Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / powerpc / include / asm / kvm_book3s_64.h
diff --git a/kernel/arch/powerpc/include/asm/kvm_book3s_64.h b/kernel/arch/powerpc/include/asm/kvm_book3s_64.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3536d12
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,442 @@
+/*
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
+ * published by the Free Software Foundation.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
+ *
+ * Copyright SUSE Linux Products GmbH 2010
+ *
+ * Authors: Alexander Graf <agraf@suse.de>
+ */
+
+#ifndef __ASM_KVM_BOOK3S_64_H__
+#define __ASM_KVM_BOOK3S_64_H__
+
+#ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_PR_POSSIBLE
+static inline struct kvmppc_book3s_shadow_vcpu *svcpu_get(struct kvm_vcpu *vcpu)
+{
+       preempt_disable();
+       return &get_paca()->shadow_vcpu;
+}
+
+static inline void svcpu_put(struct kvmppc_book3s_shadow_vcpu *svcpu)
+{
+       preempt_enable();
+}
+#endif
+
+#define SPAPR_TCE_SHIFT                12
+
+#ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
+#define KVM_DEFAULT_HPT_ORDER  24      /* 16MB HPT by default */
+#endif
+
+#define VRMA_VSID      0x1ffffffUL     /* 1TB VSID reserved for VRMA */
+
+/*
+ * We use a lock bit in HPTE dword 0 to synchronize updates and
+ * accesses to each HPTE, and another bit to indicate non-present
+ * HPTEs.
+ */
+#define HPTE_V_HVLOCK  0x40UL
+#define HPTE_V_ABSENT  0x20UL
+
+/*
+ * We use this bit in the guest_rpte field of the revmap entry
+ * to indicate a modified HPTE.
+ */
+#define HPTE_GR_MODIFIED       (1ul << 62)
+
+/* These bits are reserved in the guest view of the HPTE */
+#define HPTE_GR_RESERVED       HPTE_GR_MODIFIED
+
+static inline long try_lock_hpte(__be64 *hpte, unsigned long bits)
+{
+       unsigned long tmp, old;
+       __be64 be_lockbit, be_bits;
+
+       /*
+        * We load/store in native endian, but the HTAB is in big endian. If
+        * we byte swap all data we apply on the PTE we're implicitly correct
+        * again.
+        */
+       be_lockbit = cpu_to_be64(HPTE_V_HVLOCK);
+       be_bits = cpu_to_be64(bits);
+
+       asm volatile("  ldarx   %0,0,%2\n"
+                    "  and.    %1,%0,%3\n"
+                    "  bne     2f\n"
+                    "  or      %0,%0,%4\n"
+                    "  stdcx.  %0,0,%2\n"
+                    "  beq+    2f\n"
+                    "  mr      %1,%3\n"
+                    "2:        isync"
+                    : "=&r" (tmp), "=&r" (old)
+                    : "r" (hpte), "r" (be_bits), "r" (be_lockbit)
+                    : "cc", "memory");
+       return old == 0;
+}
+
+static inline void unlock_hpte(__be64 *hpte, unsigned long hpte_v)
+{
+       hpte_v &= ~HPTE_V_HVLOCK;
+       asm volatile(PPC_RELEASE_BARRIER "" : : : "memory");
+       hpte[0] = cpu_to_be64(hpte_v);
+}
+
+/* Without barrier */
+static inline void __unlock_hpte(__be64 *hpte, unsigned long hpte_v)
+{
+       hpte_v &= ~HPTE_V_HVLOCK;
+       hpte[0] = cpu_to_be64(hpte_v);
+}
+
+static inline int __hpte_actual_psize(unsigned int lp, int psize)
+{
+       int i, shift;
+       unsigned int mask;
+
+       /* start from 1 ignoring MMU_PAGE_4K */
+       for (i = 1; i < MMU_PAGE_COUNT; i++) {
+
+               /* invalid penc */
+               if (mmu_psize_defs[psize].penc[i] == -1)
+                       continue;
+               /*
+                * encoding bits per actual page size
+                *        PTE LP     actual page size
+                *    rrrr rrrz         >=8KB
+                *    rrrr rrzz         >=16KB
+                *    rrrr rzzz         >=32KB
+                *    rrrr zzzz         >=64KB
+                * .......
+                */
+               shift = mmu_psize_defs[i].shift - LP_SHIFT;
+               if (shift > LP_BITS)
+                       shift = LP_BITS;
+               mask = (1 << shift) - 1;
+               if ((lp & mask) == mmu_psize_defs[psize].penc[i])
+                       return i;
+       }
+       return -1;
+}
+
+static inline unsigned long compute_tlbie_rb(unsigned long v, unsigned long r,
+                                            unsigned long pte_index)
+{
+       int b_psize = MMU_PAGE_4K, a_psize = MMU_PAGE_4K;
+       unsigned int penc;
+       unsigned long rb = 0, va_low, sllp;
+       unsigned int lp = (r >> LP_SHIFT) & ((1 << LP_BITS) - 1);
+
+       if (v & HPTE_V_LARGE) {
+               for (b_psize = 0; b_psize < MMU_PAGE_COUNT; b_psize++) {
+
+                       /* valid entries have a shift value */
+                       if (!mmu_psize_defs[b_psize].shift)
+                               continue;
+
+                       a_psize = __hpte_actual_psize(lp, b_psize);
+                       if (a_psize != -1)
+                               break;
+               }
+       }
+       /*
+        * Ignore the top 14 bits of va
+        * v have top two bits covering segment size, hence move
+        * by 16 bits, Also clear the lower HPTE_V_AVPN_SHIFT (7) bits.
+        * AVA field in v also have the lower 23 bits ignored.
+        * For base page size 4K we need 14 .. 65 bits (so need to
+        * collect extra 11 bits)
+        * For others we need 14..14+i
+        */
+       /* This covers 14..54 bits of va*/
+       rb = (v & ~0x7fUL) << 16;               /* AVA field */
+
+       rb |= (v >> HPTE_V_SSIZE_SHIFT) << 8;   /*  B field */
+       /*
+        * AVA in v had cleared lower 23 bits. We need to derive
+        * that from pteg index
+        */
+       va_low = pte_index >> 3;
+       if (v & HPTE_V_SECONDARY)
+               va_low = ~va_low;
+       /*
+        * get the vpn bits from va_low using reverse of hashing.
+        * In v we have va with 23 bits dropped and then left shifted
+        * HPTE_V_AVPN_SHIFT (7) bits. Now to find vsid we need
+        * right shift it with (SID_SHIFT - (23 - 7))
+        */
+       if (!(v & HPTE_V_1TB_SEG))
+               va_low ^= v >> (SID_SHIFT - 16);
+       else
+               va_low ^= v >> (SID_SHIFT_1T - 16);
+       va_low &= 0x7ff;
+
+       switch (b_psize) {
+       case MMU_PAGE_4K:
+               sllp = ((mmu_psize_defs[a_psize].sllp & SLB_VSID_L) >> 6) |
+                       ((mmu_psize_defs[a_psize].sllp & SLB_VSID_LP) >> 4);
+               rb |= sllp << 5;        /*  AP field */
+               rb |= (va_low & 0x7ff) << 12;   /* remaining 11 bits of AVA */
+               break;
+       default:
+       {
+               int aval_shift;
+               /*
+                * remaining bits of AVA/LP fields
+                * Also contain the rr bits of LP
+                */
+               rb |= (va_low << mmu_psize_defs[b_psize].shift) & 0x7ff000;
+               /*
+                * Now clear not needed LP bits based on actual psize
+                */
+               rb &= ~((1ul << mmu_psize_defs[a_psize].shift) - 1);
+               /*
+                * AVAL field 58..77 - base_page_shift bits of va
+                * we have space for 58..64 bits, Missing bits should
+                * be zero filled. +1 is to take care of L bit shift
+                */
+               aval_shift = 64 - (77 - mmu_psize_defs[b_psize].shift) + 1;
+               rb |= ((va_low << aval_shift) & 0xfe);
+
+               rb |= 1;                /* L field */
+               penc = mmu_psize_defs[b_psize].penc[a_psize];
+               rb |= penc << 12;       /* LP field */
+               break;
+       }
+       }
+       rb |= (v >> 54) & 0x300;                /* B field */
+       return rb;
+}
+
+static inline unsigned long __hpte_page_size(unsigned long h, unsigned long l,
+                                            bool is_base_size)
+{
+
+       int size, a_psize;
+       /* Look at the 8 bit LP value */
+       unsigned int lp = (l >> LP_SHIFT) & ((1 << LP_BITS) - 1);
+
+       /* only handle 4k, 64k and 16M pages for now */
+       if (!(h & HPTE_V_LARGE))
+               return 1ul << 12;
+       else {
+               for (size = 0; size < MMU_PAGE_COUNT; size++) {
+                       /* valid entries have a shift value */
+                       if (!mmu_psize_defs[size].shift)
+                               continue;
+
+                       a_psize = __hpte_actual_psize(lp, size);
+                       if (a_psize != -1) {
+                               if (is_base_size)
+                                       return 1ul << mmu_psize_defs[size].shift;
+                               return 1ul << mmu_psize_defs[a_psize].shift;
+                       }
+               }
+
+       }
+       return 0;
+}
+
+static inline unsigned long hpte_page_size(unsigned long h, unsigned long l)
+{
+       return __hpte_page_size(h, l, 0);
+}
+
+static inline unsigned long hpte_base_page_size(unsigned long h, unsigned long l)
+{
+       return __hpte_page_size(h, l, 1);
+}
+
+static inline unsigned long hpte_rpn(unsigned long ptel, unsigned long psize)
+{
+       return ((ptel & HPTE_R_RPN) & ~(psize - 1)) >> PAGE_SHIFT;
+}
+
+static inline int hpte_is_writable(unsigned long ptel)
+{
+       unsigned long pp = ptel & (HPTE_R_PP0 | HPTE_R_PP);
+
+       return pp != PP_RXRX && pp != PP_RXXX;
+}
+
+static inline unsigned long hpte_make_readonly(unsigned long ptel)
+{
+       if ((ptel & HPTE_R_PP0) || (ptel & HPTE_R_PP) == PP_RWXX)
+               ptel = (ptel & ~HPTE_R_PP) | PP_RXXX;
+       else
+               ptel |= PP_RXRX;
+       return ptel;
+}
+
+static inline int hpte_cache_flags_ok(unsigned long ptel, unsigned long io_type)
+{
+       unsigned int wimg = ptel & HPTE_R_WIMG;
+
+       /* Handle SAO */
+       if (wimg == (HPTE_R_W | HPTE_R_I | HPTE_R_M) &&
+           cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206))
+               wimg = HPTE_R_M;
+
+       if (!io_type)
+               return wimg == HPTE_R_M;
+
+       return (wimg & (HPTE_R_W | HPTE_R_I)) == io_type;
+}
+
+/*
+ * If it's present and writable, atomically set dirty and referenced bits and
+ * return the PTE, otherwise return 0.
+ */
+static inline pte_t kvmppc_read_update_linux_pte(pte_t *ptep, int writing)
+{
+       pte_t old_pte, new_pte = __pte(0);
+
+       while (1) {
+               /*
+                * Make sure we don't reload from ptep
+                */
+               old_pte = READ_ONCE(*ptep);
+               /*
+                * wait until _PAGE_BUSY is clear then set it atomically
+                */
+               if (unlikely(pte_val(old_pte) & _PAGE_BUSY)) {
+                       cpu_relax();
+                       continue;
+               }
+               /* If pte is not present return None */
+               if (unlikely(!(pte_val(old_pte) & _PAGE_PRESENT)))
+                       return __pte(0);
+
+               new_pte = pte_mkyoung(old_pte);
+               if (writing && pte_write(old_pte))
+                       new_pte = pte_mkdirty(new_pte);
+
+               if (pte_val(old_pte) == __cmpxchg_u64((unsigned long *)ptep,
+                                                     pte_val(old_pte),
+                                                     pte_val(new_pte))) {
+                       break;
+               }
+       }
+       return new_pte;
+}
+
+
+/* Return HPTE cache control bits corresponding to Linux pte bits */
+static inline unsigned long hpte_cache_bits(unsigned long pte_val)
+{
+#if _PAGE_NO_CACHE == HPTE_R_I && _PAGE_WRITETHRU == HPTE_R_W
+       return pte_val & (HPTE_R_W | HPTE_R_I);
+#else
+       return ((pte_val & _PAGE_NO_CACHE) ? HPTE_R_I : 0) +
+               ((pte_val & _PAGE_WRITETHRU) ? HPTE_R_W : 0);
+#endif
+}
+
+static inline bool hpte_read_permission(unsigned long pp, unsigned long key)
+{
+       if (key)
+               return PP_RWRX <= pp && pp <= PP_RXRX;
+       return true;
+}
+
+static inline bool hpte_write_permission(unsigned long pp, unsigned long key)
+{
+       if (key)
+               return pp == PP_RWRW;
+       return pp <= PP_RWRW;
+}
+
+static inline int hpte_get_skey_perm(unsigned long hpte_r, unsigned long amr)
+{
+       unsigned long skey;
+
+       skey = ((hpte_r & HPTE_R_KEY_HI) >> 57) |
+               ((hpte_r & HPTE_R_KEY_LO) >> 9);
+       return (amr >> (62 - 2 * skey)) & 3;
+}
+
+static inline void lock_rmap(unsigned long *rmap)
+{
+       do {
+               while (test_bit(KVMPPC_RMAP_LOCK_BIT, rmap))
+                       cpu_relax();
+       } while (test_and_set_bit_lock(KVMPPC_RMAP_LOCK_BIT, rmap));
+}
+
+static inline void unlock_rmap(unsigned long *rmap)
+{
+       __clear_bit_unlock(KVMPPC_RMAP_LOCK_BIT, rmap);
+}
+
+static inline bool slot_is_aligned(struct kvm_memory_slot *memslot,
+                                  unsigned long pagesize)
+{
+       unsigned long mask = (pagesize >> PAGE_SHIFT) - 1;
+
+       if (pagesize <= PAGE_SIZE)
+               return true;
+       return !(memslot->base_gfn & mask) && !(memslot->npages & mask);
+}
+
+/*
+ * This works for 4k, 64k and 16M pages on POWER7,
+ * and 4k and 16M pages on PPC970.
+ */
+static inline unsigned long slb_pgsize_encoding(unsigned long psize)
+{
+       unsigned long senc = 0;
+
+       if (psize > 0x1000) {
+               senc = SLB_VSID_L;
+               if (psize == 0x10000)
+                       senc |= SLB_VSID_LP_01;
+       }
+       return senc;
+}
+
+static inline int is_vrma_hpte(unsigned long hpte_v)
+{
+       return (hpte_v & ~0xffffffUL) ==
+               (HPTE_V_1TB_SEG | (VRMA_VSID << (40 - 16)));
+}
+
+#ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
+/*
+ * Note modification of an HPTE; set the HPTE modified bit
+ * if anyone is interested.
+ */
+static inline void note_hpte_modification(struct kvm *kvm,
+                                         struct revmap_entry *rev)
+{
+       if (atomic_read(&kvm->arch.hpte_mod_interest))
+               rev->guest_rpte |= HPTE_GR_MODIFIED;
+}
+
+/*
+ * Like kvm_memslots(), but for use in real mode when we can't do
+ * any RCU stuff (since the secondary threads are offline from the
+ * kernel's point of view), and we can't print anything.
+ * Thus we use rcu_dereference_raw() rather than rcu_dereference_check().
+ */
+static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots_raw(struct kvm *kvm)
+{
+       return rcu_dereference_raw_notrace(kvm->memslots);
+}
+
+extern void kvmppc_mmu_debugfs_init(struct kvm *kvm);
+
+extern void kvmhv_rm_send_ipi(int cpu);
+
+#endif /* CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE */
+
+#endif /* __ASM_KVM_BOOK3S_64_H__ */