arch/powerpc/kvm/book3s_64_mmu_radix.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright 2016 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   5  */
   6
   7 #include <linux/types.h>
   8 #include <linux/string.h>
   9 #include <linux/kvm.h>
  10 #include <linux/kvm_host.h>
  11 #include <linux/anon_inodes.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/debugfs.h>
  14
  15 #include <asm/kvm_ppc.h>
  16 #include <asm/kvm_book3s.h>
  17 #include <asm/page.h>
  18 #include <asm/mmu.h>
  19 #include <asm/pgtable.h>
  20 #include <asm/pgalloc.h>
  21 #include <asm/pte-walk.h>
  22
  23 /*
  24  * Supported radix tree geometry.
  25  * Like p9, we support either 5 or 9 bits at the first (lowest) level,
  26  * for a page size of 64k or 4k.
  27  */
  28 static int p9_supported_radix_bits[4] = { 5, 9, 9, 13 };
  29
  30 unsigned long __kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(int lpid, int pid,
  31                                               gva_t eaddr, void *to, void *from,
  32                                               unsigned long n)
  33 {
  34         int old_pid, old_lpid;
  35         unsigned long quadrant, ret = n;
  36         bool is_load = !!to;
  37
  38         /* Can't access quadrants 1 or 2 in non-HV mode, call the HV to do it */
  39         if (kvmhv_on_pseries())
  40                 return plpar_hcall_norets(H_COPY_TOFROM_GUEST, lpid, pid, eaddr,
  41                                           (to != NULL) ? __pa(to): 0,
  42                                           (from != NULL) ? __pa(from): 0, n);
  43
  44         quadrant = 1;
  45         if (!pid)
  46                 quadrant = 2;
  47         if (is_load)
  48                 from = (void *) (eaddr | (quadrant << 62));
  49         else
  50                 to = (void *) (eaddr | (quadrant << 62));
  51
  52         preempt_disable();
  53
  54         /* switch the lpid first to avoid running host with unallocated pid */
  55         old_lpid = mfspr(SPRN_LPID);
  56         if (old_lpid != lpid)
  57                 mtspr(SPRN_LPID, lpid);
  58         if (quadrant == 1) {
  59                 old_pid = mfspr(SPRN_PID);
  60                 if (old_pid != pid)
  61                         mtspr(SPRN_PID, pid);
  62         }
  63         isync();
  64
  65         pagefault_disable();
  66         if (is_load)
  67                 ret = raw_copy_from_user(to, from, n);
  68         else
  69                 ret = raw_copy_to_user(to, from, n);
  70         pagefault_enable();
  71
  72         /* switch the pid first to avoid running host with unallocated pid */
  73         if (quadrant == 1 && pid != old_pid)
  74                 mtspr(SPRN_PID, old_pid);
  75         if (lpid != old_lpid)
  76                 mtspr(SPRN_LPID, old_lpid);
  77         isync();
  78
  79         preempt_enable();
  80
  81         return ret;
  82 }
  83 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kvmhv_copy_tofrom_guest_radix);
  84
  85 static long kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
  86                                           void *to, void *from, unsigned long n)
  87 {
  88         int lpid = vcpu->kvm->arch.lpid;
  89         int pid = vcpu->arch.pid;
  90
  91         /* This would cause a data segment intr so don't allow the access */
  92         if (eaddr & (0x3FFUL << 52))
  93                 return -EINVAL;
  94
  95         /* Should we be using the nested lpid */
  96         if (vcpu->arch.nested)
  97                 lpid = vcpu->arch.nested->shadow_lpid;
  98
  99         /* If accessing quadrant 3 then pid is expected to be 0 */
 100         if (((eaddr >> 62) & 0x3) == 0x3)
 101                 pid = 0;
 102
 103         eaddr &= ~(0xFFFUL << 52);
 104
 105         return __kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(lpid, pid, eaddr, to, from, n);
 106 }
 107
 108 long kvmhv_copy_from_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr, void *to,
 109                                  unsigned long n)
 110 {
 111         long ret;
 112
 113         ret = kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(vcpu, eaddr, to, NULL, n);
 114         if (ret > 0)
 115                 memset(to + (n - ret), 0, ret);
 116
 117         return ret;
 118 }
 119 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmhv_copy_from_guest_radix);
 120
 121 long kvmhv_copy_to_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr, void *from,
 122                                unsigned long n)
 123 {
 124         return kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(vcpu, eaddr, NULL, from, n);
 125 }
 126 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmhv_copy_to_guest_radix);
 127
 128 int kvmppc_mmu_walk_radix_tree(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 129                                struct kvmppc_pte *gpte, u64 root,
 130                                u64 *pte_ret_p)
 131 {
 132         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 133         int ret, level, ps;
 134         unsigned long rts, bits, offset, index;
 135         u64 pte, base, gpa;
 136         __be64 rpte;
 137
 138         rts = ((root & RTS1_MASK) >> (RTS1_SHIFT - 3)) |
 139                 ((root & RTS2_MASK) >> RTS2_SHIFT);
 140         bits = root & RPDS_MASK;
 141         base = root & RPDB_MASK;
 142
 143         offset = rts + 31;
 144
 145         /* Current implementations only support 52-bit space */
 146         if (offset != 52)
 147                 return -EINVAL;
 148
 149         /* Walk each level of the radix tree */
 150         for (level = 3; level >= 0; --level) {
 151                 u64 addr;
 152                 /* Check a valid size */
 153                 if (level && bits != p9_supported_radix_bits[level])
 154                         return -EINVAL;
 155                 if (level == 0 && !(bits == 5 || bits == 9))
 156                         return -EINVAL;
 157                 offset -= bits;
 158                 index = (eaddr >> offset) & ((1UL << bits) - 1);
 159                 /* Check that low bits of page table base are zero */
 160                 if (base & ((1UL << (bits + 3)) - 1))
 161                         return -EINVAL;
 162                 /* Read the entry from guest memory */
 163                 addr = base + (index * sizeof(rpte));
 164                 ret = kvm_read_guest(kvm, addr, &rpte, sizeof(rpte));
 165                 if (ret) {
 166                         if (pte_ret_p)
 167                                 *pte_ret_p = addr;
 168                         return ret;
 169                 }
 170                 pte = __be64_to_cpu(rpte);
 171                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT))
 172                         return -ENOENT;
 173                 /* Check if a leaf entry */
 174                 if (pte & _PAGE_PTE)
 175                         break;
 176                 /* Get ready to walk the next level */
 177                 base = pte & RPDB_MASK;
 178                 bits = pte & RPDS_MASK;
 179         }
 180
 181         /* Need a leaf at lowest level; 512GB pages not supported */
 182         if (level < 0 || level == 3)
 183                 return -EINVAL;
 184
 185         /* We found a valid leaf PTE */
 186         /* Offset is now log base 2 of the page size */
 187         gpa = pte & 0x01fffffffffff000ul;
 188         if (gpa & ((1ul << offset) - 1))
 189                 return -EINVAL;
 190         gpa |= eaddr & ((1ul << offset) - 1);
 191         for (ps = MMU_PAGE_4K; ps < MMU_PAGE_COUNT; ++ps)
 192                 if (offset == mmu_psize_defs[ps].shift)
 193                         break;
 194         gpte->page_size = ps;
 195         gpte->page_shift = offset;
 196
 197         gpte->eaddr = eaddr;
 198         gpte->raddr = gpa;
 199
 200         /* Work out permissions */
 201         gpte->may_read = !!(pte & _PAGE_READ);
 202         gpte->may_write = !!(pte & _PAGE_WRITE);
 203         gpte->may_execute = !!(pte & _PAGE_EXEC);
 204
 205         gpte->rc = pte & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY);
 206
 207         if (pte_ret_p)
 208                 *pte_ret_p = pte;
 209
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * Used to walk a partition or process table radix tree in guest memory
 215  * Note: We exploit the fact that a partition table and a process
 216  * table have the same layout, a partition-scoped page table and a
 217  * process-scoped page table have the same layout, and the 2nd
 218  * doubleword of a partition table entry has the same layout as
 219  * the PTCR register.
 220  */
 221 int kvmppc_mmu_radix_translate_table(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 222                                      struct kvmppc_pte *gpte, u64 table,
 223                                      int table_index, u64 *pte_ret_p)
 224 {
 225         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 226         int ret;
 227         unsigned long size, ptbl, root;
 228         struct prtb_entry entry;
 229
 230         if ((table & PRTS_MASK) > 24)
 231                 return -EINVAL;
 232         size = 1ul << ((table & PRTS_MASK) + 12);
 233
 234         /* Is the table big enough to contain this entry? */
 235         if ((table_index * sizeof(entry)) >= size)
 236                 return -EINVAL;
 237
 238         /* Read the table to find the root of the radix tree */
 239         ptbl = (table & PRTB_MASK) + (table_index * sizeof(entry));
 240         ret = kvm_read_guest(kvm, ptbl, &entry, sizeof(entry));
 241         if (ret)
 242                 return ret;
 243
 244         /* Root is stored in the first double word */
 245         root = be64_to_cpu(entry.prtb0);
 246
 247         return kvmppc_mmu_walk_radix_tree(vcpu, eaddr, gpte, root, pte_ret_p);
 248 }
 249
 250 int kvmppc_mmu_radix_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 251                            struct kvmppc_pte *gpte, bool data, bool iswrite)
 252 {
 253         u32 pid;
 254         u64 pte;
 255         int ret;
 256
 257         /* Work out effective PID */
 258         switch (eaddr >> 62) {
 259         case 0:
 260                 pid = vcpu->arch.pid;
 261                 break;
 262         case 3:
 263                 pid = 0;
 264                 break;
 265         default:
 266                 return -EINVAL;
 267         }
 268
 269         ret = kvmppc_mmu_radix_translate_table(vcpu, eaddr, gpte,
 270                                 vcpu->kvm->arch.process_table, pid, &pte);
 271         if (ret)
 272                 return ret;
 273
 274         /* Check privilege (applies only to process scoped translations) */
 275         if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
 276                 if (pte & _PAGE_PRIVILEGED) {
 277                         gpte->may_read = 0;
 278                         gpte->may_write = 0;
 279                         gpte->may_execute = 0;
 280                 }
 281         } else {
 282                 if (!(pte & _PAGE_PRIVILEGED)) {
 283                         /* Check AMR/IAMR to see if strict mode is in force */
 284                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 62))
 285                                 gpte->may_read = 0;
 286                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 63))
 287                                 gpte->may_write = 0;
 288                         if (vcpu->arch.iamr & (1ul << 62))
 289                                 gpte->may_execute = 0;
 290                 }
 291         }
 292
 293         return 0;
 294 }
 295
 296 void kvmppc_radix_tlbie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 297                              unsigned int pshift, unsigned int lpid)
 298 {
 299         unsigned long psize = PAGE_SIZE;
 300         int psi;
 301         long rc;
 302         unsigned long rb;
 303
 304         if (pshift)
 305                 psize = 1UL << pshift;
 306         else
 307                 pshift = PAGE_SHIFT;
 308
 309         addr &= ~(psize - 1);
 310
 311         if (!kvmhv_on_pseries()) {
 312                 radix__flush_tlb_lpid_page(lpid, addr, psize);
 313                 return;
 314         }
 315
 316         psi = shift_to_mmu_psize(pshift);
 317         rb = addr | (mmu_get_ap(psi) << PPC_BITLSHIFT(58));
 318         rc = plpar_hcall_norets(H_TLB_INVALIDATE, H_TLBIE_P1_ENC(0, 0, 1),
 319                                 lpid, rb);
 320         if (rc)
 321                 pr_err("KVM: TLB page invalidation hcall failed, rc=%ld\n", rc);
 322 }
 323
 324 static void kvmppc_radix_flush_pwc(struct kvm *kvm, unsigned int lpid)
 325 {
 326         long rc;
 327
 328         if (!kvmhv_on_pseries()) {
 329                 radix__flush_pwc_lpid(lpid);
 330                 return;
 331         }
 332
 333         rc = plpar_hcall_norets(H_TLB_INVALIDATE, H_TLBIE_P1_ENC(1, 0, 1),
 334                                 lpid, TLBIEL_INVAL_SET_LPID);
 335         if (rc)
 336                 pr_err("KVM: TLB PWC invalidation hcall failed, rc=%ld\n", rc);
 337 }
 338
 339 static unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
 340                                       unsigned long clr, unsigned long set,
 341                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
 342 {
 343         return __radix_pte_update(ptep, clr, set);
 344 }
 345
 346 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 347                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 348 {
 349         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
 350 }
 351
 352 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
 353 static struct kmem_cache *kvm_pmd_cache;
 354
 355 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
 356 {
 357         pte_t *pte;
 358
 359         pte = kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
 360         /* pmd_populate() will only reference _pa(pte). */
 361         kmemleak_ignore(pte);
 362
 363         return pte;
 364 }
 365
 366 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
 367 {
 368         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
 369 }
 370
 371 static pmd_t *kvmppc_pmd_alloc(void)
 372 {
 373         pmd_t *pmd;
 374
 375         pmd = kmem_cache_alloc(kvm_pmd_cache, GFP_KERNEL);
 376         /* pud_populate() will only reference _pa(pmd). */
 377         kmemleak_ignore(pmd);
 378
 379         return pmd;
 380 }
 381
 382 static void kvmppc_pmd_free(pmd_t *pmdp)
 383 {
 384         kmem_cache_free(kvm_pmd_cache, pmdp);
 385 }
 386
 387 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 388 void kvmppc_unmap_pte(struct kvm *kvm, pte_t *pte, unsigned long gpa,
 389                       unsigned int shift,
 390                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
 391                       unsigned int lpid)
 392
 393 {
 394         unsigned long old;
 395         unsigned long gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 396         unsigned long page_size = PAGE_SIZE;
 397         unsigned long hpa;
 398
 399         old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, pte, ~0UL, 0, gpa, shift);
 400         kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift, lpid);
 401
 402         /* The following only applies to L1 entries */
 403         if (lpid != kvm->arch.lpid)
 404                 return;
 405
 406         if (!memslot) {
 407                 memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 408                 if (!memslot)
 409                         return;
 410         }
 411         if (shift) { /* 1GB or 2MB page */
 412                 page_size = 1ul << shift;
 413                 if (shift == PMD_SHIFT)
 414                         kvm->stat.num_2M_pages--;
 415                 else if (shift == PUD_SHIFT)
 416                         kvm->stat.num_1G_pages--;
 417         }
 418
 419         gpa &= ~(page_size - 1);
 420         hpa = old & PTE_RPN_MASK;
 421         kvmhv_remove_nest_rmap_range(kvm, memslot, gpa, hpa, page_size);
 422
 423         if ((old & _PAGE_DIRTY) && memslot->dirty_bitmap)
 424                 kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn, page_size);
 425 }
 426
 427 /*
 428  * kvmppc_free_p?d are used to free existing page tables, and recursively
 429  * descend and clear and free children.
 430  * Callers are responsible for flushing the PWC.
 431  *
 432  * When page tables are being unmapped/freed as part of page fault path
 433  * (full == false), ptes are not expected. There is code to unmap them
 434  * and emit a warning if encountered, but there may already be data
 435  * corruption due to the unexpected mappings.
 436  */
 437 static void kvmppc_unmap_free_pte(struct kvm *kvm, pte_t *pte, bool full,
 438                                   unsigned int lpid)
 439 {
 440         if (full) {
 441                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
 442         } else {
 443                 pte_t *p = pte;
 444                 unsigned long it;
 445
 446                 for (it = 0; it < PTRS_PER_PTE; ++it, ++p) {
 447                         if (pte_val(*p) == 0)
 448                                 continue;
 449                         WARN_ON_ONCE(1);
 450                         kvmppc_unmap_pte(kvm, p,
 451                                          pte_pfn(*p) << PAGE_SHIFT,
 452                                          PAGE_SHIFT, NULL, lpid);
 453                 }
 454         }
 455
 456         kvmppc_pte_free(pte);
 457 }
 458
 459 static void kvmppc_unmap_free_pmd(struct kvm *kvm, pmd_t *pmd, bool full,
 460                                   unsigned int lpid)
 461 {
 462         unsigned long im;
 463         pmd_t *p = pmd;
 464
 465         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++p) {
 466                 if (!pmd_present(*p))
 467                         continue;
 468                 if (pmd_is_leaf(*p)) {
 469                         if (full) {
 470                                 pmd_clear(p);
 471                         } else {
 472                                 WARN_ON_ONCE(1);
 473                                 kvmppc_unmap_pte(kvm, (pte_t *)p,
 474                                          pte_pfn(*(pte_t *)p) << PAGE_SHIFT,
 475                                          PMD_SHIFT, NULL, lpid);
 476                         }
 477                 } else {
 478                         pte_t *pte;
 479
 480                         pte = pte_offset_map(p, 0);
 481                         kvmppc_unmap_free_pte(kvm, pte, full, lpid);
 482                         pmd_clear(p);
 483                 }
 484         }
 485         kvmppc_pmd_free(pmd);
 486 }
 487
 488 static void kvmppc_unmap_free_pud(struct kvm *kvm, pud_t *pud,
 489                                   unsigned int lpid)
 490 {
 491         unsigned long iu;
 492         pud_t *p = pud;
 493
 494         for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++p) {
 495                 if (!pud_present(*p))
 496                         continue;
 497                 if (pud_is_leaf(*p)) {
 498                         pud_clear(p);
 499                 } else {
 500                         pmd_t *pmd;
 501
 502                         pmd = pmd_offset(p, 0);
 503                         kvmppc_unmap_free_pmd(kvm, pmd, true, lpid);
 504                         pud_clear(p);
 505                 }
 506         }
 507         pud_free(kvm->mm, pud);
 508 }
 509
 510 void kvmppc_free_pgtable_radix(struct kvm *kvm, pgd_t *pgd, unsigned int lpid)
 511 {
 512         unsigned long ig;
 513
 514         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
 515                 pud_t *pud;
 516
 517                 if (!pgd_present(*pgd))
 518                         continue;
 519                 pud = pud_offset(pgd, 0);
 520                 kvmppc_unmap_free_pud(kvm, pud, lpid);
 521                 pgd_clear(pgd);
 522         }
 523 }
 524
 525 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
 526 {
 527         if (kvm->arch.pgtable) {
 528                 kvmppc_free_pgtable_radix(kvm, kvm->arch.pgtable,
 529                                           kvm->arch.lpid);
 530                 pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
 531                 kvm->arch.pgtable = NULL;
 532         }
 533 }
 534
 535 static void kvmppc_unmap_free_pmd_entry_table(struct kvm *kvm, pmd_t *pmd,
 536                                         unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 537 {
 538         pte_t *pte = pte_offset_kernel(pmd, 0);
 539
 540         /*
 541          * Clearing the pmd entry then flushing the PWC ensures that the pte
 542          * page no longer be cached by the MMU, so can be freed without
 543          * flushing the PWC again.
 544          */
 545         pmd_clear(pmd);
 546         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, lpid);
 547
 548         kvmppc_unmap_free_pte(kvm, pte, false, lpid);
 549 }
 550
 551 static void kvmppc_unmap_free_pud_entry_table(struct kvm *kvm, pud_t *pud,
 552                                         unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 553 {
 554         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, 0);
 555
 556         /*
 557          * Clearing the pud entry then flushing the PWC ensures that the pmd
 558          * page and any children pte pages will no longer be cached by the MMU,
 559          * so can be freed without flushing the PWC again.
 560          */
 561         pud_clear(pud);
 562         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, lpid);
 563
 564         kvmppc_unmap_free_pmd(kvm, pmd, false, lpid);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * There are a number of bits which may differ between different faults to
 569  * the same partition scope entry. RC bits, in the course of cleaning and
 570  * aging. And the write bit can change, either the access could have been
 571  * upgraded, or a read fault could happen concurrently with a write fault
 572  * that sets those bits first.
 573  */
 574 #define PTE_BITS_MUST_MATCH (~(_PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED))
 575
 576 int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pgd_t *pgtable, pte_t pte,
 577                       unsigned long gpa, unsigned int level,
 578                       unsigned long mmu_seq, unsigned int lpid,
 579                       unsigned long *rmapp, struct rmap_nested **n_rmap)
 580 {
 581         pgd_t *pgd;
 582         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
 583         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
 584         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
 585         int ret;
 586
 587         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
 588         pgd = pgtable + pgd_index(gpa);
 589         pud = NULL;
 590         if (pgd_present(*pgd))
 591                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
 592         else
 593                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 594
 595         pmd = NULL;
 596         if (pud && pud_present(*pud) && !pud_is_leaf(*pud))
 597                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 598         else if (level <= 1)
 599                 new_pmd = kvmppc_pmd_alloc();
 600
 601         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd) && !pmd_is_leaf(*pmd)))
 602                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
 603
 604         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
 605         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 606         ret = -EAGAIN;
 607         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
 608                 goto out_unlock;
 609
 610         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
 611         ret = -ENOMEM;
 612         if (pgd_none(*pgd)) {
 613                 if (!new_pud)
 614                         goto out_unlock;
 615                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
 616                 new_pud = NULL;
 617         }
 618         pud = pud_offset(pgd, gpa);
 619         if (pud_is_leaf(*pud)) {
 620                 unsigned long hgpa = gpa & PUD_MASK;
 621
 622                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
 623                 if (level == 2) {
 624                         if (pud_raw(*pud) == pte_raw(pte)) {
 625                                 ret = 0;
 626                                 goto out_unlock;
 627                         }
 628                         /* Valid 1GB page here already, add our extra bits */
 629                         WARN_ON_ONCE((pud_val(*pud) ^ pte_val(pte)) &
 630                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 631                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, (pte_t *)pud,
 632                                               0, pte_val(pte), hgpa, PUD_SHIFT);
 633                         ret = 0;
 634                         goto out_unlock;
 635                 }
 636                 /*
 637                  * If we raced with another CPU which has just put
 638                  * a 1GB pte in after we saw a pmd page, try again.
 639                  */
 640                 if (!new_pmd) {
 641                         ret = -EAGAIN;
 642                         goto out_unlock;
 643                 }
 644                 /* Valid 1GB page here already, remove it */
 645                 kvmppc_unmap_pte(kvm, (pte_t *)pud, hgpa, PUD_SHIFT, NULL,
 646                                  lpid);
 647         }
 648         if (level == 2) {
 649                 if (!pud_none(*pud)) {
 650                         /*
 651                          * There's a page table page here, but we wanted to
 652                          * install a large page, so remove and free the page
 653                          * table page.
 654                          */
 655                         kvmppc_unmap_free_pud_entry_table(kvm, pud, gpa, lpid);
 656                 }
 657                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, (pte_t *)pud, pte);
 658                 if (rmapp && n_rmap)
 659                         kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 660                 ret = 0;
 661                 goto out_unlock;
 662         }
 663         if (pud_none(*pud)) {
 664                 if (!new_pmd)
 665                         goto out_unlock;
 666                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
 667                 new_pmd = NULL;
 668         }
 669         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 670         if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
 671                 unsigned long lgpa = gpa & PMD_MASK;
 672
 673                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
 674                 if (level == 1) {
 675                         if (pmd_raw(*pmd) == pte_raw(pte)) {
 676                                 ret = 0;
 677                                 goto out_unlock;
 678                         }
 679                         /* Valid 2MB page here already, add our extra bits */
 680                         WARN_ON_ONCE((pmd_val(*pmd) ^ pte_val(pte)) &
 681                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 682                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd),
 683                                         0, pte_val(pte), lgpa, PMD_SHIFT);
 684                         ret = 0;
 685                         goto out_unlock;
 686                 }
 687
 688                 /*
 689                  * If we raced with another CPU which has just put
 690                  * a 2MB pte in after we saw a pte page, try again.
 691                  */
 692                 if (!new_ptep) {
 693                         ret = -EAGAIN;
 694                         goto out_unlock;
 695                 }
 696                 /* Valid 2MB page here already, remove it */
 697                 kvmppc_unmap_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd), lgpa, PMD_SHIFT, NULL,
 698                                  lpid);
 699         }
 700         if (level == 1) {
 701                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 702                         /*
 703                          * There's a page table page here, but we wanted to
 704                          * install a large page, so remove and free the page
 705                          * table page.
 706                          */
 707                         kvmppc_unmap_free_pmd_entry_table(kvm, pmd, gpa, lpid);
 708                 }
 709                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
 710                 if (rmapp && n_rmap)
 711                         kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 712                 ret = 0;
 713                 goto out_unlock;
 714         }
 715         if (pmd_none(*pmd)) {
 716                 if (!new_ptep)
 717                         goto out_unlock;
 718                 pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
 719                 new_ptep = NULL;
 720         }
 721         ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
 722         if (pte_present(*ptep)) {
 723                 /* Check if someone else set the same thing */
 724                 if (pte_raw(*ptep) == pte_raw(pte)) {
 725                         ret = 0;
 726                         goto out_unlock;
 727                 }
 728                 /* Valid page here already, add our extra bits */
 729                 WARN_ON_ONCE((pte_val(*ptep) ^ pte_val(pte)) &
 730                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 731                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pte_val(pte), gpa, 0);
 732                 ret = 0;
 733                 goto out_unlock;
 734         }
 735         kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
 736         if (rmapp && n_rmap)
 737                 kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 738         ret = 0;
 739
 740  out_unlock:
 741         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 742         if (new_pud)
 743                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
 744         if (new_pmd)
 745                 kvmppc_pmd_free(new_pmd);
 746         if (new_ptep)
 747                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
 748         return ret;
 749 }
 750
 751 bool kvmppc_hv_handle_set_rc(struct kvm *kvm, pgd_t *pgtable, bool writing,
 752                              unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 753 {
 754         unsigned long pgflags;
 755         unsigned int shift;
 756         pte_t *ptep;
 757
 758         /*
 759          * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
 760          * since we are just helping out the hardware here,
 761          * it is sufficient to do what the hardware does.
 762          */
 763         pgflags = _PAGE_ACCESSED;
 764         if (writing)
 765                 pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 766         /*
 767          * We are walking the secondary (partition-scoped) page table here.
 768          * We can do this without disabling irq because the Linux MM
 769          * subsystem doesn't do THP splits and collapses on this tree.
 770          */
 771         ptep = __find_linux_pte(pgtable, gpa, NULL, &shift);
 772         if (ptep && pte_present(*ptep) && (!writing || pte_write(*ptep))) {
 773                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags, gpa, shift);
 774                 return true;
 775         }
 776         return false;
 777 }
 778
 779 int kvmppc_book3s_instantiate_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
 780                                    unsigned long gpa,
 781                                    struct kvm_memory_slot *memslot,
 782                                    bool writing, bool kvm_ro,
 783                                    pte_t *inserted_pte, unsigned int *levelp)
 784 {
 785         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 786         struct page *page = NULL;
 787         unsigned long mmu_seq;
 788         unsigned long hva, gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 789         bool upgrade_write = false;
 790         bool *upgrade_p = &upgrade_write;
 791         pte_t pte, *ptep;
 792         unsigned int shift, level;
 793         int ret;
 794         bool large_enable;
 795
 796         /* used to check for invalidations in progress */
 797         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 798         smp_rmb();
 799
 800         /*
 801          * Do a fast check first, since __gfn_to_pfn_memslot doesn't
 802          * do it with !atomic && !async, which is how we call it.
 803          * We always ask for write permission since the common case
 804          * is that the page is writable.
 805          */
 806         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 807         if (!kvm_ro && __get_user_pages_fast(hva, 1, 1, &page) == 1) {
 808                 upgrade_write = true;
 809         } else {
 810                 unsigned long pfn;
 811
 812                 /* Call KVM generic code to do the slow-path check */
 813                 pfn = __gfn_to_pfn_memslot(memslot, gfn, false, NULL,
 814                                            writing, upgrade_p);
 815                 if (is_error_noslot_pfn(pfn))
 816                         return -EFAULT;
 817                 page = NULL;
 818                 if (pfn_valid(pfn)) {
 819                         page = pfn_to_page(pfn);
 820                         if (PageReserved(page))
 821                                 page = NULL;
 822                 }
 823         }
 824
 825         /*
 826          * Read the PTE from the process' radix tree and use that
 827          * so we get the shift and attribute bits.
 828          */
 829         local_irq_disable();
 830         ptep = __find_linux_pte(vcpu->arch.pgdir, hva, NULL, &shift);
 831         /*
 832          * If the PTE disappeared temporarily due to a THP
 833          * collapse, just return and let the guest try again.
 834          */
 835         if (!ptep) {
 836                 local_irq_enable();
 837                 if (page)
 838                         put_page(page);
 839                 return RESUME_GUEST;
 840         }
 841         pte = *ptep;
 842         local_irq_enable();
 843
 844         /* If we're logging dirty pages, always map single pages */
 845         large_enable = !(memslot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES);
 846
 847         /* Get pte level from shift/size */
 848         if (large_enable && shift == PUD_SHIFT &&
 849             (gpa & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 850             (hva & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 851                 level = 2;
 852         } else if (large_enable && shift == PMD_SHIFT &&
 853                    (gpa & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 854                    (hva & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 855                 level = 1;
 856         } else {
 857                 level = 0;
 858                 if (shift > PAGE_SHIFT) {
 859                         /*
 860                          * If the pte maps more than one page, bring over
 861                          * bits from the virtual address to get the real
 862                          * address of the specific single page we want.
 863                          */
 864                         unsigned long rpnmask = (1ul << shift) - PAGE_SIZE;
 865                         pte = __pte(pte_val(pte) | (hva & rpnmask));
 866                 }
 867         }
 868
 869         pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_EXEC | _PAGE_ACCESSED);
 870         if (writing || upgrade_write) {
 871                 if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 872                         pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 873         } else {
 874                 pte = __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY));
 875         }
 876
 877         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
 878         ret = kvmppc_create_pte(kvm, kvm->arch.pgtable, pte, gpa, level,
 879                                 mmu_seq, kvm->arch.lpid, NULL, NULL);
 880         if (inserted_pte)
 881                 *inserted_pte = pte;
 882         if (levelp)
 883                 *levelp = level;
 884
 885         if (page) {
 886                 if (!ret && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 887                         set_page_dirty_lock(page);
 888                 put_page(page);
 889         }
 890
 891         /* Increment number of large pages if we (successfully) inserted one */
 892         if (!ret) {
 893                 if (level == 1)
 894                         kvm->stat.num_2M_pages++;
 895                 else if (level == 2)
 896                         kvm->stat.num_1G_pages++;
 897         }
 898
 899         return ret;
 900 }
 901
 902 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 903                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
 904 {
 905         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 906         unsigned long gpa, gfn;
 907         struct kvm_memory_slot *memslot;
 908         long ret;
 909         bool writing = !!(dsisr & DSISR_ISSTORE);
 910         bool kvm_ro = false;
 911
 912         /* Check for unusual errors */
 913         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
 914                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
 915                 return -EFAULT;
 916         }
 917         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
 918                 /* Reflect to the guest as DSI */
 919                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
 920                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 921                 return RESUME_GUEST;
 922         }
 923
 924         /* Translate the logical address */
 925         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
 926         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
 927         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 928         if (!(dsisr & DSISR_PRTABLE_FAULT))
 929                 gpa |= ea & 0xfff;
 930
 931         /* Get the corresponding memslot */
 932         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 933
 934         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
 935         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
 936                 if (dsisr & (DSISR_PRTABLE_FAULT | DSISR_BADACCESS |
 937                              DSISR_SET_RC)) {
 938                         /*
 939                          * Bad address in guest page table tree, or other
 940                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
 941                          */
 942                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 943                         return RESUME_GUEST;
 944                 }
 945                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea, writing);
 946         }
 947
 948         if (memslot->flags & KVM_MEM_READONLY) {
 949                 if (writing) {
 950                         /* give the guest a DSI */
 951                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, DSISR_ISSTORE |
 952                                                        DSISR_PROTFAULT);
 953                         return RESUME_GUEST;
 954                 }
 955                 kvm_ro = true;
 956         }
 957
 958         /* Failed to set the reference/change bits */
 959         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
 960                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 961                 if (kvmppc_hv_handle_set_rc(kvm, kvm->arch.pgtable,
 962                                             writing, gpa, kvm->arch.lpid))
 963                         dsisr &= ~DSISR_SET_RC;
 964                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 965
 966                 if (!(dsisr & (DSISR_BAD_FAULT_64S | DSISR_NOHPTE |
 967                                DSISR_PROTFAULT | DSISR_SET_RC)))
 968                         return RESUME_GUEST;
 969         }
 970
 971         /* Try to insert a pte */
 972         ret = kvmppc_book3s_instantiate_page(vcpu, gpa, memslot, writing,
 973                                              kvm_ro, NULL, NULL);
 974
 975         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
 976                 ret = RESUME_GUEST;
 977         return ret;
 978 }
 979
 980 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 981 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 982                     unsigned long gfn)
 983 {
 984         pte_t *ptep;
 985         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 986         unsigned int shift;
 987
 988         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 989         if (ptep && pte_present(*ptep))
 990                 kvmppc_unmap_pte(kvm, ptep, gpa, shift, memslot,
 991                                  kvm->arch.lpid);
 992         return 0;
 993 }
 994
 995 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 996 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 997                   unsigned long gfn)
 998 {
 999         pte_t *ptep;
1000         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1001         unsigned int shift;
1002         int ref = 0;
1003         unsigned long old, *rmapp;
1004
1005         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1006         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
1007                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
1008                                               gpa, shift);
1009                 /* XXX need to flush tlb here? */
1010                 /* Also clear bit in ptes in shadow pgtable for nested guests */
1011                 rmapp = &memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn];
1012                 kvmhv_update_nest_rmap_rc_list(kvm, rmapp, _PAGE_ACCESSED, 0,
1013                                                old & PTE_RPN_MASK,
1014                                                1UL << shift);
1015                 ref = 1;
1016         }
1017         return ref;
1018 }
1019
1020 /* Called with kvm->mmu_lock held */
1021 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
1022                        unsigned long gfn)
1023 {
1024         pte_t *ptep;
1025         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1026         unsigned int shift;
1027         int ref = 0;
1028
1029         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1030         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
1031                 ref = 1;
1032         return ref;
1033 }
1034
1035 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
1036 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1037                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
1038 {
1039         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
1040         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1041         pte_t *ptep;
1042         unsigned int shift;
1043         int ret = 0;
1044         unsigned long old, *rmapp;
1045
1046         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1047         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
1048                 ret = 1;
1049                 if (shift)
1050                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
1051                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
1052                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
1053                                               gpa, shift);
1054                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift, kvm->arch.lpid);
1055                 /* Also clear bit in ptes in shadow pgtable for nested guests */
1056                 rmapp = &memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn];
1057                 kvmhv_update_nest_rmap_rc_list(kvm, rmapp, _PAGE_DIRTY, 0,
1058                                                old & PTE_RPN_MASK,
1059                                                1UL << shift);
1060                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
1061         }
1062         return ret;
1063 }
1064
1065 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
1066                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
1067 {
1068         unsigned long i, j;
1069         int npages;
1070
1071         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
1072                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
1073
1074                 /*
1075                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
1076                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
1077                  * real addresses that are a multiple of their size.
1078                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
1079                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
1080                  */
1081                 j = i + 1;
1082                 if (npages) {
1083                         set_dirty_bits(map, i, npages);
1084                         j = i + npages;
1085                 }
1086         }
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 void kvmppc_radix_flush_memslot(struct kvm *kvm,
1091                                 const struct kvm_memory_slot *memslot)
1092 {
1093         unsigned long n;
1094         pte_t *ptep;
1095         unsigned long gpa;
1096         unsigned int shift;
1097
1098         gpa = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
1099         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
1100         for (n = memslot->npages; n; --n) {
1101                 ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1102                 if (ptep && pte_present(*ptep))
1103                         kvmppc_unmap_pte(kvm, ptep, gpa, shift, memslot,
1104                                          kvm->arch.lpid);
1105                 gpa += PAGE_SIZE;
1106         }
1107         /*
1108          * Increase the mmu notifier sequence number to prevent any page
1109          * fault that read the memslot earlier from writing a PTE.
1110          */
1111         kvm->mmu_notifier_seq++;
1112         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
1113 }
1114
1115 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
1116                                  int psize, int *indexp)
1117 {
1118         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
1119                 return;
1120         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
1121                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
1122         ++(*indexp);
1123 }
1124
1125 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
1126 {
1127         int i;
1128
1129         if (!radix_enabled())
1130                 return -EINVAL;
1131         memset(info, 0, sizeof(*info));
1132
1133         /* 4k page size */
1134         info->geometries[0].page_shift = 12;
1135         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
1136         for (i = 1; i < 4; ++i)
1137                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
1138         /* 64k page size */
1139         info->geometries[1].page_shift = 16;
1140         for (i = 0; i < 4; ++i)
1141                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
1142
1143         i = 0;
1144         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
1145         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
1146         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
1147         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
1148
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
1153 {
1154         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
1155         if (!kvm->arch.pgtable)
1156                 return -ENOMEM;
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 static void pte_ctor(void *addr)
1161 {
1162         memset(addr, 0, RADIX_PTE_TABLE_SIZE);
1163 }
1164
1165 static void pmd_ctor(void *addr)
1166 {
1167         memset(addr, 0, RADIX_PMD_TABLE_SIZE);
1168 }
1169
1170 struct debugfs_radix_state {
1171         struct kvm      *kvm;
1172         struct mutex    mutex;
1173         unsigned long   gpa;
1174         int             lpid;
1175         int             chars_left;
1176         int             buf_index;
1177         char            buf[128];
1178         u8              hdr;
1179 };
1180
1181 static int debugfs_radix_open(struct inode *inode, struct file *file)
1182 {
1183         struct kvm *kvm = inode->i_private;
1184         struct debugfs_radix_state *p;
1185
1186         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
1187         if (!p)
1188                 return -ENOMEM;
1189
1190         kvm_get_kvm(kvm);
1191         p->kvm = kvm;
1192         mutex_init(&p->mutex);
1193         file->private_data = p;
1194
1195         return nonseekable_open(inode, file);
1196 }
1197
1198 static int debugfs_radix_release(struct inode *inode, struct file *file)
1199 {
1200         struct debugfs_radix_state *p = file->private_data;
1201
1202         kvm_put_kvm(p->kvm);
1203         kfree(p);
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 static ssize_t debugfs_radix_read(struct file *file, char __user *buf,
1208                                  size_t len, loff_t *ppos)
1209 {
1210         struct debugfs_radix_state *p = file->private_data;
1211         ssize_t ret, r;
1212         unsigned long n;
1213         struct kvm *kvm;
1214         unsigned long gpa;
1215         pgd_t *pgt;
1216         struct kvm_nested_guest *nested;
1217         pgd_t pgd, *pgdp;
1218         pud_t pud, *pudp;
1219         pmd_t pmd, *pmdp;
1220         pte_t *ptep;
1221         int shift;
1222         unsigned long pte;
1223
1224         kvm = p->kvm;
1225         if (!kvm_is_radix(kvm))
1226                 return 0;
1227
1228         ret = mutex_lock_interruptible(&p->mutex);
1229         if (ret)
1230                 return ret;
1231
1232         if (p->chars_left) {
1233                 n = p->chars_left;
1234                 if (n > len)
1235                         n = len;
1236                 r = copy_to_user(buf, p->buf + p->buf_index, n);
1237                 n -= r;
1238                 p->chars_left -= n;
1239                 p->buf_index += n;
1240                 buf += n;
1241                 len -= n;
1242                 ret = n;
1243                 if (r) {
1244                         if (!n)
1245                                 ret = -EFAULT;
1246                         goto out;
1247                 }
1248         }
1249
1250         gpa = p->gpa;
1251         nested = NULL;
1252         pgt = NULL;
1253         while (len != 0 && p->lpid >= 0) {
1254                 if (gpa >= RADIX_PGTABLE_RANGE) {
1255                         gpa = 0;
1256                         pgt = NULL;
1257                         if (nested) {
1258                                 kvmhv_put_nested(nested);
1259                                 nested = NULL;
1260                         }
1261                         p->lpid = kvmhv_nested_next_lpid(kvm, p->lpid);
1262                         p->hdr = 0;
1263                         if (p->lpid < 0)
1264                                 break;
1265                 }
1266                 if (!pgt) {
1267                         if (p->lpid == 0) {
1268                                 pgt = kvm->arch.pgtable;
1269                         } else {
1270                                 nested = kvmhv_get_nested(kvm, p->lpid, false);
1271                                 if (!nested) {
1272                                         gpa = RADIX_PGTABLE_RANGE;
1273                                         continue;
1274                                 }
1275                                 pgt = nested->shadow_pgtable;
1276                         }
1277                 }
1278                 n = 0;
1279                 if (!p->hdr) {
1280                         if (p->lpid > 0)
1281                                 n = scnprintf(p->buf, sizeof(p->buf),
1282                                               "\nNested LPID %d: ", p->lpid);
1283                         n += scnprintf(p->buf + n, sizeof(p->buf) - n,
1284                                       "pgdir: %lx\n", (unsigned long)pgt);
1285                         p->hdr = 1;
1286                         goto copy;
1287                 }
1288
1289                 pgdp = pgt + pgd_index(gpa);
1290                 pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1291                 if (!(pgd_val(pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
1292                         gpa = (gpa & PGDIR_MASK) + PGDIR_SIZE;
1293                         continue;
1294                 }
1295
1296                 pudp = pud_offset(&pgd, gpa);
1297                 pud = READ_ONCE(*pudp);
1298                 if (!(pud_val(pud) & _PAGE_PRESENT)) {
1299                         gpa = (gpa & PUD_MASK) + PUD_SIZE;
1300                         continue;
1301                 }
1302                 if (pud_val(pud) & _PAGE_PTE) {
1303                         pte = pud_val(pud);
1304                         shift = PUD_SHIFT;
1305                         goto leaf;
1306                 }
1307
1308                 pmdp = pmd_offset(&pud, gpa);
1309                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1310                 if (!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
1311                         gpa = (gpa & PMD_MASK) + PMD_SIZE;
1312                         continue;
1313                 }
1314                 if (pmd_val(pmd) & _PAGE_PTE) {
1315                         pte = pmd_val(pmd);
1316                         shift = PMD_SHIFT;
1317                         goto leaf;
1318                 }
1319
1320                 ptep = pte_offset_kernel(&pmd, gpa);
1321                 pte = pte_val(READ_ONCE(*ptep));
1322                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT)) {
1323                         gpa += PAGE_SIZE;
1324                         continue;
1325                 }
1326                 shift = PAGE_SHIFT;
1327         leaf:
1328                 n = scnprintf(p->buf, sizeof(p->buf),
1329                               " %lx: %lx %d\n", gpa, pte, shift);
1330                 gpa += 1ul << shift;
1331         copy:
1332                 p->chars_left = n;
1333                 if (n > len)
1334                         n = len;
1335                 r = copy_to_user(buf, p->buf, n);
1336                 n -= r;
1337                 p->chars_left -= n;
1338                 p->buf_index = n;
1339                 buf += n;
1340                 len -= n;
1341                 ret += n;
1342                 if (r) {
1343                         if (!ret)
1344                                 ret = -EFAULT;
1345                         break;
1346                 }
1347         }
1348         p->gpa = gpa;
1349         if (nested)
1350                 kvmhv_put_nested(nested);
1351
1352  out:
1353         mutex_unlock(&p->mutex);
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 static ssize_t debugfs_radix_write(struct file *file, const char __user *buf,
1358                            size_t len, loff_t *ppos)
1359 {
1360         return -EACCES;
1361 }
1362
1363 static const struct file_operations debugfs_radix_fops = {
1364         .owner   = THIS_MODULE,
1365         .open    = debugfs_radix_open,
1366         .release = debugfs_radix_release,
1367         .read    = debugfs_radix_read,
1368         .write   = debugfs_radix_write,
1369         .llseek  = generic_file_llseek,
1370 };
1371
1372 void kvmhv_radix_debugfs_init(struct kvm *kvm)
1373 {
1374         kvm->arch.radix_dentry = debugfs_create_file("radix", 0400,
1375                                                      kvm->arch.debugfs_dir, kvm,
1376                                                      &debugfs_radix_fops);
1377 }
1378
1379 int kvmppc_radix_init(void)
1380 {
1381         unsigned long size = sizeof(void *) << RADIX_PTE_INDEX_SIZE;
1382
1383         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
1384         if (!kvm_pte_cache)
1385                 return -ENOMEM;
1386
1387         size = sizeof(void *) << RADIX_PMD_INDEX_SIZE;
1388
1389         kvm_pmd_cache = kmem_cache_create("kvm-pmd", size, size, 0, pmd_ctor);
1390         if (!kvm_pmd_cache) {
1391                 kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
1392                 return -ENOMEM;
1393         }
1394
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 void kvmppc_radix_exit(void)
1399 {
1400         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
1401         kmem_cache_destroy(kvm_pmd_cache);
1402 }