Merge tag 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm
[muen/linux.git] / 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 >= PUD_SHIFT)
154                 psize = MMU_PAGE_1G;
155         else if (pshift >= PMD_SHIFT)
156                 psize = MMU_PAGE_2M;
157         addr &= ~0xfffUL;
158         addr |= mmu_psize_defs[psize].ap << 5;
159         asm volatile("ptesync": : :"memory");
160         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %1, 0, 0, 1)
161                      : : "r" (addr), "r" (kvm->arch.lpid) : "memory");
162         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_BUG))
163                 asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %1, 0, 0, 1)
164                              : : "r" (addr), "r" (kvm->arch.lpid) : "memory");
165         asm volatile("ptesync": : :"memory");
166 }
167
168 static void kvmppc_radix_flush_pwc(struct kvm *kvm, unsigned long addr)
169 {
170         unsigned long rb = 0x2 << PPC_BITLSHIFT(53); /* IS = 2 */
171
172         asm volatile("ptesync": : :"memory");
173         /* RIC=1 PRS=0 R=1 IS=2 */
174         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %1, 1, 0, 1)
175                      : : "r" (rb), "r" (kvm->arch.lpid) : "memory");
176         asm volatile("ptesync": : :"memory");
177 }
178
179 unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
180                                       unsigned long clr, unsigned long set,
181                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
182 {
183         unsigned long old = 0;
184
185         if (!(clr & _PAGE_PRESENT) && cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1) &&
186             pte_present(*ptep)) {
187                 /* have to invalidate it first */
188                 old = __radix_pte_update(ptep, _PAGE_PRESENT, 0);
189                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, addr, shift);
190                 set |= _PAGE_PRESENT;
191                 old &= _PAGE_PRESENT;
192         }
193         return __radix_pte_update(ptep, clr, set) | old;
194 }
195
196 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
197                              pte_t *ptep, pte_t pte)
198 {
199         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
200 }
201
202 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
203
204 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
205 {
206         return kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
207 }
208
209 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
210 {
211         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
212 }
213
214 /* Like pmd_huge() and pmd_large(), but works regardless of config options */
215 static inline int pmd_is_leaf(pmd_t pmd)
216 {
217         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PTE);
218 }
219
220 static int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pte_t pte, unsigned long gpa,
221                              unsigned int level, unsigned long mmu_seq)
222 {
223         pgd_t *pgd;
224         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
225         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
226         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
227         unsigned long old;
228         int ret;
229
230         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
231         pgd = kvm->arch.pgtable + pgd_index(gpa);
232         pud = NULL;
233         if (pgd_present(*pgd))
234                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
235         else
236                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
237
238         pmd = NULL;
239         if (pud && pud_present(*pud) && !pud_huge(*pud))
240                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
241         else if (level <= 1)
242                 new_pmd = pmd_alloc_one(kvm->mm, gpa);
243
244         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd) && !pmd_is_leaf(*pmd)))
245                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
246
247         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
248         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
249         ret = -EAGAIN;
250         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
251                 goto out_unlock;
252
253         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
254         ret = -ENOMEM;
255         if (pgd_none(*pgd)) {
256                 if (!new_pud)
257                         goto out_unlock;
258                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
259                 new_pud = NULL;
260         }
261         pud = pud_offset(pgd, gpa);
262         if (pud_huge(*pud)) {
263                 unsigned long hgpa = gpa & PUD_MASK;
264
265                 /*
266                  * If we raced with another CPU which has just put
267                  * a 1GB pte in after we saw a pmd page, try again.
268                  */
269                 if (level <= 1 && !new_pmd) {
270                         ret = -EAGAIN;
271                         goto out_unlock;
272                 }
273                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
274                 if (level == 2 && pud_raw(*pud) == pte_raw(pte)) {
275                         ret = 0;
276                         goto out_unlock;
277                 }
278                 /* Valid 1GB page here already, remove it */
279                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, (pte_t *)pud,
280                                               ~0UL, 0, hgpa, PUD_SHIFT);
281                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, hgpa, PUD_SHIFT);
282                 if (old & _PAGE_DIRTY) {
283                         unsigned long gfn = hgpa >> PAGE_SHIFT;
284                         struct kvm_memory_slot *memslot;
285                         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
286                         if (memslot && memslot->dirty_bitmap)
287                                 kvmppc_update_dirty_map(memslot,
288                                                         gfn, PUD_SIZE);
289                 }
290         }
291         if (level == 2) {
292                 if (!pud_none(*pud)) {
293                         /*
294                          * There's a page table page here, but we wanted to
295                          * install a large page, so remove and free the page
296                          * table page.  new_pmd will be NULL since level == 2.
297                          */
298                         new_pmd = pmd_offset(pud, 0);
299                         pud_clear(pud);
300                         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, gpa);
301                 }
302                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, (pte_t *)pud, pte);
303                 ret = 0;
304                 goto out_unlock;
305         }
306         if (pud_none(*pud)) {
307                 if (!new_pmd)
308                         goto out_unlock;
309                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
310                 new_pmd = NULL;
311         }
312         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
313         if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
314                 unsigned long lgpa = gpa & PMD_MASK;
315
316                 /*
317                  * If we raced with another CPU which has just put
318                  * a 2MB pte in after we saw a pte page, try again.
319                  */
320                 if (level == 0 && !new_ptep) {
321                         ret = -EAGAIN;
322                         goto out_unlock;
323                 }
324                 /* Check if we raced and someone else has set the same thing */
325                 if (level == 1 && pmd_raw(*pmd) == pte_raw(pte)) {
326                         ret = 0;
327                         goto out_unlock;
328                 }
329                 /* Valid 2MB page here already, remove it */
330                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, pmdp_ptep(pmd),
331                                               ~0UL, 0, lgpa, PMD_SHIFT);
332                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, lgpa, PMD_SHIFT);
333                 if (old & _PAGE_DIRTY) {
334                         unsigned long gfn = lgpa >> PAGE_SHIFT;
335                         struct kvm_memory_slot *memslot;
336                         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
337                         if (memslot && memslot->dirty_bitmap)
338                                 kvmppc_update_dirty_map(memslot,
339                                                         gfn, PMD_SIZE);
340                 }
341         }
342         if (level == 1) {
343                 if (!pmd_none(*pmd)) {
344                         /*
345                          * There's a page table page here, but we wanted to
346                          * install a large page, so remove and free the page
347                          * table page.  new_ptep will be NULL since level == 1.
348                          */
349                         new_ptep = pte_offset_kernel(pmd, 0);
350                         pmd_clear(pmd);
351                         kvmppc_radix_flush_pwc(kvm, gpa);
352                 }
353                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
354                 ret = 0;
355                 goto out_unlock;
356         }
357         if (pmd_none(*pmd)) {
358                 if (!new_ptep)
359                         goto out_unlock;
360                 pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
361                 new_ptep = NULL;
362         }
363         ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
364         if (pte_present(*ptep)) {
365                 /* Check if someone else set the same thing */
366                 if (pte_raw(*ptep) == pte_raw(pte)) {
367                         ret = 0;
368                         goto out_unlock;
369                 }
370                 /* PTE was previously valid, so invalidate it */
371                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT,
372                                               0, gpa, 0);
373                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, 0);
374                 if (old & _PAGE_DIRTY)
375                         mark_page_dirty(kvm, gpa >> PAGE_SHIFT);
376         }
377         kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
378         ret = 0;
379
380  out_unlock:
381         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
382         if (new_pud)
383                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
384         if (new_pmd)
385                 pmd_free(kvm->mm, new_pmd);
386         if (new_ptep)
387                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
388         return ret;
389 }
390
391 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
392                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
393 {
394         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
395         unsigned long mmu_seq, pte_size;
396         unsigned long gpa, gfn, hva, pfn;
397         struct kvm_memory_slot *memslot;
398         struct page *page = NULL;
399         long ret;
400         bool writing;
401         bool upgrade_write = false;
402         bool *upgrade_p = &upgrade_write;
403         pte_t pte, *ptep;
404         unsigned long pgflags;
405         unsigned int shift, level;
406
407         /* Check for unusual errors */
408         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
409                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
410                 return -EFAULT;
411         }
412         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
413                 /* Reflect to the guest as DSI */
414                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
415                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
416                 return RESUME_GUEST;
417         }
418
419         /* Translate the logical address and get the page */
420         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
421         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
422         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
423         if (!(dsisr & DSISR_PRTABLE_FAULT))
424                 gpa |= ea & 0xfff;
425         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
426
427         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
428         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
429                 if (dsisr & (DSISR_PRTABLE_FAULT | DSISR_BADACCESS |
430                              DSISR_SET_RC)) {
431                         /*
432                          * Bad address in guest page table tree, or other
433                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
434                          */
435                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
436                         return RESUME_GUEST;
437                 }
438                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea,
439                                               dsisr & DSISR_ISSTORE);
440         }
441
442         writing = (dsisr & DSISR_ISSTORE) != 0;
443         if (memslot->flags & KVM_MEM_READONLY) {
444                 if (writing) {
445                         /* give the guest a DSI */
446                         dsisr = DSISR_ISSTORE | DSISR_PROTFAULT;
447                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
448                         return RESUME_GUEST;
449                 }
450                 upgrade_p = NULL;
451         }
452
453         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
454                 /*
455                  * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
456                  * since we are just helping out the hardware here,
457                  * it is sufficient to do what the hardware does.
458                  */
459                 pgflags = _PAGE_ACCESSED;
460                 if (writing)
461                         pgflags |= _PAGE_DIRTY;
462                 /*
463                  * We are walking the secondary page table here. We can do this
464                  * without disabling irq.
465                  */
466                 spin_lock(&kvm->mmu_lock);
467                 ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable,
468                                         gpa, NULL, &shift);
469                 if (ptep && pte_present(*ptep) &&
470                     (!writing || pte_write(*ptep))) {
471                         kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags,
472                                                 gpa, shift);
473                         dsisr &= ~DSISR_SET_RC;
474                 }
475                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
476                 if (!(dsisr & (DSISR_BAD_FAULT_64S | DSISR_NOHPTE |
477                                DSISR_PROTFAULT | DSISR_SET_RC)))
478                         return RESUME_GUEST;
479         }
480
481         /* used to check for invalidations in progress */
482         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
483         smp_rmb();
484
485         /*
486          * Do a fast check first, since __gfn_to_pfn_memslot doesn't
487          * do it with !atomic && !async, which is how we call it.
488          * We always ask for write permission since the common case
489          * is that the page is writable.
490          */
491         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
492         if (upgrade_p && __get_user_pages_fast(hva, 1, 1, &page) == 1) {
493                 pfn = page_to_pfn(page);
494                 upgrade_write = true;
495         } else {
496                 /* Call KVM generic code to do the slow-path check */
497                 pfn = __gfn_to_pfn_memslot(memslot, gfn, false, NULL,
498                                            writing, upgrade_p);
499                 if (is_error_noslot_pfn(pfn))
500                         return -EFAULT;
501                 page = NULL;
502                 if (pfn_valid(pfn)) {
503                         page = pfn_to_page(pfn);
504                         if (PageReserved(page))
505                                 page = NULL;
506                 }
507         }
508
509         /* See if we can insert a 1GB or 2MB large PTE here */
510         level = 0;
511         if (page && PageCompound(page)) {
512                 pte_size = PAGE_SIZE << compound_order(compound_head(page));
513                 if (pte_size >= PUD_SIZE &&
514                     (gpa & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
515                     (hva & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
516                         level = 2;
517                         pfn &= ~((PUD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
518                 } else if (pte_size >= PMD_SIZE &&
519                            (gpa & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
520                            (hva & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
521                         level = 1;
522                         pfn &= ~((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
523                 }
524         }
525
526         /*
527          * Compute the PTE value that we need to insert.
528          */
529         if (page) {
530                 pgflags = _PAGE_READ | _PAGE_EXEC | _PAGE_PRESENT | _PAGE_PTE |
531                         _PAGE_ACCESSED;
532                 if (writing || upgrade_write)
533                         pgflags |= _PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY;
534                 pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
535         } else {
536                 /*
537                  * Read the PTE from the process' radix tree and use that
538                  * so we get the attribute bits.
539                  */
540                 local_irq_disable();
541                 ptep = __find_linux_pte(vcpu->arch.pgdir, hva, NULL, &shift);
542                 pte = *ptep;
543                 local_irq_enable();
544                 if (shift == PUD_SHIFT &&
545                     (gpa & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
546                     (hva & (PUD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
547                         level = 2;
548                 } else if (shift == PMD_SHIFT &&
549                            (gpa & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE)) ==
550                            (hva & (PMD_SIZE - PAGE_SIZE))) {
551                         level = 1;
552                 } else if (shift && shift != PAGE_SHIFT) {
553                         /* Adjust PFN */
554                         unsigned long mask = (1ul << shift) - PAGE_SIZE;
555                         pte = __pte(pte_val(pte) | (hva & mask));
556                 }
557                 if (!(writing || upgrade_write))
558                         pte = __pte(pte_val(pte) & ~ _PAGE_WRITE);
559                 pte = __pte(pte_val(pte) | _PAGE_EXEC);
560         }
561
562         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
563         ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
564
565         if (page) {
566                 if (!ret && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
567                         set_page_dirty_lock(page);
568                 put_page(page);
569         }
570
571         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
572                 ret = RESUME_GUEST;
573         return ret;
574 }
575
576 /* Called with kvm->lock held */
577 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
578                     unsigned long gfn)
579 {
580         pte_t *ptep;
581         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
582         unsigned int shift;
583         unsigned long old;
584
585         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
586         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
587                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT, 0,
588                                               gpa, shift);
589                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
590                 if ((old & _PAGE_DIRTY) && memslot->dirty_bitmap) {
591                         unsigned long npages = 1;
592                         if (shift)
593                                 npages = 1ul << (shift - PAGE_SHIFT);
594                         kvmppc_update_dirty_map(memslot, gfn, npages);
595                 }
596         }
597         return 0;                               
598 }
599
600 /* Called with kvm->lock held */
601 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
602                   unsigned long gfn)
603 {
604         pte_t *ptep;
605         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
606         unsigned int shift;
607         int ref = 0;
608
609         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
610         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
611                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
612                                         gpa, shift);
613                 /* XXX need to flush tlb here? */
614                 ref = 1;
615         }
616         return ref;
617 }
618
619 /* Called with kvm->lock held */
620 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
621                        unsigned long gfn)
622 {
623         pte_t *ptep;
624         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
625         unsigned int shift;
626         int ref = 0;
627
628         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
629         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
630                 ref = 1;
631         return ref;
632 }
633
634 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
635 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
636                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
637 {
638         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
639         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
640         pte_t *ptep;
641         unsigned int shift;
642         int ret = 0;
643
644         ptep = __find_linux_pte(kvm->arch.pgtable, gpa, NULL, &shift);
645         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
646                 ret = 1;
647                 if (shift)
648                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
649                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
650                                         gpa, shift);
651                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
652         }
653         return ret;
654 }
655
656 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
657                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
658 {
659         unsigned long i, j;
660         int npages;
661
662         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
663                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
664
665                 /*
666                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
667                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
668                  * real addresses that are a multiple of their size.
669                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
670                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
671                  */
672                 j = i + 1;
673                 if (npages) {
674                         set_dirty_bits(map, i, npages);
675                         j = i + npages;
676                 }
677         }
678         return 0;
679 }
680
681 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
682                                  int psize, int *indexp)
683 {
684         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
685                 return;
686         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
687                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
688         ++(*indexp);
689 }
690
691 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
692 {
693         int i;
694
695         if (!radix_enabled())
696                 return -EINVAL;
697         memset(info, 0, sizeof(*info));
698
699         /* 4k page size */
700         info->geometries[0].page_shift = 12;
701         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
702         for (i = 1; i < 4; ++i)
703                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
704         /* 64k page size */
705         info->geometries[1].page_shift = 16;
706         for (i = 0; i < 4; ++i)
707                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
708
709         i = 0;
710         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
711         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
712         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
713         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
714
715         return 0;
716 }
717
718 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
719 {
720         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
721         if (!kvm->arch.pgtable)
722                 return -ENOMEM;
723         return 0;
724 }
725
726 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
727 {
728         unsigned long ig, iu, im;
729         pte_t *pte;
730         pmd_t *pmd;
731         pud_t *pud;
732         pgd_t *pgd;
733
734         if (!kvm->arch.pgtable)
735                 return;
736         pgd = kvm->arch.pgtable;
737         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
738                 if (!pgd_present(*pgd))
739                         continue;
740                 pud = pud_offset(pgd, 0);
741                 for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++pud) {
742                         if (!pud_present(*pud))
743                                 continue;
744                         if (pud_huge(*pud)) {
745                                 pud_clear(pud);
746                                 continue;
747                         }
748                         pmd = pmd_offset(pud, 0);
749                         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++pmd) {
750                                 if (pmd_is_leaf(*pmd)) {
751                                         pmd_clear(pmd);
752                                         continue;
753                                 }
754                                 if (!pmd_present(*pmd))
755                                         continue;
756                                 pte = pte_offset_map(pmd, 0);
757                                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
758                                 kvmppc_pte_free(pte);
759                                 pmd_clear(pmd);
760                         }
761                         pmd_free(kvm->mm, pmd_offset(pud, 0));
762                         pud_clear(pud);
763                 }
764                 pud_free(kvm->mm, pud_offset(pgd, 0));
765                 pgd_clear(pgd);
766         }
767         pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
768         kvm->arch.pgtable = NULL;
769 }
770
771 static void pte_ctor(void *addr)
772 {
773         memset(addr, 0, PTE_TABLE_SIZE);
774 }
775
776 int kvmppc_radix_init(void)
777 {
778         unsigned long size = sizeof(void *) << PTE_INDEX_SIZE;
779
780         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
781         if (!kvm_pte_cache)
782                 return -ENOMEM;
783         return 0;
784 }
785
786 void kvmppc_radix_exit(void)
787 {
788         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
789 }