arch/arm64/kvm/hyp/tlb.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 - ARM Ltd
   3  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.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, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <linux/irqflags.h>
  19
  20 #include <asm/kvm_hyp.h>
  21 #include <asm/tlbflush.h>
  22
  23 static void __hyp_text __tlb_switch_to_guest_vhe(struct kvm *kvm,
  24                                                  unsigned long *flags)
  25 {
  26         u64 val;
  27
  28         local_irq_save(*flags);
  29
  30         /*
  31          * With VHE enabled, we have HCR_EL2.{E2H,TGE} = {1,1}, and
  32          * most TLB operations target EL2/EL0. In order to affect the
  33          * guest TLBs (EL1/EL0), we need to change one of these two
  34          * bits. Changing E2H is impossible (goodbye TTBR1_EL2), so
  35          * let's flip TGE before executing the TLB operation.
  36          */
  37         write_sysreg(kvm->arch.vttbr, vttbr_el2);
  38         val = read_sysreg(hcr_el2);
  39         val &= ~HCR_TGE;
  40         write_sysreg(val, hcr_el2);
  41         isb();
  42 }
  43
  44 static void __hyp_text __tlb_switch_to_guest_nvhe(struct kvm *kvm,
  45                                                   unsigned long *flags)
  46 {
  47         write_sysreg(kvm->arch.vttbr, vttbr_el2);
  48         isb();
  49 }
  50
  51 static hyp_alternate_select(__tlb_switch_to_guest,
  52                             __tlb_switch_to_guest_nvhe,
  53                             __tlb_switch_to_guest_vhe,
  54                             ARM64_HAS_VIRT_HOST_EXTN);
  55
  56 static void __hyp_text __tlb_switch_to_host_vhe(struct kvm *kvm,
  57                                                 unsigned long flags)
  58 {
  59         /*
  60          * We're done with the TLB operation, let's restore the host's
  61          * view of HCR_EL2.
  62          */
  63         write_sysreg(0, vttbr_el2);
  64         write_sysreg(HCR_HOST_VHE_FLAGS, hcr_el2);
  65         isb();
  66         local_irq_restore(flags);
  67 }
  68
  69 static void __hyp_text __tlb_switch_to_host_nvhe(struct kvm *kvm,
  70                                                  unsigned long flags)
  71 {
  72         write_sysreg(0, vttbr_el2);
  73 }
  74
  75 static hyp_alternate_select(__tlb_switch_to_host,
  76                             __tlb_switch_to_host_nvhe,
  77                             __tlb_switch_to_host_vhe,
  78                             ARM64_HAS_VIRT_HOST_EXTN);
  79
  80 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_vmid_ipa(struct kvm *kvm, phys_addr_t ipa)
  81 {
  82         unsigned long flags;
  83
  84         dsb(ishst);
  85
  86         /* Switch to requested VMID */
  87         kvm = kern_hyp_va(kvm);
  88         __tlb_switch_to_guest()(kvm, &flags);
  89
  90         /*
  91          * We could do so much better if we had the VA as well.
  92          * Instead, we invalidate Stage-2 for this IPA, and the
  93          * whole of Stage-1. Weep...
  94          */
  95         ipa >>= 12;
  96         __tlbi(ipas2e1is, ipa);
  97
  98         /*
  99          * We have to ensure completion of the invalidation at Stage-2,
 100          * since a table walk on another CPU could refill a TLB with a
 101          * complete (S1 + S2) walk based on the old Stage-2 mapping if
 102          * the Stage-1 invalidation happened first.
 103          */
 104         dsb(ish);
 105         __tlbi(vmalle1is);
 106         dsb(ish);
 107         isb();
 108
 109         /*
 110          * If the host is running at EL1 and we have a VPIPT I-cache,
 111          * then we must perform I-cache maintenance at EL2 in order for
 112          * it to have an effect on the guest. Since the guest cannot hit
 113          * I-cache lines allocated with a different VMID, we don't need
 114          * to worry about junk out of guest reset (we nuke the I-cache on
 115          * VMID rollover), but we do need to be careful when remapping
 116          * executable pages for the same guest. This can happen when KSM
 117          * takes a CoW fault on an executable page, copies the page into
 118          * a page that was previously mapped in the guest and then needs
 119          * to invalidate the guest view of the I-cache for that page
 120          * from EL1. To solve this, we invalidate the entire I-cache when
 121          * unmapping a page from a guest if we have a VPIPT I-cache but
 122          * the host is running at EL1. As above, we could do better if
 123          * we had the VA.
 124          *
 125          * The moral of this story is: if you have a VPIPT I-cache, then
 126          * you should be running with VHE enabled.
 127          */
 128         if (!has_vhe() && icache_is_vpipt())
 129                 __flush_icache_all();
 130
 131         __tlb_switch_to_host()(kvm, flags);
 132 }
 133
 134 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_vmid(struct kvm *kvm)
 135 {
 136         unsigned long flags;
 137
 138         dsb(ishst);
 139
 140         /* Switch to requested VMID */
 141         kvm = kern_hyp_va(kvm);
 142         __tlb_switch_to_guest()(kvm, &flags);
 143
 144         __tlbi(vmalls12e1is);
 145         dsb(ish);
 146         isb();
 147
 148         __tlb_switch_to_host()(kvm, flags);
 149 }
 150
 151 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_local_vmid(struct kvm_vcpu *vcpu)
 152 {
 153         struct kvm *kvm = kern_hyp_va(kern_hyp_va(vcpu)->kvm);
 154         unsigned long flags;
 155
 156         /* Switch to requested VMID */
 157         __tlb_switch_to_guest()(kvm, &flags);
 158
 159         __tlbi(vmalle1);
 160         dsb(nsh);
 161         isb();
 162
 163         __tlb_switch_to_host()(kvm, flags);
 164 }
 165
 166 void __hyp_text __kvm_flush_vm_context(void)
 167 {
 168         dsb(ishst);
 169         __tlbi(alle1is);
 170         asm volatile("ic ialluis" : : );
 171         dsb(ish);
 172 }