GNU Linux-libre 5.15.72-gnu
[releases.git] / arch / powerpc / kvm / e500mc.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2010,2012 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * Author: Varun Sethi, <varun.sethi@freescale.com>
6  *
7  * Description:
8  * This file is derived from arch/powerpc/kvm/e500.c,
9  * by Yu Liu <yu.liu@freescale.com>.
10  */
11
12 #include <linux/kvm_host.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/err.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/miscdevice.h>
17 #include <linux/module.h>
18
19 #include <asm/reg.h>
20 #include <asm/cputable.h>
21 #include <asm/kvm_ppc.h>
22 #include <asm/dbell.h>
23
24 #include "booke.h"
25 #include "e500.h"
26
27 void kvmppc_set_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, enum int_class type)
28 {
29         enum ppc_dbell dbell_type;
30         unsigned long tag;
31
32         switch (type) {
33         case INT_CLASS_NONCRIT:
34                 dbell_type = PPC_G_DBELL;
35                 break;
36         case INT_CLASS_CRIT:
37                 dbell_type = PPC_G_DBELL_CRIT;
38                 break;
39         case INT_CLASS_MC:
40                 dbell_type = PPC_G_DBELL_MC;
41                 break;
42         default:
43                 WARN_ONCE(1, "%s: unknown int type %d\n", __func__, type);
44                 return;
45         }
46
47         preempt_disable();
48         tag = PPC_DBELL_LPID(get_lpid(vcpu)) | vcpu->vcpu_id;
49         mb();
50         ppc_msgsnd(dbell_type, 0, tag);
51         preempt_enable();
52 }
53
54 /* gtlbe must not be mapped by more than one host tlb entry */
55 void kvmppc_e500_tlbil_one(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
56                            struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe)
57 {
58         unsigned int tid, ts;
59         gva_t eaddr;
60         u32 val;
61         unsigned long flags;
62
63         ts = get_tlb_ts(gtlbe);
64         tid = get_tlb_tid(gtlbe);
65
66         /* We search the host TLB to invalidate its shadow TLB entry */
67         val = (tid << 16) | ts;
68         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
69
70         local_irq_save(flags);
71
72         mtspr(SPRN_MAS6, val);
73         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(&vcpu_e500->vcpu));
74
75         asm volatile("tlbsx 0, %[eaddr]\n" : : [eaddr] "r" (eaddr));
76         val = mfspr(SPRN_MAS1);
77         if (val & MAS1_VALID) {
78                 mtspr(SPRN_MAS1, val & ~MAS1_VALID);
79                 asm volatile("tlbwe");
80         }
81         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
82         /* NOTE: tlbsx also updates mas8, so clear it for host tlbwe */
83         mtspr(SPRN_MAS8, 0);
84         isync();
85
86         local_irq_restore(flags);
87 }
88
89 void kvmppc_e500_tlbil_all(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
90 {
91         unsigned long flags;
92
93         local_irq_save(flags);
94         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(&vcpu_e500->vcpu));
95         asm volatile("tlbilxlpid");
96         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
97         local_irq_restore(flags);
98 }
99
100 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid)
101 {
102         vcpu->arch.pid = pid;
103 }
104
105 void kvmppc_mmu_msr_notify(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 old_msr)
106 {
107 }
108
109 /* We use two lpids per VM */
110 static DEFINE_PER_CPU(struct kvm_vcpu *[KVMPPC_NR_LPIDS], last_vcpu_of_lpid);
111
112 static void kvmppc_core_vcpu_load_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
113 {
114         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
115
116         kvmppc_booke_vcpu_load(vcpu, cpu);
117
118         mtspr(SPRN_LPID, get_lpid(vcpu));
119         mtspr(SPRN_EPCR, vcpu->arch.shadow_epcr);
120         mtspr(SPRN_GPIR, vcpu->vcpu_id);
121         mtspr(SPRN_MSRP, vcpu->arch.shadow_msrp);
122         vcpu->arch.eplc = EPC_EGS | (get_lpid(vcpu) << EPC_ELPID_SHIFT);
123         vcpu->arch.epsc = vcpu->arch.eplc;
124         mtspr(SPRN_EPLC, vcpu->arch.eplc);
125         mtspr(SPRN_EPSC, vcpu->arch.epsc);
126
127         mtspr(SPRN_GIVPR, vcpu->arch.ivpr);
128         mtspr(SPRN_GIVOR2, vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DATA_STORAGE]);
129         mtspr(SPRN_GIVOR8, vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_SYSCALL]);
130         mtspr(SPRN_GSPRG0, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg0);
131         mtspr(SPRN_GSPRG1, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg1);
132         mtspr(SPRN_GSPRG2, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg2);
133         mtspr(SPRN_GSPRG3, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg3);
134
135         mtspr(SPRN_GSRR0, vcpu->arch.shared->srr0);
136         mtspr(SPRN_GSRR1, vcpu->arch.shared->srr1);
137
138         mtspr(SPRN_GEPR, vcpu->arch.epr);
139         mtspr(SPRN_GDEAR, vcpu->arch.shared->dar);
140         mtspr(SPRN_GESR, vcpu->arch.shared->esr);
141
142         if (vcpu->arch.oldpir != mfspr(SPRN_PIR) ||
143             __this_cpu_read(last_vcpu_of_lpid[get_lpid(vcpu)]) != vcpu) {
144                 kvmppc_e500_tlbil_all(vcpu_e500);
145                 __this_cpu_write(last_vcpu_of_lpid[get_lpid(vcpu)], vcpu);
146         }
147 }
148
149 static void kvmppc_core_vcpu_put_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
150 {
151         vcpu->arch.eplc = mfspr(SPRN_EPLC);
152         vcpu->arch.epsc = mfspr(SPRN_EPSC);
153
154         vcpu->arch.shared->sprg0 = mfspr(SPRN_GSPRG0);
155         vcpu->arch.shared->sprg1 = mfspr(SPRN_GSPRG1);
156         vcpu->arch.shared->sprg2 = mfspr(SPRN_GSPRG2);
157         vcpu->arch.shared->sprg3 = mfspr(SPRN_GSPRG3);
158
159         vcpu->arch.shared->srr0 = mfspr(SPRN_GSRR0);
160         vcpu->arch.shared->srr1 = mfspr(SPRN_GSRR1);
161
162         vcpu->arch.epr = mfspr(SPRN_GEPR);
163         vcpu->arch.shared->dar = mfspr(SPRN_GDEAR);
164         vcpu->arch.shared->esr = mfspr(SPRN_GESR);
165
166         vcpu->arch.oldpir = mfspr(SPRN_PIR);
167
168         kvmppc_booke_vcpu_put(vcpu);
169 }
170
171 int kvmppc_core_check_processor_compat(void)
172 {
173         int r;
174
175         if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e500mc") == 0)
176                 r = 0;
177         else if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e5500") == 0)
178                 r = 0;
179 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
180         /*
181          * Since guests have the privilege to enable AltiVec, we need AltiVec
182          * support in the host to save/restore their context.
183          * Don't use CPU_FTR_ALTIVEC to identify cores with AltiVec unit
184          * because it's cleared in the absence of CONFIG_ALTIVEC!
185          */
186         else if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e6500") == 0)
187                 r = 0;
188 #endif
189         else
190                 r = -ENOTSUPP;
191
192         return r;
193 }
194
195 int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu)
196 {
197         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
198
199         vcpu->arch.shadow_epcr = SPRN_EPCR_DSIGS | SPRN_EPCR_DGTMI | \
200                                  SPRN_EPCR_DUVD;
201 #ifdef CONFIG_64BIT
202         vcpu->arch.shadow_epcr |= SPRN_EPCR_ICM;
203 #endif
204         vcpu->arch.shadow_msrp = MSRP_UCLEP | MSRP_PMMP;
205
206         vcpu->arch.pvr = mfspr(SPRN_PVR);
207         vcpu_e500->svr = mfspr(SPRN_SVR);
208
209         vcpu->arch.cpu_type = KVM_CPU_E500MC;
210
211         return 0;
212 }
213
214 static int kvmppc_core_get_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
215                                         struct kvm_sregs *sregs)
216 {
217         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
218
219         sregs->u.e.features |= KVM_SREGS_E_ARCH206_MMU | KVM_SREGS_E_PM |
220                                KVM_SREGS_E_PC;
221         sregs->u.e.impl_id = KVM_SREGS_E_IMPL_FSL;
222
223         sregs->u.e.impl.fsl.features = 0;
224         sregs->u.e.impl.fsl.svr = vcpu_e500->svr;
225         sregs->u.e.impl.fsl.hid0 = vcpu_e500->hid0;
226         sregs->u.e.impl.fsl.mcar = vcpu_e500->mcar;
227
228         kvmppc_get_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
229
230         sregs->u.e.ivor_high[3] =
231                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR];
232         sregs->u.e.ivor_high[4] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL];
233         sregs->u.e.ivor_high[5] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT];
234
235         return kvmppc_get_sregs_ivor(vcpu, sregs);
236 }
237
238 static int kvmppc_core_set_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
239                                         struct kvm_sregs *sregs)
240 {
241         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
242         int ret;
243
244         if (sregs->u.e.impl_id == KVM_SREGS_E_IMPL_FSL) {
245                 vcpu_e500->svr = sregs->u.e.impl.fsl.svr;
246                 vcpu_e500->hid0 = sregs->u.e.impl.fsl.hid0;
247                 vcpu_e500->mcar = sregs->u.e.impl.fsl.mcar;
248         }
249
250         ret = kvmppc_set_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
251         if (ret < 0)
252                 return ret;
253
254         if (!(sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_IVOR))
255                 return 0;
256
257         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PM) {
258                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR] =
259                         sregs->u.e.ivor_high[3];
260         }
261
262         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PC) {
263                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL] =
264                         sregs->u.e.ivor_high[4];
265                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT] =
266                         sregs->u.e.ivor_high[5];
267         }
268
269         return kvmppc_set_sregs_ivor(vcpu, sregs);
270 }
271
272 static int kvmppc_get_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
273                               union kvmppc_one_reg *val)
274 {
275         int r = 0;
276
277         switch (id) {
278         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
279                 *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.sprg9);
280                 break;
281         default:
282                 r = kvmppc_get_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
283         }
284
285         return r;
286 }
287
288 static int kvmppc_set_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
289                               union kvmppc_one_reg *val)
290 {
291         int r = 0;
292
293         switch (id) {
294         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
295                 vcpu->arch.sprg9 = set_reg_val(id, *val);
296                 break;
297         default:
298                 r = kvmppc_set_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
299         }
300
301         return r;
302 }
303
304 static int kvmppc_core_vcpu_create_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
305 {
306         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500;
307         int err;
308
309         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct kvmppc_vcpu_e500, vcpu) != 0);
310         vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
311
312         /* Invalid PIR value -- this LPID dosn't have valid state on any cpu */
313         vcpu->arch.oldpir = 0xffffffff;
314
315         err = kvmppc_e500_tlb_init(vcpu_e500);
316         if (err)
317                 return err;
318
319         vcpu->arch.shared = (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
320         if (!vcpu->arch.shared) {
321                 err = -ENOMEM;
322                 goto uninit_tlb;
323         }
324
325         return 0;
326
327 uninit_tlb:
328         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
329         return err;
330 }
331
332 static void kvmppc_core_vcpu_free_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
333 {
334         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
335
336         free_page((unsigned long)vcpu->arch.shared);
337         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
338 }
339
340 static int kvmppc_core_init_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
341 {
342         int lpid;
343
344         lpid = kvmppc_alloc_lpid();
345         if (lpid < 0)
346                 return lpid;
347
348         /*
349          * Use two lpids per VM on cores with two threads like e6500. Use
350          * even numbers to speedup vcpu lpid computation with consecutive lpids
351          * per VM. vm1 will use lpids 2 and 3, vm2 lpids 4 and 5, and so on.
352          */
353         if (threads_per_core == 2)
354                 lpid <<= 1;
355
356         kvm->arch.lpid = lpid;
357         return 0;
358 }
359
360 static void kvmppc_core_destroy_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
361 {
362         int lpid = kvm->arch.lpid;
363
364         if (threads_per_core == 2)
365                 lpid >>= 1;
366
367         kvmppc_free_lpid(lpid);
368 }
369
370 static struct kvmppc_ops kvm_ops_e500mc = {
371         .get_sregs = kvmppc_core_get_sregs_e500mc,
372         .set_sregs = kvmppc_core_set_sregs_e500mc,
373         .get_one_reg = kvmppc_get_one_reg_e500mc,
374         .set_one_reg = kvmppc_set_one_reg_e500mc,
375         .vcpu_load   = kvmppc_core_vcpu_load_e500mc,
376         .vcpu_put    = kvmppc_core_vcpu_put_e500mc,
377         .vcpu_create = kvmppc_core_vcpu_create_e500mc,
378         .vcpu_free   = kvmppc_core_vcpu_free_e500mc,
379         .init_vm = kvmppc_core_init_vm_e500mc,
380         .destroy_vm = kvmppc_core_destroy_vm_e500mc,
381         .emulate_op = kvmppc_core_emulate_op_e500,
382         .emulate_mtspr = kvmppc_core_emulate_mtspr_e500,
383         .emulate_mfspr = kvmppc_core_emulate_mfspr_e500,
384 };
385
386 static int __init kvmppc_e500mc_init(void)
387 {
388         int r;
389
390         r = kvmppc_booke_init();
391         if (r)
392                 goto err_out;
393
394         /*
395          * Use two lpids per VM on dual threaded processors like e6500
396          * to workarround the lack of tlb write conditional instruction.
397          * Expose half the number of available hardware lpids to the lpid
398          * allocator.
399          */
400         kvmppc_init_lpid(KVMPPC_NR_LPIDS/threads_per_core);
401         kvmppc_claim_lpid(0); /* host */
402
403         r = kvm_init(NULL, sizeof(struct kvmppc_vcpu_e500), 0, THIS_MODULE);
404         if (r)
405                 goto err_out;
406         kvm_ops_e500mc.owner = THIS_MODULE;
407         kvmppc_pr_ops = &kvm_ops_e500mc;
408
409 err_out:
410         return r;
411 }
412
413 static void __exit kvmppc_e500mc_exit(void)
414 {
415         kvmppc_pr_ops = NULL;
416         kvmppc_booke_exit();
417 }
418
419 module_init(kvmppc_e500mc_init);
420 module_exit(kvmppc_e500mc_exit);
421 MODULE_ALIAS_MISCDEV(KVM_MINOR);
422 MODULE_ALIAS("devname:kvm");