GNU Linux-libre 4.14.266-gnu1
[releases.git] / arch / powerpc / kvm / e500mc.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2010,2012 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
3  *
4  * Author: Varun Sethi, <varun.sethi@freescale.com>
5  *
6  * Description:
7  * This file is derived from arch/powerpc/kvm/e500.c,
8  * by Yu Liu <yu.liu@freescale.com>.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
12  * published by the Free Software Foundation.
13  */
14
15 #include <linux/kvm_host.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/export.h>
19 #include <linux/miscdevice.h>
20 #include <linux/module.h>
21
22 #include <asm/reg.h>
23 #include <asm/cputable.h>
24 #include <asm/tlbflush.h>
25 #include <asm/kvm_ppc.h>
26 #include <asm/dbell.h>
27
28 #include "booke.h"
29 #include "e500.h"
30
31 void kvmppc_set_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, enum int_class type)
32 {
33         enum ppc_dbell dbell_type;
34         unsigned long tag;
35
36         switch (type) {
37         case INT_CLASS_NONCRIT:
38                 dbell_type = PPC_G_DBELL;
39                 break;
40         case INT_CLASS_CRIT:
41                 dbell_type = PPC_G_DBELL_CRIT;
42                 break;
43         case INT_CLASS_MC:
44                 dbell_type = PPC_G_DBELL_MC;
45                 break;
46         default:
47                 WARN_ONCE(1, "%s: unknown int type %d\n", __func__, type);
48                 return;
49         }
50
51         preempt_disable();
52         tag = PPC_DBELL_LPID(get_lpid(vcpu)) | vcpu->vcpu_id;
53         mb();
54         ppc_msgsnd(dbell_type, 0, tag);
55         preempt_enable();
56 }
57
58 /* gtlbe must not be mapped by more than one host tlb entry */
59 void kvmppc_e500_tlbil_one(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
60                            struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe)
61 {
62         unsigned int tid, ts;
63         gva_t eaddr;
64         u32 val;
65         unsigned long flags;
66
67         ts = get_tlb_ts(gtlbe);
68         tid = get_tlb_tid(gtlbe);
69
70         /* We search the host TLB to invalidate its shadow TLB entry */
71         val = (tid << 16) | ts;
72         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
73
74         local_irq_save(flags);
75
76         mtspr(SPRN_MAS6, val);
77         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(&vcpu_e500->vcpu));
78
79         asm volatile("tlbsx 0, %[eaddr]\n" : : [eaddr] "r" (eaddr));
80         val = mfspr(SPRN_MAS1);
81         if (val & MAS1_VALID) {
82                 mtspr(SPRN_MAS1, val & ~MAS1_VALID);
83                 asm volatile("tlbwe");
84         }
85         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
86         /* NOTE: tlbsx also updates mas8, so clear it for host tlbwe */
87         mtspr(SPRN_MAS8, 0);
88         isync();
89
90         local_irq_restore(flags);
91 }
92
93 void kvmppc_e500_tlbil_all(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
94 {
95         unsigned long flags;
96
97         local_irq_save(flags);
98         mtspr(SPRN_MAS5, MAS5_SGS | get_lpid(&vcpu_e500->vcpu));
99         asm volatile("tlbilxlpid");
100         mtspr(SPRN_MAS5, 0);
101         local_irq_restore(flags);
102 }
103
104 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid)
105 {
106         vcpu->arch.pid = pid;
107 }
108
109 void kvmppc_mmu_msr_notify(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 old_msr)
110 {
111 }
112
113 /* We use two lpids per VM */
114 static DEFINE_PER_CPU(struct kvm_vcpu *[KVMPPC_NR_LPIDS], last_vcpu_of_lpid);
115
116 static void kvmppc_core_vcpu_load_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
117 {
118         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
119
120         kvmppc_booke_vcpu_load(vcpu, cpu);
121
122         mtspr(SPRN_LPID, get_lpid(vcpu));
123         mtspr(SPRN_EPCR, vcpu->arch.shadow_epcr);
124         mtspr(SPRN_GPIR, vcpu->vcpu_id);
125         mtspr(SPRN_MSRP, vcpu->arch.shadow_msrp);
126         vcpu->arch.eplc = EPC_EGS | (get_lpid(vcpu) << EPC_ELPID_SHIFT);
127         vcpu->arch.epsc = vcpu->arch.eplc;
128         mtspr(SPRN_EPLC, vcpu->arch.eplc);
129         mtspr(SPRN_EPSC, vcpu->arch.epsc);
130
131         mtspr(SPRN_GIVPR, vcpu->arch.ivpr);
132         mtspr(SPRN_GIVOR2, vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DATA_STORAGE]);
133         mtspr(SPRN_GIVOR8, vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_SYSCALL]);
134         mtspr(SPRN_GSPRG0, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg0);
135         mtspr(SPRN_GSPRG1, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg1);
136         mtspr(SPRN_GSPRG2, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg2);
137         mtspr(SPRN_GSPRG3, (unsigned long)vcpu->arch.shared->sprg3);
138
139         mtspr(SPRN_GSRR0, vcpu->arch.shared->srr0);
140         mtspr(SPRN_GSRR1, vcpu->arch.shared->srr1);
141
142         mtspr(SPRN_GEPR, vcpu->arch.epr);
143         mtspr(SPRN_GDEAR, vcpu->arch.shared->dar);
144         mtspr(SPRN_GESR, vcpu->arch.shared->esr);
145
146         if (vcpu->arch.oldpir != mfspr(SPRN_PIR) ||
147             __this_cpu_read(last_vcpu_of_lpid[get_lpid(vcpu)]) != vcpu) {
148                 kvmppc_e500_tlbil_all(vcpu_e500);
149                 __this_cpu_write(last_vcpu_of_lpid[get_lpid(vcpu)], vcpu);
150         }
151 }
152
153 static void kvmppc_core_vcpu_put_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
154 {
155         vcpu->arch.eplc = mfspr(SPRN_EPLC);
156         vcpu->arch.epsc = mfspr(SPRN_EPSC);
157
158         vcpu->arch.shared->sprg0 = mfspr(SPRN_GSPRG0);
159         vcpu->arch.shared->sprg1 = mfspr(SPRN_GSPRG1);
160         vcpu->arch.shared->sprg2 = mfspr(SPRN_GSPRG2);
161         vcpu->arch.shared->sprg3 = mfspr(SPRN_GSPRG3);
162
163         vcpu->arch.shared->srr0 = mfspr(SPRN_GSRR0);
164         vcpu->arch.shared->srr1 = mfspr(SPRN_GSRR1);
165
166         vcpu->arch.epr = mfspr(SPRN_GEPR);
167         vcpu->arch.shared->dar = mfspr(SPRN_GDEAR);
168         vcpu->arch.shared->esr = mfspr(SPRN_GESR);
169
170         vcpu->arch.oldpir = mfspr(SPRN_PIR);
171
172         kvmppc_booke_vcpu_put(vcpu);
173 }
174
175 int kvmppc_core_check_processor_compat(void)
176 {
177         int r;
178
179         if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e500mc") == 0)
180                 r = 0;
181         else if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e5500") == 0)
182                 r = 0;
183 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
184         /*
185          * Since guests have the privilege to enable AltiVec, we need AltiVec
186          * support in the host to save/restore their context.
187          * Don't use CPU_FTR_ALTIVEC to identify cores with AltiVec unit
188          * because it's cleared in the absence of CONFIG_ALTIVEC!
189          */
190         else if (strcmp(cur_cpu_spec->cpu_name, "e6500") == 0)
191                 r = 0;
192 #endif
193         else
194                 r = -ENOTSUPP;
195
196         return r;
197 }
198
199 int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu)
200 {
201         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
202
203         vcpu->arch.shadow_epcr = SPRN_EPCR_DSIGS | SPRN_EPCR_DGTMI | \
204                                  SPRN_EPCR_DUVD;
205 #ifdef CONFIG_64BIT
206         vcpu->arch.shadow_epcr |= SPRN_EPCR_ICM;
207 #endif
208         vcpu->arch.shadow_msrp = MSRP_UCLEP | MSRP_PMMP;
209
210         vcpu->arch.pvr = mfspr(SPRN_PVR);
211         vcpu_e500->svr = mfspr(SPRN_SVR);
212
213         vcpu->arch.cpu_type = KVM_CPU_E500MC;
214
215         return 0;
216 }
217
218 static int kvmppc_core_get_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
219                                         struct kvm_sregs *sregs)
220 {
221         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
222
223         sregs->u.e.features |= KVM_SREGS_E_ARCH206_MMU | KVM_SREGS_E_PM |
224                                KVM_SREGS_E_PC;
225         sregs->u.e.impl_id = KVM_SREGS_E_IMPL_FSL;
226
227         sregs->u.e.impl.fsl.features = 0;
228         sregs->u.e.impl.fsl.svr = vcpu_e500->svr;
229         sregs->u.e.impl.fsl.hid0 = vcpu_e500->hid0;
230         sregs->u.e.impl.fsl.mcar = vcpu_e500->mcar;
231
232         kvmppc_get_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
233
234         sregs->u.e.ivor_high[3] =
235                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR];
236         sregs->u.e.ivor_high[4] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL];
237         sregs->u.e.ivor_high[5] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT];
238
239         return kvmppc_get_sregs_ivor(vcpu, sregs);
240 }
241
242 static int kvmppc_core_set_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
243                                         struct kvm_sregs *sregs)
244 {
245         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
246         int ret;
247
248         if (sregs->u.e.impl_id == KVM_SREGS_E_IMPL_FSL) {
249                 vcpu_e500->svr = sregs->u.e.impl.fsl.svr;
250                 vcpu_e500->hid0 = sregs->u.e.impl.fsl.hid0;
251                 vcpu_e500->mcar = sregs->u.e.impl.fsl.mcar;
252         }
253
254         ret = kvmppc_set_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
255         if (ret < 0)
256                 return ret;
257
258         if (!(sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_IVOR))
259                 return 0;
260
261         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PM) {
262                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR] =
263                         sregs->u.e.ivor_high[3];
264         }
265
266         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PC) {
267                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL] =
268                         sregs->u.e.ivor_high[4];
269                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT] =
270                         sregs->u.e.ivor_high[5];
271         }
272
273         return kvmppc_set_sregs_ivor(vcpu, sregs);
274 }
275
276 static int kvmppc_get_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
277                               union kvmppc_one_reg *val)
278 {
279         int r = 0;
280
281         switch (id) {
282         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
283                 *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.sprg9);
284                 break;
285         default:
286                 r = kvmppc_get_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
287         }
288
289         return r;
290 }
291
292 static int kvmppc_set_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
293                               union kvmppc_one_reg *val)
294 {
295         int r = 0;
296
297         switch (id) {
298         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
299                 vcpu->arch.sprg9 = set_reg_val(id, *val);
300                 break;
301         default:
302                 r = kvmppc_set_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
303         }
304
305         return r;
306 }
307
308 static struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create_e500mc(struct kvm *kvm,
309                                                        unsigned int id)
310 {
311         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500;
312         struct kvm_vcpu *vcpu;
313         int err;
314
315         vcpu_e500 = kmem_cache_zalloc(kvm_vcpu_cache, GFP_KERNEL);
316         if (!vcpu_e500) {
317                 err = -ENOMEM;
318                 goto out;
319         }
320         vcpu = &vcpu_e500->vcpu;
321
322         /* Invalid PIR value -- this LPID dosn't have valid state on any cpu */
323         vcpu->arch.oldpir = 0xffffffff;
324
325         err = kvm_vcpu_init(vcpu, kvm, id);
326         if (err)
327                 goto free_vcpu;
328
329         err = kvmppc_e500_tlb_init(vcpu_e500);
330         if (err)
331                 goto uninit_vcpu;
332
333         vcpu->arch.shared = (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
334         if (!vcpu->arch.shared) {
335                 err = -ENOMEM;
336                 goto uninit_tlb;
337         }
338
339         return vcpu;
340
341 uninit_tlb:
342         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
343 uninit_vcpu:
344         kvm_vcpu_uninit(vcpu);
345
346 free_vcpu:
347         kmem_cache_free(kvm_vcpu_cache, vcpu_e500);
348 out:
349         return ERR_PTR(err);
350 }
351
352 static void kvmppc_core_vcpu_free_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
353 {
354         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
355
356         free_page((unsigned long)vcpu->arch.shared);
357         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
358         kvm_vcpu_uninit(vcpu);
359         kmem_cache_free(kvm_vcpu_cache, vcpu_e500);
360 }
361
362 static int kvmppc_core_init_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
363 {
364         int lpid;
365
366         lpid = kvmppc_alloc_lpid();
367         if (lpid < 0)
368                 return lpid;
369
370         /*
371          * Use two lpids per VM on cores with two threads like e6500. Use
372          * even numbers to speedup vcpu lpid computation with consecutive lpids
373          * per VM. vm1 will use lpids 2 and 3, vm2 lpids 4 and 5, and so on.
374          */
375         if (threads_per_core == 2)
376                 lpid <<= 1;
377
378         kvm->arch.lpid = lpid;
379         return 0;
380 }
381
382 static void kvmppc_core_destroy_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
383 {
384         int lpid = kvm->arch.lpid;
385
386         if (threads_per_core == 2)
387                 lpid >>= 1;
388
389         kvmppc_free_lpid(lpid);
390 }
391
392 static struct kvmppc_ops kvm_ops_e500mc = {
393         .get_sregs = kvmppc_core_get_sregs_e500mc,
394         .set_sregs = kvmppc_core_set_sregs_e500mc,
395         .get_one_reg = kvmppc_get_one_reg_e500mc,
396         .set_one_reg = kvmppc_set_one_reg_e500mc,
397         .vcpu_load   = kvmppc_core_vcpu_load_e500mc,
398         .vcpu_put    = kvmppc_core_vcpu_put_e500mc,
399         .vcpu_create = kvmppc_core_vcpu_create_e500mc,
400         .vcpu_free   = kvmppc_core_vcpu_free_e500mc,
401         .mmu_destroy  = kvmppc_mmu_destroy_e500,
402         .init_vm = kvmppc_core_init_vm_e500mc,
403         .destroy_vm = kvmppc_core_destroy_vm_e500mc,
404         .emulate_op = kvmppc_core_emulate_op_e500,
405         .emulate_mtspr = kvmppc_core_emulate_mtspr_e500,
406         .emulate_mfspr = kvmppc_core_emulate_mfspr_e500,
407 };
408
409 static int __init kvmppc_e500mc_init(void)
410 {
411         int r;
412
413         r = kvmppc_booke_init();
414         if (r)
415                 goto err_out;
416
417         /*
418          * Use two lpids per VM on dual threaded processors like e6500
419          * to workarround the lack of tlb write conditional instruction.
420          * Expose half the number of available hardware lpids to the lpid
421          * allocator.
422          */
423         kvmppc_init_lpid(KVMPPC_NR_LPIDS/threads_per_core);
424         kvmppc_claim_lpid(0); /* host */
425
426         r = kvm_init(NULL, sizeof(struct kvmppc_vcpu_e500), 0, THIS_MODULE);
427         if (r)
428                 goto err_out;
429         kvm_ops_e500mc.owner = THIS_MODULE;
430         kvmppc_pr_ops = &kvm_ops_e500mc;
431
432 err_out:
433         return r;
434 }
435
436 static void __exit kvmppc_e500mc_exit(void)
437 {
438         kvmppc_pr_ops = NULL;
439         kvmppc_booke_exit();
440 }
441
442 module_init(kvmppc_e500mc_init);
443 module_exit(kvmppc_e500mc_exit);
444 MODULE_ALIAS_MISCDEV(KVM_MINOR);
445 MODULE_ALIAS("devname:kvm");