Quelle  e500_mmu.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2008-2013 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
 *
 * Author: Yu Liu, yu.liu@freescale.com
 *         Scott Wood, scottwood@freescale.com
 *         Ashish Kalra, ashish.kalra@freescale.com
 *         Varun Sethi, varun.sethi@freescale.com
 *         Alexander Graf, agraf@suse.de
 *
 * Description:
 * This file is based on arch/powerpc/kvm/44x_tlb.c,
 * by Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/kvm.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/log2.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/rwsem.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/hugetlb.h>
#include <asm/kvm_ppc.h>

#include "e500.h"
#include "trace_booke.h"
#include "timing.h"
#include "e500_mmu_host.h"

static inline unsigned int gtlb0_get_next_victim(
  struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
{
 unsigned int victim;

 victim = vcpu_e500->gtlb_nv[0]++;
 if (unlikely(vcpu_e500->gtlb_nv[0] >= vcpu_e500->gtlb_params[0].ways))
  vcpu_e500->gtlb_nv[0] = 0;

 return victim;
}

static int tlb0_set_base(gva_t addr, int sets, int ways)
{
 int set_base;

 set_base = (addr >> PAGE_SHIFT) & (sets - 1);
 set_base *= ways;

 return set_base;
}

static int gtlb0_set_base(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, gva_t addr)
{
 return tlb0_set_base(addr, vcpu_e500->gtlb_params[0].sets,
        vcpu_e500->gtlb_params[0].ways);
}

static unsigned int get_tlb_esel(struct kvm_vcpu *vcpu, int tlbsel)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 int esel = get_tlb_esel_bit(vcpu);

 if (tlbsel == 0) {
  esel &= vcpu_e500->gtlb_params[0].ways - 1;
  esel += gtlb0_set_base(vcpu_e500, vcpu->arch.shared->mas2);
 } else {
  esel &= vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries - 1;
 }

 return esel;
}

/* Search the guest TLB for a matching entry. */
static int kvmppc_e500_tlb_index(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
  gva_t eaddr, int tlbsel, unsigned int pid, int as)
{
 int size = vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries;
 unsigned int set_base, offset;
 int i;

 if (tlbsel == 0) {
  set_base = gtlb0_set_base(vcpu_e500, eaddr);
  size = vcpu_e500->gtlb_params[0].ways;
 } else {
  if (eaddr < vcpu_e500->tlb1_min_eaddr ||
    eaddr > vcpu_e500->tlb1_max_eaddr)
   return -1;
  set_base = 0;
 }

 offset = vcpu_e500->gtlb_offset[tlbsel];

 for (i = 0; i < size; i++) {
  struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe =
   &vcpu_e500->gtlb_arch[offset + set_base + i];
  unsigned int tid;

  if (eaddr < get_tlb_eaddr(tlbe))
   continue;

  if (eaddr > get_tlb_end(tlbe))
   continue;

  tid = get_tlb_tid(tlbe);
  if (tid && (tid != pid))
   continue;

  if (!get_tlb_v(tlbe))
   continue;

  if (get_tlb_ts(tlbe) != as && as != -1)
   continue;

  return set_base + i;
 }

 return -1;
}

static inline void kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu,
  gva_t eaddr, int as)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 unsigned int victim, tsized;
 int tlbsel;

 /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 tlbsel = (vcpu->arch.shared->mas4 >> 28) & 0x1;
 victim = (tlbsel == 0) ? gtlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
 tsized = (vcpu->arch.shared->mas4 >> 7) & 0x1f;

 vcpu->arch.shared->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
  | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 vcpu->arch.shared->mas1 = MAS1_VALID | (as ? MAS1_TS : 0)
  | MAS1_TID(get_tlbmiss_tid(vcpu))
  | MAS1_TSIZE(tsized);
 vcpu->arch.shared->mas2 = (eaddr & MAS2_EPN)
  | (vcpu->arch.shared->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK);
 vcpu->arch.shared->mas7_3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
 vcpu->arch.shared->mas6 = (vcpu->arch.shared->mas6 & MAS6_SPID1)
  | (get_cur_pid(vcpu) << 16)
  | (as ? MAS6_SAS : 0);
}

static void kvmppc_recalc_tlb1map_range(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
{
 int size = vcpu_e500->gtlb_params[1].entries;
 unsigned int offset;
 gva_t eaddr;
 int i;

 vcpu_e500->tlb1_min_eaddr = ~0UL;
 vcpu_e500->tlb1_max_eaddr = 0;
 offset = vcpu_e500->gtlb_offset[1];

 for (i = 0; i < size; i++) {
  struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe =
   &vcpu_e500->gtlb_arch[offset + i];

  if (!get_tlb_v(tlbe))
   continue;

  eaddr = get_tlb_eaddr(tlbe);
  vcpu_e500->tlb1_min_eaddr =
    min(vcpu_e500->tlb1_min_eaddr, eaddr);

  eaddr = get_tlb_end(tlbe);
  vcpu_e500->tlb1_max_eaddr =
    max(vcpu_e500->tlb1_max_eaddr, eaddr);
 }
}

static int kvmppc_need_recalc_tlb1map_range(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
    struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe)
{
 unsigned long start, end, size;

 size = get_tlb_bytes(gtlbe);
 start = get_tlb_eaddr(gtlbe) & ~(size - 1);
 end = start + size - 1;

 return vcpu_e500->tlb1_min_eaddr == start ||
   vcpu_e500->tlb1_max_eaddr == end;
}

/* This function is supposed to be called for a adding a new valid tlb entry */
static void kvmppc_set_tlb1map_range(struct kvm_vcpu *vcpu,
    struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe)
{
 unsigned long start, end, size;
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);

 if (!get_tlb_v(gtlbe))
  return;

 size = get_tlb_bytes(gtlbe);
 start = get_tlb_eaddr(gtlbe) & ~(size - 1);
 end = start + size - 1;

 vcpu_e500->tlb1_min_eaddr = min(vcpu_e500->tlb1_min_eaddr, start);
 vcpu_e500->tlb1_max_eaddr = max(vcpu_e500->tlb1_max_eaddr, end);
}

static inline int kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(
    struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
    int tlbsel, int esel)
{
 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe =
  get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);

 if (unlikely(get_tlb_iprot(gtlbe)))
  return -1;

 if (tlbsel == 1 && kvmppc_need_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500, gtlbe))
  kvmppc_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500);

 gtlbe->mas1 = 0;

 return 0;
}

int kvmppc_e500_emul_mt_mmucsr0(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, ulong value)
{
 int esel;

 if (value & MMUCSR0_TLB0FI)
  for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[0].entries; esel++)
   kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 0, esel);
 if (value & MMUCSR0_TLB1FI)
  for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[1].entries; esel++)
   kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, esel);

 /* Invalidate all host shadow mappings */
 kvmppc_core_flush_tlb(&vcpu_e500->vcpu);

 return EMULATE_DONE;
}

int kvmppc_e500_emul_tlbivax(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t ea)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 unsigned int ia;
 int esel, tlbsel;

 ia = (ea >> 2) & 0x1;

 /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
 tlbsel = (ea >> 3) & 0x1;

 if (ia) {
  /* invalidate all entries */
  for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries;
       esel++)
   kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 } else {
  ea &= 0xfffff000;
  esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel,
    get_cur_pid(vcpu), -1);
  if (esel >= 0)
   kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 }

 /* Invalidate all host shadow mappings */
 kvmppc_core_flush_tlb(&vcpu_e500->vcpu);

 return EMULATE_DONE;
}

static void tlbilx_all(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int tlbsel,
         int pid, int type)
{
 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *tlbe;
 int tid, esel;

 /* invalidate all entries */
 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].entries; esel++) {
  tlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
  tid = get_tlb_tid(tlbe);
  if (type == 0 || tid == pid) {
   inval_gtlbe_on_host(vcpu_e500, tlbsel, esel);
   kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
  }
 }
}

static void tlbilx_one(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, int pid,
         gva_t ea)
{
 int tlbsel, esel;

 for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
  esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel, pid, -1);
  if (esel >= 0) {
   inval_gtlbe_on_host(vcpu_e500, tlbsel, esel);
   kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
   break;
  }
 }
}

int kvmppc_e500_emul_tlbilx(struct kvm_vcpu *vcpu, int type, gva_t ea)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 int pid = get_cur_spid(vcpu);

 if (type == 0 || type == 1) {
  tlbilx_all(vcpu_e500, 0, pid, type);
  tlbilx_all(vcpu_e500, 1, pid, type);
 } else if (type == 3) {
  tlbilx_one(vcpu_e500, pid, ea);
 }

 return EMULATE_DONE;
}

int kvmppc_e500_emul_tlbre(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 int tlbsel, esel;
 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;

 tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu);
 esel = get_tlb_esel(vcpu, tlbsel);

 gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
 vcpu->arch.shared->mas0 &= ~MAS0_NV(~0);
 vcpu->arch.shared->mas0 |= MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
 vcpu->arch.shared->mas1 = gtlbe->mas1;
 vcpu->arch.shared->mas2 = gtlbe->mas2;
 vcpu->arch.shared->mas7_3 = gtlbe->mas7_3;

 return EMULATE_DONE;
}

int kvmppc_e500_emul_tlbsx(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t ea)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 int as = !!get_cur_sas(vcpu);
 unsigned int pid = get_cur_spid(vcpu);
 int esel, tlbsel;
 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe = NULL;

 for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
  esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel, pid, as);
  if (esel >= 0) {
   gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);
   break;
  }
 }

 if (gtlbe) {
  esel &= vcpu_e500->gtlb_params[tlbsel].ways - 1;

  vcpu->arch.shared->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(esel)
   | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
  vcpu->arch.shared->mas1 = gtlbe->mas1;
  vcpu->arch.shared->mas2 = gtlbe->mas2;
  vcpu->arch.shared->mas7_3 = gtlbe->mas7_3;
 } else {
  int victim;

  /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
  tlbsel = vcpu->arch.shared->mas4 >> 28 & 0x1;
  victim = (tlbsel == 0) ? gtlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;

  vcpu->arch.shared->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel)
   | MAS0_ESEL(victim)
   | MAS0_NV(vcpu_e500->gtlb_nv[tlbsel]);
  vcpu->arch.shared->mas1 =
     (vcpu->arch.shared->mas6 & MAS6_SPID0)
   | ((vcpu->arch.shared->mas6 & MAS6_SAS) ? MAS1_TS : 0)
   | (vcpu->arch.shared->mas4 & MAS4_TSIZED(~0));
  vcpu->arch.shared->mas2 &= MAS2_EPN;
  vcpu->arch.shared->mas2 |= vcpu->arch.shared->mas4 &
        MAS2_ATTRIB_MASK;
  vcpu->arch.shared->mas7_3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 |
          MAS3_U2 | MAS3_U3;
 }

 kvmppc_set_exit_type(vcpu, EMULATED_TLBSX_EXITS);
 return EMULATE_DONE;
}

int kvmppc_e500_emul_tlbwe(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 int tlbsel, esel;
 int recal = 0;
 int idx;

 tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu);
 esel = get_tlb_esel(vcpu, tlbsel);

 gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel, esel);

 if (get_tlb_v(gtlbe)) {
  inval_gtlbe_on_host(vcpu_e500, tlbsel, esel);
  if ((tlbsel == 1) &&
   kvmppc_need_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500, gtlbe))
   recal = 1;
 }

 gtlbe->mas1 = vcpu->arch.shared->mas1;
 gtlbe->mas2 = vcpu->arch.shared->mas2;
 if (!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_CM))
  gtlbe->mas2 &= 0xffffffffUL;
 gtlbe->mas7_3 = vcpu->arch.shared->mas7_3;

 trace_kvm_booke206_gtlb_write(vcpu->arch.shared->mas0, gtlbe->mas1,
                               gtlbe->mas2, gtlbe->mas7_3);

 if (tlbsel == 1) {
  /*
 * If a valid tlb1 entry is overwritten then recalculate the
 * min/max TLB1 map address range otherwise no need to look
 * in tlb1 array.
 */
  if (recal)
   kvmppc_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500);
  else
   kvmppc_set_tlb1map_range(vcpu, gtlbe);
 }

 idx = srcu_read_lock(&vcpu->kvm->srcu);

 /* Invalidate shadow mappings for the about-to-be-clobbered TLBE. */
 if (tlbe_is_host_safe(vcpu, gtlbe)) {
  u64 eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
  u64 raddr = get_tlb_raddr(gtlbe);

  if (tlbsel == 0) {
   gtlbe->mas1 &= ~MAS1_TSIZE(~0);
   gtlbe->mas1 |= MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K);
  }

  /* Premap the faulting page */
  kvmppc_mmu_map(vcpu, eaddr, raddr, index_of(tlbsel, esel));
 }

 srcu_read_unlock(&vcpu->kvm->srcu, idx);

 kvmppc_set_exit_type(vcpu, EMULATED_TLBWE_EXITS);
 return EMULATE_DONE;
}

static int kvmppc_e500_tlb_search(struct kvm_vcpu *vcpu,
      gva_t eaddr, unsigned int pid, int as)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 int esel, tlbsel;

 for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
  esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, eaddr, tlbsel, pid, as);
  if (esel >= 0)
   return index_of(tlbsel, esel);
 }

 return -1;
}

/* 'linear_address' is actually an encoding of AS|PID|EADDR . */
int kvmppc_core_vcpu_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
                               struct kvm_translation *tr)
{
 int index;
 gva_t eaddr;
 u8 pid;
 u8 as;

 eaddr = tr->linear_address;
 pid = (tr->linear_address >> 32) & 0xff;
 as = (tr->linear_address >> 40) & 0x1;

 index = kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, pid, as);
 if (index < 0) {
  tr->valid = 0;
  return 0;
 }

 tr->physical_address = kvmppc_mmu_xlate(vcpu, index, eaddr);
 /* XXX what does "writeable" and "usermode" even mean? */
 tr->valid = 1;

 return 0;
}


int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
{
 unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS);

 return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
}

int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
{
 unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_DS);

 return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
}

void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_IS);

 kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.regs.nip, as);
}

void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 unsigned int as = !!(vcpu->arch.shared->msr & MSR_DS);

 kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.fault_dear, as);
}

gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int index,
   gva_t eaddr)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 struct kvm_book3e_206_tlb_entry *gtlbe;
 u64 pgmask;

 gtlbe = get_entry(vcpu_e500, tlbsel_of(index), esel_of(index));
 pgmask = get_tlb_bytes(gtlbe) - 1;

 return get_tlb_raddr(gtlbe) | (eaddr & pgmask);
}

/*****************************************/

static void free_gtlb(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
{
 int i;

 kvmppc_core_flush_tlb(&vcpu_e500->vcpu);
 kfree(vcpu_e500->g2h_tlb1_map);
 kfree(vcpu_e500->gtlb_priv[0]);
 kfree(vcpu_e500->gtlb_priv[1]);

 if (vcpu_e500->shared_tlb_pages) {
  vfree((void *)(round_down((uintptr_t)vcpu_e500->gtlb_arch,
       PAGE_SIZE)));

  for (i = 0; i < vcpu_e500->num_shared_tlb_pages; i++) {
   set_page_dirty_lock(vcpu_e500->shared_tlb_pages[i]);
   put_page(vcpu_e500->shared_tlb_pages[i]);
  }

  vcpu_e500->num_shared_tlb_pages = 0;

  kfree(vcpu_e500->shared_tlb_pages);
  vcpu_e500->shared_tlb_pages = NULL;
 } else {
  kfree(vcpu_e500->gtlb_arch);
 }

 vcpu_e500->gtlb_arch = NULL;
}

void kvmppc_get_sregs_e500_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs)
{
 sregs->u.e.mas0 = vcpu->arch.shared->mas0;
 sregs->u.e.mas1 = vcpu->arch.shared->mas1;
 sregs->u.e.mas2 = vcpu->arch.shared->mas2;
 sregs->u.e.mas7_3 = vcpu->arch.shared->mas7_3;
 sregs->u.e.mas4 = vcpu->arch.shared->mas4;
 sregs->u.e.mas6 = vcpu->arch.shared->mas6;

 sregs->u.e.mmucfg = vcpu->arch.mmucfg;
 sregs->u.e.tlbcfg[0] = vcpu->arch.tlbcfg[0];
 sregs->u.e.tlbcfg[1] = vcpu->arch.tlbcfg[1];
 sregs->u.e.tlbcfg[2] = 0;
 sregs->u.e.tlbcfg[3] = 0;
}

int kvmppc_set_sregs_e500_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_sregs *sregs)
{
 if (sregs->u.e.features & KVM_SREGS_E_ARCH206_MMU) {
  vcpu->arch.shared->mas0 = sregs->u.e.mas0;
  vcpu->arch.shared->mas1 = sregs->u.e.mas1;
  vcpu->arch.shared->mas2 = sregs->u.e.mas2;
  vcpu->arch.shared->mas7_3 = sregs->u.e.mas7_3;
  vcpu->arch.shared->mas4 = sregs->u.e.mas4;
  vcpu->arch.shared->mas6 = sregs->u.e.mas6;
 }

 return 0;
}

int kvmppc_get_one_reg_e500_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
    union kvmppc_one_reg *val)
{
 int r = 0;
 long int i;

 switch (id) {
 case KVM_REG_PPC_MAS0:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.shared->mas0);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS1:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.shared->mas1);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS2:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.shared->mas2);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS7_3:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.shared->mas7_3);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS4:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.shared->mas4);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS6:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.shared->mas6);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MMUCFG:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.mmucfg);
  break;
 case KVM_REG_PPC_EPTCFG:
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.eptcfg);
  break;
 case KVM_REG_PPC_TLB0CFG:
 case KVM_REG_PPC_TLB1CFG:
 case KVM_REG_PPC_TLB2CFG:
 case KVM_REG_PPC_TLB3CFG:
  i = id - KVM_REG_PPC_TLB0CFG;
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.tlbcfg[i]);
  break;
 case KVM_REG_PPC_TLB0PS:
 case KVM_REG_PPC_TLB1PS:
 case KVM_REG_PPC_TLB2PS:
 case KVM_REG_PPC_TLB3PS:
  i = id - KVM_REG_PPC_TLB0PS;
  *val = get_reg_val(id, vcpu->arch.tlbps[i]);
  break;
 default:
  r = -EINVAL;
  break;
 }

 return r;
}

int kvmppc_set_one_reg_e500_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 id,
          union kvmppc_one_reg *val)
{
 int r = 0;
 long int i;

 switch (id) {
 case KVM_REG_PPC_MAS0:
  vcpu->arch.shared->mas0 = set_reg_val(id, *val);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS1:
  vcpu->arch.shared->mas1 = set_reg_val(id, *val);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS2:
  vcpu->arch.shared->mas2 = set_reg_val(id, *val);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS7_3:
  vcpu->arch.shared->mas7_3 = set_reg_val(id, *val);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS4:
  vcpu->arch.shared->mas4 = set_reg_val(id, *val);
  break;
 case KVM_REG_PPC_MAS6:
  vcpu->arch.shared->mas6 = set_reg_val(id, *val);
  break;
 /* Only allow MMU registers to be set to the config supported by KVM */
 case KVM_REG_PPC_MMUCFG: {
  u32 reg = set_reg_val(id, *val);
  if (reg != vcpu->arch.mmucfg)
   r = -EINVAL;
  break;
 }
 case KVM_REG_PPC_EPTCFG: {
  u32 reg = set_reg_val(id, *val);
  if (reg != vcpu->arch.eptcfg)
   r = -EINVAL;
  break;
 }
 case KVM_REG_PPC_TLB0CFG:
 case KVM_REG_PPC_TLB1CFG:
 case KVM_REG_PPC_TLB2CFG:
 case KVM_REG_PPC_TLB3CFG: {
  /* MMU geometry (N_ENTRY/ASSOC) can be set only using SW_TLB */
  u32 reg = set_reg_val(id, *val);
  i = id - KVM_REG_PPC_TLB0CFG;
  if (reg != vcpu->arch.tlbcfg[i])
   r = -EINVAL;
  break;
 }
 case KVM_REG_PPC_TLB0PS:
 case KVM_REG_PPC_TLB1PS:
 case KVM_REG_PPC_TLB2PS:
 case KVM_REG_PPC_TLB3PS: {
  u32 reg = set_reg_val(id, *val);
  i = id - KVM_REG_PPC_TLB0PS;
  if (reg != vcpu->arch.tlbps[i])
   r = -EINVAL;
  break;
 }
 default:
  r = -EINVAL;
  break;
 }

 return r;
}

static int vcpu_mmu_geometry_update(struct kvm_vcpu *vcpu,
  struct kvm_book3e_206_tlb_params *params)
{
 vcpu->arch.tlbcfg[0] &= ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
 if (params->tlb_sizes[0] <= 2048)
  vcpu->arch.tlbcfg[0] |= params->tlb_sizes[0];
 vcpu->arch.tlbcfg[0] |= params->tlb_ways[0] << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;

 vcpu->arch.tlbcfg[1] &= ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
 vcpu->arch.tlbcfg[1] |= params->tlb_sizes[1];
 vcpu->arch.tlbcfg[1] |= params->tlb_ways[1] << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
 return 0;
}

int kvm_vcpu_ioctl_config_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
         struct kvm_config_tlb *cfg)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 struct kvm_book3e_206_tlb_params params;
 char *virt;
 struct page **pages;
 struct tlbe_priv *privs[2] = {};
 u64 *g2h_bitmap;
 size_t array_len;
 u32 sets;
 int num_pages, ret, i;

 if (cfg->mmu_type != KVM_MMU_FSL_BOOKE_NOHV)
  return -EINVAL;

 if (copy_from_user(¶ms, (void __user *)(uintptr_t)cfg->params,
      sizeof(params)))
  return -EFAULT;

 if (params.tlb_sizes[1] > 64)
  return -EINVAL;
 if (params.tlb_ways[1] != params.tlb_sizes[1])
  return -EINVAL;
 if (params.tlb_sizes[2] != 0 || params.tlb_sizes[3] != 0)
  return -EINVAL;
 if (params.tlb_ways[2] != 0 || params.tlb_ways[3] != 0)
  return -EINVAL;

 if (!is_power_of_2(params.tlb_ways[0]))
  return -EINVAL;

 sets = params.tlb_sizes[0] >> ilog2(params.tlb_ways[0]);
 if (!is_power_of_2(sets))
  return -EINVAL;

 array_len = params.tlb_sizes[0] + params.tlb_sizes[1];
 array_len *= sizeof(struct kvm_book3e_206_tlb_entry);

 if (cfg->array_len < array_len)
  return -EINVAL;

 num_pages = DIV_ROUND_UP(cfg->array + array_len - 1, PAGE_SIZE) -
      cfg->array / PAGE_SIZE;
 pages = kmalloc_array(num_pages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
 if (!pages)
  return -ENOMEM;

 ret = get_user_pages_fast(cfg->array, num_pages, FOLL_WRITE, pages);
 if (ret < 0)
  goto free_pages;

 if (ret != num_pages) {
  num_pages = ret;
  ret = -EFAULT;
  goto put_pages;
 }

 virt = vmap(pages, num_pages, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
 if (!virt) {
  ret = -ENOMEM;
  goto put_pages;
 }

 privs[0] = kcalloc(params.tlb_sizes[0], sizeof(*privs[0]), GFP_KERNEL);
 if (!privs[0]) {
  ret = -ENOMEM;
  goto put_pages;
 }

 privs[1] = kcalloc(params.tlb_sizes[1], sizeof(*privs[1]), GFP_KERNEL);
 if (!privs[1]) {
  ret = -ENOMEM;
  goto free_privs_first;
 }

 g2h_bitmap = kcalloc(params.tlb_sizes[1],
        sizeof(*g2h_bitmap),
        GFP_KERNEL);
 if (!g2h_bitmap) {
  ret = -ENOMEM;
  goto free_privs_second;
 }

 free_gtlb(vcpu_e500);

 vcpu_e500->gtlb_priv[0] = privs[0];
 vcpu_e500->gtlb_priv[1] = privs[1];
 vcpu_e500->g2h_tlb1_map = g2h_bitmap;

 vcpu_e500->gtlb_arch = (struct kvm_book3e_206_tlb_entry *)
  (virt + (cfg->array & (PAGE_SIZE - 1)));

 vcpu_e500->gtlb_params[0].entries = params.tlb_sizes[0];
 vcpu_e500->gtlb_params[1].entries = params.tlb_sizes[1];

 vcpu_e500->gtlb_offset[0] = 0;
 vcpu_e500->gtlb_offset[1] = params.tlb_sizes[0];

 /* Update vcpu's MMU geometry based on SW_TLB input */
 vcpu_mmu_geometry_update(vcpu, ¶ms);

 vcpu_e500->shared_tlb_pages = pages;
 vcpu_e500->num_shared_tlb_pages = num_pages;

 vcpu_e500->gtlb_params[0].ways = params.tlb_ways[0];
 vcpu_e500->gtlb_params[0].sets = sets;

 vcpu_e500->gtlb_params[1].ways = params.tlb_sizes[1];
 vcpu_e500->gtlb_params[1].sets = 1;

 kvmppc_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500);
 return 0;
 free_privs_second:
 kfree(privs[1]);
 free_privs_first:
 kfree(privs[0]);
 put_pages:
 for (i = 0; i < num_pages; i++)
  put_page(pages[i]);
 free_pages:
 kfree(pages);
 return ret;
}

int kvm_vcpu_ioctl_dirty_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu,
        struct kvm_dirty_tlb *dirty)
{
 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
 kvmppc_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500);
 kvmppc_core_flush_tlb(vcpu);
 return 0;
}

/* Vcpu's MMU default configuration */
static int vcpu_mmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu,
         struct kvmppc_e500_tlb_params *params)
{
 /* Initialize RASIZE, PIDSIZE, NTLBS and MAVN fields with host values*/
 vcpu->arch.mmucfg = mfspr(SPRN_MMUCFG) & ~MMUCFG_LPIDSIZE;

 /* Initialize TLBnCFG fields with host values and SW_TLB geometry*/
 vcpu->arch.tlbcfg[0] = mfspr(SPRN_TLB0CFG) &
        ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
 vcpu->arch.tlbcfg[0] |= params[0].entries;
 vcpu->arch.tlbcfg[0] |= params[0].ways << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;

 vcpu->arch.tlbcfg[1] = mfspr(SPRN_TLB1CFG) &
        ~(TLBnCFG_N_ENTRY | TLBnCFG_ASSOC);
 vcpu->arch.tlbcfg[1] |= params[1].entries;
 vcpu->arch.tlbcfg[1] |= params[1].ways << TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;

 if (has_feature(vcpu, VCPU_FTR_MMU_V2)) {
  vcpu->arch.tlbps[0] = mfspr(SPRN_TLB0PS);
  vcpu->arch.tlbps[1] = mfspr(SPRN_TLB1PS);

  vcpu->arch.mmucfg &= ~MMUCFG_LRAT;

  /* Guest mmu emulation currently doesn't handle E.PT */
  vcpu->arch.eptcfg = 0;
  vcpu->arch.tlbcfg[0] &= ~TLBnCFG_PT;
  vcpu->arch.tlbcfg[1] &= ~TLBnCFG_IND;
 }

 return 0;
}

int kvmppc_e500_tlb_init(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu = &vcpu_e500->vcpu;

 if (e500_mmu_host_init(vcpu_e500))
  goto free_vcpu;

 vcpu_e500->gtlb_params[0].entries = KVM_E500_TLB0_SIZE;
 vcpu_e500->gtlb_params[1].entries = KVM_E500_TLB1_SIZE;

 vcpu_e500->gtlb_params[0].ways = KVM_E500_TLB0_WAY_NUM;
 vcpu_e500->gtlb_params[0].sets =
  KVM_E500_TLB0_SIZE / KVM_E500_TLB0_WAY_NUM;

 vcpu_e500->gtlb_params[1].ways = KVM_E500_TLB1_SIZE;
 vcpu_e500->gtlb_params[1].sets = 1;

 vcpu_e500->gtlb_arch = kmalloc_array(KVM_E500_TLB0_SIZE +
          KVM_E500_TLB1_SIZE,
          sizeof(*vcpu_e500->gtlb_arch),
          GFP_KERNEL);
 if (!vcpu_e500->gtlb_arch)
  return -ENOMEM;

 vcpu_e500->gtlb_offset[0] = 0;
 vcpu_e500->gtlb_offset[1] = KVM_E500_TLB0_SIZE;

 vcpu_e500->gtlb_priv[0] = kcalloc(vcpu_e500->gtlb_params[0].entries,
       sizeof(struct tlbe_ref),
       GFP_KERNEL);
 if (!vcpu_e500->gtlb_priv[0])
  goto free_vcpu;

 vcpu_e500->gtlb_priv[1] = kcalloc(vcpu_e500->gtlb_params[1].entries,
       sizeof(struct tlbe_ref),
       GFP_KERNEL);
 if (!vcpu_e500->gtlb_priv[1])
  goto free_vcpu;

 vcpu_e500->g2h_tlb1_map = kcalloc(vcpu_e500->gtlb_params[1].entries,
       sizeof(*vcpu_e500->g2h_tlb1_map),
       GFP_KERNEL);
 if (!vcpu_e500->g2h_tlb1_map)
  goto free_vcpu;

 vcpu_mmu_init(vcpu, vcpu_e500->gtlb_params);

 kvmppc_recalc_tlb1map_range(vcpu_e500);
 return 0;
 free_vcpu:
 free_gtlb(vcpu_e500);
 return -1;
}

void kvmppc_e500_tlb_uninit(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
{
 free_gtlb(vcpu_e500);
 e500_mmu_host_uninit(vcpu_e500);
}