Merge tag 'boards-3.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm/arm-soc
[cascardo/linux.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 long kvmppc_h_get_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
133                              unsigned long ioba);
134 extern struct kvm_rma_info *kvm_alloc_rma(void);
135 extern void kvm_release_rma(struct kvm_rma_info *ri);
136 extern struct page *kvm_alloc_hpt(unsigned long nr_pages);
137 extern void kvm_release_hpt(struct page *page, unsigned long nr_pages);
138 extern int kvmppc_core_init_vm(struct kvm *kvm);
139 extern void kvmppc_core_destroy_vm(struct kvm *kvm);
140 extern void kvmppc_core_free_memslot(struct kvm *kvm,
141                                      struct kvm_memory_slot *free,
142                                      struct kvm_memory_slot *dont);
143 extern int kvmppc_core_create_memslot(struct kvm *kvm,
144                                       struct kvm_memory_slot *slot,
145                                       unsigned long npages);
146 extern int kvmppc_core_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
147                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
148                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
149 extern void kvmppc_core_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
150                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
151                                 const struct kvm_memory_slot *old);
152 extern int kvm_vm_ioctl_get_smmu_info(struct kvm *kvm,
153                                       struct kvm_ppc_smmu_info *info);
154 extern void kvmppc_core_flush_memslot(struct kvm *kvm,
155                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
156
157 extern int kvmppc_bookehv_init(void);
158 extern void kvmppc_bookehv_exit(void);
159
160 extern int kvmppc_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
161
162 extern int kvm_vm_ioctl_get_htab_fd(struct kvm *kvm, struct kvm_get_htab_fd *);
163
164 int kvm_vcpu_ioctl_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_interrupt *irq);
165
166 extern int kvm_vm_ioctl_rtas_define_token(struct kvm *kvm, void __user *argp);
167 extern int kvmppc_rtas_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
168 extern void kvmppc_rtas_tokens_free(struct kvm *kvm);
169 extern int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
170                                 u32 priority);
171 extern int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
172                                 u32 *priority);
173 extern int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
174 extern int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
175
176 union kvmppc_one_reg {
177         u32     wval;
178         u64     dval;
179         vector128 vval;
180         u64     vsxval[2];
181         struct {
182                 u64     addr;
183                 u64     length;
184         }       vpaval;
185 };
186
187 struct kvmppc_ops {
188         struct module *owner;
189         int (*get_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
190         int (*set_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
191         int (*get_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
192                            union kvmppc_one_reg *val);
193         int (*set_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
194                            union kvmppc_one_reg *val);
195         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
196         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
197         void (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 msr);
198         int (*vcpu_run)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
199         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned int id);
200         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
201         int (*check_requests)(struct kvm_vcpu *vcpu);
202         int (*get_dirty_log)(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
203         void (*flush_memslot)(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
204         int (*prepare_memory_region)(struct kvm *kvm,
205                                      struct kvm_memory_slot *memslot,
206                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem);
207         void (*commit_memory_region)(struct kvm *kvm,
208                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem,
209                                      const struct kvm_memory_slot *old);
210         int (*unmap_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
211         int (*unmap_hva_range)(struct kvm *kvm, unsigned long start,
212                            unsigned long end);
213         int (*age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
214         int (*test_age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
215         void (*set_spte_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
216         void (*mmu_destroy)(struct kvm_vcpu *vcpu);
217         void (*free_memslot)(struct kvm_memory_slot *free,
218                              struct kvm_memory_slot *dont);
219         int (*create_memslot)(struct kvm_memory_slot *slot,
220                               unsigned long npages);
221         int (*init_vm)(struct kvm *kvm);
222         void (*destroy_vm)(struct kvm *kvm);
223         int (*get_smmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_smmu_info *info);
224         int (*emulate_op)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
225                           unsigned int inst, int *advance);
226         int (*emulate_mtspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong spr_val);
227         int (*emulate_mfspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong *spr_val);
228         void (*fast_vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
229         long (*arch_vm_ioctl)(struct file *filp, unsigned int ioctl,
230                               unsigned long arg);
231
232 };
233
234 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_hv_ops;
235 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_pr_ops;
236
237 static inline bool is_kvmppc_hv_enabled(struct kvm *kvm)
238 {
239         return kvm->arch.kvm_ops == kvmppc_hv_ops;
240 }
241
242 /*
243  * Cuts out inst bits with ordering according to spec.
244  * That means the leftmost bit is zero. All given bits are included.
245  */
246 static inline u32 kvmppc_get_field(u64 inst, int msb, int lsb)
247 {
248         u32 r;
249         u32 mask;
250
251         BUG_ON(msb > lsb);
252
253         mask = (1 << (lsb - msb + 1)) - 1;
254         r = (inst >> (63 - lsb)) & mask;
255
256         return r;
257 }
258
259 /*
260  * Replaces inst bits with ordering according to spec.
261  */
262 static inline u32 kvmppc_set_field(u64 inst, int msb, int lsb, int value)
263 {
264         u32 r;
265         u32 mask;
266
267         BUG_ON(msb > lsb);
268
269         mask = ((1 << (lsb - msb + 1)) - 1) << (63 - lsb);
270         r = (inst & ~mask) | ((value << (63 - lsb)) & mask);
271
272         return r;
273 }
274
275 #define one_reg_size(id)        \
276         (1ul << (((id) & KVM_REG_SIZE_MASK) >> KVM_REG_SIZE_SHIFT))
277
278 #define get_reg_val(id, reg)    ({              \
279         union kvmppc_one_reg __u;               \
280         switch (one_reg_size(id)) {             \
281         case 4: __u.wval = (reg); break;        \
282         case 8: __u.dval = (reg); break;        \
283         default: BUG();                         \
284         }                                       \
285         __u;                                    \
286 })
287
288
289 #define set_reg_val(id, val)    ({              \
290         u64 __v;                                \
291         switch (one_reg_size(id)) {             \
292         case 4: __v = (val).wval; break;        \
293         case 8: __v = (val).dval; break;        \
294         default: BUG();                         \
295         }                                       \
296         __v;                                    \
297 })
298
299 int kvmppc_core_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
300 int kvmppc_core_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
301
302 int kvmppc_get_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
303 int kvmppc_set_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
304
305 int kvm_vcpu_ioctl_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
306 int kvm_vcpu_ioctl_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
307 int kvmppc_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
308 int kvmppc_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
309
310 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
311
312 struct openpic;
313
314 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
315 extern void kvm_cma_reserve(void) __init;
316 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
317 {
318         paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys = addr;
319 }
320
321 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
322 {
323         u32 xirr;
324
325         xirr = get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr;
326         get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr = 0;
327         return xirr;
328 }
329
330 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
331 {
332         paca[cpu].kvm_hstate.host_ipi = host_ipi;
333 }
334
335 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
336 {
337         vcpu->kvm->arch.kvm_ops->fast_vcpu_kick(vcpu);
338 }
339
340 #else
341 static inline void __init kvm_cma_reserve(void)
342 {}
343
344 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
345 {}
346
347 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
348 {
349         return 0;
350 }
351
352 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
353 {}
354
355 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
356 {
357         kvm_vcpu_kick(vcpu);
358 }
359 #endif
360
361 #ifdef CONFIG_KVM_XICS
362 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
363 {
364         return vcpu->arch.irq_type == KVMPPC_IRQ_XICS;
365 }
366 extern void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
367 extern int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server);
368 extern int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *args);
369 extern int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd);
370 extern u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
371 extern int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
372 extern int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
373                         struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
374 #else
375 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
376         { return 0; }
377 static inline void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
378 static inline int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu,
379                                          unsigned long server)
380         { return -EINVAL; }
381 static inline int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm,
382                                         struct kvm_irq_level *args)
383         { return -ENOTTY; }
384 static inline int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd)
385         { return 0; }
386 #endif
387
388 static inline void kvmppc_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 epr)
389 {
390 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
391         mtspr(SPRN_GEPR, epr);
392 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
393         vcpu->arch.epr = epr;
394 #endif
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_KVM_MPIC
398
399 void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu);
400 int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
401                              u32 cpu);
402 void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp, struct kvm_vcpu *vcpu);
403
404 #else
405
406 static inline void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
407 {
408 }
409
410 static inline int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
411                 struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
412 {
413         return -EINVAL;
414 }
415
416 static inline void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp,
417                 struct kvm_vcpu *vcpu)
418 {
419 }
420
421 #endif /* CONFIG_KVM_MPIC */
422
423 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
424                               struct kvm_config_tlb *cfg);
425 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
426                              struct kvm_dirty_tlb *cfg);
427
428 long kvmppc_alloc_lpid(void);
429 void kvmppc_claim_lpid(long lpid);
430 void kvmppc_free_lpid(long lpid);
431 void kvmppc_init_lpid(unsigned long nr_lpids);
432
433 static inline void kvmppc_mmu_flush_icache(pfn_t pfn)
434 {
435         struct page *page;
436         /*
437          * We can only access pages that the kernel maps
438          * as memory. Bail out for unmapped ones.
439          */
440         if (!pfn_valid(pfn))
441                 return;
442
443         /* Clear i-cache for new pages */
444         page = pfn_to_page(pfn);
445         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
446                 flush_dcache_icache_page(page);
447                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
448         }
449 }
450
451 /*
452  * Please call after prepare_to_enter. This function puts the lazy ee and irq
453  * disabled tracking state back to normal mode, without actually enabling
454  * interrupts.
455  */
456 static inline void kvmppc_fix_ee_before_entry(void)
457 {
458         trace_hardirqs_on();
459
460 #ifdef CONFIG_PPC64
461         /*
462          * To avoid races, the caller must have gone directly from having
463          * interrupts fully-enabled to hard-disabled.
464          */
465         WARN_ON(local_paca->irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS);
466
467         /* Only need to enable IRQs by hard enabling them after this */
468         local_paca->irq_happened = 0;
469         local_paca->soft_enabled = 1;
470 #endif
471 }
472
473 static inline ulong kvmppc_get_ea_indexed(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
474 {
475         ulong ea;
476         ulong msr_64bit = 0;
477
478         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
479         if (ra)
480                 ea += kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
481
482 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)
483         msr_64bit = MSR_CM;
484 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
485         msr_64bit = MSR_SF;
486 #endif
487
488         if (!(vcpu->arch.shared->msr & msr_64bit))
489                 ea = (uint32_t)ea;
490
491         return ea;
492 }
493
494 extern void xics_wake_cpu(int cpu);
495
496 #endif /* __POWERPC_KVM_PPC_H__ */