arch/powerpc/kvm/book3s_64_mmu_radix.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright 2016 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   5  */
   6
   7 #include <linux/types.h>
   8 #include <linux/string.h>
   9 #include <linux/kvm.h>
  10 #include <linux/kvm_host.h>
  11 #include <linux/anon_inodes.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/debugfs.h>
  14
  15 #include <asm/kvm_ppc.h>
  16 #include <asm/kvm_book3s.h>
  17 #include <asm/page.h>
  18 #include <asm/mmu.h>
  19 #include <asm/pgtable.h>
  20 #include <asm/pgalloc.h>
  21 #include <asm/pte-walk.h>
  22 #include <asm/ultravisor.h>
  23 #include <asm/kvm_book3s_uvmem.h>
  24
  25 /*
  26  * Supported radix tree geometry.
  27  * Like p9, we support either 5 or 9 bits at the first (lowest) level,
  28  * for a page size of 64k or 4k.
  29  */
  30 static int p9_supported_radix_bits[4] = { 5, 9, 9, 13 };
  31
  32 unsigned long __kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(int lpid, int pid,
  33                                               gva_t eaddr, void *to, void *from,
  34                                               unsigned long n)
  35 {
  36         int uninitialized_var(old_pid), old_lpid;
  37         unsigned long quadrant, ret = n;
  38         bool is_load = !!to;
  39
  40         /* Can't access quadrants 1 or 2 in non-HV mode, call the HV to do it */
  41         if (kvmhv_on_pseries())
  42                 return plpar_hcall_norets(H_COPY_TOFROM_GUEST, lpid, pid, eaddr,
  43                                           __pa(to), __pa(from), n);
  44
  45         quadrant = 1;
  46         if (!pid)
  47                 quadrant = 2;
  48         if (is_load)
  49                 from = (void *) (eaddr | (quadrant << 62));
  50         else
  51                 to = (void *) (eaddr | (quadrant << 62));
  52
  53         preempt_disable();
  54
  55         /* switch the lpid first to avoid running host with unallocated pid */
  56         old_lpid = mfspr(SPRN_LPID);
  57         if (old_lpid != lpid)
  58                 mtspr(SPRN_LPID, lpid);
  59         if (quadrant == 1) {
  60                 old_pid = mfspr(SPRN_PID);
  61                 if (old_pid != pid)
  62                         mtspr(SPRN_PID, pid);
  63         }
  64         isync();
  65
  66         pagefault_disable();
  67         if (is_load)
  68                 ret = raw_copy_from_user(to, from, n);
  69         else
  70                 ret = raw_copy_to_user(to, from, n);
  71         pagefault_enable();
  72
  73         /* switch the pid first to avoid running host with unallocated pid */
  74         if (quadrant == 1 && pid != old_pid)
  75                 mtspr(SPRN_PID, old_pid);
  76         if (lpid != old_lpid)
  77                 mtspr(SPRN_LPID, old_lpid);
  78         isync();
  79
  80         preempt_enable();
  81
  82         return ret;
  83 }
  84 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kvmhv_copy_tofrom_guest_radix);
  85
  86 static long kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
  87                                           void *to, void *from, unsigned long n)
  88 {
  89         int lpid = vcpu->kvm->arch.lpid;
  90         int pid = vcpu->arch.pid;
  91
  92         /* This would cause a data segment intr so don't allow the access */
  93         if (eaddr & (0x3FFUL << 52))
  94                 return -EINVAL;
  95
  96         /* Should we be using the nested lpid */
  97         if (vcpu->arch.nested)
  98                 lpid = vcpu->arch.nested->shadow_lpid;
  99
 100         /* If accessing quadrant 3 then pid is expected to be 0 */
 101         if (((eaddr >> 62) & 0x3) == 0x3)
 102                 pid = 0;
 103
 104         eaddr &= ~(0xFFFUL << 52);
 105
 106         return __kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(lpid, pid, eaddr, to, from, n);
 107 }
 108
 109 long kvmhv_copy_from_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr, void *to,
 110                                  unsigned long n)
 111 {
 112         long ret;
 113
 114         ret = kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(vcpu, eaddr, to, NULL, n);
 115         if (ret > 0)
 116                 memset(to + (n - ret), 0, ret);
 117
 118         return ret;
 119 }
 120 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmhv_copy_from_guest_radix);
 121
 122 long kvmhv_copy_to_guest_radix(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr, void *from,
 123                                unsigned long n)
 124 {
 125         return kvmhv_copy_tofrom_guest_radix(vcpu, eaddr, NULL, from, n);
 126 }
 127 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmhv_copy_to_guest_radix);
 128
 129 int kvmppc_mmu_walk_radix_tree(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 130                                struct kvmppc_pte *gpte, u64 root,
 131                                u64 *pte_ret_p)
 132 {
 133         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 134         int ret, level, ps;
 135         unsigned long rts, bits, offset, index;
 136         u64 pte, base, gpa;
 137         __be64 rpte;
 138
 139         rts = ((root & RTS1_MASK) >> (RTS1_SHIFT - 3)) |
 140                 ((root & RTS2_MASK) >> RTS2_SHIFT);
 141         bits = root & RPDS_MASK;
 142         base = root & RPDB_MASK;
 143
 144         offset = rts + 31;
 145
 146         /* Current implementations only support 52-bit space */
 147         if (offset != 52)
 148                 return -EINVAL;
 149
 150         /* Walk each level of the radix tree */
 151         for (level = 3; level >= 0; --level) {
 152                 u64 addr;
 153                 /* Check a valid size */
 154                 if (level && bits != p9_supported_radix_bits[level])
 155                         return -EINVAL;
 156                 if (level == 0 && !(bits == 5 || bits == 9))
 157                         return -EINVAL;
 158                 offset -= bits;
 159                 index = (eaddr >> offset) & ((1UL << bits) - 1);
 160                 /* Check that low bits of page table base are zero */
 161                 if (base & ((1UL << (bits + 3)) - 1))
 162                         return -EINVAL;
 163                 /* Read the entry from guest memory */
 164                 addr = base + (index * sizeof(rpte));
 165                 ret = kvm_read_guest(kvm, addr, &rpte, sizeof(rpte));
 166                 if (ret) {
 167                         if (pte_ret_p)
 168                                 *pte_ret_p = addr;
 169                         return ret;
 170                 }
 171                 pte = __be64_to_cpu(rpte);
 172                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT))
 173                         return -ENOENT;
 174                 /* Check if a leaf entry */
 175                 if (pte & _PAGE_PTE)
 176                         break;
 177                 /* Get ready to walk the next level */
 178                 base = pte & RPDB_MASK;
 179                 bits = pte & RPDS_MASK;
 180         }
 181
 182         /* Need a leaf at lowest level; 512GB pages not supported */
 183         if (level < 0 || level == 3)
 184                 return -EINVAL;
 185
 186         /* We found a valid leaf PTE */
 187         /* Offset is now log base 2 of the page size */
 188         gpa = pte & 0x01fffffffffff000ul;
 189         if (gpa & ((1ul << offset) - 1))
 190                 return -EINVAL;
 191         gpa |= eaddr & ((1ul << offset) - 1);
 192         for (ps = MMU_PAGE_4K; ps < MMU_PAGE_COUNT; ++ps)
 193                 if (offset == mmu_psize_defs[ps].shift)
 194                         break;
 195         gpte->page_size = ps;
 196         gpte->page_shift = offset;
 197
 198         gpte->eaddr = eaddr;
 199         gpte->raddr = gpa;
 200
 201         /* Work out permissions */
 202         gpte->may_read = !!(pte & _PAGE_READ);
 203         gpte->may_write = !!(pte & _PAGE_WRITE);
 204         gpte->may_execute = !!(pte & _PAGE_EXEC);
 205
 206         gpte->rc = pte & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY);
 207
 208         if (pte_ret_p)
 209                 *pte_ret_p = pte;
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Used to walk a partition or process table radix tree in guest memory
 216  * Note: We exploit the fact that a partition table and a process
 217  * table have the same layout, a partition-scoped page table and a
 218  * process-scoped page table have the same layout, and the 2nd
 219  * doubleword of a partition table entry has the same layout as
 220  * the PTCR register.
 221  */
 222 int kvmppc_mmu_radix_translate_table(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 223                                      struct kvmppc_pte *gpte, u64 table,
 224                                      int table_index, u64 *pte_ret_p)
 225 {
 226         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 227         int ret;
 228         unsigned long size, ptbl, root;
 229         struct prtb_entry entry;
 230
 231         if ((table & PRTS_MASK) > 24)
 232                 return -EINVAL;
 233         size = 1ul << ((table & PRTS_MASK) + 12);
 234
 235         /* Is the table big enough to contain this entry? */
 236         if ((table_index * sizeof(entry)) >= size)
 237                 return -EINVAL;
 238
 239         /* Read the table to find the root of the radix tree */
 240         ptbl = (table & PRTB_MASK) + (table_index * sizeof(entry));
 241         ret = kvm_read_guest(kvm, ptbl, &entry, sizeof(entry));
 242         if (ret)
 243                 return ret;
 244
 245         /* Root is stored in the first double word */
 246         root = be64_to_cpu(entry.prtb0);
 247
 248         return kvmppc_mmu_walk_radix_tree(vcpu, eaddr, gpte, root, pte_ret_p);
 249 }
 250
 251 int kvmppc_mmu_radix_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
 252                            struct kvmppc_pte *gpte, bool data, bool iswrite)
 253 {
 254         u32 pid;
 255         u64 pte;
 256         int ret;
 257
 258         /* Work out effective PID */
 259         switch (eaddr >> 62) {
 260         case 0:
 261                 pid = vcpu->arch.pid;
 262                 break;
 263         case 3:
 264                 pid = 0;
 265                 break;
 266         default:
 267                 return -EINVAL;
 268         }
 269
 270         ret = kvmppc_mmu_radix_translate_table(vcpu, eaddr, gpte,
 271                                 vcpu->kvm->arch.process_table, pid, &pte);
 272         if (ret)
 273                 return ret;
 274
 275         /* Check privilege (applies only to process scoped translations) */
 276         if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
 277                 if (pte & _PAGE_PRIVILEGED) {
 278                         gpte->may_read = 0;
 279                         gpte->may_write = 0;
 280                         gpte->may_execute = 0;
 281                 }
 282         } else {
 283                 if (!(pte & _PAGE_PRIVILEGED)) {
 284                         /* Check AMR/IAMR to see if strict mode is in force */
 285                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 62))
 286                                 gpte->may_read = 0;
 287                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 63))
 288                                 gpte->may_write = 0;
 289                         if (vcpu->arch.iamr & (1ul << 62))
 290                                 gpte->may_execute = 0;
 291                 }
 292         }
 293
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 void kvmppc_radix_tlbie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 298                              unsigned int pshift, unsigned int lpid)
 299 {
 300         unsigned long psize = PAGE_SIZE;
 301         int psi;
 302         long rc;
 303         unsigned long rb;
 304
 305         if (pshift)
 306                 psize = 1UL << pshift;
 307         else
 308                 pshift = PAGE_SHIFT;
 309
 310         addr &= ~(psize - 1);
 311
 312         if (!kvmhv_on_pseries()) {
 313                 radix__flush_tlb_lpid_page(lpid, addr, psize);
 314                 return;
 315         }
 316
 317         psi = shift_to_mmu_psize(pshift);
 318         rb = addr | (mmu_get_ap(psi) << PPC_BITLSHIFT(58));
 319         rc = plpar_hcall_norets(H_TLB_INVALIDATE, H_TLBIE_P1_ENC(0, 0, 1),
 320                                 lpid, rb);
 321         if (rc)
 322                 pr_err("KVM: TLB page invalidation hcall failed, rc=%ld\n", rc);
 323 }
 324
 325 static void kvmppc_radix_flush_pwc(struct kvm *kvm, unsigned int lpid)
 326 {
 327         long rc;
 328
 329         if (!kvmhv_on_pseries()) {
 330                 radix__flush_pwc_lpid(lpid);
 331                 return;
 332         }
 333
 334         rc = plpar_hcall_norets(H_TLB_INVALIDATE, H_TLBIE_P1_ENC(1, 0, 1),
 335                                 lpid, TLBIEL_INVAL_SET_LPID);
 336         if (rc)
 337                 pr_err("KVM: TLB PWC invalidation hcall failed, rc=%ld\n", rc);
 338 }
 339
 340 static unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
 341                                       unsigned long clr, unsigned long set,
 342                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
 343 {
 344         return __radix_pte_update(ptep, clr, set);
 345 }
 346
 347 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 348                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 349 {
 350         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
 351 }
 352
 353 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
 354 static struct kmem_cache *kvm_pmd_cache;
 355
 356 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
 357 {
 358         return kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
 359 }
 360
 361 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
 362 {
 363         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
 364 }
 365
 366 static pmd_t *kvmppc_pmd_alloc(void)
 367 {
 368         return kmem_cache_alloc(kvm_pmd_cache, GFP_KERNEL);
 369 }
 370
 371 static void kvmppc_pmd_free(pmd_t *pmdp)
 372 {
 373         kmem_cache_free(kvm_pmd_cache, pmdp);
 374 }
 375
 376 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 377 void kvmppc_unmap_pte(struct kvm *kvm, pte_t *pte, unsigned long gpa,
 378                       unsigned int shift,
 379                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
 380                       unsigned int lpid)
 381
 382 {
 383         unsigned long old;
 384         unsigned long gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 385         unsigned long page_size = PAGE_SIZE;
 386         unsigned long hpa;
 387
 388         old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, pte, ~0UL, 0, gpa, shift);
 389         kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift, lpid);
 390
 391         /* The following only applies to L1 entries */
 392         if (lpid != kvm->arch.lpid)
 393                 return;
 394
 395         if (!memslot) {
 396                 memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 397                 if (!memslot)
 398                         return;
 399         }
 400         if (shift) { /* 1GB or 2MB page */
 401                 page_size = 1ul << shift;
 402                 if (shift == PMD_SHIFT)
 403                         kvm->stat.num_2M_pages--;
 404                 else if (shift == PUD_SHIFT)
 405                         kvm->stat.num_1G_pages--;
 406         }
 407
 408         gpa &= ~(page_size - 1);
 409         hpa = old & PTE_RPN_MASK;
 410         kvmhv_remove_nest_rmap_range(kvm, memslot, gpa, hpa, page_size);
 411
 412         if ((old & _PAGE_DIRTY) && memslot->dirty_bitmap)
 413                 kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn, page_size);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * kvmppc_free_p?d are used to free existing page tables, and recursively
 418  * descend and clear and free children.
 419  * Callers are responsible for flushing the PWC.
 420  *
 421  * When page tables are being unmapped/freed as part of page fault path
 422  * (full == false), ptes are not expected. There is code to unmap them
 423  * and emit a warning if encountered, but there may already be data
 424  * corruption due to the unexpected mappings.
 425  */
 426 static void kvmppc_unmap_free_pte(struct kvm *kvm, pte_t *pte, bool full,
 427                                   unsigned int lpid)
 428 {
 429         if (full) {
 430                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
 431         } else {
 432                 pte_t *p = pte;
 433                 unsigned long it;
 434
 435                 for (it = 0; it < PTRS_PER_PTE; ++it, ++p) {
 436                         if (pte_val(*p) == 0)
 437                                 continue;
 438                         WARN_ON_ONCE(1);
 439                         kvmppc_unmap_pte(kvm, p,
 440                                          pte_pfn(*p) << PAGE_SHIFT,
 441                                          PAGE_SHIFT, NULL, lpid);
 442                 }
 443         }
 444
 445         kvmppc_pte_free(pte);
 446 }
 447
 448 static void kvmppc_unmap_free_pmd(struct kvm *kvm, pmd_t *pmd, bool full,
 449                                   unsigned int lpid)
 450 {
 451         unsigned long im;
 452         pmd_t *p = pmd;
 453
 454         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++p) {
 455                 if (!pmd_present(*p))
 456                         continue;
 457                 if (pmd_is_leaf(*p)) {
 458                         if (full) {
 459                                 pmd_clear(p);
 460                         } else {
 461                                 WARN_ON_ONCE(1);
 462                                 kvmppc_unmap_pte(kvm, (pte_t *)p,
 463                                          pte_pfn(*(pte_t *)p) << PAGE_SHIFT,
 464                                          PMD_SHIFT, NULL, lpid);
 465                         }
 466                 } else {
 467                         pte_t *pte;
 468
 469                         pte = pte_offset_map(p, 0);
 470                         kvmppc_unmap_free_pte(kvm, pte, full, lpid);
 471                         pmd_clear(p);
 472                 }
 473         }
 474         kvmppc_pmd_free(pmd);
 475 }
 476
 477 static void kvmppc_unmap_free_pud(struct kvm *kvm, pud_t *pud,
 478                                   unsigned int lpid)
 479 {
 480         unsigned long iu;
 481         pud_t *p = pud;
 482
 483         for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++p) {
 484                 if (!pud_present(*p))
 485                         continue;
 486                 if (pud_is_leaf(*p)) {
 487                         pud_clear(p);
 488                 } else {
 489                         pmd_t *pmd;
 490
 491                         pmd = pmd_offset(p, 0);
 492                         kvmppc_unmap_free_pmd(kvm, pmd, true, lpid);
 493                         pud_clear(p);
 494                 }
 495         }
 496         pud_free(kvm->mm, pud);
 497 }
 498
 499 void kvmppc_free_pgtable_radix(struct kvm *kvm, pgd_t *pgd, unsigned int lpid)
 500 {
 501         unsigned long ig;
 502
 503         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
 504                 pud_t *pud;
 505
 506                 if (!pgd_present(*pgd))
 507                         continue;
 508                 pud = pud_offset(pgd, 0);
 509                 kvmppc_unmap_free_pud(kvm, pud, lpid);
 510                 pgd_clear(pgd);
 511         }
 512 }
 513
 514 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
 515 {
 516         if (kvm->arch.pgtable) {
 517                 kvmppc_free_pgtable_radix(kvm, kvm->arch.pgtable,
 518                                           kvm->arch.lpid);
 519                 pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
 520                 kvm->arch.pgtable = NULL;
 521         }
 522 }
 523
 524 static void kvmppc_unmap_free_pmd_entry_table(struct kvm *kvm, pmd_t *pmd,
 525                                         unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 526 {
 527         pte_t *pte = pte_offset_kernel(pmd, 0);
 528
 529         /*
 530          * Clearing the pmd entry then flushing the PWC ensures that the pte
 531          * page no longer be cached by the MMU, so can be freed without
 532          * flushing the PWC again.
 533          */
 534         pmd_clear(pmd);
 535         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, lpid);
 536
 537         kvmppc_unmap_free_pte(kvm, pte, false, lpid);
 538 }
 539
 540 static void kvmppc_unmap_free_pud_entry_table(struct kvm *kvm, pud_t *pud,
 541                                         unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 542 {
 543         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, 0);
 544
 545         /*
 546          * Clearing the pud entry then flushing the PWC ensures that the pmd
 547          * page and any children pte pages will no longer be cached by the MMU,
 548          * so can be freed without flushing the PWC again.
 549          */
 550         pud_clear(pud);
 551         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, lpid);
 552
 553         kvmppc_unmap_free_pmd(kvm, pmd, false, lpid);
 554 }
 555
 556 /*
 557  * There are a number of bits which may differ between different faults to
 558  * the same partition scope entry. RC bits, in the course of cleaning and
 559  * aging. And the write bit can change, either the access could have been
 560  * upgraded, or a read fault could happen concurrently with a write fault
 561  * that sets those bits first.
 562  */
 563 #define PTE_BITS_MUST_MATCH (~(_PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED))
 564
 565 int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pgd_t *pgtable, pte_t pte,
 566                       unsigned long gpa, unsigned int level,
 567                       unsigned long mmu_seq, unsigned int lpid,
 568                       unsigned long *rmapp, struct rmap_nested **n_rmap)
 569 {
 570         pgd_t *pgd;
 571         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
 572         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
 573         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
 574         int ret;
 575
 576         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
 577         pgd = pgtable + pgd_index(gpa);
 578         pud = NULL;
 579         if (pgd_present(*pgd))
 580                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
 581         else
 582                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 583
 584         pmd = NULL;
 585         if (pud && pud_present(*pud) && !pud_is_leaf(*pud))
 586                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 587         else if (level <= 1)
 588                 new_pmd = kvmppc_pmd_alloc();
 589
 590         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd) && !pmd_is_leaf(*pmd)))
 591                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
 592
 593         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
 594         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 595         ret = -EAGAIN;
 596         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
 597                 goto out_unlock;
 598
 599         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
 600         ret = -ENOMEM;
 601         if (pgd_none(*pgd)) {
 602                 if (!new_pud)
 603                         goto out_unlock;
 604                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
 605                 new_pud = NULL;
 606         }
 607         pud = pud_offset(pgd, gpa);
 608         if (pud_is_leaf(*pud)) {
 609                 unsigned long hgpa = gpa & PUD_MASK;
 610
 611                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
 612                 if (level == 2) {
 613                         if (pud_raw(*pud) == pte_raw(pte)) {
 614                                 ret = 0;
 615                                 goto out_unlock;
 616                         }
 617                         /* Valid 1GB page here already, add our extra bits */
 618                         WARN_ON_ONCE((pud_val(*pud) ^ pte_val(pte)) &
 619                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 620                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, (pte_t *)pud,
 621                                               0, pte_val(pte), hgpa, PUD_SHIFT);
 622                         ret = 0;
 623                         goto out_unlock;
 624                 }
 625                 /*
 626                  * If we raced with another CPU which has just put
 627                  * a 1GB pte in after we saw a pmd page, try again.
 628                  */
 629                 if (!new_pmd) {
 630                         ret = -EAGAIN;
 631                         goto out_unlock;
 632                 }
 633                 /* Valid 1GB page here already, remove it */
 634                 kvmppc_unmap_pte(kvm, (pte_t *)pud, hgpa, PUD_SHIFT, NULL,
 635                                  lpid);
 636         }
 637         if (level == 2) {
 638                 if (!pud_none(*pud)) {
 639                         /*
 640                          * There's a page table page here, but we wanted to
 641                          * install a large page, so remove and free the page
 642                          * table page.
 643                          */
 644                         kvmppc_unmap_free_pud_entry_table(kvm, pud, gpa, lpid);
 645                 }
 646                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, (pte_t *)pud, pte);
 647                 if (rmapp && n_rmap)
 648                         kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 649                 ret = 0;
 650                 goto out_unlock;
 651         }
 652         if (pud_none(*pud)) {
 653                 if (!new_pmd)
 654                         goto out_unlock;
 655                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
 656                 new_pmd = NULL;
 657         }
 658         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 659         if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
 660                 unsigned long lgpa = gpa & PMD_MASK;
 661
 662                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
 663                 if (level == 1) {
 664                         if (pmd_raw(*pmd) == pte_raw(pte)) {
 665                                 ret = 0;
 666                                 goto out_unlock;
 667                         }
 668                         /* Valid 2MB page here already, add our extra bits */
 669                         WARN_ON_ONCE((pmd_val(*pmd) ^ pte_val(pte)) &
 670                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 671                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd),
 672                                         0, pte_val(pte), lgpa, PMD_SHIFT);
 673                         ret = 0;
 674                         goto out_unlock;
 675                 }
 676
 677                 /*
 678                  * If we raced with another CPU which has just put
 679                  * a 2MB pte in after we saw a pte page, try again.
 680                  */
 681                 if (!new_ptep) {
 682                         ret = -EAGAIN;
 683                         goto out_unlock;
 684                 }
 685                 /* Valid 2MB page here already, remove it */
 686                 kvmppc_unmap_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd), lgpa, PMD_SHIFT, NULL,
 687                                  lpid);
 688         }
 689         if (level == 1) {
 690                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 691                         /*
 692                          * There's a page table page here, but we wanted to
 693                          * install a large page, so remove and free the page
 694                          * table page.
 695                          */
 696                         kvmppc_unmap_free_pmd_entry_table(kvm, pmd, gpa, lpid);
 697                 }
 698                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
 699                 if (rmapp && n_rmap)
 700                         kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 701                 ret = 0;
 702                 goto out_unlock;
 703         }
 704         if (pmd_none(*pmd)) {
 705                 if (!new_ptep)
 706                         goto out_unlock;
 707                 pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
 708                 new_ptep = NULL;
 709         }
 710         ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
 711         if (pte_present(*ptep)) {
 712                 /* Check if someone else set the same thing */
 713                 if (pte_raw(*ptep) == pte_raw(pte)) {
 714                         ret = 0;
 715                         goto out_unlock;
 716                 }
 717                 /* Valid page here already, add our extra bits */
 718                 WARN_ON_ONCE((pte_val(*ptep) ^ pte_val(pte)) &
 719                                                         PTE_BITS_MUST_MATCH);
 720                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pte_val(pte), gpa, 0);
 721                 ret = 0;
 722                 goto out_unlock;
 723         }
 724         kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
 725         if (rmapp && n_rmap)
 726                 kvmhv_insert_nest_rmap(kvm, rmapp, n_rmap);
 727         ret = 0;
 728
 729  out_unlock:
 730         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 731         if (new_pud)
 732                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
 733         if (new_pmd)
 734                 kvmppc_pmd_free(new_pmd);
 735         if (new_ptep)
 736                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
 737         return ret;
 738 }
 739
 740 bool kvmppc_hv_handle_set_rc(struct kvm *kvm, pgd_t *pgtable, bool writing,
 741                              unsigned long gpa, unsigned int lpid)
 742 {
 743         unsigned long pgflags;
 744         unsigned int shift;
 745         pte_t *ptep;
 746
 747         /*
 748          * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
 749          * since we are just helping out the hardware here,
 750          * it is sufficient to do what the hardware does.
 751          */
 752         pgflags = _PAGE_ACCESSED;
 753         if (writing)
 754                 pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 755         /*
 756          * We are walking the secondary (partition-scoped) page table here.
 757          * We can do this without disabling irq because the Linux MM
 758          * subsystem doesn't do THP splits and collapses on this tree.
 759          */
 760         ptep = __find_linux_pte(pgtable, gpa, NULL, &shift);
 761         if (ptep && pte_present(*ptep) && (!writing || pte_write(*ptep))) {
 762                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags, gpa, shift);
 763                 return true;
 764         }
 765         return false;
 766 }
 767
 768 int kvmppc_book3s_instantiate_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
 769                                    unsigned long gpa,
 770                                    struct kvm_memory_slot *memslot,
 771                                    bool writing, bool kvm_ro,
 772                                    pte_t *inserted_pte, unsigned int *levelp)
 773 {
 774         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 775         struct page *page = NULL;
 776         unsigned long mmu_seq;
 777         unsigned long hva, gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 778         bool upgrade_write = false;
 779         bool *upgrade_p = &upgrade_write;
 780         pte_t pte, *ptep;
 781         unsigned int shift, level;
 782         int ret;
 783         bool large_enable;
 784
 785         /* used to check for invalidations in progress */
 786         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 787         smp_rmb();
 788
 789         /*
 790          * Do a fast check first, since __gfn_to_pfn_memslot doesn't
 791          * do it with !atomic && !async, which is how we call it.
 792          * We always ask for write permission since the common case
 793          * is that the page is writable.
 794          */
 795         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 796         if (!kvm_ro && __get_user_pages_fast(hva, 1, 1, &page) == 1) {
 797                 upgrade_write = true;
 798         } else {
 799                 unsigned long pfn;
 800
 801                 /* Call KVM generic code to do the slow-path check */
 802                 pfn = __gfn_to_pfn_memslot(memslot, gfn, false, NULL,
 803                                            writing, upgrade_p);
 804                 if (is_error_noslot_pfn(pfn))
 805                         return -EFAULT;
 806                 page = NULL;
 807                 if (pfn_valid(pfn)) {
 808                         page = pfn_to_page(pfn);
 809                         if (PageReserved(page))
 810                                 page = NULL;
 811                 }
 812         }
 813
 814         /*
 815          * Read the PTE from the process' radix tree and use that
 816          * so we get the shift and attribute bits.
 817          */
 818         local_irq_disable();
 819         ptep = __find_linux_pte(vcpu->arch.pgdir, hva, NULL, &shift);
 820         /*
 821          * If the PTE disappeared temporarily due to a THP
 822          * collapse, just return and let the guest try again.
 823          */
 824         if (!ptep) {
 825                 local_irq_enable();
 826                 if (page)
 827                         put_page(page);
 828                 return RESUME_GUEST;
 829         }
 830         pte = *ptep;
 831         local_irq_enable();
 832
 833         /* If we're logging dirty pages, always map single pages */
 834         large_enable = !(memslot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES);
 835
 836         /* Get pte level from shift/size */
 837         if (large_enable && shift == PUD_SHIFT &&
 838             (gpa & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 839             (hva & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 840                 level = 2;
 841         } else if (large_enable && shift == PMD_SHIFT &&
 842                    (gpa & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
 843                    (hva & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
 844                 level = 1;
 845         } else {
 846                 level = 0;
 847                 if (shift > PAGE_SHIFT) {
 848                         /*
 849                          * If the pte maps more than one page, bring over
 850                          * bits from the virtual address to get the real
 851                          * address of the specific single page we want.
 852                          */
 853                         unsigned long rpnmask = (1ul << shift) - PAGE_SIZE;
 854                         pte = __pte(pte_val(pte) | (hva & rpnmask));
 855                 }
 856         }
 857
 858         pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_EXEC | _PAGE_ACCESSED);
 859         if (writing || upgrade_write) {
 860                 if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 861                         pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 862         } else {
 863                 pte = __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY));
 864         }
 865
 866         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
 867         ret = kvmppc_create_pte(kvm, kvm->arch.pgtable, pte, gpa, level,
 868                                 mmu_seq, kvm->arch.lpid, NULL, NULL);
 869         if (inserted_pte)
 870                 *inserted_pte = pte;
 871         if (levelp)
 872                 *levelp = level;
 873
 874         if (page) {
 875                 if (!ret && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 876                         set_page_dirty_lock(page);
 877                 put_page(page);
 878         }
 879
 880         /* Increment number of large pages if we (successfully) inserted one */
 881         if (!ret) {
 882                 if (level == 1)
 883                         kvm->stat.num_2M_pages++;
 884                 else if (level == 2)
 885                         kvm->stat.num_1G_pages++;
 886         }
 887
 888         return ret;
 889 }
 890
 891 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 892                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
 893 {
 894         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 895         unsigned long gpa, gfn;
 896         struct kvm_memory_slot *memslot;
 897         long ret;
 898         bool writing = !!(dsisr & DSISR_ISSTORE);
 899         bool kvm_ro = false;
 900
 901         /* Check for unusual errors */
 902         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
 903                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
 904                 return -EFAULT;
 905         }
 906         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
 907                 /* Reflect to the guest as DSI */
 908                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
 909                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 910                 return RESUME_GUEST;
 911         }
 912
 913         /* Translate the logical address */
 914         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
 915         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
 916         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 917         if (!(dsisr & DSISR_PRTABLE_FAULT))
 918                 gpa |= ea & 0xfff;
 919
 920         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_DONE)
 921                 return kvmppc_send_page_to_uv(kvm, gfn);
 922
 923         /* Get the corresponding memslot */
 924         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 925
 926         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
 927         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
 928                 if (dsisr & (DSISR_PRTABLE_FAULT | DSISR_BADACCESS |
 929                              DSISR_SET_RC)) {
 930                         /*
 931                          * Bad address in guest page table tree, or other
 932                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
 933                          */
 934                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 935                         return RESUME_GUEST;
 936                 }
 937                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea, writing);
 938         }
 939
 940         if (memslot->flags & KVM_MEM_READONLY) {
 941                 if (writing) {
 942                         /* give the guest a DSI */
 943                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, DSISR_ISSTORE |
 944                                                        DSISR_PROTFAULT);
 945                         return RESUME_GUEST;
 946                 }
 947                 kvm_ro = true;
 948         }
 949
 950         /* Failed to set the reference/change bits */
 951         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
 952                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 953                 if (kvmppc_hv_handle_set_rc(kvm, kvm->arch.pgtable,
 954                                             writing, gpa, kvm->arch.lpid))
 955                         dsisr &= ~DSISR_SET_RC;
 956                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 957
 958                 if (!(dsisr & (DSISR_BAD_FAULT_64S | DSISR_NOHPTE |
 959                                DSISR_PROTFAULT | DSISR_SET_RC)))
 960                         return RESUME_GUEST;
 961         }
 962
 963         /* Try to insert a pte */
 964         ret = kvmppc_book3s_instantiate_page(vcpu, gpa, memslot, writing,
 965                                              kvm_ro, NULL, NULL);
 966
 967         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
 968                 ret = RESUME_GUEST;
 969         return ret;
 970 }
 971
 972 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 973 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 974                     unsigned long gfn)
 975 {
 976         pte_t *ptep;
 977         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 978         unsigned int shift;
 979
 980         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_DONE) {
 981                 uv_page_inval(kvm->arch.lpid, gpa, PAGE_SHIFT);
 982                 return 0;
 983         }
 984
 985         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
 986         if (ptep && pte_present(*ptep))
 987                 kvmppc_unmap_pte(kvm, ptep, gpa, shift, memslot,
 988                                  kvm->arch.lpid);
 989         return 0;
 990 }
 991
 992 /* Called with kvm->mmu_lock held */
 993 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 994                   unsigned long gfn)
 995 {
 996         pte_t *ptep;
 997         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 998         unsigned int shift;
 999         int ref = 0;
1000         unsigned long old, *rmapp;
1001
1002         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_DONE)
1003                 return ref;
1004
1005         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1006         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
1007                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
1008                                               gpa, shift);
1009                 /* XXX need to flush tlb here? */
1010                 /* Also clear bit in ptes in shadow pgtable for nested guests */
1011                 rmapp = &memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn];
1012                 kvmhv_update_nest_rmap_rc_list(kvm, rmapp, _PAGE_ACCESSED, 0,
1013                                                old & PTE_RPN_MASK,
1014                                                1UL << shift);
1015                 ref = 1;
1016         }
1017         return ref;
1018 }
1019
1020 /* Called with kvm->mmu_lock held */
1021 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
1022                        unsigned long gfn)
1023 {
1024         pte_t *ptep;
1025         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1026         unsigned int shift;
1027         int ref = 0;
1028
1029         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_DONE)
1030                 return ref;
1031
1032         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1033         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
1034                 ref = 1;
1035         return ref;
1036 }
1037
1038 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
1039 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1040                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
1041 {
1042         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
1043         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
1044         pte_t *ptep;
1045         unsigned int shift;
1046         int ret = 0;
1047         unsigned long old, *rmapp;
1048
1049         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_DONE)
1050                 return ret;
1051
1052         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1053         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
1054                 ret = 1;
1055                 if (shift)
1056                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
1057                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
1058                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
1059                                               gpa, shift);
1060                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift, kvm->arch.lpid);
1061                 /* Also clear bit in ptes in shadow pgtable for nested guests */
1062                 rmapp = &memslot->arch.rmap[gfn - memslot->base_gfn];
1063                 kvmhv_update_nest_rmap_rc_list(kvm, rmapp, _PAGE_DIRTY, 0,
1064                                                old & PTE_RPN_MASK,
1065                                                1UL << shift);
1066                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
1067         }
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
1072                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
1073 {
1074         unsigned long i, j;
1075         int npages;
1076
1077         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
1078                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
1079
1080                 /*
1081                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
1082                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
1083                  * real addresses that are a multiple of their size.
1084                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
1085                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
1086                  */
1087                 j = i + 1;
1088                 if (npages) {
1089                         set_dirty_bits(map, i, npages);
1090                         j = i + npages;
1091                 }
1092         }
1093         return 0;
1094 }
1095
1096 void kvmppc_radix_flush_memslot(struct kvm *kvm,
1097                                 const struct kvm_memory_slot *memslot)
1098 {
1099         unsigned long n;
1100         pte_t *ptep;
1101         unsigned long gpa;
1102         unsigned int shift;
1103
1104         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_START)
1105                 kvmppc_uvmem_drop_pages(memslot, kvm, true);
1106
1107         if (kvm->arch.secure_guest & KVMPPC_SECURE_INIT_DONE)
1108                 return;
1109
1110         gpa = memslot->base_gfn << PAGE_SHIFT;
1111         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
1112         for (n = memslot->npages; n; --n) {
1113                 ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
1114                 if (ptep && pte_present(*ptep))
1115                         kvmppc_unmap_pte(kvm, ptep, gpa, shift, memslot,
1116                                          kvm->arch.lpid);
1117                 gpa += PAGE_SIZE;
1118         }
1119         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
1120 }
1121
1122 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
1123                                  int psize, int *indexp)
1124 {
1125         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
1126                 return;
1127         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
1128                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
1129         ++(*indexp);
1130 }
1131
1132 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
1133 {
1134         int i;
1135
1136         if (!radix_enabled())
1137                 return -EINVAL;
1138         memset(info, 0, sizeof(*info));
1139
1140         /* 4k page size */
1141         info->geometries[0].page_shift = 12;
1142         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
1143         for (i = 1; i < 4; ++i)
1144                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
1145         /* 64k page size */
1146         info->geometries[1].page_shift = 16;
1147         for (i = 0; i < 4; ++i)
1148                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
1149
1150         i = 0;
1151         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
1152         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
1153         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
1154         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
1155
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
1160 {
1161         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
1162         if (!kvm->arch.pgtable)
1163                 return -ENOMEM;
1164         return 0;
1165 }
1166
1167 static void pte_ctor(void *addr)
1168 {
1169         memset(addr, 0, RADIX_PTE_TABLE_SIZE);
1170 }
1171
1172 static void pmd_ctor(void *addr)
1173 {
1174         memset(addr, 0, RADIX_PMD_TABLE_SIZE);
1175 }
1176
1177 struct debugfs_radix_state {
1178         struct kvm      *kvm;
1179         struct mutex    mutex;
1180         unsigned long   gpa;
1181         int             lpid;
1182         int             chars_left;
1183         int             buf_index;
1184         char            buf[128];
1185         u8              hdr;
1186 };
1187
1188 static int debugfs_radix_open(struct inode *inode, struct file *file)
1189 {
1190         struct kvm *kvm = inode->i_private;
1191         struct debugfs_radix_state *p;
1192
1193         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
1194         if (!p)
1195                 return -ENOMEM;
1196
1197         kvm_get_kvm(kvm);
1198         p->kvm = kvm;
1199         mutex_init(&p->mutex);
1200         file->private_data = p;
1201
1202         return nonseekable_open(inode, file);
1203 }
1204
1205 static int debugfs_radix_release(struct inode *inode, struct file *file)
1206 {
1207         struct debugfs_radix_state *p = file->private_data;
1208
1209         kvm_put_kvm(p->kvm);
1210         kfree(p);
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 static ssize_t debugfs_radix_read(struct file *file, char __user *buf,
1215                                  size_t len, loff_t *ppos)
1216 {
1217         struct debugfs_radix_state *p = file->private_data;
1218         ssize_t ret, r;
1219         unsigned long n;
1220         struct kvm *kvm;
1221         unsigned long gpa;
1222         pgd_t *pgt;
1223         struct kvm_nested_guest *nested;
1224         pgd_t pgd, *pgdp;
1225         pud_t pud, *pudp;
1226         pmd_t pmd, *pmdp;
1227         pte_t *ptep;
1228         int shift;
1229         unsigned long pte;
1230
1231         kvm = p->kvm;
1232         if (!kvm_is_radix(kvm))
1233                 return 0;
1234
1235         ret = mutex_lock_interruptible(&p->mutex);
1236         if (ret)
1237                 return ret;
1238
1239         if (p->chars_left) {
1240                 n = p->chars_left;
1241                 if (n > len)
1242                         n = len;
1243                 r = copy_to_user(buf, p->buf + p->buf_index, n);
1244                 n -= r;
1245                 p->chars_left -= n;
1246                 p->buf_index += n;
1247                 buf += n;
1248                 len -= n;
1249                 ret = n;
1250                 if (r) {
1251                         if (!n)
1252                                 ret = -EFAULT;
1253                         goto out;
1254                 }
1255         }
1256
1257         gpa = p->gpa;
1258         nested = NULL;
1259         pgt = NULL;
1260         while (len != 0 && p->lpid >= 0) {
1261                 if (gpa >= RADIX_PGTABLE_RANGE) {
1262                         gpa = 0;
1263                         pgt = NULL;
1264                         if (nested) {
1265                                 kvmhv_put_nested(nested);
1266                                 nested = NULL;
1267                         }
1268                         p->lpid = kvmhv_nested_next_lpid(kvm, p->lpid);
1269                         p->hdr = 0;
1270                         if (p->lpid < 0)
1271                                 break;
1272                 }
1273                 if (!pgt) {
1274                         if (p->lpid == 0) {
1275                                 pgt = kvm->arch.pgtable;
1276                         } else {
1277                                 nested = kvmhv_get_nested(kvm, p->lpid, false);
1278                                 if (!nested) {
1279                                         gpa = RADIX_PGTABLE_RANGE;
1280                                         continue;
1281                                 }
1282                                 pgt = nested->shadow_pgtable;
1283                         }
1284                 }
1285                 n = 0;
1286                 if (!p->hdr) {
1287                         if (p->lpid > 0)
1288                                 n = scnprintf(p->buf, sizeof(p->buf),
1289                                               "\nNested LPID %d: ", p->lpid);
1290                         n += scnprintf(p->buf + n, sizeof(p->buf) - n,
1291                                       "pgdir: %lx\n", (unsigned long)pgt);
1292                         p->hdr = 1;
1293                         goto copy;
1294                 }
1295
1296                 pgdp = pgt + pgd_index(gpa);
1297                 pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1298                 if (!(pgd_val(pgd) & _PAGE_PRESENT)) {
1299                         gpa = (gpa & PGDIR_MASK) + PGDIR_SIZE;
1300                         continue;
1301                 }
1302
1303                 pudp = pud_offset(&pgd, gpa);
1304                 pud = READ_ONCE(*pudp);
1305                 if (!(pud_val(pud) & _PAGE_PRESENT)) {
1306                         gpa = (gpa & PUD_MASK) + PUD_SIZE;
1307                         continue;
1308                 }
1309                 if (pud_val(pud) & _PAGE_PTE) {
1310                         pte = pud_val(pud);
1311                         shift = PUD_SHIFT;
1312                         goto leaf;
1313                 }
1314
1315                 pmdp = pmd_offset(&pud, gpa);
1316                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1317                 if (!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PRESENT)) {
1318                         gpa = (gpa & PMD_MASK) + PMD_SIZE;
1319                         continue;
1320                 }
1321                 if (pmd_val(pmd) & _PAGE_PTE) {
1322                         pte = pmd_val(pmd);
1323                         shift = PMD_SHIFT;
1324                         goto leaf;
1325                 }
1326
1327                 ptep = pte_offset_kernel(&pmd, gpa);
1328                 pte = pte_val(READ_ONCE(*ptep));
1329                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT)) {
1330                         gpa += PAGE_SIZE;
1331                         continue;
1332                 }
1333                 shift = PAGE_SHIFT;
1334         leaf:
1335                 n = scnprintf(p->buf, sizeof(p->buf),
1336                               " %lx: %lx %d\n", gpa, pte, shift);
1337                 gpa += 1ul << shift;
1338         copy:
1339                 p->chars_left = n;
1340                 if (n > len)
1341                         n = len;
1342                 r = copy_to_user(buf, p->buf, n);
1343                 n -= r;
1344                 p->chars_left -= n;
1345                 p->buf_index = n;
1346                 buf += n;
1347                 len -= n;
1348                 ret += n;
1349                 if (r) {
1350                         if (!ret)
1351                                 ret = -EFAULT;
1352                         break;
1353                 }
1354         }
1355         p->gpa = gpa;
1356         if (nested)
1357                 kvmhv_put_nested(nested);
1358
1359  out:
1360         mutex_unlock(&p->mutex);
1361         return ret;
1362 }
1363
1364 static ssize_t debugfs_radix_write(struct file *file, const char __user *buf,
1365                            size_t len, loff_t *ppos)
1366 {
1367         return -EACCES;
1368 }
1369
1370 static const struct file_operations debugfs_radix_fops = {
1371         .owner   = THIS_MODULE,
1372         .open    = debugfs_radix_open,
1373         .release = debugfs_radix_release,
1374         .read    = debugfs_radix_read,
1375         .write   = debugfs_radix_write,
1376         .llseek  = generic_file_llseek,
1377 };
1378
1379 void kvmhv_radix_debugfs_init(struct kvm *kvm)
1380 {
1381         kvm->arch.radix_dentry = debugfs_create_file("radix", 0400,
1382                                                      kvm->arch.debugfs_dir, kvm,
1383                                                      &debugfs_radix_fops);
1384 }
1385
1386 int kvmppc_radix_init(void)
1387 {
1388         unsigned long size = sizeof(void *) << RADIX_PTE_INDEX_SIZE;
1389
1390         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
1391         if (!kvm_pte_cache)
1392                 return -ENOMEM;
1393
1394         size = sizeof(void *) << RADIX_PMD_INDEX_SIZE;
1395
1396         kvm_pmd_cache = kmem_cache_create("kvm-pmd", size, size, 0, pmd_ctor);
1397         if (!kvm_pmd_cache) {
1398                 kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
1399                 return -ENOMEM;
1400         }
1401
1402         return 0;
1403 }
1404
1405 void kvmppc_radix_exit(void)
1406 {
1407         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
1408         kmem_cache_destroy(kvm_pmd_cache);
1409 }