KVM: Add include guards for coalesced_mmio.h
[linux-3.10.git] / virt / kvm / ioapic.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 2001  MandrakeSoft S.A.
3  *
4  *    MandrakeSoft S.A.
5  *    43, rue d'Aboukir
6  *    75002 Paris - France
7  *    http://www.linux-mandrake.com/
8  *    http://www.mandrakesoft.com/
9  *
10  *  This library is free software; you can redistribute it and/or
11  *  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  *  License as published by the Free Software Foundation; either
13  *  version 2 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  *  This library is distributed in the hope that it will be useful,
16  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  *  Lesser General Public License for more details.
19  *
20  *  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  *  License along with this library; if not, write to the Free Software
22  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
23  *
24  *  Yunhong Jiang <yunhong.jiang@intel.com>
25  *  Yaozu (Eddie) Dong <eddie.dong@intel.com>
26  *  Based on Xen 3.1 code.
27  */
28
29 #include <linux/kvm_host.h>
30 #include <linux/kvm.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp.h>
34 #include <linux/hrtimer.h>
35 #include <linux/io.h>
36 #include <asm/processor.h>
37 #include <asm/page.h>
38 #include <asm/current.h>
39 #include <trace/events/kvm.h>
40
41 #include "ioapic.h"
42 #include "lapic.h"
43 #include "irq.h"
44
45 #if 0
46 #define ioapic_debug(fmt,arg...) printk(KERN_WARNING fmt,##arg)
47 #else
48 #define ioapic_debug(fmt, arg...)
49 #endif
50 static int ioapic_deliver(struct kvm_ioapic *vioapic, int irq);
51
52 static unsigned long ioapic_read_indirect(struct kvm_ioapic *ioapic,
53                                           unsigned long addr,
54                                           unsigned long length)
55 {
56         unsigned long result = 0;
57
58         switch (ioapic->ioregsel) {
59         case IOAPIC_REG_VERSION:
60                 result = ((((IOAPIC_NUM_PINS - 1) & 0xff) << 16)
61                           | (IOAPIC_VERSION_ID & 0xff));
62                 break;
63
64         case IOAPIC_REG_APIC_ID:
65         case IOAPIC_REG_ARB_ID:
66                 result = ((ioapic->id & 0xf) << 24);
67                 break;
68
69         default:
70                 {
71                         u32 redir_index = (ioapic->ioregsel - 0x10) >> 1;
72                         u64 redir_content;
73
74                         ASSERT(redir_index < IOAPIC_NUM_PINS);
75
76                         redir_content = ioapic->redirtbl[redir_index].bits;
77                         result = (ioapic->ioregsel & 0x1) ?
78                             (redir_content >> 32) & 0xffffffff :
79                             redir_content & 0xffffffff;
80                         break;
81                 }
82         }
83
84         return result;
85 }
86
87 static int ioapic_service(struct kvm_ioapic *ioapic, unsigned int idx)
88 {
89         union kvm_ioapic_redirect_entry *pent;
90         int injected = -1;
91
92         pent = &ioapic->redirtbl[idx];
93
94         if (!pent->fields.mask) {
95                 injected = ioapic_deliver(ioapic, idx);
96                 if (injected && pent->fields.trig_mode == IOAPIC_LEVEL_TRIG)
97                         pent->fields.remote_irr = 1;
98         }
99
100         return injected;
101 }
102
103 static void ioapic_write_indirect(struct kvm_ioapic *ioapic, u32 val)
104 {
105         unsigned index;
106         bool mask_before, mask_after;
107         union kvm_ioapic_redirect_entry *e;
108
109         switch (ioapic->ioregsel) {
110         case IOAPIC_REG_VERSION:
111                 /* Writes are ignored. */
112                 break;
113
114         case IOAPIC_REG_APIC_ID:
115                 ioapic->id = (val >> 24) & 0xf;
116                 break;
117
118         case IOAPIC_REG_ARB_ID:
119                 break;
120
121         default:
122                 index = (ioapic->ioregsel - 0x10) >> 1;
123
124                 ioapic_debug("change redir index %x val %x\n", index, val);
125                 if (index >= IOAPIC_NUM_PINS)
126                         return;
127                 e = &ioapic->redirtbl[index];
128                 mask_before = e->fields.mask;
129                 if (ioapic->ioregsel & 1) {
130                         e->bits &= 0xffffffff;
131                         e->bits |= (u64) val << 32;
132                 } else {
133                         e->bits &= ~0xffffffffULL;
134                         e->bits |= (u32) val;
135                         e->fields.remote_irr = 0;
136                 }
137                 mask_after = e->fields.mask;
138                 if (mask_before != mask_after)
139                         kvm_fire_mask_notifiers(ioapic->kvm, index, mask_after);
140                 if (e->fields.trig_mode == IOAPIC_LEVEL_TRIG
141                     && ioapic->irr & (1 << index))
142                         ioapic_service(ioapic, index);
143                 break;
144         }
145 }
146
147 static int ioapic_deliver(struct kvm_ioapic *ioapic, int irq)
148 {
149         union kvm_ioapic_redirect_entry *entry = &ioapic->redirtbl[irq];
150         struct kvm_lapic_irq irqe;
151
152         ioapic_debug("dest=%x dest_mode=%x delivery_mode=%x "
153                      "vector=%x trig_mode=%x\n",
154                      entry->fields.dest, entry->fields.dest_mode,
155                      entry->fields.delivery_mode, entry->fields.vector,
156                      entry->fields.trig_mode);
157
158         irqe.dest_id = entry->fields.dest_id;
159         irqe.vector = entry->fields.vector;
160         irqe.dest_mode = entry->fields.dest_mode;
161         irqe.trig_mode = entry->fields.trig_mode;
162         irqe.delivery_mode = entry->fields.delivery_mode << 8;
163         irqe.level = 1;
164         irqe.shorthand = 0;
165
166 #ifdef CONFIG_X86
167         /* Always delivery PIT interrupt to vcpu 0 */
168         if (irq == 0) {
169                 irqe.dest_mode = 0; /* Physical mode. */
170                 /* need to read apic_id from apic regiest since
171                  * it can be rewritten */
172                 irqe.dest_id = ioapic->kvm->bsp_vcpu->vcpu_id;
173         }
174 #endif
175         return kvm_irq_delivery_to_apic(ioapic->kvm, NULL, &irqe);
176 }
177
178 int kvm_ioapic_set_irq(struct kvm_ioapic *ioapic, int irq, int level)
179 {
180         u32 old_irr = ioapic->irr;
181         u32 mask = 1 << irq;
182         union kvm_ioapic_redirect_entry entry;
183         int ret = 1;
184
185         mutex_lock(&ioapic->lock);
186         if (irq >= 0 && irq < IOAPIC_NUM_PINS) {
187                 entry = ioapic->redirtbl[irq];
188                 level ^= entry.fields.polarity;
189                 if (!level)
190                         ioapic->irr &= ~mask;
191                 else {
192                         int edge = (entry.fields.trig_mode == IOAPIC_EDGE_TRIG);
193                         ioapic->irr |= mask;
194                         if ((edge && old_irr != ioapic->irr) ||
195                             (!edge && !entry.fields.remote_irr))
196                                 ret = ioapic_service(ioapic, irq);
197                         else
198                                 ret = 0; /* report coalesced interrupt */
199                 }
200                 trace_kvm_ioapic_set_irq(entry.bits, irq, ret == 0);
201         }
202         mutex_unlock(&ioapic->lock);
203
204         return ret;
205 }
206
207 static void __kvm_ioapic_update_eoi(struct kvm_ioapic *ioapic, int vector,
208                                      int trigger_mode)
209 {
210         int i;
211
212         for (i = 0; i < IOAPIC_NUM_PINS; i++) {
213                 union kvm_ioapic_redirect_entry *ent = &ioapic->redirtbl[i];
214
215                 if (ent->fields.vector != vector)
216                         continue;
217
218                 /*
219                  * We are dropping lock while calling ack notifiers because ack
220                  * notifier callbacks for assigned devices call into IOAPIC
221                  * recursively. Since remote_irr is cleared only after call
222                  * to notifiers if the same vector will be delivered while lock
223                  * is dropped it will be put into irr and will be delivered
224                  * after ack notifier returns.
225                  */
226                 mutex_unlock(&ioapic->lock);
227                 kvm_notify_acked_irq(ioapic->kvm, KVM_IRQCHIP_IOAPIC, i);
228                 mutex_lock(&ioapic->lock);
229
230                 if (trigger_mode != IOAPIC_LEVEL_TRIG)
231                         continue;
232
233                 ASSERT(ent->fields.trig_mode == IOAPIC_LEVEL_TRIG);
234                 ent->fields.remote_irr = 0;
235                 if (!ent->fields.mask && (ioapic->irr & (1 << i)))
236                         ioapic_service(ioapic, i);
237         }
238 }
239
240 void kvm_ioapic_update_eoi(struct kvm *kvm, int vector, int trigger_mode)
241 {
242         struct kvm_ioapic *ioapic = kvm->arch.vioapic;
243
244         mutex_lock(&ioapic->lock);
245         __kvm_ioapic_update_eoi(ioapic, vector, trigger_mode);
246         mutex_unlock(&ioapic->lock);
247 }
248
249 static inline struct kvm_ioapic *to_ioapic(struct kvm_io_device *dev)
250 {
251         return container_of(dev, struct kvm_ioapic, dev);
252 }
253
254 static inline int ioapic_in_range(struct kvm_ioapic *ioapic, gpa_t addr)
255 {
256         return ((addr >= ioapic->base_address &&
257                  (addr < ioapic->base_address + IOAPIC_MEM_LENGTH)));
258 }
259
260 static int ioapic_mmio_read(struct kvm_io_device *this, gpa_t addr, int len,
261                             void *val)
262 {
263         struct kvm_ioapic *ioapic = to_ioapic(this);
264         u32 result;
265         if (!ioapic_in_range(ioapic, addr))
266                 return -EOPNOTSUPP;
267
268         ioapic_debug("addr %lx\n", (unsigned long)addr);
269         ASSERT(!(addr & 0xf));  /* check alignment */
270
271         addr &= 0xff;
272         mutex_lock(&ioapic->lock);
273         switch (addr) {
274         case IOAPIC_REG_SELECT:
275                 result = ioapic->ioregsel;
276                 break;
277
278         case IOAPIC_REG_WINDOW:
279                 result = ioapic_read_indirect(ioapic, addr, len);
280                 break;
281
282         default:
283                 result = 0;
284                 break;
285         }
286         mutex_unlock(&ioapic->lock);
287
288         switch (len) {
289         case 8:
290                 *(u64 *) val = result;
291                 break;
292         case 1:
293         case 2:
294         case 4:
295                 memcpy(val, (char *)&result, len);
296                 break;
297         default:
298                 printk(KERN_WARNING "ioapic: wrong length %d\n", len);
299         }
300         return 0;
301 }
302
303 static int ioapic_mmio_write(struct kvm_io_device *this, gpa_t addr, int len,
304                              const void *val)
305 {
306         struct kvm_ioapic *ioapic = to_ioapic(this);
307         u32 data;
308         if (!ioapic_in_range(ioapic, addr))
309                 return -EOPNOTSUPP;
310
311         ioapic_debug("ioapic_mmio_write addr=%p len=%d val=%p\n",
312                      (void*)addr, len, val);
313         ASSERT(!(addr & 0xf));  /* check alignment */
314
315         if (len == 4 || len == 8)
316                 data = *(u32 *) val;
317         else {
318                 printk(KERN_WARNING "ioapic: Unsupported size %d\n", len);
319                 return 0;
320         }
321
322         addr &= 0xff;
323         mutex_lock(&ioapic->lock);
324         switch (addr) {
325         case IOAPIC_REG_SELECT:
326                 ioapic->ioregsel = data;
327                 break;
328
329         case IOAPIC_REG_WINDOW:
330                 ioapic_write_indirect(ioapic, data);
331                 break;
332 #ifdef  CONFIG_IA64
333         case IOAPIC_REG_EOI:
334                 __kvm_ioapic_update_eoi(ioapic, data, IOAPIC_LEVEL_TRIG);
335                 break;
336 #endif
337
338         default:
339                 break;
340         }
341         mutex_unlock(&ioapic->lock);
342         return 0;
343 }
344
345 void kvm_ioapic_reset(struct kvm_ioapic *ioapic)
346 {
347         int i;
348
349         for (i = 0; i < IOAPIC_NUM_PINS; i++)
350                 ioapic->redirtbl[i].fields.mask = 1;
351         ioapic->base_address = IOAPIC_DEFAULT_BASE_ADDRESS;
352         ioapic->ioregsel = 0;
353         ioapic->irr = 0;
354         ioapic->id = 0;
355 }
356
357 static const struct kvm_io_device_ops ioapic_mmio_ops = {
358         .read     = ioapic_mmio_read,
359         .write    = ioapic_mmio_write,
360 };
361
362 int kvm_ioapic_init(struct kvm *kvm)
363 {
364         struct kvm_ioapic *ioapic;
365         int ret;
366
367         ioapic = kzalloc(sizeof(struct kvm_ioapic), GFP_KERNEL);
368         if (!ioapic)
369                 return -ENOMEM;
370         mutex_init(&ioapic->lock);
371         kvm->arch.vioapic = ioapic;
372         kvm_ioapic_reset(ioapic);
373         kvm_iodevice_init(&ioapic->dev, &ioapic_mmio_ops);
374         ioapic->kvm = kvm;
375         ret = kvm_io_bus_register_dev(kvm, &kvm->mmio_bus, &ioapic->dev);
376         if (ret < 0)
377                 kfree(ioapic);
378
379         return ret;
380 }
381
382 int kvm_get_ioapic(struct kvm *kvm, struct kvm_ioapic_state *state)
383 {
384         struct kvm_ioapic *ioapic = ioapic_irqchip(kvm);
385         if (!ioapic)
386                 return -EINVAL;
387
388         mutex_lock(&ioapic->lock);
389         memcpy(state, ioapic, sizeof(struct kvm_ioapic_state));
390         mutex_unlock(&ioapic->lock);
391         return 0;
392 }
393
394 int kvm_set_ioapic(struct kvm *kvm, struct kvm_ioapic_state *state)
395 {
396         struct kvm_ioapic *ioapic = ioapic_irqchip(kvm);
397         if (!ioapic)
398                 return -EINVAL;
399
400         mutex_lock(&ioapic->lock);
401         memcpy(ioapic, state, sizeof(struct kvm_ioapic_state));
402         mutex_unlock(&ioapic->lock);
403         return 0;
404 }