Merge v3.13-rc6 into char-misc-next
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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_bigendian);
58 extern int kvmppc_handle_loads(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
59                                unsigned int rt, unsigned int bytes,
60                                int is_bigendian);
61 extern int kvmppc_handle_store(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
62                                u64 val, unsigned int bytes, int is_bigendian);
63
64 extern int kvmppc_emulate_instruction(struct kvm_run *run,
65                                       struct kvm_vcpu *vcpu);
66 extern int kvmppc_emulate_mmio(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
67 extern void kvmppc_emulate_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
68 extern u32 kvmppc_get_dec(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tb);
69 extern void kvmppc_decrementer_func(unsigned long data);
70 extern int kvmppc_sanity_check(struct kvm_vcpu *vcpu);
71 extern int kvmppc_subarch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
72 extern void kvmppc_subarch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
73
74 /* Core-specific hooks */
75
76 extern void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 gvaddr, gpa_t gpaddr,
77                            unsigned int gtlb_idx);
78 extern void kvmppc_mmu_priv_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, int usermode);
79 extern void kvmppc_mmu_switch_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
80 extern void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
81 extern int kvmppc_mmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
82 extern int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
83 extern int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr);
84 extern gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int gtlb_index,
85                               gva_t eaddr);
86 extern void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
87 extern void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu);
88
89 extern struct kvm_vcpu *kvmppc_core_vcpu_create(struct kvm *kvm,
90                                                 unsigned int id);
91 extern void kvmppc_core_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
92 extern int kvmppc_core_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
93 extern int kvmppc_core_check_processor_compat(void);
94 extern int kvmppc_core_vcpu_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
95                                       struct kvm_translation *tr);
96
97 extern void kvmppc_core_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
98 extern void kvmppc_core_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
99
100 extern int kvmppc_core_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
101 extern int kvmppc_core_pending_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
102 extern void kvmppc_core_queue_program(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong flags);
103 extern void kvmppc_core_queue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
104 extern void kvmppc_core_dequeue_dec(struct kvm_vcpu *vcpu);
105 extern void kvmppc_core_queue_external(struct kvm_vcpu *vcpu,
106                                        struct kvm_interrupt *irq);
107 extern void kvmppc_core_dequeue_external(struct kvm_vcpu *vcpu);
108 extern void kvmppc_core_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
109 extern int kvmppc_core_check_requests(struct kvm_vcpu *vcpu);
110
111 extern int kvmppc_booke_init(void);
112 extern void kvmppc_booke_exit(void);
113
114 extern void kvmppc_core_destroy_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu);
115 extern int kvmppc_kvm_pv(struct kvm_vcpu *vcpu);
116 extern void kvmppc_map_magic(struct kvm_vcpu *vcpu);
117
118 extern long kvmppc_alloc_hpt(struct kvm *kvm, u32 *htab_orderp);
119 extern long kvmppc_alloc_reset_hpt(struct kvm *kvm, u32 *htab_orderp);
120 extern void kvmppc_free_hpt(struct kvm *kvm);
121 extern long kvmppc_prepare_vrma(struct kvm *kvm,
122                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
123 extern void kvmppc_map_vrma(struct kvm_vcpu *vcpu,
124                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long porder);
125 extern int kvmppc_pseries_do_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
126
127 extern long kvm_vm_ioctl_create_spapr_tce(struct kvm *kvm,
128                                 struct kvm_create_spapr_tce *args);
129 extern long kvmppc_h_put_tce(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long liobn,
130                              unsigned long ioba, unsigned long tce);
131 extern struct kvm_rma_info *kvm_alloc_rma(void);
132 extern void kvm_release_rma(struct kvm_rma_info *ri);
133 extern struct page *kvm_alloc_hpt(unsigned long nr_pages);
134 extern void kvm_release_hpt(struct page *page, unsigned long nr_pages);
135 extern int kvmppc_core_init_vm(struct kvm *kvm);
136 extern void kvmppc_core_destroy_vm(struct kvm *kvm);
137 extern void kvmppc_core_free_memslot(struct kvm *kvm,
138                                      struct kvm_memory_slot *free,
139                                      struct kvm_memory_slot *dont);
140 extern int kvmppc_core_create_memslot(struct kvm *kvm,
141                                       struct kvm_memory_slot *slot,
142                                       unsigned long npages);
143 extern int kvmppc_core_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
144                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
145                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem);
146 extern void kvmppc_core_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
147                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
148                                 const struct kvm_memory_slot *old);
149 extern int kvm_vm_ioctl_get_smmu_info(struct kvm *kvm,
150                                       struct kvm_ppc_smmu_info *info);
151 extern void kvmppc_core_flush_memslot(struct kvm *kvm,
152                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
153
154 extern int kvmppc_bookehv_init(void);
155 extern void kvmppc_bookehv_exit(void);
156
157 extern int kvmppc_prepare_to_enter(struct kvm_vcpu *vcpu);
158
159 extern int kvm_vm_ioctl_get_htab_fd(struct kvm *kvm, struct kvm_get_htab_fd *);
160
161 int kvm_vcpu_ioctl_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_interrupt *irq);
162
163 extern int kvm_vm_ioctl_rtas_define_token(struct kvm *kvm, void __user *argp);
164 extern int kvmppc_rtas_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu);
165 extern void kvmppc_rtas_tokens_free(struct kvm *kvm);
166 extern int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
167                                 u32 priority);
168 extern int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
169                                 u32 *priority);
170 extern int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq);
171 extern int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq);
172
173 union kvmppc_one_reg {
174         u32     wval;
175         u64     dval;
176         vector128 vval;
177         u64     vsxval[2];
178         struct {
179                 u64     addr;
180                 u64     length;
181         }       vpaval;
182 };
183
184 struct kvmppc_ops {
185         struct module *owner;
186         int (*get_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
187         int (*set_sregs)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
188         int (*get_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
189                            union kvmppc_one_reg *val);
190         int (*set_one_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
191                            union kvmppc_one_reg *val);
192         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
193         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
194         void (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 msr);
195         int (*vcpu_run)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
196         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned int id);
197         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
198         int (*check_requests)(struct kvm_vcpu *vcpu);
199         int (*get_dirty_log)(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
200         void (*flush_memslot)(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
201         int (*prepare_memory_region)(struct kvm *kvm,
202                                      struct kvm_memory_slot *memslot,
203                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem);
204         void (*commit_memory_region)(struct kvm *kvm,
205                                      struct kvm_userspace_memory_region *mem,
206                                      const struct kvm_memory_slot *old);
207         int (*unmap_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
208         int (*unmap_hva_range)(struct kvm *kvm, unsigned long start,
209                            unsigned long end);
210         int (*age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
211         int (*test_age_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
212         void (*set_spte_hva)(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
213         void (*mmu_destroy)(struct kvm_vcpu *vcpu);
214         void (*free_memslot)(struct kvm_memory_slot *free,
215                              struct kvm_memory_slot *dont);
216         int (*create_memslot)(struct kvm_memory_slot *slot,
217                               unsigned long npages);
218         int (*init_vm)(struct kvm *kvm);
219         void (*destroy_vm)(struct kvm *kvm);
220         int (*get_smmu_info)(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_smmu_info *info);
221         int (*emulate_op)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
222                           unsigned int inst, int *advance);
223         int (*emulate_mtspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong spr_val);
224         int (*emulate_mfspr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, ulong *spr_val);
225         void (*fast_vcpu_kick)(struct kvm_vcpu *vcpu);
226         long (*arch_vm_ioctl)(struct file *filp, unsigned int ioctl,
227                               unsigned long arg);
228
229 };
230
231 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_hv_ops;
232 extern struct kvmppc_ops *kvmppc_pr_ops;
233
234 static inline bool is_kvmppc_hv_enabled(struct kvm *kvm)
235 {
236         return kvm->arch.kvm_ops == kvmppc_hv_ops;
237 }
238
239 /*
240  * Cuts out inst bits with ordering according to spec.
241  * That means the leftmost bit is zero. All given bits are included.
242  */
243 static inline u32 kvmppc_get_field(u64 inst, int msb, int lsb)
244 {
245         u32 r;
246         u32 mask;
247
248         BUG_ON(msb > lsb);
249
250         mask = (1 << (lsb - msb + 1)) - 1;
251         r = (inst >> (63 - lsb)) & mask;
252
253         return r;
254 }
255
256 /*
257  * Replaces inst bits with ordering according to spec.
258  */
259 static inline u32 kvmppc_set_field(u64 inst, int msb, int lsb, int value)
260 {
261         u32 r;
262         u32 mask;
263
264         BUG_ON(msb > lsb);
265
266         mask = ((1 << (lsb - msb + 1)) - 1) << (63 - lsb);
267         r = (inst & ~mask) | ((value << (63 - lsb)) & mask);
268
269         return r;
270 }
271
272 #define one_reg_size(id)        \
273         (1ul << (((id) & KVM_REG_SIZE_MASK) >> KVM_REG_SIZE_SHIFT))
274
275 #define get_reg_val(id, reg)    ({              \
276         union kvmppc_one_reg __u;               \
277         switch (one_reg_size(id)) {             \
278         case 4: __u.wval = (reg); break;        \
279         case 8: __u.dval = (reg); break;        \
280         default: BUG();                         \
281         }                                       \
282         __u;                                    \
283 })
284
285
286 #define set_reg_val(id, val)    ({              \
287         u64 __v;                                \
288         switch (one_reg_size(id)) {             \
289         case 4: __v = (val).wval; break;        \
290         case 8: __v = (val).dval; break;        \
291         default: BUG();                         \
292         }                                       \
293         __v;                                    \
294 })
295
296 int kvmppc_core_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
297 int kvmppc_core_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
298
299 int kvmppc_get_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
300 int kvmppc_set_sregs_ivor(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs);
301
302 int kvm_vcpu_ioctl_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
303 int kvm_vcpu_ioctl_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_one_reg *reg);
304 int kvmppc_get_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
305 int kvmppc_set_one_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id, union kvmppc_one_reg *);
306
307 void kvmppc_set_pid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 pid);
308
309 struct openpic;
310
311 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
312 extern void kvm_cma_reserve(void) __init;
313 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
314 {
315         paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys = addr;
316 }
317
318 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
319 {
320         u32 xirr;
321
322         xirr = get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr;
323         get_paca()->kvm_hstate.saved_xirr = 0;
324         return xirr;
325 }
326
327 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
328 {
329         paca[cpu].kvm_hstate.host_ipi = host_ipi;
330 }
331
332 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
333 {
334         vcpu->kvm->arch.kvm_ops->fast_vcpu_kick(vcpu);
335 }
336
337 #else
338 static inline void __init kvm_cma_reserve(void)
339 {}
340
341 static inline void kvmppc_set_xics_phys(int cpu, unsigned long addr)
342 {}
343
344 static inline u32 kvmppc_get_xics_latch(void)
345 {
346         return 0;
347 }
348
349 static inline void kvmppc_set_host_ipi(int cpu, u8 host_ipi)
350 {}
351
352 static inline void kvmppc_fast_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu)
353 {
354         kvm_vcpu_kick(vcpu);
355 }
356 #endif
357
358 #ifdef CONFIG_KVM_XICS
359 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
360 {
361         return vcpu->arch.irq_type == KVMPPC_IRQ_XICS;
362 }
363 extern void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
364 extern int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server);
365 extern int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *args);
366 extern int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd);
367 extern u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu);
368 extern int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval);
369 extern int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
370                         struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu);
371 #else
372 static inline int kvmppc_xics_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
373         { return 0; }
374 static inline void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu) { }
375 static inline int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu,
376                                          unsigned long server)
377         { return -EINVAL; }
378 static inline int kvm_vm_ioctl_xics_irq(struct kvm *kvm,
379                                         struct kvm_irq_level *args)
380         { return -ENOTTY; }
381 static inline int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cmd)
382         { return 0; }
383 #endif
384
385 static inline void kvmppc_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 epr)
386 {
387 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
388         mtspr(SPRN_GEPR, epr);
389 #elif defined(CONFIG_BOOKE)
390         vcpu->arch.epr = epr;
391 #endif
392 }
393
394 #ifdef CONFIG_KVM_MPIC
395
396 void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu);
397 int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
398                              u32 cpu);
399 void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp, struct kvm_vcpu *vcpu);
400
401 #else
402
403 static inline void kvmppc_mpic_set_epr(struct kvm_vcpu *vcpu)
404 {
405 }
406
407 static inline int kvmppc_mpic_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
408                 struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
409 {
410         return -EINVAL;
411 }
412
413 static inline void kvmppc_mpic_disconnect_vcpu(struct openpic *opp,
414                 struct kvm_vcpu *vcpu)
415 {
416 }
417
418 #endif /* CONFIG_KVM_MPIC */
419
420 int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
421                               struct kvm_config_tlb *cfg);
422 int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
423                              struct kvm_dirty_tlb *cfg);
424
425 long kvmppc_alloc_lpid(void);
426 void kvmppc_claim_lpid(long lpid);
427 void kvmppc_free_lpid(long lpid);
428 void kvmppc_init_lpid(unsigned long nr_lpids);
429
430 static inline void kvmppc_mmu_flush_icache(pfn_t pfn)
431 {
432         struct page *page;
433         /*
434          * We can only access pages that the kernel maps
435          * as memory. Bail out for unmapped ones.
436          */
437         if (!pfn_valid(pfn))
438                 return;
439
440         /* Clear i-cache for new pages */
441         page = pfn_to_page(pfn);
442         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
443                 flush_dcache_icache_page(page);
444                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
445         }
446 }
447
448 /*
449  * Please call after prepare_to_enter. This function puts the lazy ee and irq
450  * disabled tracking state back to normal mode, without actually enabling
451  * interrupts.
452  */
453 static inline void kvmppc_fix_ee_before_entry(void)
454 {
455         trace_hardirqs_on();
456
457 #ifdef CONFIG_PPC64
458         /* Only need to enable IRQs by hard enabling them after this */
459         local_paca->irq_happened = 0;
460         local_paca->soft_enabled = 1;
461 #endif
462 }
463
464 static inline ulong kvmppc_get_ea_indexed(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
465 {
466         ulong ea;
467         ulong msr_64bit = 0;
468
469         ea = kvmppc_get_gpr(vcpu, rb);
470         if (ra)
471                 ea += kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
472
473 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)
474         msr_64bit = MSR_CM;
475 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
476         msr_64bit = MSR_SF;
477 #endif
478
479         if (!(vcpu->arch.shared->msr & msr_64bit))
480                 ea = (uint32_t)ea;
481
482         return ea;
483 }
484
485 extern void xics_wake_cpu(int cpu);
486
487 #endif /* __POWERPC_KVM_PPC_H__ */