arch/powerpc/kvm/book3s_64_mmu_radix.c

   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  * Copyright 2016 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/kvm.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13
  14 #include <asm/kvm_ppc.h>
  15 #include <asm/kvm_book3s.h>
  16 #include <asm/page.h>
  17 #include <asm/mmu.h>
  18 #include <asm/pgtable.h>
  19 #include <asm/pgalloc.h>
  20 #include <asm/pte-walk.h>
  21
  22 /*
  23  * Supported radix tree geometry.
  24  * Like p9, we support either 5 or 9 bits at the first (lowest) level,
  25  * for a page size of 64k or 4k.
  26  */
  27 static int p9_supported_radix_bits[4] = { 5, 9, 9, 13 };
  28
  29 int kvmppc_mmu_radix_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
  30                            struct kvmppc_pte *gpte, bool data, bool iswrite)
  31 {
  32         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
  33         u32 pid;
  34         int ret, level, ps;
  35         __be64 prte, rpte;
  36         unsigned long ptbl;
  37         unsigned long root, pte, index;
  38         unsigned long rts, bits, offset;
  39         unsigned long gpa;
  40         unsigned long proc_tbl_size;
  41
  42         /* Work out effective PID */
  43         switch (eaddr >> 62) {
  44         case 0:
  45                 pid = vcpu->arch.pid;
  46                 break;
  47         case 3:
  48                 pid = 0;
  49                 break;
  50         default:
  51                 return -EINVAL;
  52         }
  53         proc_tbl_size = 1 << ((kvm->arch.process_table & PRTS_MASK) + 12);
  54         if (pid * 16 >= proc_tbl_size)
  55                 return -EINVAL;
  56
  57         /* Read partition table to find root of tree for effective PID */
  58         ptbl = (kvm->arch.process_table & PRTB_MASK) + (pid * 16);
  59         ret = kvm_read_guest(kvm, ptbl, &prte, sizeof(prte));
  60         if (ret)
  61                 return ret;
  62
  63         root = be64_to_cpu(prte);
  64         rts = ((root & RTS1_MASK) >> (RTS1_SHIFT - 3)) |
  65                 ((root & RTS2_MASK) >> RTS2_SHIFT);
  66         bits = root & RPDS_MASK;
  67         root = root & RPDB_MASK;
  68
  69         /* P9 DD1 interprets RTS (radix tree size) differently */
  70         offset = rts + 31;
  71         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1))
  72                 offset -= 3;
  73
  74         /* current implementations only support 52-bit space */
  75         if (offset != 52)
  76                 return -EINVAL;
  77
  78         for (level = 3; level >= 0; --level) {
  79                 if (level && bits != p9_supported_radix_bits[level])
  80                         return -EINVAL;
  81                 if (level == 0 && !(bits == 5 || bits == 9))
  82                         return -EINVAL;
  83                 offset -= bits;
  84                 index = (eaddr >> offset) & ((1UL << bits) - 1);
  85                 /* check that low bits of page table base are zero */
  86                 if (root & ((1UL << (bits + 3)) - 1))
  87                         return -EINVAL;
  88                 ret = kvm_read_guest(kvm, root + index * 8,
  89                                      &rpte, sizeof(rpte));
  90                 if (ret)
  91                         return ret;
  92                 pte = __be64_to_cpu(rpte);
  93                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT))
  94                         return -ENOENT;
  95                 if (pte & _PAGE_PTE)
  96                         break;
  97                 bits = pte & 0x1f;
  98                 root = pte & 0x0fffffffffffff00ul;
  99         }
 100         /* need a leaf at lowest level; 512GB pages not supported */
 101         if (level < 0 || level == 3)
 102                 return -EINVAL;
 103
 104         /* offset is now log base 2 of the page size */
 105         gpa = pte & 0x01fffffffffff000ul;
 106         if (gpa & ((1ul << offset) - 1))
 107                 return -EINVAL;
 108         gpa += eaddr & ((1ul << offset) - 1);
 109         for (ps = MMU_PAGE_4K; ps < MMU_PAGE_COUNT; ++ps)
 110                 if (offset == mmu_psize_defs[ps].shift)
 111                         break;
 112         gpte->page_size = ps;
 113
 114         gpte->eaddr = eaddr;
 115         gpte->raddr = gpa;
 116
 117         /* Work out permissions */
 118         gpte->may_read = !!(pte & _PAGE_READ);
 119         gpte->may_write = !!(pte & _PAGE_WRITE);
 120         gpte->may_execute = !!(pte & _PAGE_EXEC);
 121         if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
 122                 if (pte & _PAGE_PRIVILEGED) {
 123                         gpte->may_read = 0;
 124                         gpte->may_write = 0;
 125                         gpte->may_execute = 0;
 126                 }
 127         } else {
 128                 if (!(pte & _PAGE_PRIVILEGED)) {
 129                         /* Check AMR/IAMR to see if strict mode is in force */
 130                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 62))
 131                                 gpte->may_read = 0;
 132                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 63))
 133                                 gpte->may_write = 0;
 134                         if (vcpu->arch.iamr & (1ul << 62))
 135                                 gpte->may_execute = 0;
 136                 }
 137         }
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 143 #define MMU_BASE_PSIZE  MMU_PAGE_64K
 144 #else
 145 #define MMU_BASE_PSIZE  MMU_PAGE_4K
 146 #endif
 147
 148 static void kvmppc_radix_tlbie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 149                                     unsigned int pshift)
 150 {
 151         int psize = MMU_BASE_PSIZE;
 152
 153         if (pshift >= PMD_SHIFT)
 154                 psize = MMU_PAGE_2M;
 155         addr &= ~0xfffUL;
 156         addr |= mmu_psize_defs[psize].ap << 5;
 157         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 158         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %1, 0, 0, 1)
 159                      : : "r" (addr), "r" (kvm->arch.lpid) : "memory");
 160         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 161 }
 162
 163 unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
 164                                       unsigned long clr, unsigned long set,
 165                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
 166 {
 167         unsigned long old = 0;
 168
 169         if (!(clr & _PAGE_PRESENT) && cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1) &&
 170             pte_present(*ptep)) {
 171                 /* have to invalidate it first */
 172                 old = __radix_pte_update(ptep, _PAGE_PRESENT, 0);
 173                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, addr, shift);
 174                 set |= _PAGE_PRESENT;
 175                 old &= _PAGE_PRESENT;
 176         }
 177         return __radix_pte_update(ptep, clr, set) | old;
 178 }
 179
 180 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 181                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 182 {
 183         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
 184 }
 185
 186 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
 187
 188 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
 189 {
 190         return kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
 191 }
 192
 193 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
 194 {
 195         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
 196 }
 197
 198 /* Like pmd_huge() and pmd_large(), but works regardless of config options */
 199 static inline int pmd_is_leaf(pmd_t pmd)
 200 {
 201         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PTE);
 202 }
 203
 204 static int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pte_t pte, unsigned long gpa,
 205                              unsigned int level, unsigned long mmu_seq)
 206 {
 207         pgd_t *pgd;
 208         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
 209         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
 210         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
 211         unsigned long old;
 212         int ret;
 213
 214         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
 215         pgd = kvm->arch.pgtable + pgd_index(gpa);
 216         pud = NULL;
 217         if (pgd_present(*pgd))
 218                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
 219         else
 220                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 221
 222         pmd = NULL;
 223         if (pud && pud_present(*pud))
 224                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 225         else
 226                 new_pmd = pmd_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 227
 228         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd) && !pmd_is_leaf(*pmd)))
 229                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
 230
 231         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
 232         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 233         ret = -EAGAIN;
 234         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
 235                 goto out_unlock;
 236
 237         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
 238         ret = -ENOMEM;
 239         if (pgd_none(*pgd)) {
 240                 if (!new_pud)
 241                         goto out_unlock;
 242                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
 243                 new_pud = NULL;
 244         }
 245         pud = pud_offset(pgd, gpa);
 246         if (pud_none(*pud)) {
 247                 if (!new_pmd)
 248                         goto out_unlock;
 249                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
 250                 new_pmd = NULL;
 251         }
 252         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 253         if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
 254                 unsigned long lgpa = gpa & PMD_MASK;
 255
 256                 /*
 257                  * If we raced with another CPU which has just put
 258                  * a 2MB pte in after we saw a pte page, try again.
 259                  */
 260                 if (level == 0 && !new_ptep) {
 261                         ret = -EAGAIN;
 262                         goto out_unlock;
 263                 }
 264                 /* Valid 2MB page here already, remove it */
 265                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd),
 266                                               ~0UL, 0, lgpa, PMD_SHIFT);
 267                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, lgpa, PMD_SHIFT);
 268                 if (old & _PAGE_DIRTY) {
 269                         unsigned long gfn = lgpa >> PAGE_SHIFT;
 270                         struct kvm_memory_slot *memslot;
 271                         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 272                         if (memslot && memslot->dirty_bitmap)
 273                                 kvmppc_update_dirty_map(memslot,
 274                                                         gfn, PMD_SIZE);
 275                 }
 276         } else if (level == 1 && !pmd_none(*pmd)) {
 277                 /*
 278                  * There's a page table page here, but we wanted
 279                  * to install a large page.  Tell the caller and let
 280                  * it try installing a normal page if it wants.
 281                  */
 282                 ret = -EBUSY;
 283                 goto out_unlock;
 284         }
 285         if (level == 0) {
 286                 if (pmd_none(*pmd)) {
 287                         if (!new_ptep)
 288                                 goto out_unlock;
 289                         pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
 290                         new_ptep = NULL;
 291                 }
 292                 ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
 293                 if (pte_present(*ptep)) {
 294                         /* PTE was previously valid, so invalidate it */
 295                         old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT,
 296                                                       0, gpa, 0);
 297                         kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, 0);
 298                         if (old & _PAGE_DIRTY)
 299                                 mark_page_dirty(kvm, gpa >> PAGE_SHIFT);
 300                 }
 301                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
 302         } else {
 303                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
 304         }
 305         ret = 0;
 306
 307  out_unlock:
 308         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 309         if (new_pud)
 310                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
 311         if (new_pmd)
 312                 pmd_free(kvm->mm, new_pmd);
 313         if (new_ptep)
 314                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
 315         return ret;
 316 }
 317
 318 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 319                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
 320 {
 321         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 322         unsigned long mmu_seq, pte_size;
 323         unsigned long gpa, gfn, hva, pfn;
 324         struct kvm_memory_slot *memslot;
 325         struct page *page = NULL, *pages[1];
 326         long ret, npages, ok;
 327         unsigned int writing;
 328         struct vm_area_struct *vma;
 329         unsigned long flags;
 330         pte_t pte, *ptep;
 331         unsigned long pgflags;
 332         unsigned int shift, level;
 333
 334         /* Check for unusual errors */
 335         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
 336                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
 337                 return -EFAULT;
 338         }
 339         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
 340                 /* Reflect to the guest as DSI */
 341                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
 342                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 343                 return RESUME_GUEST;
 344         }
 345
 346         /* Translate the logical address and get the page */
 347         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
 348         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
 349         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 350         if (!(dsisr & DSISR_PRTABLE_FAULT))
 351                 gpa |= ea & 0xfff;
 352         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 353
 354         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
 355         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
 356                 if (dsisr & (DSISR_PRTABLE_FAULT | DSISR_BADACCESS |
 357                              DSISR_SET_RC)) {
 358                         /*
 359                          * Bad address in guest page table tree, or other
 360                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
 361                          */
 362                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 363                         return RESUME_GUEST;
 364                 }
 365                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea,
 366                                               dsisr & DSISR_ISSTORE);
 367         }
 368
 369         /* used to check for invalidations in progress */
 370         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 371         smp_rmb();
 372
 373         writing = (dsisr & DSISR_ISSTORE) != 0;
 374         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 375         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
 376                 /*
 377                  * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
 378                  * if the relevant bits aren't already set in the linux
 379                  * page tables, fall through to do the gup_fast to
 380                  * set them in the linux page tables too.
 381                  */
 382                 ok = 0;
 383                 pgflags = _PAGE_ACCESSED;
 384                 if (writing)
 385                         pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 386                 local_irq_save(flags);
 387                 ptep = find_current_mm_pte(current->mm->pgd, hva, NULL, NULL);
 388                 if (ptep) {
 389                         pte = READ_ONCE(*ptep);
 390                         if (pte_present(pte) &&
 391                             (pte_val(pte) & pgflags) == pgflags)
 392                                 ok = 1;
 393                 }
 394                 local_irq_restore(flags);
 395                 if (ok) {
 396                         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 397                         if (mmu_notifier_retry(vcpu->kvm, mmu_seq)) {
 398                                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 399                                 return RESUME_GUEST;
 400                         }
 401                         /*
 402                          * We are walking the secondary page table here. We can do this
 403                          * without disabling irq.
 404                          */
 405                         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable,
 406                                                 gpa, NULL, &shift);
 407                         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
 408                                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags,
 409                                                         gpa, shift);
 410                                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 411                                 return RESUME_GUEST;
 412                         }
 413                         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 414                 }
 415         }
 416
 417         ret = -EFAULT;
 418         pfn = 0;
 419         pte_size = PAGE_SIZE;
 420         pgflags = _PAGE_READ | _PAGE_EXEC;
 421         level = 0;
 422         npages = get_user_pages_fast(hva, 1, writing, pages);
 423         if (npages < 1) {
 424                 /* Check if it's an I/O mapping */
 425                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 426                 vma = find_vma(current->mm, hva);
 427                 if (vma && vma->vm_start <= hva && hva < vma->vm_end &&
 428                     (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
 429                         pfn = vma->vm_pgoff +
 430                                 ((hva - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 431                         pgflags = pgprot_val(vma->vm_page_prot);
 432                 }
 433                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 434                 if (!pfn)
 435                         return -EFAULT;
 436         } else {
 437                 page = pages[0];
 438                 pfn = page_to_pfn(page);
 439                 if (PageCompound(page)) {
 440                         pte_size <<= compound_order(compound_head(page));
 441                         /* See if we can insert a 2MB large-page PTE here */
 442                         if (pte_size >= PMD_SIZE &&
 443                             (gpa & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 444                             (hva & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 445                                 level = 1;
 446                                 pfn &= ~((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
 447                         }
 448                 }
 449                 /* See if we can provide write access */
 450                 if (writing) {
 451                         pgflags |= _PAGE_WRITE;
 452                 } else {
 453                         local_irq_save(flags);
 454                         ptep = find_current_mm_pte(current->mm->pgd,
 455                                                    hva, NULL, NULL);
 456                         if (ptep && pte_write(*ptep))
 457                                 pgflags |= _PAGE_WRITE;
 458                         local_irq_restore(flags);
 459                 }
 460         }
 461
 462         /*
 463          * Compute the PTE value that we need to insert.
 464          */
 465         pgflags |= _PAGE_PRESENT | _PAGE_PTE | _PAGE_ACCESSED;
 466         if (pgflags & _PAGE_WRITE)
 467                 pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 468         pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
 469
 470         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
 471         ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
 472         if (ret == -EBUSY) {
 473                 /*
 474                  * There's already a PMD where wanted to install a large page;
 475                  * for now, fall back to installing a small page.
 476                  */
 477                 level = 0;
 478                 pfn |= gfn & ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
 479                 pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
 480                 ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
 481         }
 482
 483         if (page) {
 484                 if (!ret && (pgflags & _PAGE_WRITE))
 485                         set_page_dirty_lock(page);
 486                 put_page(page);
 487         }
 488
 489         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
 490                 ret = RESUME_GUEST;
 491         return ret;
 492 }
 493
 494 /* Called with kvm->lock held */
 495 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 496                     unsigned long gfn)
 497 {
 498         pte_t *ptep;
 499         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 500         unsigned int shift;
 501         unsigned long old;
 502
 503         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 504         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
 505                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT, 0,
 506                                               gpa, shift);
 507                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
 508                 if ((old & _PAGE_DIRTY) && memslot->dirty_bitmap) {
 509                         unsigned long npages = 1;
 510                         if (shift)
 511                                 npages = 1ul << (shift - PAGE_SHIFT);
 512                         kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn, npages);
 513                 }
 514         }
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 /* Called with kvm->lock held */
 519 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 520                   unsigned long gfn)
 521 {
 522         pte_t *ptep;
 523         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 524         unsigned int shift;
 525         int ref = 0;
 526
 527         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 528         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
 529                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
 530                                         gpa, shift);
 531                 /* XXX need to flush tlb here? */
 532                 ref = 1;
 533         }
 534         return ref;
 535 }
 536
 537 /* Called with kvm->lock held */
 538 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 539                        unsigned long gfn)
 540 {
 541         pte_t *ptep;
 542         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 543         unsigned int shift;
 544         int ref = 0;
 545
 546         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 547         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
 548                 ref = 1;
 549         return ref;
 550 }
 551
 552 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
 553 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
 554                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
 555 {
 556         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
 557         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 558         pte_t *ptep;
 559         unsigned int shift;
 560         int ret = 0;
 561
 562         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 563         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
 564                 ret = 1;
 565                 if (shift)
 566                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
 567                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
 568                                         gpa, shift);
 569                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
 570         }
 571         return ret;
 572 }
 573
 574 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
 575                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
 576 {
 577         unsigned long i, j;
 578         int npages;
 579
 580         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
 581                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
 582
 583                 /*
 584                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
 585                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
 586                  * real addresses that are a multiple of their size.
 587                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
 588                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
 589                  */
 590                 j = i + 1;
 591                 if (npages) {
 592                         set_dirty_bits(map, i, npages);
 593                         j = i + npages;
 594                 }
 595         }
 596         return 0;
 597 }
 598
 599 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
 600                                  int psize, int *indexp)
 601 {
 602         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
 603                 return;
 604         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
 605                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
 606         ++(*indexp);
 607 }
 608
 609 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
 610 {
 611         int i;
 612
 613         if (!radix_enabled())
 614                 return -EINVAL;
 615         memset(info, 0, sizeof(*info));
 616
 617         /* 4k page size */
 618         info->geometries[0].page_shift = 12;
 619         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
 620         for (i = 1; i < 4; ++i)
 621                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
 622         /* 64k page size */
 623         info->geometries[1].page_shift = 16;
 624         for (i = 0; i < 4; ++i)
 625                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
 626
 627         i = 0;
 628         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
 629         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
 630         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
 631         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
 632
 633         return 0;
 634 }
 635
 636 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
 637 {
 638         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
 639         if (!kvm->arch.pgtable)
 640                 return -ENOMEM;
 641         return 0;
 642 }
 643
 644 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
 645 {
 646         unsigned long ig, iu, im;
 647         pte_t *pte;
 648         pmd_t *pmd;
 649         pud_t *pud;
 650         pgd_t *pgd;
 651
 652         if (!kvm->arch.pgtable)
 653                 return;
 654         pgd = kvm->arch.pgtable;
 655         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
 656                 if (!pgd_present(*pgd))
 657                         continue;
 658                 pud = pud_offset(pgd, 0);
 659                 for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++pud) {
 660                         if (!pud_present(*pud))
 661                                 continue;
 662                         pmd = pmd_offset(pud, 0);
 663                         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++pmd) {
 664                                 if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
 665                                         pmd_clear(pmd);
 666                                         continue;
 667                                 }
 668                                 if (!pmd_present(*pmd))
 669                                         continue;
 670                                 pte = pte_offset_map(pmd, 0);
 671                                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
 672                                 kvmppc_pte_free(pte);
 673                                 pmd_clear(pmd);
 674                         }
 675                         pmd_free(kvm->mm, pmd_offset(pud, 0));
 676                         pud_clear(pud);
 677                 }
 678                 pud_free(kvm->mm, pud_offset(pgd, 0));
 679                 pgd_clear(pgd);
 680         }
 681         pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
 682         kvm->arch.pgtable = NULL;
 683 }
 684
 685 static void pte_ctor(void *addr)
 686 {
 687         memset(addr, 0, PTE_TABLE_SIZE);
 688 }
 689
 690 int kvmppc_radix_init(void)
 691 {
 692         unsigned long size = sizeof(void *) << PTE_INDEX_SIZE;
 693
 694         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
 695         if (!kvm_pte_cache)
 696                 return -ENOMEM;
 697         return 0;
 698 }
 699
 700 void kvmppc_radix_exit(void)
 701 {
 702         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
 703 }