KVM: ppc: E500 core-specific code
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / kvm / e500_tlb.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
3  *
4  * Author: Yu Liu, yu.liu@freescale.com
5  *
6  * Description:
7  * This file is based on arch/powerpc/kvm/44x_tlb.c,
8  * by Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.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/types.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/kvm.h>
18 #include <linux/kvm_host.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <asm/kvm_ppc.h>
21 #include <asm/kvm_e500.h>
22
23 #include "e500_tlb.h"
24
25 #define to_htlb1_esel(esel) (tlb1_entry_num - (esel) - 1)
26
27 static unsigned int tlb1_entry_num;
28
29 void kvmppc_dump_tlbs(struct kvm_vcpu *vcpu)
30 {
31         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
32         struct tlbe *tlbe;
33         int i, tlbsel;
34
35         printk("| %8s | %8s | %8s | %8s | %8s |\n",
36                         "nr", "mas1", "mas2", "mas3", "mas7");
37
38         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
39                 printk("Guest TLB%d:\n", tlbsel);
40                 for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; i++) {
41                         tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][i];
42                         if (tlbe->mas1 & MAS1_VALID)
43                                 printk(" G[%d][%3d] |  %08X | %08X | %08X | %08X |\n",
44                                         tlbsel, i, tlbe->mas1, tlbe->mas2,
45                                         tlbe->mas3, tlbe->mas7);
46                 }
47         }
48
49         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
50                 printk("Shadow TLB%d:\n", tlbsel);
51                 for (i = 0; i < vcpu_e500->shadow_tlb_size[tlbsel]; i++) {
52                         tlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][i];
53                         if (tlbe->mas1 & MAS1_VALID)
54                                 printk(" S[%d][%3d] |  %08X | %08X | %08X | %08X |\n",
55                                         tlbsel, i, tlbe->mas1, tlbe->mas2,
56                                         tlbe->mas3, tlbe->mas7);
57                 }
58         }
59 }
60
61 static inline unsigned int tlb0_get_next_victim(
62                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
63 {
64         unsigned int victim;
65
66         victim = vcpu_e500->guest_tlb_nv[0]++;
67         if (unlikely(vcpu_e500->guest_tlb_nv[0] >= KVM_E500_TLB0_WAY_NUM))
68                 vcpu_e500->guest_tlb_nv[0] = 0;
69
70         return victim;
71 }
72
73 static inline unsigned int tlb1_max_shadow_size(void)
74 {
75         return tlb1_entry_num - tlbcam_index;
76 }
77
78 static inline int tlbe_is_writable(struct tlbe *tlbe)
79 {
80         return tlbe->mas3 & (MAS3_SW|MAS3_UW);
81 }
82
83 static inline u32 e500_shadow_mas3_attrib(u32 mas3, int usermode)
84 {
85         /* Mask off reserved bits. */
86         mas3 &= MAS3_ATTRIB_MASK;
87
88         if (!usermode) {
89                 /* Guest is in supervisor mode,
90                  * so we need to translate guest
91                  * supervisor permissions into user permissions. */
92                 mas3 &= ~E500_TLB_USER_PERM_MASK;
93                 mas3 |= (mas3 & E500_TLB_SUPER_PERM_MASK) << 1;
94         }
95
96         return mas3 | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
97 }
98
99 static inline u32 e500_shadow_mas2_attrib(u32 mas2, int usermode)
100 {
101         return mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK;
102 }
103
104 /*
105  * writing shadow tlb entry to host TLB
106  */
107 static inline void __write_host_tlbe(struct tlbe *stlbe)
108 {
109         mtspr(SPRN_MAS1, stlbe->mas1);
110         mtspr(SPRN_MAS2, stlbe->mas2);
111         mtspr(SPRN_MAS3, stlbe->mas3);
112         mtspr(SPRN_MAS7, stlbe->mas7);
113         __asm__ __volatile__ ("tlbwe\n" : : );
114 }
115
116 static inline void write_host_tlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
117                 int tlbsel, int esel)
118 {
119         struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
120
121         local_irq_disable();
122         if (tlbsel == 0) {
123                 __write_host_tlbe(stlbe);
124         } else {
125                 unsigned register mas0;
126
127                 mas0 = mfspr(SPRN_MAS0);
128
129                 mtspr(SPRN_MAS0, MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(esel)));
130                 __write_host_tlbe(stlbe);
131
132                 mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
133         }
134         local_irq_enable();
135 }
136
137 void kvmppc_e500_tlb_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
138 {
139         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
140         int i;
141         unsigned register mas0;
142
143         /* Load all valid TLB1 entries to reduce guest tlb miss fault */
144         local_irq_disable();
145         mas0 = mfspr(SPRN_MAS0);
146         for (i = 0; i < tlb1_max_shadow_size(); i++) {
147                 struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[1][i];
148
149                 if (get_tlb_v(stlbe)) {
150                         mtspr(SPRN_MAS0, MAS0_TLBSEL(1)
151                                         | MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(i)));
152                         __write_host_tlbe(stlbe);
153                 }
154         }
155         mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
156         local_irq_enable();
157 }
158
159 void kvmppc_e500_tlb_put(struct kvm_vcpu *vcpu)
160 {
161         _tlbia();
162 }
163
164 /* Search the guest TLB for a matching entry. */
165 static int kvmppc_e500_tlb_index(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
166                 gva_t eaddr, int tlbsel, unsigned int pid, int as)
167 {
168         int i;
169
170         /* XXX Replace loop with fancy data structures. */
171         for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; i++) {
172                 struct tlbe *tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][i];
173                 unsigned int tid;
174
175                 if (eaddr < get_tlb_eaddr(tlbe))
176                         continue;
177
178                 if (eaddr > get_tlb_end(tlbe))
179                         continue;
180
181                 tid = get_tlb_tid(tlbe);
182                 if (tid && (tid != pid))
183                         continue;
184
185                 if (!get_tlb_v(tlbe))
186                         continue;
187
188                 if (get_tlb_ts(tlbe) != as && as != -1)
189                         continue;
190
191                 return i;
192         }
193
194         return -1;
195 }
196
197 static void kvmppc_e500_shadow_release(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
198                 int tlbsel, int esel)
199 {
200         struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
201         struct page *page = vcpu_e500->shadow_pages[tlbsel][esel];
202
203         if (page) {
204                 vcpu_e500->shadow_pages[tlbsel][esel] = NULL;
205
206                 if (get_tlb_v(stlbe)) {
207                         if (tlbe_is_writable(stlbe))
208                                 kvm_release_page_dirty(page);
209                         else
210                                 kvm_release_page_clean(page);
211                 }
212         }
213 }
214
215 static void kvmppc_e500_stlbe_invalidate(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
216                 int tlbsel, int esel)
217 {
218         struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
219
220         kvmppc_e500_shadow_release(vcpu_e500, tlbsel, esel);
221         stlbe->mas1 = 0;
222         KVMTRACE_5D(STLB_INVAL, &vcpu_e500->vcpu, index_of(tlbsel, esel),
223                         stlbe->mas1, stlbe->mas2, stlbe->mas3, stlbe->mas7,
224                         handler);
225 }
226
227 static void kvmppc_e500_tlb1_invalidate(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
228                 gva_t eaddr, gva_t eend, u32 tid)
229 {
230         unsigned int pid = tid & 0xff;
231         unsigned int i;
232
233         /* XXX Replace loop with fancy data structures. */
234         for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[1]; i++) {
235                 struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[1][i];
236                 unsigned int tid;
237
238                 if (!get_tlb_v(stlbe))
239                         continue;
240
241                 if (eend < get_tlb_eaddr(stlbe))
242                         continue;
243
244                 if (eaddr > get_tlb_end(stlbe))
245                         continue;
246
247                 tid = get_tlb_tid(stlbe);
248                 if (tid && (tid != pid))
249                         continue;
250
251                 kvmppc_e500_stlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, i);
252                 write_host_tlbe(vcpu_e500, 1, i);
253         }
254 }
255
256 static inline void kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu,
257                 unsigned int eaddr, int as)
258 {
259         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
260         unsigned int victim, pidsel, tsized;
261         int tlbsel;
262
263         /* since we only have tow TLBs, only lower bit is used. */
264         tlbsel = (vcpu_e500->mas4 >> 28) & 0x1;
265         victim = (tlbsel == 0) ? tlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
266         pidsel = (vcpu_e500->mas4 >> 16) & 0xf;
267         tsized = (vcpu_e500->mas4 >> 8) & 0xf;
268
269         vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
270                 | MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
271         vcpu_e500->mas1 = MAS1_VALID | (as ? MAS1_TS : 0)
272                 | MAS1_TID(vcpu_e500->pid[pidsel])
273                 | MAS1_TSIZE(tsized);
274         vcpu_e500->mas2 = (eaddr & MAS2_EPN)
275                 | (vcpu_e500->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK);
276         vcpu_e500->mas3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
277         vcpu_e500->mas6 = (vcpu_e500->mas6 & MAS6_SPID1)
278                 | (get_cur_pid(vcpu) << 16)
279                 | (as ? MAS6_SAS : 0);
280         vcpu_e500->mas7 = 0;
281 }
282
283 static inline void kvmppc_e500_shadow_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
284         u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct tlbe *gtlbe, int tlbsel, int esel)
285 {
286         struct page *new_page;
287         struct tlbe *stlbe;
288         hpa_t hpaddr;
289
290         stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
291
292         /* Get reference to new page. */
293         new_page = gfn_to_page(vcpu_e500->vcpu.kvm, gfn);
294         if (is_error_page(new_page)) {
295                 printk(KERN_ERR "Couldn't get guest page for gfn %lx!\n", gfn);
296                 kvm_release_page_clean(new_page);
297                 return;
298         }
299         hpaddr = page_to_phys(new_page);
300
301         /* Drop reference to old page. */
302         kvmppc_e500_shadow_release(vcpu_e500, tlbsel, esel);
303
304         vcpu_e500->shadow_pages[tlbsel][esel] = new_page;
305
306         /* Force TS=1 IPROT=0 TSIZE=4KB for all guest mappings. */
307         stlbe->mas1 = MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K)
308                 | MAS1_TID(get_tlb_tid(gtlbe)) | MAS1_TS | MAS1_VALID;
309         stlbe->mas2 = (gvaddr & MAS2_EPN)
310                 | e500_shadow_mas2_attrib(gtlbe->mas2,
311                                 vcpu_e500->vcpu.arch.msr & MSR_PR);
312         stlbe->mas3 = (hpaddr & MAS3_RPN)
313                 | e500_shadow_mas3_attrib(gtlbe->mas3,
314                                 vcpu_e500->vcpu.arch.msr & MSR_PR);
315         stlbe->mas7 = (hpaddr >> 32) & MAS7_RPN;
316
317         KVMTRACE_5D(STLB_WRITE, &vcpu_e500->vcpu, index_of(tlbsel, esel),
318                         stlbe->mas1, stlbe->mas2, stlbe->mas3, stlbe->mas7,
319                         handler);
320 }
321
322 /* XXX only map the one-one case, for now use TLB0 */
323 static int kvmppc_e500_stlbe_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
324                 int tlbsel, int esel)
325 {
326         struct tlbe *gtlbe;
327
328         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
329
330         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
331                         get_tlb_raddr(gtlbe) >> PAGE_SHIFT,
332                         gtlbe, tlbsel, esel);
333
334         return esel;
335 }
336
337 /* Caller must ensure that the specified guest TLB entry is safe to insert into
338  * the shadow TLB. */
339 /* XXX for both one-one and one-to-many , for now use TLB1 */
340 static int kvmppc_e500_tlb1_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
341                 u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct tlbe *gtlbe)
342 {
343         unsigned int victim;
344
345         victim = vcpu_e500->guest_tlb_nv[1]++;
346
347         if (unlikely(vcpu_e500->guest_tlb_nv[1] >= tlb1_max_shadow_size()))
348                 vcpu_e500->guest_tlb_nv[1] = 0;
349
350         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, gvaddr, gfn, gtlbe, 1, victim);
351
352         return victim;
353 }
354
355 /* Invalidate all guest kernel mappings when enter usermode,
356  * so that when they fault back in they will get the
357  * proper permission bits. */
358 void kvmppc_mmu_priv_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, int usermode)
359 {
360         if (usermode) {
361                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
362                 int i;
363
364                 /* XXX Replace loop with fancy data structures. */
365                 /* needn't set modified since tlbia will make TLB1 coherent */
366                 for (i = 0; i < tlb1_max_shadow_size(); i++)
367                         kvmppc_e500_stlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, i);
368
369                 _tlbia();
370         }
371 }
372
373 static int kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
374                 int tlbsel, int esel)
375 {
376         struct tlbe *gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
377
378         if (unlikely(get_tlb_iprot(gtlbe)))
379                 return -1;
380
381         if (tlbsel == 1) {
382                 kvmppc_e500_tlb1_invalidate(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
383                                 get_tlb_end(gtlbe),
384                                 get_tlb_tid(gtlbe));
385         } else {
386                 kvmppc_e500_stlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
387         }
388
389         gtlbe->mas1 = 0;
390
391         return 0;
392 }
393
394 int kvmppc_e500_emul_tlbivax(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
395 {
396         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
397         unsigned int ia;
398         int esel, tlbsel;
399         gva_t ea;
400
401         ea = ((ra) ? vcpu->arch.gpr[ra] : 0) + vcpu->arch.gpr[rb];
402
403         ia = (ea >> 2) & 0x1;
404
405         /* since we only have tow TLBs, only lower bit is used. */
406         tlbsel = (ea >> 3) & 0x1;
407
408         if (ia) {
409                 /* invalidate all entries */
410                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; esel++)
411                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
412         } else {
413                 ea &= 0xfffff000;
414                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel,
415                                 get_cur_pid(vcpu), -1);
416                 if (esel >= 0)
417                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
418         }
419
420         _tlbia();
421
422         return EMULATE_DONE;
423 }
424
425 int kvmppc_e500_emul_tlbre(struct kvm_vcpu *vcpu)
426 {
427         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
428         int tlbsel, esel;
429         struct tlbe *gtlbe;
430
431         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu_e500);
432         esel = get_tlb_esel(vcpu_e500, tlbsel);
433
434         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
435         vcpu_e500->mas0 &= MAS0_NV(0);
436         vcpu_e500->mas0 |= MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
437         vcpu_e500->mas1 = gtlbe->mas1;
438         vcpu_e500->mas2 = gtlbe->mas2;
439         vcpu_e500->mas3 = gtlbe->mas3;
440         vcpu_e500->mas7 = gtlbe->mas7;
441
442         return EMULATE_DONE;
443 }
444
445 int kvmppc_e500_emul_tlbsx(struct kvm_vcpu *vcpu, int rb)
446 {
447         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
448         int as = !!get_cur_sas(vcpu_e500);
449         unsigned int pid = get_cur_spid(vcpu_e500);
450         int esel, tlbsel;
451         struct tlbe *gtlbe = NULL;
452         gva_t ea;
453
454         ea = vcpu->arch.gpr[rb];
455
456         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
457                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel, pid, as);
458                 if (esel >= 0) {
459                         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
460                         break;
461                 }
462         }
463
464         if (gtlbe) {
465                 vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(esel)
466                         | MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
467                 vcpu_e500->mas1 = gtlbe->mas1;
468                 vcpu_e500->mas2 = gtlbe->mas2;
469                 vcpu_e500->mas3 = gtlbe->mas3;
470                 vcpu_e500->mas7 = gtlbe->mas7;
471         } else {
472                 int victim;
473
474                 /* since we only have tow TLBs, only lower bit is used. */
475                 tlbsel = vcpu_e500->mas4 >> 28 & 0x1;
476                 victim = (tlbsel == 0) ? tlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
477
478                 vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
479                         | MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
480                 vcpu_e500->mas1 = (vcpu_e500->mas6 & MAS6_SPID0)
481                         | (vcpu_e500->mas6 & (MAS6_SAS ? MAS1_TS : 0))
482                         | (vcpu_e500->mas4 & MAS4_TSIZED(~0));
483                 vcpu_e500->mas2 &= MAS2_EPN;
484                 vcpu_e500->mas2 |= vcpu_e500->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK;
485                 vcpu_e500->mas3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
486                 vcpu_e500->mas7 = 0;
487         }
488
489         return EMULATE_DONE;
490 }
491
492 int kvmppc_e500_emul_tlbwe(struct kvm_vcpu *vcpu)
493 {
494         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
495         u64 eaddr;
496         u64 raddr;
497         u32 tid;
498         struct tlbe *gtlbe;
499         int tlbsel, esel, stlbsel, sesel;
500
501         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu_e500);
502         esel = get_tlb_esel(vcpu_e500, tlbsel);
503
504         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
505
506         if (get_tlb_v(gtlbe) && tlbsel == 1) {
507                 eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
508                 tid = get_tlb_tid(gtlbe);
509                 kvmppc_e500_tlb1_invalidate(vcpu_e500, eaddr,
510                                 get_tlb_end(gtlbe), tid);
511         }
512
513         gtlbe->mas1 = vcpu_e500->mas1;
514         gtlbe->mas2 = vcpu_e500->mas2;
515         gtlbe->mas3 = vcpu_e500->mas3;
516         gtlbe->mas7 = vcpu_e500->mas7;
517
518         KVMTRACE_5D(GTLB_WRITE, vcpu, vcpu_e500->mas0,
519                         gtlbe->mas1, gtlbe->mas2, gtlbe->mas3, gtlbe->mas7,
520                         handler);
521
522         /* Invalidate shadow mappings for the about-to-be-clobbered TLBE. */
523         if (tlbe_is_host_safe(vcpu, gtlbe)) {
524                 switch (tlbsel) {
525                 case 0:
526                         /* TLB0 */
527                         gtlbe->mas1 &= ~MAS1_TSIZE(~0);
528                         gtlbe->mas1 |= MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K);
529
530                         stlbsel = 0;
531                         sesel = kvmppc_e500_stlbe_map(vcpu_e500, 0, esel);
532
533                         break;
534
535                 case 1:
536                         /* TLB1 */
537                         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
538                         raddr = get_tlb_raddr(gtlbe);
539
540                         /* Create a 4KB mapping on the host.
541                          * If the guest wanted a large page,
542                          * only the first 4KB is mapped here and the rest
543                          * are mapped on the fly. */
544                         stlbsel = 1;
545                         sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr,
546                                         raddr >> PAGE_SHIFT, gtlbe);
547                         break;
548
549                 default:
550                         BUG();
551                 }
552                 write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel);
553         }
554
555         return EMULATE_DONE;
556 }
557
558 int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
559 {
560         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_IS);
561
562         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
563 }
564
565 int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
566 {
567         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_DS);
568
569         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
570 }
571
572 void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
573 {
574         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_IS);
575
576         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.pc, as);
577 }
578
579 void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
580 {
581         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_DS);
582
583         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.fault_dear, as);
584 }
585
586 gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int index,
587                         gva_t eaddr)
588 {
589         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
590         struct tlbe *gtlbe =
591                 &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel_of(index)][esel_of(index)];
592         u64 pgmask = get_tlb_bytes(gtlbe) - 1;
593
594         return get_tlb_raddr(gtlbe) | (eaddr & pgmask);
595 }
596
597 void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu)
598 {
599         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
600         int tlbsel, i;
601
602         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++)
603                 for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; i++)
604                         kvmppc_e500_shadow_release(vcpu_e500, tlbsel, i);
605
606         /* discard all guest mapping */
607         _tlbia();
608 }
609
610 void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 eaddr, gpa_t gpaddr,
611                         unsigned int index)
612 {
613         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
614         int tlbsel = tlbsel_of(index);
615         int esel = esel_of(index);
616         int stlbsel, sesel;
617
618         switch (tlbsel) {
619         case 0:
620                 stlbsel = 0;
621                 sesel = esel;
622                 break;
623
624         case 1: {
625                 gfn_t gfn = gpaddr >> PAGE_SHIFT;
626                 struct tlbe *gtlbe
627                         = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
628
629                 stlbsel = 1;
630                 sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr, gfn, gtlbe);
631                 break;
632         }
633
634         default:
635                 BUG();
636                 break;
637         }
638         write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel);
639 }
640
641 int kvmppc_e500_tlb_search(struct kvm_vcpu *vcpu,
642                                 gva_t eaddr, unsigned int pid, int as)
643 {
644         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
645         int esel, tlbsel;
646
647         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
648                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, eaddr, tlbsel, pid, as);
649                 if (esel >= 0)
650                         return index_of(tlbsel, esel);
651         }
652
653         return -1;
654 }
655
656 void kvmppc_e500_tlb_setup(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
657 {
658         struct tlbe *tlbe;
659
660         /* Insert large initial mapping for guest. */
661         tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[1][0];
662         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_256M);
663         tlbe->mas2 = 0;
664         tlbe->mas3 = E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
665         tlbe->mas7 = 0;
666
667         /* 4K map for serial output. Used by kernel wrapper. */
668         tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[1][1];
669         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K);
670         tlbe->mas2 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | MAS2_I | MAS2_G;
671         tlbe->mas3 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
672         tlbe->mas7 = 0;
673 }
674
675 int kvmppc_e500_tlb_init(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
676 {
677         tlb1_entry_num = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xFFF;
678
679         vcpu_e500->guest_tlb_size[0] = KVM_E500_TLB0_SIZE;
680         vcpu_e500->guest_tlb[0] =
681                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * KVM_E500_TLB0_SIZE, GFP_KERNEL);
682         if (vcpu_e500->guest_tlb[0] == NULL)
683                 goto err_out;
684
685         vcpu_e500->shadow_tlb_size[0] = KVM_E500_TLB0_SIZE;
686         vcpu_e500->shadow_tlb[0] =
687                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * KVM_E500_TLB0_SIZE, GFP_KERNEL);
688         if (vcpu_e500->shadow_tlb[0] == NULL)
689                 goto err_out_guest0;
690
691         vcpu_e500->guest_tlb_size[1] = KVM_E500_TLB1_SIZE;
692         vcpu_e500->guest_tlb[1] =
693                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * KVM_E500_TLB1_SIZE, GFP_KERNEL);
694         if (vcpu_e500->guest_tlb[1] == NULL)
695                 goto err_out_shadow0;
696
697         vcpu_e500->shadow_tlb_size[1] = tlb1_entry_num;
698         vcpu_e500->shadow_tlb[1] =
699                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * tlb1_entry_num, GFP_KERNEL);
700         if (vcpu_e500->shadow_tlb[1] == NULL)
701                 goto err_out_guest1;
702
703         vcpu_e500->shadow_pages[0] = (struct page **)
704                 kzalloc(sizeof(struct page *) * KVM_E500_TLB0_SIZE, GFP_KERNEL);
705         if (vcpu_e500->shadow_pages[0] == NULL)
706                 goto err_out_shadow1;
707
708         vcpu_e500->shadow_pages[1] = (struct page **)
709                 kzalloc(sizeof(struct page *) * tlb1_entry_num, GFP_KERNEL);
710         if (vcpu_e500->shadow_pages[1] == NULL)
711                 goto err_out_page0;
712
713         return 0;
714
715 err_out_page0:
716         kfree(vcpu_e500->shadow_pages[0]);
717 err_out_shadow1:
718         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[1]);
719 err_out_guest1:
720         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[1]);
721 err_out_shadow0:
722         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[0]);
723 err_out_guest0:
724         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[0]);
725 err_out:
726         return -1;
727 }
728
729 void kvmppc_e500_tlb_uninit(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
730 {
731         kfree(vcpu_e500->shadow_pages[1]);
732         kfree(vcpu_e500->shadow_pages[0]);
733         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[1]);
734         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[1]);
735         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[0]);
736         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[0]);
737 }