KVM: PPC: Implement MMU notifiers for Book3S HV guests
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / include / asm / kvm_book3s_64.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 SUSE Linux Products GmbH 2010
16  *
17  * Authors: Alexander Graf <agraf@suse.de>
18  */
19
20 #ifndef __ASM_KVM_BOOK3S_64_H__
21 #define __ASM_KVM_BOOK3S_64_H__
22
23 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_PR
24 static inline struct kvmppc_book3s_shadow_vcpu *svcpu_get(struct kvm_vcpu *vcpu)
25 {
26         preempt_disable();
27         return &get_paca()->shadow_vcpu;
28 }
29
30 static inline void svcpu_put(struct kvmppc_book3s_shadow_vcpu *svcpu)
31 {
32         preempt_enable();
33 }
34 #endif
35
36 #define SPAPR_TCE_SHIFT         12
37
38 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_64_HV
39 /* For now use fixed-size 16MB page table */
40 #define HPT_ORDER       24
41 #define HPT_NPTEG       (1ul << (HPT_ORDER - 7))        /* 128B per pteg */
42 #define HPT_NPTE        (HPT_NPTEG << 3)                /* 8 PTEs per PTEG */
43 #define HPT_HASH_MASK   (HPT_NPTEG - 1)
44 #endif
45
46 #define VRMA_VSID       0x1ffffffUL     /* 1TB VSID reserved for VRMA */
47
48 /*
49  * We use a lock bit in HPTE dword 0 to synchronize updates and
50  * accesses to each HPTE, and another bit to indicate non-present
51  * HPTEs.
52  */
53 #define HPTE_V_HVLOCK   0x40UL
54 #define HPTE_V_ABSENT   0x20UL
55
56 static inline long try_lock_hpte(unsigned long *hpte, unsigned long bits)
57 {
58         unsigned long tmp, old;
59
60         asm volatile("  ldarx   %0,0,%2\n"
61                      "  and.    %1,%0,%3\n"
62                      "  bne     2f\n"
63                      "  ori     %0,%0,%4\n"
64                      "  stdcx.  %0,0,%2\n"
65                      "  beq+    2f\n"
66                      "  li      %1,%3\n"
67                      "2:        isync"
68                      : "=&r" (tmp), "=&r" (old)
69                      : "r" (hpte), "r" (bits), "i" (HPTE_V_HVLOCK)
70                      : "cc", "memory");
71         return old == 0;
72 }
73
74 static inline unsigned long compute_tlbie_rb(unsigned long v, unsigned long r,
75                                              unsigned long pte_index)
76 {
77         unsigned long rb, va_low;
78
79         rb = (v & ~0x7fUL) << 16;               /* AVA field */
80         va_low = pte_index >> 3;
81         if (v & HPTE_V_SECONDARY)
82                 va_low = ~va_low;
83         /* xor vsid from AVA */
84         if (!(v & HPTE_V_1TB_SEG))
85                 va_low ^= v >> 12;
86         else
87                 va_low ^= v >> 24;
88         va_low &= 0x7ff;
89         if (v & HPTE_V_LARGE) {
90                 rb |= 1;                        /* L field */
91                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206) &&
92                     (r & 0xff000)) {
93                         /* non-16MB large page, must be 64k */
94                         /* (masks depend on page size) */
95                         rb |= 0x1000;           /* page encoding in LP field */
96                         rb |= (va_low & 0x7f) << 16; /* 7b of VA in AVA/LP field */
97                         rb |= (va_low & 0xfe);  /* AVAL field (P7 doesn't seem to care) */
98                 }
99         } else {
100                 /* 4kB page */
101                 rb |= (va_low & 0x7ff) << 12;   /* remaining 11b of VA */
102         }
103         rb |= (v >> 54) & 0x300;                /* B field */
104         return rb;
105 }
106
107 static inline unsigned long hpte_page_size(unsigned long h, unsigned long l)
108 {
109         /* only handle 4k, 64k and 16M pages for now */
110         if (!(h & HPTE_V_LARGE))
111                 return 1ul << 12;               /* 4k page */
112         if ((l & 0xf000) == 0x1000 && cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206))
113                 return 1ul << 16;               /* 64k page */
114         if ((l & 0xff000) == 0)
115                 return 1ul << 24;               /* 16M page */
116         return 0;                               /* error */
117 }
118
119 static inline unsigned long hpte_rpn(unsigned long ptel, unsigned long psize)
120 {
121         return ((ptel & HPTE_R_RPN) & ~(psize - 1)) >> PAGE_SHIFT;
122 }
123
124 static inline int hpte_cache_flags_ok(unsigned long ptel, unsigned long io_type)
125 {
126         unsigned int wimg = ptel & HPTE_R_WIMG;
127
128         /* Handle SAO */
129         if (wimg == (HPTE_R_W | HPTE_R_I | HPTE_R_M) &&
130             cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206))
131                 wimg = HPTE_R_M;
132
133         if (!io_type)
134                 return wimg == HPTE_R_M;
135
136         return (wimg & (HPTE_R_W | HPTE_R_I)) == io_type;
137 }
138
139 /*
140  * Lock and read a linux PTE.  If it's present and writable, atomically
141  * set dirty and referenced bits and return the PTE, otherwise return 0.
142  */
143 static inline pte_t kvmppc_read_update_linux_pte(pte_t *p)
144 {
145         pte_t pte, tmp;
146
147         /* wait until _PAGE_BUSY is clear then set it atomically */
148         __asm__ __volatile__ (
149                 "1:     ldarx   %0,0,%3\n"
150                 "       andi.   %1,%0,%4\n"
151                 "       bne-    1b\n"
152                 "       ori     %1,%0,%4\n"
153                 "       stdcx.  %1,0,%3\n"
154                 "       bne-    1b"
155                 : "=&r" (pte), "=&r" (tmp), "=m" (*p)
156                 : "r" (p), "i" (_PAGE_BUSY)
157                 : "cc");
158
159         if (pte_present(pte)) {
160                 pte = pte_mkyoung(pte);
161                 if (pte_write(pte))
162                         pte = pte_mkdirty(pte);
163         }
164
165         *p = pte;       /* clears _PAGE_BUSY */
166
167         return pte;
168 }
169
170 /* Return HPTE cache control bits corresponding to Linux pte bits */
171 static inline unsigned long hpte_cache_bits(unsigned long pte_val)
172 {
173 #if _PAGE_NO_CACHE == HPTE_R_I && _PAGE_WRITETHRU == HPTE_R_W
174         return pte_val & (HPTE_R_W | HPTE_R_I);
175 #else
176         return ((pte_val & _PAGE_NO_CACHE) ? HPTE_R_I : 0) +
177                 ((pte_val & _PAGE_WRITETHRU) ? HPTE_R_W : 0);
178 #endif
179 }
180
181 static inline bool hpte_read_permission(unsigned long pp, unsigned long key)
182 {
183         if (key)
184                 return PP_RWRX <= pp && pp <= PP_RXRX;
185         return 1;
186 }
187
188 static inline bool hpte_write_permission(unsigned long pp, unsigned long key)
189 {
190         if (key)
191                 return pp == PP_RWRW;
192         return pp <= PP_RWRW;
193 }
194
195 static inline int hpte_get_skey_perm(unsigned long hpte_r, unsigned long amr)
196 {
197         unsigned long skey;
198
199         skey = ((hpte_r & HPTE_R_KEY_HI) >> 57) |
200                 ((hpte_r & HPTE_R_KEY_LO) >> 9);
201         return (amr >> (62 - 2 * skey)) & 3;
202 }
203
204 static inline void lock_rmap(unsigned long *rmap)
205 {
206         do {
207                 while (test_bit(KVMPPC_RMAP_LOCK_BIT, rmap))
208                         cpu_relax();
209         } while (test_and_set_bit_lock(KVMPPC_RMAP_LOCK_BIT, rmap));
210 }
211
212 static inline void unlock_rmap(unsigned long *rmap)
213 {
214         __clear_bit_unlock(KVMPPC_RMAP_LOCK_BIT, rmap);
215 }
216
217 static inline bool slot_is_aligned(struct kvm_memory_slot *memslot,
218                                    unsigned long pagesize)
219 {
220         unsigned long mask = (pagesize >> PAGE_SHIFT) - 1;
221
222         if (pagesize <= PAGE_SIZE)
223                 return 1;
224         return !(memslot->base_gfn & mask) && !(memslot->npages & mask);
225 }
226
227 #endif /* __ASM_KVM_BOOK3S_64_H__ */