn - (gfn - slot->base_gfn);
 383                         slot_end = slot_start + slot->npages;
 384
 385                         if (start < slot_start)
 386                                 start = slot_start;
 387                         if (end > slot_end)
 388                                 end = slot_end;
 389
 390                         tsize = (gtlbe->mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >>
 391                                 MAS1_TSIZE_SHIFT;
 392
 393                         /*
 394                          * e500 doesn't implement the lowest tsize bit,
 395                          * or 1K pages.
 396                          */
 397                         tsize = max(BOOK3E_PAGESZ_4K, tsize & ~1);
 398
 399                         /*
 400                          * Now find the largest tsize (up to what the guest
 401                          * requested) that will cover gfn, stay within the
 402                          * range, and for which gfn and pfn are mutually
 403                          * aligned.
 404                          */
 405
 406                         for (; tsize > BOOK3E_PAGESZ_4K; tsize -= 2) {
 407                                 unsigned long gfn_start, gfn_end;
 408                                 tsize_pages = 1 << (tsize - 2);
 409
 410                                 gfn_start = gfn & ~(tsize_pages - 1);
 411                                 gfn_end = gfn_start + tsize_pages;
 412
 413                                 if (gfn_start + pfn - gfn < start)
 414                                         continue;
 415                                 if (gfn_end + pfn - gfn > end)
 416                                         continue;
 417                                 if ((gfn & (tsize_pages - 1)) !=
 418                                     (pfn & (tsize_pages - 1)))
 419                                         continue;
 420
 421                                 gvaddr &= ~((tsize_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
 422                                 pfn &= ~(tsize_pages - 1);
 423                                 break;
 424                         }
 425                 } else if (vma && hva >= vma->vm_start &&
 426                            (vma->vm_flags & VM_HUGETLB)) {
 427                         unsigned long psize = vma_kernel_pagesize(vma);
 428
 429                         tsize = (gtlbe->mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >>
 430                                 MAS1_TSIZE_SHIFT;
 431
 432                         /*
 433                          * Take the largest page size that satisfies both host
 434                          * and guest mapping
 435                          */
 436                         tsize = min(__ilog2(psize) - 10, tsize);
 437
 438                         /*
 439                          * e500 doesn't implement the lowest tsize bit,
 440                          * or 1K pages.
 441                          */
 442                         tsize = max(BOOK3E_PAGESZ_4K, tsize & ~1);
 443                 }
 444
 445                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 446         }
 447
 448         if (likely(!pfnmap)) {
 449                 tsize_pages = 1 << (tsize + 10 - PAGE_SHIFT);
 450                 pfn = gfn_to_pfn_memslot(slot, gfn);
 451                 if (is_error_noslot_pfn(pfn)) {
 452                         if (printk_ratelimit())
 453                                 pr_err("%s: real page not found for gfn %lx\n",
 454                                        __func__, (long)gfn);
 455                         return -EINVAL;
 456                 }
 457
 458                 /* Align guest and physical address to page map boundaries */
 459                 pfn &= ~(tsize_pages - 1);
 460                 gvaddr &= ~((tsize_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
 461         }
 462
 463         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 464         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq)) {
 465                 ret = -EAGAIN;
 466                 goto out;
 467         }
 468
 469
 470         pgdir = vcpu_e500->vcpu.arch.pgdir;
 471         ptep = lookup_linux_ptep(pgdir, hva, &tsize_pages);
 472         if (pte_present(*ptep))
 473                 wimg = (*ptep >> PTE_WIMGE_SHIFT) & MAS2_WIMGE_MASK;
 474         else {
 475                 if (printk_ratelimit())
 476                         pr_err("%s: pte not present: gfn %lx, pfn %lx\n",
 477                                 __func__, (long)gfn, pfn);
 478                 ret = -EINVAL;
 479                 goto out;
 480         }
 481         kvmppc_e500_ref_setup(ref, gtlbe, pfn, wimg);
 482
 483         kvmppc_e500_setup_stlbe(&vcpu_e500->vcpu, gtlbe, tsize,
 484                                 ref, gvaddr, stlbe);
 485
 486         /* Clear i-cache for new pages */
 487         kvmppc_mmu_flush_icache(pfn);
 488
 489 out:
 490         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 491
 492         /* Drop refcount on page, so that mmu notifiers can clear it */
 493         kvm_release_pfn_clean(pfn);
 494
 495         return ret;
 496 }
 497
 498 /* XXX only map the one-one case, for now use TLB0 */
 499 static int kvmppc_e500_tlb0_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int esel,
 500                                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe)
 501 {
 502         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 503         struct tlbe_ref *ref;
 504         int stlbsel = 0;
 505         int sesel = 0;
 506         int r;
 507
 508         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, 0, esel);
 509         ref = &vcpu_e500->gtlb_priv[0][esel].ref;
 510
 511         r = kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
 512                         get_tlb_raddr(gtlbe) >> PAGE_SHIFT,
 513                         gtlbe, 0, stlbe, ref);
 514         if (r)
 515                 return r;
 516
 517         write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, stlbe, stlbsel, sesel);
 518
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 static int kvmppc_e500_tlb1_map_tlb1(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 523                                      struct tlbe_ref *ref,
 524                                      int esel)
 525 {
 526         unsigned int sesel = vcpu_e500->host_tlb1_nv++;
 527
 528         if (unlikely(vcpu_e500->host_tlb1_nv >= tlb1_max_shadow_size()))
 529                 vcpu_e500->host_tlb1_nv = 0;
 530
 531         if (vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap[sesel]) {
 532                 unsigned int idx = vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap[sesel] - 1;
 533                 vcpu_e500->g2h_tlb1_map[idx] &= ~(1ULL << sesel);
 534         }
 535
 536         vcpu_e500->gtlb_priv[1][esel].ref.flags |= E500_TLB_BITMAP;
 537         vcpu_e500->g2h_tlb1_map[esel] |= (u64)1 << sesel;
 538         vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap[sesel] = esel + 1;
 539         WARN_ON(!(ref->flags & E500_TLB_VALID));
 540
 541         return sesel;
 542 }
 543
 544 /* Caller must ensure that the specified guest TLB entry is safe to insert into
 545  * the shadow TLB. */
 546 /* For both one-one and one-to-many */
 547 static int kvmppc_e500_tlb1_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
 548                 u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe,
 549                 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *stlbe, int esel)
 550 {
 551         struct tlbe_ref *ref = &vcpu_e500->gtlb_priv[1][esel].ref;
 552         int sesel;
 553         int r;
 554
 555         r = kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, gvaddr, gfn, gtlbe, 1, stlbe,
 556                                    ref);
 557         if (r)
 558                 return r;
 559
 560         /* Use TLB0 when we can only map a page with 4k */
 561         if (get_tlb_tsize(stlbe) == BOOK3E_PAGESZ_4K) {
 562                 vcpu_e500->gtlb_priv[1][esel].ref.flags |= E500_TLB_TLB0;
 563                 write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, stlbe, 0, 0);
 564                 return 0;
 565         }
 566
 567         /* Otherwise map into TLB1 */
 568         sesel = kvmppc_e500_tlb1_map_tlb1(vcpu_e500, ref, esel);
 569         write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, stlbe, 1, sesel);
 570
 571         return 0;
 572 }
 573
 574 void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 eaddr, gpa_t gpaddr,
 575                     unsigned int index)
 576 {
 577         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 578         struct tlbe_priv *priv;
 579         struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe, stlbe;
 580         int tlbsel = tlbsel_of(index);
 581         int esel = esel_of(index);
 582
 583         gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 584
 585         switch (tlbsel) {
 586         case 0:
 587                 priv = &vcpu_e500->gtlb_priv[tlbsel][esel];
 588
 589                 /* Triggers after clear_tlb_privs or on initial mapping */
 590                 if (!(priv->ref.flags & E500_TLB_VALID)) {
 591                         kvmppc_e500_tlb0_map(vcpu_e500, esel, &stlbe);
 592                 } else {
 593                         kvmppc_e500_setup_stlbe(vcpu, gtlbe, BOOK3E_PAGESZ_4K,
 594                                                 &priv->ref, eaddr, &stlbe);
 595                         write_stlbe(vcpu_e500, gtlbe, &stlbe, 0, 0);
 596                 }
 597                 break;
 598
 599         case 1: {
 600                 gfn_t gfn = gpaddr >> PAGE_SHIFT;
 601                 kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr, gfn, gtlbe, &stlbe,
 602                                      esel);
 603                 break;
 604         }
 605
 606         default:
 607                 BUG();
 608                 break;
 609         }
 610 }
 611
 612 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
 613 int kvmppc_load_last_inst(struct kvm_vcpu *vcpu, enum instruction_type type,
 614                           u32 *instr)
 615 {
 616         gva_t geaddr;
 617         hpa_t addr;
 618         hfn_t pfn;
 619         hva_t eaddr;
 620         u32 mas1, mas2, mas3;
 621         u64 mas7_mas3;
 622         struct page *page;
 623         unsigned int addr_space, psize_shift;
 624         bool pr;
 625         unsigned long flags;
 626
 627         /* Search TLB for guest pc to get the real address */
 628         geaddr = kvmppc_get_pc(vcpu);
 629
 630         addr_space = (vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS) >> MSR_IR_LG;
 631
 632         local_irq_save(flags);
 633         mtspr(SPRN_MAS6, (vcpu->arch.pid << MAS6_SPID_SHIFT) | addr_space);
 634         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(vcpu));
 635         asm volatile("tlbsx 0, %[geaddr]\n" : :
 636                      [geaddr] "r" (geaddr));
 637         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
 638         mtspr(SPRN_MAS8, 0);
 639         mas1 = mfspr(SPRN_MAS1);
 640         mas2 = mfspr(SPRN_MAS2);
 641         mas3 = mfspr(SPRN_MAS3);
 642 #ifdef CONFIG_64BIT
 643         mas7_mas3 = mfspr(SPRN_MAS7_MAS3);
 644 #else
 645         mas7_mas3 = ((u64)mfspr(SPRN_MAS7) << 32) | mas3;
 646 #endif
 647         local_irq_restore(flags);
 648
 649         /*
 650          * If the TLB entry for guest pc was evicted, return to the guest.
 651          * There are high chances to find a valid TLB entry next time.
 652          */
 653         if (!(mas1 & MAS1_VALID))
 654                 return EMULATE_AGAIN;
 655
 656         /*
 657          * Another thread may rewrite the TLB entry in parallel, don't
 658          * execute from the address if the execute permission is not set
 659          */
 660         pr = vcpu->arch.shared->msr & MSR_PR;
 661         if (unlikely((pr && !(mas3 & MAS3_UX)) ||
 662                      (!pr && !(mas3 & MAS3_SX)))) {
 663                 pr_err_ratelimited(
 664                         "%s: Instruction emulation from guest address %08lx without execute permission\n",
 665                         __func__, geaddr);
 666                 return EMULATE_AGAIN;
 667         }
 668
 669         /*
 670          * The real address will be mapped by a cacheable, memory coherent,
 671          * write-back page. Check for mismatches when LRAT is used.
 672          */
 673         if (has_feature(vcpu, VCPU_FTR_MMU_V2) &&
 674             unlikely((mas2 & MAS2_I) || (mas2 & MAS2_W) || !(mas2 & MAS2_M))) {
 675                 pr_err_ratelimited(
 676                         "%s: Instruction emulation from guest address %08lx mismatches storage attributes\n",
 677                         __func__, geaddr);
 678                 return EMULATE_AGAIN;
 679         }
 680
 681         /* Get pfn */
 682         psize_shift = MAS1_GET_TSIZE(mas1) + 10;
 683         addr = (mas7_mas3 & (~0ULL << psize_shift)) |
 684                (geaddr & ((1ULL << psize_shift) - 1ULL));
 685         pfn = addr >> PAGE_SHIFT;
 686
 687         /* Guard against emulation from devices area */
 688         if (unlikely(!page_is_ram(pfn))) {
 689                 pr_err_ratelimited("%s: Instruction emulation from non-RAM host address %08llx is not supported\n",
 690                          __func__, addr);
 691                 return EMULATE_AGAIN;
 692         }
 693
 694         /* Map a page and get guest's instruction */
 695         page = pfn_to_page(pfn);
 696         eaddr = (unsigned long)kmap_atomic(page);
 697         *instr = *(u32 *)(eaddr | (unsigned long)(addr & ~PAGE_MASK));
 698         kunmap_atomic((u32 *)eaddr);
 699
 700         return EMULATE_DONE;
 701 }
 702 #else
 703 int kvmppc_load_last_inst(struct kvm_vcpu *vcpu, enum instruction_type type,
 704                           u32 *instr)
 705 {
 706         return EMULATE_AGAIN;
 707 }
 708 #endif
 709
 710 /************* MMU Notifiers *************/
 711
 712 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva)
 713 {
 714         trace_kvm_unmap_hva(hva);
 715
 716         /*
 717          * Flush all shadow tlb entries everywhere. This is slow, but
 718          * we are 100% sure that we catch the to be unmapped page
 719          */
 720         kvm_flush_remote_tlbs(kvm);
 721
 722         return 0;
 723 }
 724
 725 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end)
 726 {
 727         /* kvm_unmap_hva flushes everything anyways */
 728         kvm_unmap_hva(kvm, start);
 729
 730         return 0;
 731 }
 732
 733 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end)
 734 {
 735         /* XXX could be more clever ;) */
 736         return 0;
 737 }
 738
 739 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva)
 740 {
 741         /* XXX could be more clever ;) */
 742         return 0;
 743 }
 744
 745 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte)
 746 {
 747         /* The page will get remapped properly on its next fault */
 748         kvm_unmap_hva(kvm, hva);
 749 }
 750
 751 /*****************************************/
 752
 753 int e500_mmu_host_init(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 754 {
 755         host_tlb_params[0].entries = mfspr(SPRN_TLB0CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY;
 756         host_tlb_params[1].entries = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY;
 757
 758         /*
 759          * This should never happen on real e500 hardware, but is
 760          * architecturally possible -- e.g. in some weird nested
 761          * virtualization case.
 762          */
 763         if (host_tlb_params[0].entries == 0 ||
 764             host_tlb_params[1].entries == 0) {
 765                 pr_err("%s: need to know host tlb size\n", __func__);
 766                 return -ENODEV;
 767         }
 768
 769         host_tlb_params[0].ways = (mfspr(SPRN_TLB0CFG) & TLBnCFG_ASSOC) >>
 770                                   TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
 771         host_tlb_params[1].ways = host_tlb_params[1].entries;
 772
 773         if (!is_power_of_2(host_tlb_params[0].entries) ||
 774             !is_power_of_2(host_tlb_params[0].ways) ||
 775             host_tlb_params[0].entries < host_tlb_params[0].ways ||
 776             host_tlb_params[0].ways == 0) {
 777                 pr_err("%s: bad tlb0 host config: %u entries %u ways\n",
 778                        __func__, host_tlb_params[0].entries,
 779                        host_tlb_params[0].ways);
 780                 return -ENODEV;
 781         }
 782
 783         host_tlb_params[0].sets =
 784                 host_tlb_params[0].entries / host_tlb_params[0].ways;
 785         host_tlb_params[1].sets = 1;
 786
 787         vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap = kzalloc(sizeof(unsigned int) *
 788                                            host_tlb_params[1].entries,
 789                                            GFP_KERNEL);
 790         if (!vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap)
 791                 return -EINVAL;
 792
 793         return 0;
 794 }
 795
 796 void e500_mmu_host_uninit(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
 797 {
 798         kfree(vcpu_e500->h2g_tlb1_rmap);
 799 }