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             __get_cpu_var(last_vcpu_of_lpid)[get_lpid(vcpu)] != vcpu) {
 148                 kvmppc_e500_tlbil_all(vcpu_e500);
 149                 __get_cpu_var(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         else
 184                 r = -ENOTSUPP;
 185
 186         return r;
 187 }
 188
 189 int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu)
 190 {
 191         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 192
 193         vcpu->arch.shadow_epcr = SPRN_EPCR_DSIGS | SPRN_EPCR_DGTMI | \
 194                                  SPRN_EPCR_DUVD;
 195 #ifdef CONFIG_64BIT
 196         vcpu->arch.shadow_epcr |= SPRN_EPCR_ICM;
 197 #endif
 198         vcpu->arch.shadow_msrp = MSRP_UCLEP | MSRP_PMMP;
 199
 200         vcpu->arch.pvr = mfspr(SPRN_PVR);
 201         vcpu_e500->svr = mfspr(SPRN_SVR);
 202
 203         vcpu->arch.cpu_type = KVM_CPU_E500MC;
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static int kvmppc_core_get_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
 209                                         struct kvm_sregs *sregs)
 210 {
 211         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 212
 213         sregs->u.e.features |= KVM_SREGS_E_ARCH206_MMU | KVM_SREGS_E_PM |
 214                                KVM_SREGS_E_PC;
 215         sregs->u.e.impl_id = KVM_SREGS_E_IMPL_FSL;
 216
 217         sregs->u.e.impl.fsl.features = 0;
 218         sregs->u.e.impl.fsl.svr = vcpu_e500->svr;
 219         sregs->u.e.impl.fsl.hid0 = vcpu_e500->hid0;
 220         sregs->u.e.impl.fsl.mcar = vcpu_e500->mcar;
 221
 222         kvmppc_get_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
 223
 224         sregs->u.e.ivor_high[3] =
 225                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR];
 226         sregs->u.e.ivor_high[4] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL];
 227         sregs->u.e.ivor_high[5] = vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT];
 228
 229         return kvmppc_get_sregs_ivor(vcpu, sregs);
 230 }
 231
 232 static int kvmppc_core_set_sregs_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu,
 233                                         struct kvm_sregs *sregs)
 234 {
 235         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 236         int ret;
 237
 238         if (sregs->u.e.impl_id == KVM_SREGS_E_IMPL_FSL) {
 239                 vcpu_e500->svr = sregs->u.e.impl.fsl.svr;
 240                 vcpu_e500->hid0 = sregs->u.e.impl.fsl.hid0;
 241                 vcpu_e500->mcar = sregs->u.e.impl.fsl.mcar;
 242         }
 243
 244         ret = kvmppc_set_sregs_e500_tlb(vcpu, sregs);
 245         if (ret < 0)
 246                 return ret;
 247
 248         if (!(sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_IVOR))
 249                 return 0;
 250
 251         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PM) {
 252                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_PERFORMANCE_MONITOR] =
 253                         sregs->u.e.ivor_high[3];
 254         }
 255
 256         if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_PC) {
 257                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL] =
 258                         sregs->u.e.ivor_high[4];
 259                 vcpu->arch.ivor[BOOKE_IRQPRIO_DBELL_CRIT] =
 260                         sregs->u.e.ivor_high[5];
 261         }
 262
 263         return kvmppc_set_sregs_ivor(vcpu, sregs);
 264 }
 265
 266 static int kvmppc_get_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 267                               union kvmppc_one_reg *val)
 268 {
 269         int r = 0;
 270
 271         switch (id) {
 272         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
 273                 *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.sprg9);
 274                 break;
 275         default:
 276                 r = kvmppc_get_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
 277         }
 278
 279         return r;
 280 }
 281
 282 static int kvmppc_set_one_reg_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
 283                               union kvmppc_one_reg *val)
 284 {
 285         int r = 0;
 286
 287         switch (id) {
 288         case KVM_REG_PPC_SPRG9:
 289                 vcpu->arch.sprg9 = set_reg_val(id, *val);
 290                 break;
 291         default:
 292                 r = kvmppc_set_one_reg_e500_tlb(vcpu, id, val);
 293         }
 294
 295         return r;
 296 }
 297
 298 static struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create_e500mc(struct kvm *kvm,
 299                                                        unsigned int id)
 300 {
 301         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500;
 302         struct kvm_vcpu *vcpu;
 303         int err;
 304
 305         vcpu_e500 = kmem_cache_zalloc(kvm_vcpu_cache, GFP_KERNEL);
 306         if (!vcpu_e500) {
 307                 err = -ENOMEM;
 308                 goto out;
 309         }
 310         vcpu = &vcpu_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 = kvm_vcpu_init(vcpu, kvm, id);
 316         if (err)
 317                 goto free_vcpu;
 318
 319         err = kvmppc_e500_tlb_init(vcpu_e500);
 320         if (err)
 321                 goto uninit_vcpu;
 322
 323         vcpu->arch.shared = (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 324         if (!vcpu->arch.shared)
 325                 goto uninit_tlb;
 326
 327         return vcpu;
 328
 329 uninit_tlb:
 330         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
 331 uninit_vcpu:
 332         kvm_vcpu_uninit(vcpu);
 333
 334 free_vcpu:
 335         kmem_cache_free(kvm_vcpu_cache, vcpu_e500);
 336 out:
 337         return ERR_PTR(err);
 338 }
 339
 340 static void kvmppc_core_vcpu_free_e500mc(struct kvm_vcpu *vcpu)
 341 {
 342         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 343
 344         free_page((unsigned long)vcpu->arch.shared);
 345         kvmppc_e500_tlb_uninit(vcpu_e500);
 346         kvm_vcpu_uninit(vcpu);
 347         kmem_cache_free(kvm_vcpu_cache, vcpu_e500);
 348 }
 349
 350 static int kvmppc_core_init_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
 351 {
 352         int lpid;
 353
 354         lpid = kvmppc_alloc_lpid();
 355         if (lpid < 0)
 356                 return lpid;
 357
 358         /*
 359          * Use two lpids per VM on cores with two threads like e6500. Use
 360          * even numbers to speedup vcpu lpid computation with consecutive lpids
 361          * per VM. vm1 will use lpids 2 and 3, vm2 lpids 4 and 5, and so on.
 362          */
 363         if (threads_per_core == 2)
 364                 lpid <<= 1;
 365
 366         kvm->arch.lpid = lpid;
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 static void kvmppc_core_destroy_vm_e500mc(struct kvm *kvm)
 371 {
 372         int lpid = kvm->arch.lpid;
 373
 374         if (threads_per_core == 2)
 375                 lpid >>= 1;
 376
 377         kvmppc_free_lpid(lpid);
 378 }
 379
 380 static struct kvmppc_ops kvm_ops_e500mc = {
 381         .get_sregs = kvmppc_core_get_sregs_e500mc,
 382         .set_sregs = kvmppc_core_set_sregs_e500mc,
 383         .get_one_reg = kvmppc_get_one_reg_e500mc,
 384         .set_one_reg = kvmppc_set_one_reg_e500mc,
 385         .vcpu_load   = kvmppc_core_vcpu_load_e500mc,
 386         .vcpu_put    = kvmppc_core_vcpu_put_e500mc,
 387         .vcpu_create = kvmppc_core_vcpu_create_e500mc,
 388         .vcpu_free   = kvmppc_core_vcpu_free_e500mc,
 389         .mmu_destroy  = kvmppc_mmu_destroy_e500,
 390         .init_vm = kvmppc_core_init_vm_e500mc,
 391         .destroy_vm = kvmppc_core_destroy_vm_e500mc,
 392         .emulate_op = kvmppc_core_emulate_op_e500,
 393         .emulate_mtspr = kvmppc_core_emulate_mtspr_e500,
 394         .emulate_mfspr = kvmppc_core_emulate_mfspr_e500,
 395 };
 396
 397 static int __init kvmppc_e500mc_init(void)
 398 {
 399         int r;
 400
 401         r = kvmppc_booke_init();
 402         if (r)
 403                 goto err_out;
 404
 405         /*
 406          * Use two lpids per VM on dual threaded processors like e6500
 407          * to workarround the lack of tlb write conditional instruction.
 408          * Expose half the number of available hardware lpids to the lpid
 409          * allocator.
 410          */
 411         kvmppc_init_lpid(KVMPPC_NR_LPIDS/threads_per_core);
 412         kvmppc_claim_lpid(0); /* host */
 413
 414         r = kvm_init(NULL, sizeof(struct kvmppc_vcpu_e500), 0, THIS_MODULE);
 415         if (r)
 416                 goto err_out;
 417         kvm_ops_e500mc.owner = THIS_MODULE;
 418         kvmppc_pr_ops = &kvm_ops_e500mc;
 419
 420 err_out:
 421         return r;
 422 }
 423
 424 static void __exit kvmppc_e500mc_exit(void)
 425 {
 426         kvmppc_pr_ops = NULL;
 427         kvmppc_booke_exit();
 428 }
 429
 430 module_init(kvmppc_e500mc_init);
 431 module_exit(kvmppc_e500mc_exit);
 432 MODULE_ALIAS_MISCDEV(KVM_MINOR);
 433 MODULE_ALIAS("devname:kvm");