Linux-libre 3.14.34-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / arch / powerpc / include / asm / kvm_ppc.h
1 /*
2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
3  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
4  * published by the Free Software Foundation.
5  *
6  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
7  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
8  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
9  * GNU General Public License for more details.
10  *
11  * You should have received a copy of the GNU General Public License
12  * along with this program; if not, write to the Free Software
13  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
14  *
15  * Copyright IBM Corp. 2008
16  *
17  * Authors: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
18  */
19
20 #ifndef __POWERPC_KVM_PPC_H__
21 #define __POWERPC_KVM_PPC_H__
22
23 /* This file exists just so we can dereference kvm_vcpu, avoiding nested header
24  * dependencies. */
25
26 #include <linux/mutex.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/types.h>
29 #include <linux/kvm_types.h>
30 #include <linux/kvm_host.h>
31 #include <linux/bug.h>
32 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
33 #include <asm/kvm_book3s.h>
34 #else
35 #include <asm/kvm_booke.h>
36 #endif
37 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_64_HANDLER
38 #include <asm/paca.h>
39 #endif
40
41 enum emulation_result {
42         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
43         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with MMIO request */
44         EMULATE_DO_DCR,       /* kvm_run filled with DCR request */
45         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
46         EMULATE_AGAIN,        /* something went wrong. go again */
47         EMULATE_EXIT_USER,    /* emulation requires exit to user-space */
48 };
49
50 extern int kvmppc_vcpu_run(struct kvm_run *kvm_run, struct kvm_vcpu *vcpu);
51 extern int __kvmppc_vcpu_run(struct kvm_run *kvm_run, struct kvm_vcpu *vcpu);
52 extern void kvmppc_handler_highmem(void);
53
54 extern void kvmppc_dump_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
55 extern int kvmppc_handle_load(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
56                               unsigned int rt, unsigned int bytes,
57                               int is_default_endian);
58 extern int kvmppc_handle_loads(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
59                                unsigned int rt, unsigned int bytes,
60                                int is_default_endian);
61 extern int kvmppc_handle_store(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
62                                u64 val, unsigned int bytes,
63                                int is_default_endian);
64
65 extern int kvmppc_emulate_instruction(struct kvm_run *run,
66                                       struct kvm_vcpu *vcpu);
67 extern int kvmppc_emulate_mmio(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
68 extern void kvmppc_emulate_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
69 extern u32 kvmppc_get_dec(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tb);
70 extern void kvmppc_decrementer_func(unsigned long data);
71 extern int kvmppc_sanity_check(struct kvm_vcpu *vcpu);
72 extern int kvmppc_subarch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
73 extern void kvmppc_subarch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
74
75 /* Core-specific hooks */
76
77 extern void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 gvaddr, gpa_t gpaddr,
78                            unsigned int gtlb_idx);
79 extern void kvmppc_mmu_priv_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, int usermode);
80 extern void kvmppc_mmu_switch_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
81 extern void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
82 extern int kvmppc_mmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
83 extern int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
84 extern int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
85 extern gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int gtlb_index,
86                               gva_t eaddr);
87 extern void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
88 extern void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
89
90 extern struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create(struct kvm *kvm,
91                                                 unsigned int id);
92 extern void kvmppc_core_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
93 extern int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
94 extern int kvmppc_core_check_processor_compat(void);
95 extern int kvmppc_core_vcpu_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
96                                       struct kvm_translation *tr);
97
98 extern void kvmppc_core_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
99 extern void kvmppc_core_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
100
101 extern int kvmppc_core_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
102 extern int kvmppc_core_pending_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
103 extern void kvmppc_core_queue_program(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong flags);
104 extern void kvmppc_core_queue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
105 extern void kvmppc_core_dequeue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
106 extern void kvmppc_core_queue_external(struct kvm_vcpu *vcpu,
107                                        struct kvm_interrupt *irq);
108 extern void kvmppc_core_dequeue_external(struct kvm_vcpu *vcpu);
109 extern void kvmppc_core_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
110 extern int kvmppc_core_check_requests(struct kvm_vcpu *vcpu);
111
112 extern int kvmppc_booke_init(void);
113 extern void kvmppc_booke_exit(void);
114
115 extern void kvmppc_core_destroy_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu);
116 extern int kvmppc_kvm_pv(struct kvm_vcpu *vcpu);
117 extern void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu);
118
119 extern long kvmppc_alloc_hpt(struct kvm *kvm, u32 *htab_orderp);
120 extern long kvmppc_alloc_reset_hpt(struct kvm *kvm, u32 *htab_orderp);
121 extern void kvmppc_free_hpt(struct kvm *kvm);
122 extern long kvmppc_prepare_vrma(struct kvm *kvm,
123                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
124 extern void kvmppc_map_vrma(struct kvm_vcpu *vcpu,
125                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long porder);
126 extern int kvmppc_pseries_do_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
127
128 extern long kvm_vm_ioctl_create_spapr_tce(struct kvm *kvm,
129                                 struct kvm_create_spapr_tce *args);
130 extern long kvmppc_h_put_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
131                              unsigned long ioba, unsigned long tce);
132 extern struct kvm_rma_info *kvm_alloc_rma(void);
133 extern void kvm_release_rma(struct kvm_rma_info *ri);
134 extern struct page *kvm_alloc_hpt(unsigned long nr_pages);
135 extern void kvm_release_hpt(struct page *page, unsigned long nr_pages);
136 extern int kvmppc_core_init_vm(struct kvm *kvm);
137 extern void kvmppc_core_destroy_vm(struct kvm *kvm);
138 extern void kvmppc_core_free_memslot(struct kvm *kvm,
139                                      struct kvm_memory_slot *free,
140                                      struct kvm_memory_slot *dont);
141 extern int kvmppc_core_create_memslot(struct kvm *kvm,
142                                       struct kvm_memory_slot *slot,
143                                       unsigned long npages);
144 extern int kvmppc_core_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
145                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
146                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
147 extern void kvmppc_core_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
148                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
149                                 const struct kvm_memory_slot *old);
150 extern int kvm_vm_ioctl_get_smmu_info(struct kvm *kvm,
151                                       struct kvm_ppc_smmu_info *info);
152 extern void kvmppc_core_flush_memslot(struct kvm *kvm,
153                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
154
155 extern int kvmppc_bookehv_init(void);
156 extern void kvmppc_bookehv_exit(void);
157
158 extern int kvmppc_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
159
160 extern int kvm_vm_ioctl_get_htab_fd(struct kvm *kvm, struct kvm_get_htab_fd *);
161
162 int kvm_vcpu_ioctl_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_interrupt *irq);
163
164 extern int kvm_vm_ioctl_rtas_define_token(struct kvm *kvm, void __user *argp);
165 extern int kvmppc_rtas_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
166 extern void kvmppc_rtas_tokens_free(struct kvm *kvm);
167 extern int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
168                                 u32 priority);
169 extern int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
170                                 u32 *priority);
171 extern int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
172 extern int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
173
174 union kvmppc_one_reg {
175         u32     wval;
176         u64     dval;
177         vector128 vval;
178         u64     vsxval[2];
179         struct {
180                 u64     addr;
181                 u64     length;
182         }       vpaval;
183 };
184
185 struct kvmppc_ops {
186         struct module *owner;
187         int (*get_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
188         int (*set_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
189         int (*get_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
190                            union kvmppc_one_reg *val);
191         int (*set_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
192                            union kvmppc_one_reg *val);
193         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
194         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
195         void (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 msr);
196         int (*vcpu_run)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
197         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned int id);
198         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
199         int (*check_requests)(struct kvm_vcpu *vcpu);
200         int (*get_dirty_log)(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
201         void (*flush_memslot)(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
202         int (*prepare_memory_region)(struct kvm *kvm,
203                                      struct kvm_memory_slot *memslot,
204                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem);
205         void (*commit_memory_region)(struct kvm *kvm,
206                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem,
207                                      const struct kvm_memory_slot *old);
208         int (*unmap_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
209         int (*unmap_hva_range)(struct kvm *kvm, unsigned long start,
210                            unsigned long end);
211         int (*age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
212         int (*test_age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
213         void (*set_spte_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
214         void (*mmu_destroy)(struct kvm_vcpu *vcpu);
215         void (*free_memslot)(struct kvm_memory_slot *free,
216                              struct kvm_memory_slot *dont);
217         int (*create_memslot)(struct kvm_memory_slot *slot,
218                               unsigned long npages);
219         int (*init_vm)(struct kvm *kvm);
220         void (*destroy_vm)(struct kvm *kvm);
221         int (*get_smmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_smmu_info *info);
222         int (*emulate_op)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
223                           unsigned int inst, int *advance);
224         int (*emulate_mtspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong spr_val);
225         int (*emulate_mfspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong *spr_val);
226         void (*fast_vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
227         long (*arch_vm_ioctl)(struct file *filp, unsigned int ioctl,
228                               unsigned long arg);
229
230 };
231
232 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_hv_ops;
233 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_pr_ops;
234
235 static inline bool is_kvmppc_hv_enabled(struct kvm *kvm)
236 {
237         return kvm->arch.kvm_ops == kvmppc_hv_ops;
238 }
239
240 /*
241  * Cuts out inst bits with ordering according to spec.
242  * That means the leftmost bit is zero. All given bits are included.
243  */
244 static inline u32 kvmppc_get_field(u64 inst, int msb, int lsb)
245 {
246         u32 r;
247         u32 mask;
248
249         BUG_ON(msb > lsb);
250
251         mask = (1 << (lsb - msb + 1)) - 1;
252         r = (inst >> (63 - lsb)) & mask;
253
254         return r;
255 }
256
257 /*
258  * Replaces inst bits with ordering according to spec.
259  */
260 static inline u32 kvmppc_set_field(u64 inst, int msb, int lsb, int value)
261 {
262         u32 r;
263         u32 mask;
264
265         BUG_ON(msb > lsb);
266
267         mask = ((1 << (lsb - msb + 1)) - 1) << (63 - lsb);
268         r = (inst & ~mask) | ((value << (63 - lsb)) & mask);
269
270         return r;
271 }
272
273 #define one_reg_size(id)        \
274         (1ul << (((id) & KVM_REG_SIZE_MASK) >> KVM_REG_SIZE_SHIFT))
275
276 #define get_reg_val(id, reg)    ({              \
277         union kvmppc_one_reg __u;               \
278         switch (one_reg_size(id)) {             \
279         case 4: __u.wval = (reg); break;        \
280         case 8: __u.dval = (reg); break;        \
281         default: BUG();                         \
282         }                                       \
283         __u;                                    \
284 })
285
286
287 #define set_reg_val(id, val)    ({              \
288         u64 __v;                                \
289         switch (one_reg_size(id)) {             \
290         case 4: __v = (val).wval; break;        \
291         case 8: __v = (val).dval; break;        \
292         default: BUG();                         \
293         }                                       \
294         __v;                                    \
295 })
296
297 int kvmppc_core_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
298 int kvmppc_core_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
299
300 int kvmppc_get_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
301 int kvmppc_set_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
302
303 int kvm_vcpu_ioctl_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
304 int kvm_vcpu_ioctl_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
305 int kvmppc_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
306 int kvmppc_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
307
308 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
309
310 struct openpic;
311
312 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
313 extern void kvm_cma_reserve(void) __init;
314 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
315 {
316         paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys = addr;
317 }
318
319 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
320 {
321         u32 xirr;
322
323         xirr = get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr;
324         get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr = 0;
325         return xirr;
326 }
327
328 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
329 {
330         paca[cpu].kvm_hstate.host_ipi = host_ipi;
331 }
332
333 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
334 {
335         vcpu->kvm->arch.kvm_ops->fast_vcpu_kick(vcpu);
336 }
337
338 #else
339 static inline void __init kvm_cma_reserve(void)
340 {}
341
342 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
343 {}
344
345 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
346 {
347         return 0;
348 }
349
350 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
351 {}
352
353 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
354 {
355         kvm_vcpu_kick(vcpu);
356 }
357 #endif
358
359 #ifdef CONFIG_KVM_XICS
360 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
361 {
362         return vcpu->arch.irq_type == KVMPPC_IRQ_XICS;
363 }
364 extern void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
365 extern int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server);
366 extern int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *args);
367 extern int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd);
368 extern u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
369 extern int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
370 extern int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
371                         struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
372 #else
373 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
374         { return 0; }
375 static inline void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
376 static inline int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu,
377                                          unsigned long server)
378         { return -EINVAL; }
379 static inline int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm,
380                                         struct kvm_irq_level *args)
381         { return -ENOTTY; }
382 static inline int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd)
383         { return 0; }
384 #endif
385
386 static inline void kvmppc_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 epr)
387 {
388 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
389         mtspr(SPRN_GEPR, epr);
390 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
391         vcpu->arch.epr = epr;
392 #endif
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_KVM_MPIC
396
397 void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu);
398 int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
399                              u32 cpu);
400 void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp, struct kvm_vcpu *vcpu);
401
402 #else
403
404 static inline void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
405 {
406 }
407
408 static inline int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
409                 struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
410 {
411         return -EINVAL;
412 }
413
414 static inline void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp,
415                 struct kvm_vcpu *vcpu)
416 {
417 }
418
419 #endif /* CONFIG_KVM_MPIC */
420
421 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
422                               struct kvm_config_tlb *cfg);
423 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
424                              struct kvm_dirty_tlb *cfg);
425
426 long kvmppc_alloc_lpid(void);
427 void kvmppc_claim_lpid(long lpid);
428 void kvmppc_free_lpid(long lpid);
429 void kvmppc_init_lpid(unsigned long nr_lpids);
430
431 static inline void kvmppc_mmu_flush_icache(pfn_t pfn)
432 {
433         struct page *page;
434         /*
435          * We can only access pages that the kernel maps
436          * as memory. Bail out for unmapped ones.
437          */
438         if (!pfn_valid(pfn))
439                 return;
440
441         /* Clear i-cache for new pages */
442         page = pfn_to_page(pfn);
443         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
444                 flush_dcache_icache_page(page);
445                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
446         }
447 }
448
449 /*
450  * Please call after prepare_to_enter. This function puts the lazy ee and irq
451  * disabled tracking state back to normal mode, without actually enabling
452  * interrupts.
453  */
454 static inline void kvmppc_fix_ee_before_entry(void)
455 {
456         trace_hardirqs_on();
457
458 #ifdef CONFIG_PPC64
459         /*
460          * To avoid races, the caller must have gone directly from having
461          * interrupts fully-enabled to hard-disabled.
462          */
463         WARN_ON(local_paca->irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS);
464
465         /* Only need to enable IRQs by hard enabling them after this */
466         local_paca->irq_happened = 0;
467         local_paca->soft_enabled = 1;
468 #endif
469 }
470
471 static inline ulong kvmppc_get_ea_indexed(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
472 {
473         ulong ea;
474         ulong msr_64bit = 0;
475
476         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
477         if (ra)
478                 ea += kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
479
480 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)
481         msr_64bit = MSR_CM;
482 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
483         msr_64bit = MSR_SF;
484 #endif
485
486         if (!(vcpu->arch.shared->msr & msr_64bit))
487                 ea = (uint32_t)ea;
488
489         return ea;
490 }
491
492 extern void xics_wake_cpu(int cpu);
493
494 #endif /* __POWERPC_KVM_PPC_H__ */