arch/arm64/kvm/hyp/tlb.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 - ARM Ltd
   3  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <asm/kvm_hyp.h>
  19 #include <asm/kvm_mmu.h>
  20 #include <asm/tlbflush.h>
  21
  22 static void __hyp_text __tlb_switch_to_guest_vhe(struct kvm *kvm)
  23 {
  24         u64 val;
  25
  26         /*
  27          * With VHE enabled, we have HCR_EL2.{E2H,TGE} = {1,1}, and
  28          * most TLB operations target EL2/EL0. In order to affect the
  29          * guest TLBs (EL1/EL0), we need to change one of these two
  30          * bits. Changing E2H is impossible (goodbye TTBR1_EL2), so
  31          * let's flip TGE before executing the TLB operation.
  32          */
  33         write_sysreg(kvm->arch.vttbr, vttbr_el2);
  34         val = read_sysreg(hcr_el2);
  35         val &= ~HCR_TGE;
  36         write_sysreg(val, hcr_el2);
  37         isb();
  38 }
  39
  40 static void __hyp_text __tlb_switch_to_guest_nvhe(struct kvm *kvm)
  41 {
  42         write_sysreg(kvm->arch.vttbr, vttbr_el2);
  43         isb();
  44 }
  45
  46 static hyp_alternate_select(__tlb_switch_to_guest,
  47                             __tlb_switch_to_guest_nvhe,
  48                             __tlb_switch_to_guest_vhe,
  49                             ARM64_HAS_VIRT_HOST_EXTN);
  50
  51 static void __hyp_text __tlb_switch_to_host_vhe(struct kvm *kvm)
  52 {
  53         /*
  54          * We're done with the TLB operation, let's restore the host's
  55          * view of HCR_EL2.
  56          */
  57         write_sysreg(0, vttbr_el2);
  58         write_sysreg(HCR_HOST_VHE_FLAGS, hcr_el2);
  59 }
  60
  61 static void __hyp_text __tlb_switch_to_host_nvhe(struct kvm *kvm)
  62 {
  63         write_sysreg(0, vttbr_el2);
  64 }
  65
  66 static hyp_alternate_select(__tlb_switch_to_host,
  67                             __tlb_switch_to_host_nvhe,
  68                             __tlb_switch_to_host_vhe,
  69                             ARM64_HAS_VIRT_HOST_EXTN);
  70
  71 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_vmid_ipa(struct kvm *kvm, phys_addr_t ipa)
  72 {
  73         dsb(ishst);
  74
  75         /* Switch to requested VMID */
  76         kvm = kern_hyp_va(kvm);
  77         __tlb_switch_to_guest()(kvm);
  78
  79         /*
  80          * We could do so much better if we had the VA as well.
  81          * Instead, we invalidate Stage-2 for this IPA, and the
  82          * whole of Stage-1. Weep...
  83          */
  84         ipa >>= 12;
  85         __tlbi(ipas2e1is, ipa);
  86
  87         /*
  88          * We have to ensure completion of the invalidation at Stage-2,
  89          * since a table walk on another CPU could refill a TLB with a
  90          * complete (S1 + S2) walk based on the old Stage-2 mapping if
  91          * the Stage-1 invalidation happened first.
  92          */
  93         dsb(ish);
  94         __tlbi(vmalle1is);
  95         dsb(ish);
  96         isb();
  97
  98         /*
  99          * If the host is running at EL1 and we have a VPIPT I-cache,
 100          * then we must perform I-cache maintenance at EL2 in order for
 101          * it to have an effect on the guest. Since the guest cannot hit
 102          * I-cache lines allocated with a different VMID, we don't need
 103          * to worry about junk out of guest reset (we nuke the I-cache on
 104          * VMID rollover), but we do need to be careful when remapping
 105          * executable pages for the same guest. This can happen when KSM
 106          * takes a CoW fault on an executable page, copies the page into
 107          * a page that was previously mapped in the guest and then needs
 108          * to invalidate the guest view of the I-cache for that page
 109          * from EL1. To solve this, we invalidate the entire I-cache when
 110          * unmapping a page from a guest if we have a VPIPT I-cache but
 111          * the host is running at EL1. As above, we could do better if
 112          * we had the VA.
 113          *
 114          * The moral of this story is: if you have a VPIPT I-cache, then
 115          * you should be running with VHE enabled.
 116          */
 117         if (!has_vhe() && icache_is_vpipt())
 118                 __flush_icache_all();
 119
 120         __tlb_switch_to_host()(kvm);
 121 }
 122
 123 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_vmid(struct kvm *kvm)
 124 {
 125         dsb(ishst);
 126
 127         /* Switch to requested VMID */
 128         kvm = kern_hyp_va(kvm);
 129         __tlb_switch_to_guest()(kvm);
 130
 131         __tlbi(vmalls12e1is);
 132         dsb(ish);
 133         isb();
 134
 135         __tlb_switch_to_host()(kvm);
 136 }
 137
 138 void __hyp_text __kvm_tlb_flush_local_vmid(struct kvm_vcpu *vcpu)
 139 {
 140         struct kvm *kvm = kern_hyp_va(kern_hyp_va(vcpu)->kvm);
 141
 142         /* Switch to requested VMID */
 143         __tlb_switch_to_guest()(kvm);
 144
 145         __tlbi(vmalle1);
 146         dsb(nsh);
 147         isb();
 148
 149         __tlb_switch_to_host()(kvm);
 150 }
 151
 152 void __hyp_text __kvm_flush_vm_context(void)
 153 {
 154         dsb(ishst);
 155         __tlbi(alle1is);
 156         asm volatile("ic ialluis" : : );
 157         dsb(ish);
 158 }