Quelle  book3s_32_mmu.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 *
 * Copyright SUSE Linux Products GmbH 2009
 *
 * Authors: Alexander Graf <agraf@suse.de>
 */

#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/kvm.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <linux/highmem.h>

#include <asm/kvm_ppc.h>
#include <asm/kvm_book3s.h>

/* #define DEBUG_MMU */
/* #define DEBUG_MMU_PTE */
/* #define DEBUG_MMU_PTE_IP 0xfff14c40 */

#ifdef DEBUG_MMU
#define dprintk(X...) printk(KERN_INFO X)
#else
#define dprintk(X...) do { } while(0)
#endif

#ifdef DEBUG_MMU_PTE
#define dprintk_pte(X...) printk(KERN_INFO X)
#else
#define dprintk_pte(X...) do { } while(0)
#endif

#define PTEG_FLAG_ACCESSED 0x00000100
#define PTEG_FLAG_DIRTY  0x00000080
#ifndef SID_SHIFT
#define SID_SHIFT  28
#endif

static inline bool check_debug_ip(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
#ifdef DEBUG_MMU_PTE_IP
 return vcpu->arch.regs.nip == DEBUG_MMU_PTE_IP;
#else
 return true;
#endif
}

static inline u32 sr_vsid(u32 sr_raw)
{
 return sr_raw & 0x0fffffff;
}

static inline bool sr_valid(u32 sr_raw)
{
 return (sr_raw & 0x80000000) ? false : true;
}

static inline bool sr_ks(u32 sr_raw)
{
 return (sr_raw & 0x40000000) ? true: false;
}

static inline bool sr_kp(u32 sr_raw)
{
 return (sr_raw & 0x20000000) ? true: false;
}

static int kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
       struct kvmppc_pte *pte, bool data,
       bool iswrite);
static int kvmppc_mmu_book3s_32_esid_to_vsid(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong esid,
          u64 *vsid);

static u32 find_sr(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
{
 return kvmppc_get_sr(vcpu, (eaddr >> 28) & 0xf);
}

static u64 kvmppc_mmu_book3s_32_ea_to_vp(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
      bool data)
{
 u64 vsid;
 struct kvmppc_pte pte;

 if (!kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_bat(vcpu, eaddr, &pte, data, false))
  return pte.vpage;

 kvmppc_mmu_book3s_32_esid_to_vsid(vcpu, eaddr >> SID_SHIFT, &vsid);
 return (((u64)eaddr >> 12) & 0xffff) | (vsid << 16);
}

static hva_t kvmppc_mmu_book3s_32_get_pteg(struct kvm_vcpu *vcpu,
          u32 sre, gva_t eaddr,
          bool primary)
{
 struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu_book3s = to_book3s(vcpu);
 u32 page, hash, pteg, htabmask;
 hva_t r;

 page = (eaddr & 0x0FFFFFFF) >> 12;
 htabmask = ((vcpu_book3s->sdr1 & 0x1FF) << 16) | 0xFFC0;

 hash = ((sr_vsid(sre) ^ page) << 6);
 if (!primary)
  hash = ~hash;
 hash &= htabmask;

 pteg = (vcpu_book3s->sdr1 & 0xffff0000) | hash;

 dprintk("MMU: pc=0x%lx eaddr=0x%lx sdr1=0x%llx pteg=0x%x vsid=0x%x\n",
  kvmppc_get_pc(vcpu), eaddr, vcpu_book3s->sdr1, pteg,
  sr_vsid(sre));

 r = gfn_to_hva(vcpu->kvm, pteg >> PAGE_SHIFT);
 if (kvm_is_error_hva(r))
  return r;
 return r | (pteg & ~PAGE_MASK);
}

static u32 kvmppc_mmu_book3s_32_get_ptem(u32 sre, gva_t eaddr, bool primary)
{
 return ((eaddr & 0x0fffffff) >> 22) | (sr_vsid(sre) << 7) |
        (primary ? 0 : 0x40) | 0x80000000;
}

static int kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
       struct kvmppc_pte *pte, bool data,
       bool iswrite)
{
 struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu_book3s = to_book3s(vcpu);
 struct kvmppc_bat *bat;
 int i;

 for (i = 0; i < 8; i++) {
  if (data)
   bat = &vcpu_book3s->dbat[i];
  else
   bat = &vcpu_book3s->ibat[i];

  if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
   if (!bat->vp)
    continue;
  } else {
   if (!bat->vs)
    continue;
  }

  if (check_debug_ip(vcpu))
  {
   dprintk_pte("%cBAT %02d: 0x%lx - 0x%x (0x%x)\n",
        data ? 'd' : 'i', i, eaddr, bat->bepi,
        bat->bepi_mask);
  }
  if ((eaddr & bat->bepi_mask) == bat->bepi) {
   u64 vsid;
   kvmppc_mmu_book3s_32_esid_to_vsid(vcpu,
    eaddr >> SID_SHIFT, &vsid);
   vsid <<= 16;
   pte->vpage = (((u64)eaddr >> 12) & 0xffff) | vsid;

   pte->raddr = bat->brpn | (eaddr & ~bat->bepi_mask);
   pte->may_read = bat->pp;
   pte->may_write = bat->pp > 1;
   pte->may_execute = true;
   if (!pte->may_read) {
    printk(KERN_INFO "BAT is not readable!\n");
    continue;
   }
   if (iswrite && !pte->may_write) {
    dprintk_pte("BAT is read-only!\n");
    continue;
   }

   return 0;
  }
 }

 return -ENOENT;
}

static int kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_pte(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
         struct kvmppc_pte *pte, bool data,
         bool iswrite, bool primary)
{
 u32 sre;
 hva_t ptegp;
 u32 pteg[16];
 u32 pte0, pte1;
 u32 ptem = 0;
 int i;
 int found = 0;

 sre = find_sr(vcpu, eaddr);

 dprintk_pte("SR 0x%lx: vsid=0x%x, raw=0x%x\n", eaddr >> 28,
      sr_vsid(sre), sre);

 pte->vpage = kvmppc_mmu_book3s_32_ea_to_vp(vcpu, eaddr, data);

 ptegp = kvmppc_mmu_book3s_32_get_pteg(vcpu, sre, eaddr, primary);
 if (kvm_is_error_hva(ptegp)) {
  printk(KERN_INFO "KVM: Invalid PTEG!\n");
  goto no_page_found;
 }

 ptem = kvmppc_mmu_book3s_32_get_ptem(sre, eaddr, primary);

 if(copy_from_user(pteg, (void __user *)ptegp, sizeof(pteg))) {
  printk_ratelimited(KERN_ERR
   "KVM: Can't copy data from 0x%lx!\n", ptegp);
  goto no_page_found;
 }

 for (i=0; i<16; i+=2) {
  pte0 = be32_to_cpu(pteg[i]);
  pte1 = be32_to_cpu(pteg[i + 1]);
  if (ptem == pte0) {
   u8 pp;

   pte->raddr = (pte1 & ~(0xFFFULL)) | (eaddr & 0xFFF);
   pp = pte1 & 3;

   if ((sr_kp(sre) &&  (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR)) ||
       (sr_ks(sre) && !(kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR)))
    pp |= 4;

   pte->may_write = false;
   pte->may_read = false;
   pte->may_execute = true;
   switch (pp) {
    case 0:
    case 1:
    case 2:
    case 6:
     pte->may_write = true;
     fallthrough;
    case 3:
    case 5:
    case 7:
     pte->may_read = true;
     break;
   }

   dprintk_pte("MMU: Found PTE -> %x %x - %x\n",
        pte0, pte1, pp);
   found = 1;
   break;
  }
 }

 /* Update PTE C and A bits, so the guest's swapper knows we used the
   page */
 if (found) {
  u32 pte_r = pte1;
  char __user *addr = (char __user *) (ptegp + (i+1) * sizeof(u32));

  /*
 * Use single-byte writes to update the HPTE, to
 * conform to what real hardware does.
 */
  if (pte->may_read && !(pte_r & PTEG_FLAG_ACCESSED)) {
   pte_r |= PTEG_FLAG_ACCESSED;
   put_user(pte_r >> 8, addr + 2);
  }
  if (iswrite && pte->may_write && !(pte_r & PTEG_FLAG_DIRTY)) {
   pte_r |= PTEG_FLAG_DIRTY;
   put_user(pte_r, addr + 3);
  }
  if (!pte->may_read || (iswrite && !pte->may_write))
   return -EPERM;
  return 0;
 }

no_page_found:

 if (check_debug_ip(vcpu)) {
  dprintk_pte("KVM MMU: No PTE found (sdr1=0x%llx ptegp=0x%lx)\n",
       to_book3s(vcpu)->sdr1, ptegp);
  for (i=0; i<16; i+=2) {
   dprintk_pte(" %02d: 0x%x - 0x%x (0x%x)\n",
        i, be32_to_cpu(pteg[i]),
        be32_to_cpu(pteg[i+1]), ptem);
  }
 }

 return -ENOENT;
}

static int kvmppc_mmu_book3s_32_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
          struct kvmppc_pte *pte, bool data,
          bool iswrite)
{
 int r;
 ulong mp_ea = vcpu->arch.magic_page_ea;

 pte->eaddr = eaddr;
 pte->page_size = MMU_PAGE_4K;

 /* Magic page override */
 if (unlikely(mp_ea) &&
     unlikely((eaddr & ~0xfffULL) == (mp_ea & ~0xfffULL)) &&
     !(kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR)) {
  pte->vpage = kvmppc_mmu_book3s_32_ea_to_vp(vcpu, eaddr, data);
  pte->raddr = vcpu->arch.magic_page_pa | (pte->raddr & 0xfff);
  pte->raddr &= KVM_PAM;
  pte->may_execute = true;
  pte->may_read = true;
  pte->may_write = true;

  return 0;
 }

 r = kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_bat(vcpu, eaddr, pte, data, iswrite);
 if (r < 0)
  r = kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_pte(vcpu, eaddr, pte,
         data, iswrite, true);
 if (r == -ENOENT)
  r = kvmppc_mmu_book3s_32_xlate_pte(vcpu, eaddr, pte,
         data, iswrite, false);

 return r;
}


static u32 kvmppc_mmu_book3s_32_mfsrin(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 srnum)
{
 return kvmppc_get_sr(vcpu, srnum);
}

static void kvmppc_mmu_book3s_32_mtsrin(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 srnum,
     ulong value)
{
 kvmppc_set_sr(vcpu, srnum, value);
 kvmppc_mmu_map_segment(vcpu, srnum << SID_SHIFT);
}

static void kvmppc_mmu_book3s_32_tlbie(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong ea, bool large)
{
 unsigned long i;
 struct kvm_vcpu *v;

 /* flush this VA on all cpus */
 kvm_for_each_vcpu(i, v, vcpu->kvm)
  kvmppc_mmu_pte_flush(v, ea, 0x0FFFF000);
}

static int kvmppc_mmu_book3s_32_esid_to_vsid(struct kvm_vcpu *vcpu, ulong esid,
          u64 *vsid)
{
 ulong ea = esid << SID_SHIFT;
 u32 sr;
 u64 gvsid = esid;
 u64 msr = kvmppc_get_msr(vcpu);

 if (msr & (MSR_DR|MSR_IR)) {
  sr = find_sr(vcpu, ea);
  if (sr_valid(sr))
   gvsid = sr_vsid(sr);
 }

 /* In case we only have one of MSR_IR or MSR_DR set, let's put
   that in the real-mode context (and hope RM doesn't access
   high memory) */
 switch (msr & (MSR_DR|MSR_IR)) {
 case 0:
  *vsid = VSID_REAL | esid;
  break;
 case MSR_IR:
  *vsid = VSID_REAL_IR | gvsid;
  break;
 case MSR_DR:
  *vsid = VSID_REAL_DR | gvsid;
  break;
 case MSR_DR|MSR_IR:
  if (sr_valid(sr))
   *vsid = sr_vsid(sr);
  else
   *vsid = VSID_BAT | gvsid;
  break;
 default:
  BUG();
 }

 if (msr & MSR_PR)
  *vsid |= VSID_PR;

 return 0;
}

static bool kvmppc_mmu_book3s_32_is_dcbz32(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 return true;
}


void kvmppc_mmu_book3s_32_init(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvmppc_mmu *mmu = &vcpu->arch.mmu;

 mmu->mtsrin = kvmppc_mmu_book3s_32_mtsrin;
 mmu->mfsrin = kvmppc_mmu_book3s_32_mfsrin;
 mmu->xlate = kvmppc_mmu_book3s_32_xlate;
 mmu->tlbie = kvmppc_mmu_book3s_32_tlbie;
 mmu->esid_to_vsid = kvmppc_mmu_book3s_32_esid_to_vsid;
 mmu->ea_to_vp = kvmppc_mmu_book3s_32_ea_to_vp;
 mmu->is_dcbz32 = kvmppc_mmu_book3s_32_is_dcbz32;

 mmu->slbmte = NULL;
 mmu->slbmfee = NULL;
 mmu->slbmfev = NULL;
 mmu->slbfee = NULL;
 mmu->slbie = NULL;
 mmu->slbia = NULL;
}