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
  21 /*
  22  * Supported radix tree geometry.
  23  * Like p9, we support either 5 or 9 bits at the first (lowest) level,
  24  * for a page size of 64k or 4k.
  25  */
  26 static int p9_supported_radix_bits[4] = { 5, 9, 9, 13 };
  27
  28 int kvmppc_mmu_radix_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr,
  29                            struct kvmppc_pte *gpte, bool data, bool iswrite)
  30 {
  31         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
  32         u32 pid;
  33         int ret, level, ps;
  34         __be64 prte, rpte;
  35         unsigned long root, pte, index;
  36         unsigned long rts, bits, offset;
  37         unsigned long gpa;
  38         unsigned long proc_tbl_size;
  39
  40         /* Work out effective PID */
  41         switch (eaddr >> 62) {
  42         case 0:
  43                 pid = vcpu->arch.pid;
  44                 break;
  45         case 3:
  46                 pid = 0;
  47                 break;
  48         default:
  49                 return -EINVAL;
  50         }
  51         proc_tbl_size = 1 << ((kvm->arch.process_table & PRTS_MASK) + 12);
  52         if (pid * 16 >= proc_tbl_size)
  53                 return -EINVAL;
  54
  55         /* Read partition table to find root of tree for effective PID */
  56         ret = kvm_read_guest(kvm, kvm->arch.process_table + pid * 16,
  57                              &prte, sizeof(prte));
  58         if (ret)
  59                 return ret;
  60
  61         root = be64_to_cpu(prte);
  62         rts = ((root & RTS1_MASK) >> (RTS1_SHIFT - 3)) |
  63                 ((root & RTS2_MASK) >> RTS2_SHIFT);
  64         bits = root & RPDS_MASK;
  65         root = root & RPDB_MASK;
  66
  67         /* P9 DD1 interprets RTS (radix tree size) differently */
  68         offset = rts + 31;
  69         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1))
  70                 offset -= 3;
  71
  72         /* current implementations only support 52-bit space */
  73         if (offset != 52)
  74                 return -EINVAL;
  75
  76         for (level = 3; level >= 0; --level) {
  77                 if (level && bits != p9_supported_radix_bits[level])
  78                         return -EINVAL;
  79                 if (level == 0 && !(bits == 5 || bits == 9))
  80                         return -EINVAL;
  81                 offset -= bits;
  82                 index = (eaddr >> offset) & ((1UL << bits) - 1);
  83                 /* check that low bits of page table base are zero */
  84                 if (root & ((1UL << (bits + 3)) - 1))
  85                         return -EINVAL;
  86                 ret = kvm_read_guest(kvm, root + index * 8,
  87                                      &rpte, sizeof(rpte));
  88                 if (ret)
  89                         return ret;
  90                 pte = __be64_to_cpu(rpte);
  91                 if (!(pte & _PAGE_PRESENT))
  92                         return -ENOENT;
  93                 if (pte & _PAGE_PTE)
  94                         break;
  95                 bits = pte & 0x1f;
  96                 root = pte & 0x0fffffffffffff00ul;
  97         }
  98         /* need a leaf at lowest level; 512GB pages not supported */
  99         if (level < 0 || level == 3)
 100                 return -EINVAL;
 101
 102         /* offset is now log base 2 of the page size */
 103         gpa = pte & 0x01fffffffffff000ul;
 104         if (gpa & ((1ul << offset) - 1))
 105                 return -EINVAL;
 106         gpa += eaddr & ((1ul << offset) - 1);
 107         for (ps = MMU_PAGE_4K; ps < MMU_PAGE_COUNT; ++ps)
 108                 if (offset == mmu_psize_defs[ps].shift)
 109                         break;
 110         gpte->page_size = ps;
 111
 112         gpte->eaddr = eaddr;
 113         gpte->raddr = gpa;
 114
 115         /* Work out permissions */
 116         gpte->may_read = !!(pte & _PAGE_READ);
 117         gpte->may_write = !!(pte & _PAGE_WRITE);
 118         gpte->may_execute = !!(pte & _PAGE_EXEC);
 119         if (kvmppc_get_msr(vcpu) & MSR_PR) {
 120                 if (pte & _PAGE_PRIVILEGED) {
 121                         gpte->may_read = 0;
 122                         gpte->may_write = 0;
 123                         gpte->may_execute = 0;
 124                 }
 125         } else {
 126                 if (!(pte & _PAGE_PRIVILEGED)) {
 127                         /* Check AMR/IAMR to see if strict mode is in force */
 128                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 62))
 129                                 gpte->may_read = 0;
 130                         if (vcpu->arch.amr & (1ul << 63))
 131                                 gpte->may_write = 0;
 132                         if (vcpu->arch.iamr & (1ul << 62))
 133                                 gpte->may_execute = 0;
 134                 }
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 141 #define MMU_BASE_PSIZE  MMU_PAGE_64K
 142 #else
 143 #define MMU_BASE_PSIZE  MMU_PAGE_4K
 144 #endif
 145
 146 static void kvmppc_radix_tlbie_page(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 147                                     unsigned int pshift)
 148 {
 149         int psize = MMU_BASE_PSIZE;
 150
 151         if (pshift >= PMD_SHIFT)
 152                 psize = MMU_PAGE_2M;
 153         addr &= ~0xfffUL;
 154         addr |= mmu_psize_defs[psize].ap << 5;
 155         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 156         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %1, 0, 0, 1)
 157                      : : "r" (addr), "r" (kvm->arch.lpid) : "memory");
 158         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 159 }
 160
 161 unsigned long kvmppc_radix_update_pte(struct kvm *kvm, pte_t *ptep,
 162                                       unsigned long clr, unsigned long set,
 163                                       unsigned long addr, unsigned int shift)
 164 {
 165         unsigned long old = 0;
 166
 167         if (!(clr & _PAGE_PRESENT) && cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1) &&
 168             pte_present(*ptep)) {
 169                 /* have to invalidate it first */
 170                 old = __radix_pte_update(ptep, _PAGE_PRESENT, 0);
 171                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, addr, shift);
 172                 set |= _PAGE_PRESENT;
 173                 old &= _PAGE_PRESENT;
 174         }
 175         return __radix_pte_update(ptep, clr, set) | old;
 176 }
 177
 178 void kvmppc_radix_set_pte_at(struct kvm *kvm, unsigned long addr,
 179                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 180 {
 181         radix__set_pte_at(kvm->mm, addr, ptep, pte, 0);
 182 }
 183
 184 static struct kmem_cache *kvm_pte_cache;
 185
 186 static pte_t *kvmppc_pte_alloc(void)
 187 {
 188         return kmem_cache_alloc(kvm_pte_cache, GFP_KERNEL);
 189 }
 190
 191 static void kvmppc_pte_free(pte_t *ptep)
 192 {
 193         kmem_cache_free(kvm_pte_cache, ptep);
 194 }
 195
 196 static int kvmppc_create_pte(struct kvm *kvm, pte_t pte, unsigned long gpa,
 197                              unsigned int level, unsigned long mmu_seq)
 198 {
 199         pgd_t *pgd;
 200         pud_t *pud, *new_pud = NULL;
 201         pmd_t *pmd, *new_pmd = NULL;
 202         pte_t *ptep, *new_ptep = NULL;
 203         unsigned long old;
 204         int ret;
 205
 206         /* Traverse the guest's 2nd-level tree, allocate new levels needed */
 207         pgd = kvm->arch.pgtable + pgd_index(gpa);
 208         pud = NULL;
 209         if (pgd_present(*pgd))
 210                 pud = pud_offset(pgd, gpa);
 211         else
 212                 new_pud = pud_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 213
 214         pmd = NULL;
 215         if (pud && pud_present(*pud))
 216                 pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 217         else
 218                 new_pmd = pmd_alloc_one(kvm->mm, gpa);
 219
 220         if (level == 0 && !(pmd && pmd_present(*pmd)))
 221                 new_ptep = kvmppc_pte_alloc();
 222
 223         /* Check if we might have been invalidated; let the guest retry if so */
 224         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 225         ret = -EAGAIN;
 226         if (mmu_notifier_retry(kvm, mmu_seq))
 227                 goto out_unlock;
 228
 229         /* Now traverse again under the lock and change the tree */
 230         ret = -ENOMEM;
 231         if (pgd_none(*pgd)) {
 232                 if (!new_pud)
 233                         goto out_unlock;
 234                 pgd_populate(kvm->mm, pgd, new_pud);
 235                 new_pud = NULL;
 236         }
 237         pud = pud_offset(pgd, gpa);
 238         if (pud_none(*pud)) {
 239                 if (!new_pmd)
 240                         goto out_unlock;
 241                 pud_populate(kvm->mm, pud, new_pmd);
 242                 new_pmd = NULL;
 243         }
 244         pmd = pmd_offset(pud, gpa);
 245         if (pmd_large(*pmd)) {
 246                 /* Someone else has instantiated a large page here; retry */
 247                 ret = -EAGAIN;
 248                 goto out_unlock;
 249         }
 250         if (level == 1 && !pmd_none(*pmd)) {
 251                 /*
 252                  * There's a page table page here, but we wanted
 253                  * to install a large page.  Tell the caller and let
 254                  * it try installing a normal page if it wants.
 255                  */
 256                 ret = -EBUSY;
 257                 goto out_unlock;
 258         }
 259         if (level == 0) {
 260                 if (pmd_none(*pmd)) {
 261                         if (!new_ptep)
 262                                 goto out_unlock;
 263                         pmd_populate(kvm->mm, pmd, new_ptep);
 264                         new_ptep = NULL;
 265                 }
 266                 ptep = pte_offset_kernel(pmd, gpa);
 267                 if (pte_present(*ptep)) {
 268                         /* PTE was previously valid, so invalidate it */
 269                         old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT,
 270                                                       0, gpa, 0);
 271                         kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, 0);
 272                         if (old & _PAGE_DIRTY)
 273                                 mark_page_dirty(kvm, gpa >> PAGE_SHIFT);
 274                 }
 275                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, ptep, pte);
 276         } else {
 277                 kvmppc_radix_set_pte_at(kvm, gpa, pmdp_ptep(pmd), pte);
 278         }
 279         ret = 0;
 280
 281  out_unlock:
 282         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 283         if (new_pud)
 284                 pud_free(kvm->mm, new_pud);
 285         if (new_pmd)
 286                 pmd_free(kvm->mm, new_pmd);
 287         if (new_ptep)
 288                 kvmppc_pte_free(new_ptep);
 289         return ret;
 290 }
 291
 292 int kvmppc_book3s_radix_page_fault(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
 293                                    unsigned long ea, unsigned long dsisr)
 294 {
 295         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 296         unsigned long mmu_seq, pte_size;
 297         unsigned long gpa, gfn, hva, pfn;
 298         struct kvm_memory_slot *memslot;
 299         struct page *page = NULL, *pages[1];
 300         long ret, npages, ok;
 301         unsigned int writing;
 302         struct vm_area_struct *vma;
 303         unsigned long flags;
 304         pte_t pte, *ptep;
 305         unsigned long pgflags;
 306         unsigned int shift, level;
 307
 308         /* Check for unusual errors */
 309         if (dsisr & DSISR_UNSUPP_MMU) {
 310                 pr_err("KVM: Got unsupported MMU fault\n");
 311                 return -EFAULT;
 312         }
 313         if (dsisr & DSISR_BADACCESS) {
 314                 /* Reflect to the guest as DSI */
 315                 pr_err("KVM: Got radix HV page fault with DSISR=%lx\n", dsisr);
 316                 kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 317                 return RESUME_GUEST;
 318         }
 319
 320         /* Translate the logical address and get the page */
 321         gpa = vcpu->arch.fault_gpa & ~0xfffUL;
 322         gpa &= ~0xF000000000000000ul;
 323         gfn = gpa >> PAGE_SHIFT;
 324         if (!(dsisr & DSISR_PGDIRFAULT))
 325                 gpa |= ea & 0xfff;
 326         memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 327
 328         /* No memslot means it's an emulated MMIO region */
 329         if (!memslot || (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)) {
 330                 if (dsisr & (DSISR_PGDIRFAULT | DSISR_BADACCESS |
 331                              DSISR_SET_RC)) {
 332                         /*
 333                          * Bad address in guest page table tree, or other
 334                          * unusual error - reflect it to the guest as DSI.
 335                          */
 336                         kvmppc_core_queue_data_storage(vcpu, ea, dsisr);
 337                         return RESUME_GUEST;
 338                 }
 339                 return kvmppc_hv_emulate_mmio(run, vcpu, gpa, ea,
 340                                               dsisr & DSISR_ISSTORE);
 341         }
 342
 343         /* used to check for invalidations in progress */
 344         mmu_seq = kvm->mmu_notifier_seq;
 345         smp_rmb();
 346
 347         writing = (dsisr & DSISR_ISSTORE) != 0;
 348         hva = gfn_to_hva_memslot(memslot, gfn);
 349         if (dsisr & DSISR_SET_RC) {
 350                 /*
 351                  * Need to set an R or C bit in the 2nd-level tables;
 352                  * if the relevant bits aren't already set in the linux
 353                  * page tables, fall through to do the gup_fast to
 354                  * set them in the linux page tables too.
 355                  */
 356                 ok = 0;
 357                 pgflags = _PAGE_ACCESSED;
 358                 if (writing)
 359                         pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 360                 local_irq_save(flags);
 361                 ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(current->mm->pgd, hva,
 362                                                    NULL, NULL);
 363                 if (ptep) {
 364                         pte = READ_ONCE(*ptep);
 365                         if (pte_present(pte) &&
 366                             (pte_val(pte) & pgflags) == pgflags)
 367                                 ok = 1;
 368                 }
 369                 local_irq_restore(flags);
 370                 if (ok) {
 371                         spin_lock(&kvm->mmu_lock);
 372                         if (mmu_notifier_retry(vcpu->kvm, mmu_seq)) {
 373                                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 374                                 return RESUME_GUEST;
 375                         }
 376                         ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(kvm->arch.pgtable,
 377                                                         gpa, NULL, &shift);
 378                         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
 379                                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, 0, pgflags,
 380                                                         gpa, shift);
 381                                 spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 382                                 return RESUME_GUEST;
 383                         }
 384                         spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 385                 }
 386         }
 387
 388         ret = -EFAULT;
 389         pfn = 0;
 390         pte_size = PAGE_SIZE;
 391         pgflags = _PAGE_READ | _PAGE_EXEC;
 392         level = 0;
 393         npages = get_user_pages_fast(hva, 1, writing, pages);
 394         if (npages < 1) {
 395                 /* Check if it's an I/O mapping */
 396                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 397                 vma = find_vma(current->mm, hva);
 398                 if (vma && vma->vm_start <= hva && hva < vma->vm_end &&
 399                     (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)) {
 400                         pfn = vma->vm_pgoff +
 401                                 ((hva - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 402                         pgflags = pgprot_val(vma->vm_page_prot);
 403                 }
 404                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 405                 if (!pfn)
 406                         return -EFAULT;
 407         } else {
 408                 page = pages[0];
 409                 pfn = page_to_pfn(page);
 410                 if (PageHuge(page)) {
 411                         page = compound_head(page);
 412                         pte_size <<= compound_order(page);
 413                         /* See if we can insert a 2MB large-page PTE here */
 414                         if (pte_size >= PMD_SIZE &&
 415                             (gpa & PMD_MASK & PAGE_MASK) ==
 416                             (hva & PMD_MASK & PAGE_MASK)) {
 417                                 level = 1;
 418                                 pfn &= ~((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
 419                         }
 420                 }
 421                 /* See if we can provide write access */
 422                 if (writing) {
 423                         /*
 424                          * We assume gup_fast has set dirty on the host PTE.
 425                          */
 426                         pgflags |= _PAGE_WRITE;
 427                 } else {
 428                         local_irq_save(flags);
 429                         ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(current->mm->pgd,
 430                                                         hva, NULL, NULL);
 431                         if (ptep && pte_write(*ptep) && pte_dirty(*ptep))
 432                                 pgflags |= _PAGE_WRITE;
 433                         local_irq_restore(flags);
 434                 }
 435         }
 436
 437         /*
 438          * Compute the PTE value that we need to insert.
 439          */
 440         pgflags |= _PAGE_PRESENT | _PAGE_PTE | _PAGE_ACCESSED;
 441         if (pgflags & _PAGE_WRITE)
 442                 pgflags |= _PAGE_DIRTY;
 443         pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
 444
 445         /* Allocate space in the tree and write the PTE */
 446         ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
 447         if (ret == -EBUSY) {
 448                 /*
 449                  * There's already a PMD where wanted to install a large page;
 450                  * for now, fall back to installing a small page.
 451                  */
 452                 level = 0;
 453                 pfn |= gfn & ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1);
 454                 pte = pfn_pte(pfn, __pgprot(pgflags));
 455                 ret = kvmppc_create_pte(kvm, pte, gpa, level, mmu_seq);
 456         }
 457         if (ret == 0 || ret == -EAGAIN)
 458                 ret = RESUME_GUEST;
 459
 460         if (page) {
 461                 /*
 462                  * We drop pages[0] here, not page because page might
 463                  * have been set to the head page of a compound, but
 464                  * we have to drop the reference on the correct tail
 465                  * page to match the get inside gup()
 466                  */
 467                 put_page(pages[0]);
 468         }
 469         return ret;
 470 }
 471
 472 static void mark_pages_dirty(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 473                              unsigned long gfn, unsigned int order)
 474 {
 475         unsigned long i, limit;
 476         unsigned long *dp;
 477
 478         if (!memslot->dirty_bitmap)
 479                 return;
 480         limit = 1ul << order;
 481         if (limit < BITS_PER_LONG) {
 482                 for (i = 0; i < limit; ++i)
 483                         mark_page_dirty(kvm, gfn + i);
 484                 return;
 485         }
 486         dp = memslot->dirty_bitmap + (gfn - memslot->base_gfn);
 487         limit /= BITS_PER_LONG;
 488         for (i = 0; i < limit; ++i)
 489                 *dp++ = ~0ul;
 490 }
 491
 492 /* Called with kvm->lock held */
 493 int kvm_unmap_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 494                     unsigned long gfn)
 495 {
 496         pte_t *ptep;
 497         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 498         unsigned int shift;
 499         unsigned long old;
 500
 501         ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(kvm->arch.pgtable, gpa,
 502                                            NULL, &shift);
 503         if (ptep && pte_present(*ptep)) {
 504                 old = kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_PRESENT, 0,
 505                                               gpa, shift);
 506                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
 507                 if (old & _PAGE_DIRTY) {
 508                         if (!shift)
 509                                 mark_page_dirty(kvm, gfn);
 510                         else
 511                                 mark_pages_dirty(kvm, memslot,
 512                                                  gfn, shift - PAGE_SHIFT);
 513                 }
 514         }
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 /* Called with kvm->lock held */
 519 int kvm_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 520                   unsigned long gfn)
 521 {
 522         pte_t *ptep;
 523         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 524         unsigned int shift;
 525         int ref = 0;
 526
 527         ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(kvm->arch.pgtable, gpa,
 528                                            NULL, &shift);
 529         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep)) {
 530                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0,
 531                                         gpa, shift);
 532                 /* XXX need to flush tlb here? */
 533                 ref = 1;
 534         }
 535         return ref;
 536 }
 537
 538 /* Called with kvm->lock held */
 539 int kvm_test_age_radix(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 540                        unsigned long gfn)
 541 {
 542         pte_t *ptep;
 543         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 544         unsigned int shift;
 545         int ref = 0;
 546
 547         ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(kvm->arch.pgtable, gpa,
 548                                            NULL, &shift);
 549         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_young(*ptep))
 550                 ref = 1;
 551         return ref;
 552 }
 553
 554 /* Returns the number of PAGE_SIZE pages that are dirty */
 555 static int kvm_radix_test_clear_dirty(struct kvm *kvm,
 556                                 struct kvm_memory_slot *memslot, int pagenum)
 557 {
 558         unsigned long gfn = memslot->base_gfn + pagenum;
 559         unsigned long gpa = gfn << PAGE_SHIFT;
 560         pte_t *ptep;
 561         unsigned int shift;
 562         int ret = 0;
 563
 564         ptep = __find_linux_pte_or_hugepte(kvm->arch.pgtable, gpa,
 565                                            NULL, &shift);
 566         if (ptep && pte_present(*ptep) && pte_dirty(*ptep)) {
 567                 ret = 1;
 568                 if (shift)
 569                         ret = 1 << (shift - PAGE_SHIFT);
 570                 kvmppc_radix_update_pte(kvm, ptep, _PAGE_DIRTY, 0,
 571                                         gpa, shift);
 572                 kvmppc_radix_tlbie_page(kvm, gpa, shift);
 573         }
 574         return ret;
 575 }
 576
 577 long kvmppc_hv_get_dirty_log_radix(struct kvm *kvm,
 578                         struct kvm_memory_slot *memslot, unsigned long *map)
 579 {
 580         unsigned long i, j;
 581         unsigned long n, *p;
 582         int npages;
 583
 584         /*
 585          * Radix accumulates dirty bits in the first half of the
 586          * memslot's dirty_bitmap area, for when pages are paged
 587          * out or modified by the host directly.  Pick up these
 588          * bits and add them to the map.
 589          */
 590         n = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot) / sizeof(long);
 591         p = memslot->dirty_bitmap;
 592         for (i = 0; i < n; ++i)
 593                 map[i] |= xchg(&p[i], 0);
 594
 595         for (i = 0; i < memslot->npages; i = j) {
 596                 npages = kvm_radix_test_clear_dirty(kvm, memslot, i);
 597
 598                 /*
 599                  * Note that if npages > 0 then i must be a multiple of npages,
 600                  * since huge pages are only used to back the guest at guest
 601                  * real addresses that are a multiple of their size.
 602                  * Since we have at most one PTE covering any given guest
 603                  * real address, if npages > 1 we can skip to i + npages.
 604                  */
 605                 j = i + 1;
 606                 if (npages)
 607                         for (j = i; npages; ++j, --npages)
 608                                 __set_bit_le(j, map);
 609         }
 610         return 0;
 611 }
 612
 613 static void add_rmmu_ap_encoding(struct kvm_ppc_rmmu_info *info,
 614                                  int psize, int *indexp)
 615 {
 616         if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
 617                 return;
 618         info->ap_encodings[*indexp] = mmu_psize_defs[psize].shift |
 619                 (mmu_psize_defs[psize].ap << 29);
 620         ++(*indexp);
 621 }
 622
 623 int kvmhv_get_rmmu_info(struct kvm *kvm, struct kvm_ppc_rmmu_info *info)
 624 {
 625         int i;
 626
 627         if (!radix_enabled())
 628                 return -EINVAL;
 629         memset(info, 0, sizeof(*info));
 630
 631         /* 4k page size */
 632         info->geometries[0].page_shift = 12;
 633         info->geometries[0].level_bits[0] = 9;
 634         for (i = 1; i < 4; ++i)
 635                 info->geometries[0].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
 636         /* 64k page size */
 637         info->geometries[1].page_shift = 16;
 638         for (i = 0; i < 4; ++i)
 639                 info->geometries[1].level_bits[i] = p9_supported_radix_bits[i];
 640
 641         i = 0;
 642         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_4K, &i);
 643         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_64K, &i);
 644         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_2M, &i);
 645         add_rmmu_ap_encoding(info, MMU_PAGE_1G, &i);
 646
 647         return 0;
 648 }
 649
 650 int kvmppc_init_vm_radix(struct kvm *kvm)
 651 {
 652         kvm->arch.pgtable = pgd_alloc(kvm->mm);
 653         if (!kvm->arch.pgtable)
 654                 return -ENOMEM;
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 void kvmppc_free_radix(struct kvm *kvm)
 659 {
 660         unsigned long ig, iu, im;
 661         pte_t *pte;
 662         pmd_t *pmd;
 663         pud_t *pud;
 664         pgd_t *pgd;
 665
 666         if (!kvm->arch.pgtable)
 667                 return;
 668         pgd = kvm->arch.pgtable;
 669         for (ig = 0; ig < PTRS_PER_PGD; ++ig, ++pgd) {
 670                 if (!pgd_present(*pgd))
 671                         continue;
 672                 pud = pud_offset(pgd, 0);
 673                 for (iu = 0; iu < PTRS_PER_PUD; ++iu, ++pud) {
 674                         if (!pud_present(*pud))
 675                                 continue;
 676                         pmd = pmd_offset(pud, 0);
 677                         for (im = 0; im < PTRS_PER_PMD; ++im, ++pmd) {
 678                                 if (pmd_huge(*pmd)) {
 679                                         pmd_clear(pmd);
 680                                         continue;
 681                                 }
 682                                 if (!pmd_present(*pmd))
 683                                         continue;
 684                                 pte = pte_offset_map(pmd, 0);
 685                                 memset(pte, 0, sizeof(long) << PTE_INDEX_SIZE);
 686                                 kvmppc_pte_free(pte);
 687                                 pmd_clear(pmd);
 688                         }
 689                         pmd_free(kvm->mm, pmd_offset(pud, 0));
 690                         pud_clear(pud);
 691                 }
 692                 pud_free(kvm->mm, pud_offset(pgd, 0));
 693                 pgd_clear(pgd);
 694         }
 695         pgd_free(kvm->mm, kvm->arch.pgtable);
 696 }
 697
 698 static void pte_ctor(void *addr)
 699 {
 700         memset(addr, 0, PTE_TABLE_SIZE);
 701 }
 702
 703 int kvmppc_radix_init(void)
 704 {
 705         unsigned long size = sizeof(void *) << PTE_INDEX_SIZE;
 706
 707         kvm_pte_cache = kmem_cache_create("kvm-pte", size, size, 0, pte_ctor);
 708         if (!kvm_pte_cache)
 709                 return -ENOMEM;
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 void kvmppc_radix_exit(void)
 714 {
 715         kmem_cache_destroy(kvm_pte_cache);
 716 }