arch/powerpc/kvm/book3s_xive.c

   1 /*
   2  * Copyright 2017 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corporation.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #define pr_fmt(fmt) "xive-kvm: " fmt
  10
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/gfp.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/percpu.h>
  18 #include <linux/cpumask.h>
  19 #include <asm/uaccess.h>
  20 #include <asm/kvm_book3s.h>
  21 #include <asm/kvm_ppc.h>
  22 #include <asm/hvcall.h>
  23 #include <asm/xics.h>
  24 #include <asm/xive.h>
  25 #include <asm/xive-regs.h>
  26 #include <asm/debug.h>
  27 #include <asm/debugfs.h>
  28 #include <asm/time.h>
  29 #include <asm/opal.h>
  30
  31 #include <linux/debugfs.h>
  32 #include <linux/seq_file.h>
  33
  34 #include "book3s_xive.h"
  35
  36
  37 /*
  38  * Virtual mode variants of the hcalls for use on radix/radix
  39  * with AIL. They require the VCPU's VP to be "pushed"
  40  *
  41  * We still instanciate them here because we use some of the
  42  * generated utility functions as well in this file.
  43  */
  44 #define XIVE_RUNTIME_CHECKS
  45 #define X_PFX xive_vm_
  46 #define X_STATIC static
  47 #define X_STAT_PFX stat_vm_
  48 #define __x_tima                xive_tima
  49 #define __x_eoi_page(xd)        ((void __iomem *)((xd)->eoi_mmio))
  50 #define __x_trig_page(xd)       ((void __iomem *)((xd)->trig_mmio))
  51 #define __x_writeb      __raw_writeb
  52 #define __x_readw       __raw_readw
  53 #define __x_readq       __raw_readq
  54 #define __x_writeq      __raw_writeq
  55
  56 #include "book3s_xive_template.c"
  57
  58 /*
  59  * We leave a gap of a couple of interrupts in the queue to
  60  * account for the IPI and additional safety guard.
  61  */
  62 #define XIVE_Q_GAP      2
  63
  64 /*
  65  * This is a simple trigger for a generic XIVE IRQ. This must
  66  * only be called for interrupts that support a trigger page
  67  */
  68 static bool xive_irq_trigger(struct xive_irq_data *xd)
  69 {
  70         /* This should be only for MSIs */
  71         if (WARN_ON(xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_LSI))
  72                 return false;
  73
  74         /* Those interrupts should always have a trigger page */
  75         if (WARN_ON(!xd->trig_mmio))
  76                 return false;
  77
  78         out_be64(xd->trig_mmio, 0);
  79
  80         return true;
  81 }
  82
  83 static irqreturn_t xive_esc_irq(int irq, void *data)
  84 {
  85         struct kvm_vcpu *vcpu = data;
  86
  87         /* We use the existing H_PROD mechanism to wake up the target */
  88         vcpu->arch.prodded = 1;
  89         smp_mb();
  90         if (vcpu->arch.ceded)
  91                 kvmppc_fast_vcpu_kick(vcpu);
  92
  93         return IRQ_HANDLED;
  94 }
  95
  96 static int xive_attach_escalation(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 prio)
  97 {
  98         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
  99         struct xive_q *q = &xc->queues[prio];
 100         char *name = NULL;
 101         int rc;
 102
 103         /* Already there ? */
 104         if (xc->esc_virq[prio])
 105                 return 0;
 106
 107         /* Hook up the escalation interrupt */
 108         xc->esc_virq[prio] = irq_create_mapping(NULL, q->esc_irq);
 109         if (!xc->esc_virq[prio]) {
 110                 pr_err("Failed to map escalation interrupt for queue %d of VCPU %d\n",
 111                        prio, xc->server_num);
 112                 return -EIO;
 113         }
 114
 115         /*
 116          * Future improvement: start with them disabled
 117          * and handle DD2 and later scheme of merged escalation
 118          * interrupts
 119          */
 120         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "kvm-%d-%d-%d",
 121                          vcpu->kvm->arch.lpid, xc->server_num, prio);
 122         if (!name) {
 123                 pr_err("Failed to allocate escalation irq name for queue %d of VCPU %d\n",
 124                        prio, xc->server_num);
 125                 rc = -ENOMEM;
 126                 goto error;
 127         }
 128         rc = request_irq(xc->esc_virq[prio], xive_esc_irq,
 129                          IRQF_NO_THREAD, name, vcpu);
 130         if (rc) {
 131                 pr_err("Failed to request escalation interrupt for queue %d of VCPU %d\n",
 132                        prio, xc->server_num);
 133                 goto error;
 134         }
 135         xc->esc_virq_names[prio] = name;
 136         return 0;
 137 error:
 138         irq_dispose_mapping(xc->esc_virq[prio]);
 139         xc->esc_virq[prio] = 0;
 140         kfree(name);
 141         return rc;
 142 }
 143
 144 static int xive_provision_queue(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 prio)
 145 {
 146         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 147         struct kvmppc_xive *xive = xc->xive;
 148         struct xive_q *q =  &xc->queues[prio];
 149         void *qpage;
 150         int rc;
 151
 152         if (WARN_ON(q->qpage))
 153                 return 0;
 154
 155         /* Allocate the queue and retrieve infos on current node for now */
 156         qpage = (__be32 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, xive->q_page_order);
 157         if (!qpage) {
 158                 pr_err("Failed to allocate queue %d for VCPU %d\n",
 159                        prio, xc->server_num);
 160                 return -ENOMEM;;
 161         }
 162         memset(qpage, 0, 1 << xive->q_order);
 163
 164         /*
 165          * Reconfigure the queue. This will set q->qpage only once the
 166          * queue is fully configured. This is a requirement for prio 0
 167          * as we will stop doing EOIs for every IPI as soon as we observe
 168          * qpage being non-NULL, and instead will only EOI when we receive
 169          * corresponding queue 0 entries
 170          */
 171         rc = xive_native_configure_queue(xc->vp_id, q, prio, qpage,
 172                                          xive->q_order, true);
 173         if (rc)
 174                 pr_err("Failed to configure queue %d for VCPU %d\n",
 175                        prio, xc->server_num);
 176         return rc;
 177 }
 178
 179 /* Called with kvm_lock held */
 180 static int xive_check_provisioning(struct kvm *kvm, u8 prio)
 181 {
 182         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 183         struct kvm_vcpu *vcpu;
 184         int i, rc;
 185
 186         lockdep_assert_held(&kvm->lock);
 187
 188         /* Already provisioned ? */
 189         if (xive->qmap & (1 << prio))
 190                 return 0;
 191
 192         pr_devel("Provisioning prio... %d\n", prio);
 193
 194         /* Provision each VCPU and enable escalations */
 195         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
 196                 if (!vcpu->arch.xive_vcpu)
 197                         continue;
 198                 rc = xive_provision_queue(vcpu, prio);
 199                 if (rc == 0)
 200                         xive_attach_escalation(vcpu, prio);
 201                 if (rc)
 202                         return rc;
 203         }
 204
 205         /* Order previous stores and mark it as provisioned */
 206         mb();
 207         xive->qmap |= (1 << prio);
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 static void xive_inc_q_pending(struct kvm *kvm, u32 server, u8 prio)
 212 {
 213         struct kvm_vcpu *vcpu;
 214         struct kvmppc_xive_vcpu *xc;
 215         struct xive_q *q;
 216
 217         /* Locate target server */
 218         vcpu = kvmppc_xive_find_server(kvm, server);
 219         if (!vcpu) {
 220                 pr_warn("%s: Can't find server %d\n", __func__, server);
 221                 return;
 222         }
 223         xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 224         if (WARN_ON(!xc))
 225                 return;
 226
 227         q = &xc->queues[prio];
 228         atomic_inc(&q->pending_count);
 229 }
 230
 231 static int xive_try_pick_queue(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 prio)
 232 {
 233         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 234         struct xive_q *q;
 235         u32 max;
 236
 237         if (WARN_ON(!xc))
 238                 return -ENXIO;
 239         if (!xc->valid)
 240                 return -ENXIO;
 241
 242         q = &xc->queues[prio];
 243         if (WARN_ON(!q->qpage))
 244                 return -ENXIO;
 245
 246         /* Calculate max number of interrupts in that queue. */
 247         max = (q->msk + 1) - XIVE_Q_GAP;
 248         return atomic_add_unless(&q->count, 1, max) ? 0 : -EBUSY;
 249 }
 250
 251 static int xive_select_target(struct kvm *kvm, u32 *server, u8 prio)
 252 {
 253         struct kvm_vcpu *vcpu;
 254         int i, rc;
 255
 256         /* Locate target server */
 257         vcpu = kvmppc_xive_find_server(kvm, *server);
 258         if (!vcpu) {
 259                 pr_devel("Can't find server %d\n", *server);
 260                 return -EINVAL;
 261         }
 262
 263         pr_devel("Finding irq target on 0x%x/%d...\n", *server, prio);
 264
 265         /* Try pick it */
 266         rc = xive_try_pick_queue(vcpu, prio);
 267         if (rc == 0)
 268                 return rc;
 269
 270         pr_devel(" .. failed, looking up candidate...\n");
 271
 272         /* Failed, pick another VCPU */
 273         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
 274                 if (!vcpu->arch.xive_vcpu)
 275                         continue;
 276                 rc = xive_try_pick_queue(vcpu, prio);
 277                 if (rc == 0) {
 278                         *server = vcpu->arch.xive_vcpu->server_num;
 279                         pr_devel("  found on 0x%x/%d\n", *server, prio);
 280                         return rc;
 281                 }
 282         }
 283         pr_devel("  no available target !\n");
 284
 285         /* No available target ! */
 286         return -EBUSY;
 287 }
 288
 289 static u8 xive_lock_and_mask(struct kvmppc_xive *xive,
 290                              struct kvmppc_xive_src_block *sb,
 291                              struct kvmppc_xive_irq_state *state)
 292 {
 293         struct xive_irq_data *xd;
 294         u32 hw_num;
 295         u8 old_prio;
 296         u64 val;
 297
 298         /*
 299          * Take the lock, set masked, try again if racing
 300          * with H_EOI
 301          */
 302         for (;;) {
 303                 arch_spin_lock(&sb->lock);
 304                 old_prio = state->guest_priority;
 305                 state->guest_priority = MASKED;
 306                 mb();
 307                 if (!state->in_eoi)
 308                         break;
 309                 state->guest_priority = old_prio;
 310                 arch_spin_unlock(&sb->lock);
 311         }
 312
 313         /* No change ? Bail */
 314         if (old_prio == MASKED)
 315                 return old_prio;
 316
 317         /* Get the right irq */
 318         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, &xd);
 319
 320         /*
 321          * If the interrupt is marked as needing masking via
 322          * firmware, we do it here. Firmware masking however
 323          * is "lossy", it won't return the old p and q bits
 324          * and won't set the interrupt to a state where it will
 325          * record queued ones. If this is an issue we should do
 326          * lazy masking instead.
 327          *
 328          * For now, we work around this in unmask by forcing
 329          * an interrupt whenever we unmask a non-LSI via FW
 330          * (if ever).
 331          */
 332         if (xd->flags & OPAL_XIVE_IRQ_MASK_VIA_FW) {
 333                 xive_native_configure_irq(hw_num,
 334                                           xive->vp_base + state->act_server,
 335                                           MASKED, state->number);
 336                 /* set old_p so we can track if an H_EOI was done */
 337                 state->old_p = true;
 338                 state->old_q = false;
 339         } else {
 340                 /* Set PQ to 10, return old P and old Q and remember them */
 341                 val = xive_vm_esb_load(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_10);
 342                 state->old_p = !!(val & 2);
 343                 state->old_q = !!(val & 1);
 344
 345                 /*
 346                  * Synchronize hardware to sensure the queues are updated
 347                  * when masking
 348                  */
 349                 xive_native_sync_source(hw_num);
 350         }
 351
 352         return old_prio;
 353 }
 354
 355 static void xive_lock_for_unmask(struct kvmppc_xive_src_block *sb,
 356                                  struct kvmppc_xive_irq_state *state)
 357 {
 358         /*
 359          * Take the lock try again if racing with H_EOI
 360          */
 361         for (;;) {
 362                 arch_spin_lock(&sb->lock);
 363                 if (!state->in_eoi)
 364                         break;
 365                 arch_spin_unlock(&sb->lock);
 366         }
 367 }
 368
 369 static void xive_finish_unmask(struct kvmppc_xive *xive,
 370                                struct kvmppc_xive_src_block *sb,
 371                                struct kvmppc_xive_irq_state *state,
 372                                u8 prio)
 373 {
 374         struct xive_irq_data *xd;
 375         u32 hw_num;
 376
 377         /* If we aren't changing a thing, move on */
 378         if (state->guest_priority != MASKED)
 379                 goto bail;
 380
 381         /* Get the right irq */
 382         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, &xd);
 383
 384         /*
 385          * See command in xive_lock_and_mask() concerning masking
 386          * via firmware.
 387          */
 388         if (xd->flags & OPAL_XIVE_IRQ_MASK_VIA_FW) {
 389                 xive_native_configure_irq(hw_num,
 390                                           xive->vp_base + state->act_server,
 391                                           state->act_priority, state->number);
 392                 /* If an EOI is needed, do it here */
 393                 if (!state->old_p)
 394                         xive_vm_source_eoi(hw_num, xd);
 395                 /* If this is not an LSI, force a trigger */
 396                 if (!(xd->flags & OPAL_XIVE_IRQ_LSI))
 397                         xive_irq_trigger(xd);
 398                 goto bail;
 399         }
 400
 401         /* Old Q set, set PQ to 11 */
 402         if (state->old_q)
 403                 xive_vm_esb_load(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_11);
 404
 405         /*
 406          * If not old P, then perform an "effective" EOI,
 407          * on the source. This will handle the cases where
 408          * FW EOI is needed.
 409          */
 410         if (!state->old_p)
 411                 xive_vm_source_eoi(hw_num, xd);
 412
 413         /* Synchronize ordering and mark unmasked */
 414         mb();
 415 bail:
 416         state->guest_priority = prio;
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Target an interrupt to a given server/prio, this will fallback
 421  * to another server if necessary and perform the HW targetting
 422  * updates as needed
 423  *
 424  * NOTE: Must be called with the state lock held
 425  */
 426 static int xive_target_interrupt(struct kvm *kvm,
 427                                  struct kvmppc_xive_irq_state *state,
 428                                  u32 server, u8 prio)
 429 {
 430         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 431         u32 hw_num;
 432         int rc;
 433
 434         /*
 435          * This will return a tentative server and actual
 436          * priority. The count for that new target will have
 437          * already been incremented.
 438          */
 439         rc = xive_select_target(kvm, &server, prio);
 440
 441         /*
 442          * We failed to find a target ? Not much we can do
 443          * at least until we support the GIQ.
 444          */
 445         if (rc)
 446                 return rc;
 447
 448         /*
 449          * Increment the old queue pending count if there
 450          * was one so that the old queue count gets adjusted later
 451          * when observed to be empty.
 452          */
 453         if (state->act_priority != MASKED)
 454                 xive_inc_q_pending(kvm,
 455                                    state->act_server,
 456                                    state->act_priority);
 457         /*
 458          * Update state and HW
 459          */
 460         state->act_priority = prio;
 461         state->act_server = server;
 462
 463         /* Get the right irq */
 464         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, NULL);
 465
 466         return xive_native_configure_irq(hw_num,
 467                                          xive->vp_base + server,
 468                                          prio, state->number);
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Targetting rules: In order to avoid losing track of
 473  * pending interrupts accross mask and unmask, which would
 474  * allow queue overflows, we implement the following rules:
 475  *
 476  *  - Unless it was never enabled (or we run out of capacity)
 477  *    an interrupt is always targetted at a valid server/queue
 478  *    pair even when "masked" by the guest. This pair tends to
 479  *    be the last one used but it can be changed under some
 480  *    circumstances. That allows us to separate targetting
 481  *    from masking, we only handle accounting during (re)targetting,
 482  *    this also allows us to let an interrupt drain into its target
 483  *    queue after masking, avoiding complex schemes to remove
 484  *    interrupts out of remote processor queues.
 485  *
 486  *  - When masking, we set PQ to 10 and save the previous value
 487  *    of P and Q.
 488  *
 489  *  - When unmasking, if saved Q was set, we set PQ to 11
 490  *    otherwise we leave PQ to the HW state which will be either
 491  *    10 if nothing happened or 11 if the interrupt fired while
 492  *    masked. Effectively we are OR'ing the previous Q into the
 493  *    HW Q.
 494  *
 495  *    Then if saved P is clear, we do an effective EOI (Q->P->Trigger)
 496  *    which will unmask the interrupt and shoot a new one if Q was
 497  *    set.
 498  *
 499  *    Otherwise (saved P is set) we leave PQ unchanged (so 10 or 11,
 500  *    effectively meaning an H_EOI from the guest is still expected
 501  *    for that interrupt).
 502  *
 503  *  - If H_EOI occurs while masked, we clear the saved P.
 504  *
 505  *  - When changing target, we account on the new target and
 506  *    increment a separate "pending" counter on the old one.
 507  *    This pending counter will be used to decrement the old
 508  *    target's count when its queue has been observed empty.
 509  */
 510
 511 int kvmppc_xive_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server,
 512                          u32 priority)
 513 {
 514         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 515         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 516         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 517         u8 new_act_prio;
 518         int rc = 0;
 519         u16 idx;
 520
 521         if (!xive)
 522                 return -ENODEV;
 523
 524         pr_devel("set_xive ! irq 0x%x server 0x%x prio %d\n",
 525                  irq, server, priority);
 526
 527         /* First, check provisioning of queues */
 528         if (priority != MASKED)
 529                 rc = xive_check_provisioning(xive->kvm,
 530                               xive_prio_from_guest(priority));
 531         if (rc) {
 532                 pr_devel("  provisioning failure %d !\n", rc);
 533                 return rc;
 534         }
 535
 536         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 537         if (!sb)
 538                 return -EINVAL;
 539         state = &sb->irq_state[idx];
 540
 541         /*
 542          * We first handle masking/unmasking since the locking
 543          * might need to be retried due to EOIs, we'll handle
 544          * targetting changes later. These functions will return
 545          * with the SB lock held.
 546          *
 547          * xive_lock_and_mask() will also set state->guest_priority
 548          * but won't otherwise change other fields of the state.
 549          *
 550          * xive_lock_for_unmask will not actually unmask, this will
 551          * be done later by xive_finish_unmask() once the targetting
 552          * has been done, so we don't try to unmask an interrupt
 553          * that hasn't yet been targetted.
 554          */
 555         if (priority == MASKED)
 556                 xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 557         else
 558                 xive_lock_for_unmask(sb, state);
 559
 560
 561         /*
 562          * Then we handle targetting.
 563          *
 564          * First calculate a new "actual priority"
 565          */
 566         new_act_prio = state->act_priority;
 567         if (priority != MASKED)
 568                 new_act_prio = xive_prio_from_guest(priority);
 569
 570         pr_devel(" new_act_prio=%x act_server=%x act_prio=%x\n",
 571                  new_act_prio, state->act_server, state->act_priority);
 572
 573         /*
 574          * Then check if we actually need to change anything,
 575          *
 576          * The condition for re-targetting the interrupt is that
 577          * we have a valid new priority (new_act_prio is not 0xff)
 578          * and either the server or the priority changed.
 579          *
 580          * Note: If act_priority was ff and the new priority is
 581          *       also ff, we don't do anything and leave the interrupt
 582          *       untargetted. An attempt of doing an int_on on an
 583          *       untargetted interrupt will fail. If that is a problem
 584          *       we could initialize interrupts with valid default
 585          */
 586
 587         if (new_act_prio != MASKED &&
 588             (state->act_server != server ||
 589              state->act_priority != new_act_prio))
 590                 rc = xive_target_interrupt(kvm, state, server, new_act_prio);
 591
 592         /*
 593          * Perform the final unmasking of the interrupt source
 594          * if necessary
 595          */
 596         if (priority != MASKED)
 597                 xive_finish_unmask(xive, sb, state, priority);
 598
 599         /*
 600          * Finally Update saved_priority to match. Only int_on/off
 601          * set this field to a different value.
 602          */
 603         state->saved_priority = priority;
 604
 605         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 606         return rc;
 607 }
 608
 609 int kvmppc_xive_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server,
 610                          u32 *priority)
 611 {
 612         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 613         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 614         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 615         u16 idx;
 616
 617         if (!xive)
 618                 return -ENODEV;
 619
 620         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 621         if (!sb)
 622                 return -EINVAL;
 623         state = &sb->irq_state[idx];
 624         arch_spin_lock(&sb->lock);
 625         *server = state->act_server;
 626         *priority = state->guest_priority;
 627         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 int kvmppc_xive_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq)
 633 {
 634         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 635         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 636         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 637         u16 idx;
 638
 639         if (!xive)
 640                 return -ENODEV;
 641
 642         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 643         if (!sb)
 644                 return -EINVAL;
 645         state = &sb->irq_state[idx];
 646
 647         pr_devel("int_on(irq=0x%x)\n", irq);
 648
 649         /*
 650          * Check if interrupt was not targetted
 651          */
 652         if (state->act_priority == MASKED) {
 653                 pr_devel("int_on on untargetted interrupt\n");
 654                 return -EINVAL;
 655         }
 656
 657         /* If saved_priority is 0xff, do nothing */
 658         if (state->saved_priority == MASKED)
 659                 return 0;
 660
 661         /*
 662          * Lock and unmask it.
 663          */
 664         xive_lock_for_unmask(sb, state);
 665         xive_finish_unmask(xive, sb, state, state->saved_priority);
 666         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 667
 668         return 0;
 669 }
 670
 671 int kvmppc_xive_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq)
 672 {
 673         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 674         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 675         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 676         u16 idx;
 677
 678         if (!xive)
 679                 return -ENODEV;
 680
 681         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 682         if (!sb)
 683                 return -EINVAL;
 684         state = &sb->irq_state[idx];
 685
 686         pr_devel("int_off(irq=0x%x)\n", irq);
 687
 688         /*
 689          * Lock and mask
 690          */
 691         state->saved_priority = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 692         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 static bool xive_restore_pending_irq(struct kvmppc_xive *xive, u32 irq)
 698 {
 699         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 700         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 701         u16 idx;
 702
 703         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
 704         if (!sb)
 705                 return false;
 706         state = &sb->irq_state[idx];
 707         if (!state->valid)
 708                 return false;
 709
 710         /*
 711          * Trigger the IPI. This assumes we never restore a pass-through
 712          * interrupt which should be safe enough
 713          */
 714         xive_irq_trigger(&state->ipi_data);
 715
 716         return true;
 717 }
 718
 719 u64 kvmppc_xive_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 720 {
 721         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 722
 723         if (!xc)
 724                 return 0;
 725
 726         /* Return the per-cpu state for state saving/migration */
 727         return (u64)xc->cppr << KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT |
 728                (u64)xc->mfrr << KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT |
 729                (u64)0xff << KVM_REG_PPC_ICP_PPRI_SHIFT;
 730 }
 731
 732 int kvmppc_xive_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval)
 733 {
 734         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 735         struct kvmppc_xive *xive = vcpu->kvm->arch.xive;
 736         u8 cppr, mfrr;
 737         u32 xisr;
 738
 739         if (!xc || !xive)
 740                 return -ENOENT;
 741
 742         /* Grab individual state fields. We don't use pending_pri */
 743         cppr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT;
 744         xisr = (icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_XISR_SHIFT) &
 745                 KVM_REG_PPC_ICP_XISR_MASK;
 746         mfrr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT;
 747
 748         pr_devel("set_icp vcpu %d cppr=0x%x mfrr=0x%x xisr=0x%x\n",
 749                  xc->server_num, cppr, mfrr, xisr);
 750
 751         /*
 752          * We can't update the state of a "pushed" VCPU, but that
 753          * shouldn't happen.
 754          */
 755         if (WARN_ON(vcpu->arch.xive_pushed))
 756                 return -EIO;
 757
 758         /* Update VCPU HW saved state */
 759         vcpu->arch.xive_saved_state.cppr = cppr;
 760         xc->hw_cppr = xc->cppr = cppr;
 761
 762         /*
 763          * Update MFRR state. If it's not 0xff, we mark the VCPU as
 764          * having a pending MFRR change, which will re-evaluate the
 765          * target. The VCPU will thus potentially get a spurious
 766          * interrupt but that's not a big deal.
 767          */
 768         xc->mfrr = mfrr;
 769         if (mfrr < cppr)
 770                 xive_irq_trigger(&xc->vp_ipi_data);
 771
 772         /*
 773          * Now saved XIRR is "interesting". It means there's something in
 774          * the legacy "1 element" queue... for an IPI we simply ignore it,
 775          * as the MFRR restore will handle that. For anything else we need
 776          * to force a resend of the source.
 777          * However the source may not have been setup yet. If that's the
 778          * case, we keep that info and increment a counter in the xive to
 779          * tell subsequent xive_set_source() to go look.
 780          */
 781         if (xisr > XICS_IPI && !xive_restore_pending_irq(xive, xisr)) {
 782                 xc->delayed_irq = xisr;
 783                 xive->delayed_irqs++;
 784                 pr_devel("  xisr restore delayed\n");
 785         }
 786
 787         return 0;
 788 }
 789
 790 int kvmppc_xive_set_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 791                            struct irq_desc *host_desc)
 792 {
 793         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 794         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 795         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 796         struct irq_data *host_data = irq_desc_get_irq_data(host_desc);
 797         unsigned int host_irq = irq_desc_get_irq(host_desc);
 798         unsigned int hw_irq = (unsigned int)irqd_to_hwirq(host_data);
 799         u16 idx;
 800         u8 prio;
 801         int rc;
 802
 803         if (!xive)
 804                 return -ENODEV;
 805
 806         pr_devel("set_mapped girq 0x%lx host HW irq 0x%x...\n",guest_irq, hw_irq);
 807
 808         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, guest_irq, &idx);
 809         if (!sb)
 810                 return -EINVAL;
 811         state = &sb->irq_state[idx];
 812
 813         /*
 814          * Mark the passed-through interrupt as going to a VCPU,
 815          * this will prevent further EOIs and similar operations
 816          * from the XIVE code. It will also mask the interrupt
 817          * to either PQ=10 or 11 state, the latter if the interrupt
 818          * is pending. This will allow us to unmask or retrigger it
 819          * after routing it to the guest with a simple EOI.
 820          *
 821          * The "state" argument is a "token", all it needs is to be
 822          * non-NULL to switch to passed-through or NULL for the
 823          * other way around. We may not yet have an actual VCPU
 824          * target here and we don't really care.
 825          */
 826         rc = irq_set_vcpu_affinity(host_irq, state);
 827         if (rc) {
 828                 pr_err("Failed to set VCPU affinity for irq %d\n", host_irq);
 829                 return rc;
 830         }
 831
 832         /*
 833          * Mask and read state of IPI. We need to know if its P bit
 834          * is set as that means it's potentially already using a
 835          * queue entry in the target
 836          */
 837         prio = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 838         pr_devel(" old IPI prio %02x P:%d Q:%d\n", prio,
 839                  state->old_p, state->old_q);
 840
 841         /* Turn the IPI hard off */
 842         xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
 843
 844         /* Grab info about irq */
 845         state->pt_number = hw_irq;
 846         state->pt_data = irq_data_get_irq_handler_data(host_data);
 847
 848         /*
 849          * Configure the IRQ to match the existing configuration of
 850          * the IPI if it was already targetted. Otherwise this will
 851          * mask the interrupt in a lossy way (act_priority is 0xff)
 852          * which is fine for a never started interrupt.
 853          */
 854         xive_native_configure_irq(hw_irq,
 855                                   xive->vp_base + state->act_server,
 856                                   state->act_priority, state->number);
 857
 858         /*
 859          * We do an EOI to enable the interrupt (and retrigger if needed)
 860          * if the guest has the interrupt unmasked and the P bit was *not*
 861          * set in the IPI. If it was set, we know a slot may still be in
 862          * use in the target queue thus we have to wait for a guest
 863          * originated EOI
 864          */
 865         if (prio != MASKED && !state->old_p)
 866                 xive_vm_source_eoi(hw_irq, state->pt_data);
 867
 868         /* Clear old_p/old_q as they are no longer relevant */
 869         state->old_p = state->old_q = false;
 870
 871         /* Restore guest prio (unlocks EOI) */
 872         mb();
 873         state->guest_priority = prio;
 874         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 875
 876         return 0;
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xive_set_mapped);
 879
 880 int kvmppc_xive_clr_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long guest_irq,
 881                            struct irq_desc *host_desc)
 882 {
 883         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 884         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
 885         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
 886         unsigned int host_irq = irq_desc_get_irq(host_desc);
 887         u16 idx;
 888         u8 prio;
 889         int rc;
 890
 891         if (!xive)
 892                 return -ENODEV;
 893
 894         pr_devel("clr_mapped girq 0x%lx...\n", guest_irq);
 895
 896         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, guest_irq, &idx);
 897         if (!sb)
 898                 return -EINVAL;
 899         state = &sb->irq_state[idx];
 900
 901         /*
 902          * Mask and read state of IRQ. We need to know if its P bit
 903          * is set as that means it's potentially already using a
 904          * queue entry in the target
 905          */
 906         prio = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
 907         pr_devel(" old IRQ prio %02x P:%d Q:%d\n", prio,
 908                  state->old_p, state->old_q);
 909
 910         /*
 911          * If old_p is set, the interrupt is pending, we switch it to
 912          * PQ=11. This will force a resend in the host so the interrupt
 913          * isn't lost to whatver host driver may pick it up
 914          */
 915         if (state->old_p)
 916                 xive_vm_esb_load(state->pt_data, XIVE_ESB_SET_PQ_11);
 917
 918         /* Release the passed-through interrupt to the host */
 919         rc = irq_set_vcpu_affinity(host_irq, NULL);
 920         if (rc) {
 921                 pr_err("Failed to clr VCPU affinity for irq %d\n", host_irq);
 922                 return rc;
 923         }
 924
 925         /* Forget about the IRQ */
 926         state->pt_number = 0;
 927         state->pt_data = NULL;
 928
 929         /* Reconfigure the IPI */
 930         xive_native_configure_irq(state->ipi_number,
 931                                   xive->vp_base + state->act_server,
 932                                   state->act_priority, state->number);
 933
 934         /*
 935          * If old_p is set (we have a queue entry potentially
 936          * occupied) or the interrupt is masked, we set the IPI
 937          * to PQ=10 state. Otherwise we just re-enable it (PQ=00).
 938          */
 939         if (prio == MASKED || state->old_p)
 940                 xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_10);
 941         else
 942                 xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_00);
 943
 944         /* Restore guest prio (unlocks EOI) */
 945         mb();
 946         state->guest_priority = prio;
 947         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 948
 949         return 0;
 950 }
 951 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xive_clr_mapped);
 952
 953 static void kvmppc_xive_disable_vcpu_interrupts(struct kvm_vcpu *vcpu)
 954 {
 955         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 956         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
 957         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
 958         int i, j;
 959
 960         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
 961                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
 962
 963                 if (!sb)
 964                         continue;
 965                 for (j = 0; j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++) {
 966                         struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[j];
 967
 968                         if (!state->valid)
 969                                 continue;
 970                         if (state->act_priority == MASKED)
 971                                 continue;
 972                         if (state->act_server != xc->server_num)
 973                                 continue;
 974
 975                         /* Clean it up */
 976                         arch_spin_lock(&sb->lock);
 977                         state->act_priority = MASKED;
 978                         xive_vm_esb_load(&state->ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
 979                         xive_native_configure_irq(state->ipi_number, 0, MASKED, 0);
 980                         if (state->pt_number) {
 981                                 xive_vm_esb_load(state->pt_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
 982                                 xive_native_configure_irq(state->pt_number, 0, MASKED, 0);
 983                         }
 984                         arch_spin_unlock(&sb->lock);
 985                 }
 986         }
 987 }
 988
 989 void kvmppc_xive_cleanup_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu)
 990 {
 991         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
 992         struct kvmppc_xive *xive = xc->xive;
 993         int i;
 994
 995         pr_devel("cleanup_vcpu(cpu=%d)\n", xc->server_num);
 996
 997         /* Ensure no interrupt is still routed to that VP */
 998         xc->valid = false;
 999         kvmppc_xive_disable_vcpu_interrupts(vcpu);
1000
1001         /* Mask the VP IPI */
1002         xive_vm_esb_load(&xc->vp_ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
1003
1004         /* Disable the VP */
1005         xive_native_disable_vp(xc->vp_id);
1006
1007         /* Free the queues & associated interrupts */
1008         for (i = 0; i < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; i++) {
1009                 struct xive_q *q = &xc->queues[i];
1010
1011                 /* Free the escalation irq */
1012                 if (xc->esc_virq[i]) {
1013                         free_irq(xc->esc_virq[i], vcpu);
1014                         irq_dispose_mapping(xc->esc_virq[i]);
1015                         kfree(xc->esc_virq_names[i]);
1016                 }
1017                 /* Free the queue */
1018                 xive_native_disable_queue(xc->vp_id, q, i);
1019                 if (q->qpage) {
1020                         free_pages((unsigned long)q->qpage,
1021                                    xive->q_page_order);
1022                         q->qpage = NULL;
1023                 }
1024         }
1025
1026         /* Free the IPI */
1027         if (xc->vp_ipi) {
1028                 xive_cleanup_irq_data(&xc->vp_ipi_data);
1029                 xive_native_free_irq(xc->vp_ipi);
1030         }
1031         /* Free the VP */
1032         kfree(xc);
1033 }
1034
1035 int kvmppc_xive_connect_vcpu(struct kvm_device *dev,
1036                              struct kvm_vcpu *vcpu, u32 cpu)
1037 {
1038         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1039         struct kvmppc_xive_vcpu *xc;
1040         int i, r = -EBUSY;
1041
1042         pr_devel("connect_vcpu(cpu=%d)\n", cpu);
1043
1044         if (dev->ops != &kvm_xive_ops) {
1045                 pr_devel("Wrong ops !\n");
1046                 return -EPERM;
1047         }
1048         if (xive->kvm != vcpu->kvm)
1049                 return -EPERM;
1050         if (vcpu->arch.irq_type)
1051                 return -EBUSY;
1052         if (kvmppc_xive_find_server(vcpu->kvm, cpu)) {
1053                 pr_devel("Duplicate !\n");
1054                 return -EEXIST;
1055         }
1056         if (cpu >= KVM_MAX_VCPUS) {
1057                 pr_devel("Out of bounds !\n");
1058                 return -EINVAL;
1059         }
1060         xc = kzalloc(sizeof(*xc), GFP_KERNEL);
1061         if (!xc)
1062                 return -ENOMEM;
1063
1064         /* We need to synchronize with queue provisioning */
1065         mutex_lock(&vcpu->kvm->lock);
1066         vcpu->arch.xive_vcpu = xc;
1067         xc->xive = xive;
1068         xc->vcpu = vcpu;
1069         xc->server_num = cpu;
1070         xc->vp_id = xive->vp_base + cpu;
1071         xc->mfrr = 0xff;
1072         xc->valid = true;
1073
1074         r = xive_native_get_vp_info(xc->vp_id, &xc->vp_cam, &xc->vp_chip_id);
1075         if (r)
1076                 goto bail;
1077
1078         /* Configure VCPU fields for use by assembly push/pull */
1079         vcpu->arch.xive_saved_state.w01 = cpu_to_be64(0xff000000);
1080         vcpu->arch.xive_cam_word = cpu_to_be32(xc->vp_cam | TM_QW1W2_VO);
1081
1082         /* Allocate IPI */
1083         xc->vp_ipi = xive_native_alloc_irq();
1084         if (!xc->vp_ipi) {
1085                 r = -EIO;
1086                 goto bail;
1087         }
1088         pr_devel(" IPI=0x%x\n", xc->vp_ipi);
1089
1090         r = xive_native_populate_irq_data(xc->vp_ipi, &xc->vp_ipi_data);
1091         if (r)
1092                 goto bail;
1093
1094         /*
1095          * Initialize queues. Initially we set them all for no queueing
1096          * and we enable escalation for queue 0 only which we'll use for
1097          * our mfrr change notifications. If the VCPU is hot-plugged, we
1098          * do handle provisioning however.
1099          */
1100         for (i = 0; i < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; i++) {
1101                 struct xive_q *q = &xc->queues[i];
1102
1103                 /* Is queue already enabled ? Provision it */
1104                 if (xive->qmap & (1 << i)) {
1105                         r = xive_provision_queue(vcpu, i);
1106                         if (r == 0)
1107                                 xive_attach_escalation(vcpu, i);
1108                         if (r)
1109                                 goto bail;
1110                 } else {
1111                         r = xive_native_configure_queue(xc->vp_id,
1112                                                         q, i, NULL, 0, true);
1113                         if (r) {
1114                                 pr_err("Failed to configure queue %d for VCPU %d\n",
1115                                        i, cpu);
1116                                 goto bail;
1117                         }
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* If not done above, attach priority 0 escalation */
1122         r = xive_attach_escalation(vcpu, 0);
1123         if (r)
1124                 goto bail;
1125
1126         /* Enable the VP */
1127         r = xive_native_enable_vp(xc->vp_id);
1128         if (r)
1129                 goto bail;
1130
1131         /* Route the IPI */
1132         r = xive_native_configure_irq(xc->vp_ipi, xc->vp_id, 0, XICS_IPI);
1133         if (!r)
1134                 xive_vm_esb_load(&xc->vp_ipi_data, XIVE_ESB_SET_PQ_00);
1135
1136 bail:
1137         mutex_unlock(&vcpu->kvm->lock);
1138         if (r) {
1139                 kvmppc_xive_cleanup_vcpu(vcpu);
1140                 return r;
1141         }
1142
1143         vcpu->arch.irq_type = KVMPPC_IRQ_XICS;
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Scanning of queues before/after migration save
1149  */
1150 static void xive_pre_save_set_queued(struct kvmppc_xive *xive, u32 irq)
1151 {
1152         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1153         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1154         u16 idx;
1155
1156         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1157         if (!sb)
1158                 return;
1159
1160         state = &sb->irq_state[idx];
1161
1162         /* Some sanity checking */
1163         if (!state->valid) {
1164                 pr_err("invalid irq 0x%x in cpu queue!\n", irq);
1165                 return;
1166         }
1167
1168         /*
1169          * If the interrupt is in a queue it should have P set.
1170          * We warn so that gets reported. A backtrace isn't useful
1171          * so no need to use a WARN_ON.
1172          */
1173         if (!state->saved_p)
1174                 pr_err("Interrupt 0x%x is marked in a queue but P not set !\n", irq);
1175
1176         /* Set flag */
1177         state->in_queue = true;
1178 }
1179
1180 static void xive_pre_save_mask_irq(struct kvmppc_xive *xive,
1181                                    struct kvmppc_xive_src_block *sb,
1182                                    u32 irq)
1183 {
1184         struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[irq];
1185
1186         if (!state->valid)
1187                 return;
1188
1189         /* Mask and save state, this will also sync HW queues */
1190         state->saved_scan_prio = xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
1191
1192         /* Transfer P and Q */
1193         state->saved_p = state->old_p;
1194         state->saved_q = state->old_q;
1195
1196         /* Unlock */
1197         arch_spin_unlock(&sb->lock);
1198 }
1199
1200 static void xive_pre_save_unmask_irq(struct kvmppc_xive *xive,
1201                                      struct kvmppc_xive_src_block *sb,
1202                                      u32 irq)
1203 {
1204         struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[irq];
1205
1206         if (!state->valid)
1207                 return;
1208
1209         /*
1210          * Lock / exclude EOI (not technically necessary if the
1211          * guest isn't running concurrently. If this becomes a
1212          * performance issue we can probably remove the lock.
1213          */
1214         xive_lock_for_unmask(sb, state);
1215
1216         /* Restore mask/prio if it wasn't masked */
1217         if (state->saved_scan_prio != MASKED)
1218                 xive_finish_unmask(xive, sb, state, state->saved_scan_prio);
1219
1220         /* Unlock */
1221         arch_spin_unlock(&sb->lock);
1222 }
1223
1224 static void xive_pre_save_queue(struct kvmppc_xive *xive, struct xive_q *q)
1225 {
1226         u32 idx = q->idx;
1227         u32 toggle = q->toggle;
1228         u32 irq;
1229
1230         do {
1231                 irq = __xive_read_eq(q->qpage, q->msk, &idx, &toggle);
1232                 if (irq > XICS_IPI)
1233                         xive_pre_save_set_queued(xive, irq);
1234         } while(irq);
1235 }
1236
1237 static void xive_pre_save_scan(struct kvmppc_xive *xive)
1238 {
1239         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
1240         int i, j;
1241
1242         /*
1243          * See comment in xive_get_source() about how this
1244          * work. Collect a stable state for all interrupts
1245          */
1246         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1247                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
1248                 if (!sb)
1249                         continue;
1250                 for (j = 0;  j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++)
1251                         xive_pre_save_mask_irq(xive, sb, j);
1252         }
1253
1254         /* Then scan the queues and update the "in_queue" flag */
1255         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, xive->kvm) {
1256                 struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
1257                 if (!xc)
1258                         continue;
1259                 for (j = 0; j < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; j++) {
1260                         if (xc->queues[j].qpage)
1261                                 xive_pre_save_queue(xive, &xc->queues[j]);
1262                 }
1263         }
1264
1265         /* Finally restore interrupt states */
1266         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1267                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
1268                 if (!sb)
1269                         continue;
1270                 for (j = 0;  j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++)
1271                         xive_pre_save_unmask_irq(xive, sb, j);
1272         }
1273 }
1274
1275 static void xive_post_save_scan(struct kvmppc_xive *xive)
1276 {
1277         u32 i, j;
1278
1279         /* Clear all the in_queue flags */
1280         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1281                 struct kvmppc_xive_src_block *sb = xive->src_blocks[i];
1282                 if (!sb)
1283                         continue;
1284                 for (j = 0;  j < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; j++)
1285                         sb->irq_state[j].in_queue = false;
1286         }
1287
1288         /* Next get_source() will do a new scan */
1289         xive->saved_src_count = 0;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * This returns the source configuration and state to user space.
1294  */
1295 static int xive_get_source(struct kvmppc_xive *xive, long irq, u64 addr)
1296 {
1297         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1298         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1299         u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
1300         u64 val, prio;
1301         u16 idx;
1302
1303         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1304         if (!sb)
1305                 return -ENOENT;
1306
1307         state = &sb->irq_state[idx];
1308
1309         if (!state->valid)
1310                 return -ENOENT;
1311
1312         pr_devel("get_source(%ld)...\n", irq);
1313
1314         /*
1315          * So to properly save the state into something that looks like a
1316          * XICS migration stream we cannot treat interrupts individually.
1317          *
1318          * We need, instead, mask them all (& save their previous PQ state)
1319          * to get a stable state in the HW, then sync them to ensure that
1320          * any interrupt that had already fired hits its queue, and finally
1321          * scan all the queues to collect which interrupts are still present
1322          * in the queues, so we can set the "pending" flag on them and
1323          * they can be resent on restore.
1324          *
1325          * So we do it all when the "first" interrupt gets saved, all the
1326          * state is collected at that point, the rest of xive_get_source()
1327          * will merely collect and convert that state to the expected
1328          * userspace bit mask.
1329          */
1330         if (xive->saved_src_count == 0)
1331                 xive_pre_save_scan(xive);
1332         xive->saved_src_count++;
1333
1334         /* Convert saved state into something compatible with xics */
1335         val = state->act_server;
1336         prio = state->saved_scan_prio;
1337
1338         if (prio == MASKED) {
1339                 val |= KVM_XICS_MASKED;
1340                 prio = state->saved_priority;
1341         }
1342         val |= prio << KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
1343         if (state->lsi) {
1344                 val |= KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE;
1345                 if (state->saved_p)
1346                         val |= KVM_XICS_PENDING;
1347         } else {
1348                 if (state->saved_p)
1349                         val |= KVM_XICS_PRESENTED;
1350
1351                 if (state->saved_q)
1352                         val |= KVM_XICS_QUEUED;
1353
1354                 /*
1355                  * We mark it pending (which will attempt a re-delivery)
1356                  * if we are in a queue *or* we were masked and had
1357                  * Q set which is equivalent to the XICS "masked pending"
1358                  * state
1359                  */
1360                 if (state->in_queue || (prio == MASKED && state->saved_q))
1361                         val |= KVM_XICS_PENDING;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * If that was the last interrupt saved, reset the
1366          * in_queue flags
1367          */
1368         if (xive->saved_src_count == xive->src_count)
1369                 xive_post_save_scan(xive);
1370
1371         /* Copy the result to userspace */
1372         if (put_user(val, ubufp))
1373                 return -EFAULT;
1374
1375         return 0;
1376 }
1377
1378 static struct kvmppc_xive_src_block *xive_create_src_block(struct kvmppc_xive *xive,
1379                                                            int irq)
1380 {
1381         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1382         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1383         int i, bid;
1384
1385         bid = irq >> KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT;
1386
1387         mutex_lock(&kvm->lock);
1388
1389         /* block already exists - somebody else got here first */
1390         if (xive->src_blocks[bid])
1391                 goto out;
1392
1393         /* Create the ICS */
1394         sb = kzalloc(sizeof(*sb), GFP_KERNEL);
1395         if (!sb)
1396                 goto out;
1397
1398         sb->id = bid;
1399
1400         for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
1401                 sb->irq_state[i].number = (bid << KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT) | i;
1402                 sb->irq_state[i].guest_priority = MASKED;
1403                 sb->irq_state[i].saved_priority = MASKED;
1404                 sb->irq_state[i].act_priority = MASKED;
1405         }
1406         smp_wmb();
1407         xive->src_blocks[bid] = sb;
1408
1409         if (bid > xive->max_sbid)
1410                 xive->max_sbid = bid;
1411
1412 out:
1413         mutex_unlock(&kvm->lock);
1414         return xive->src_blocks[bid];
1415 }
1416
1417 static bool xive_check_delayed_irq(struct kvmppc_xive *xive, u32 irq)
1418 {
1419         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1420         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
1421         int i;
1422
1423         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
1424                 struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
1425
1426                 if (!xc)
1427                         continue;
1428
1429                 if (xc->delayed_irq == irq) {
1430                         xc->delayed_irq = 0;
1431                         xive->delayed_irqs--;
1432                         return true;
1433                 }
1434         }
1435         return false;
1436 }
1437
1438 static int xive_set_source(struct kvmppc_xive *xive, long irq, u64 addr)
1439 {
1440         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1441         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1442         u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
1443         u16 idx;
1444         u64 val;
1445         u8 act_prio, guest_prio;
1446         u32 server;
1447         int rc = 0;
1448
1449         if (irq < KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ || irq >= KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
1450                 return -ENOENT;
1451
1452         pr_devel("set_source(irq=0x%lx)\n", irq);
1453
1454         /* Find the source */
1455         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1456         if (!sb) {
1457                 pr_devel("No source, creating source block...\n");
1458                 sb = xive_create_src_block(xive, irq);
1459                 if (!sb) {
1460                         pr_devel("Failed to create block...\n");
1461                         return -ENOMEM;
1462                 }
1463         }
1464         state = &sb->irq_state[idx];
1465
1466         /* Read user passed data */
1467         if (get_user(val, ubufp)) {
1468                 pr_devel("fault getting user info !\n");
1469                 return -EFAULT;
1470         }
1471
1472         server = val & KVM_XICS_DESTINATION_MASK;
1473         guest_prio = val >> KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
1474
1475         pr_devel("  val=0x016%llx (server=0x%x, guest_prio=%d)\n",
1476                  val, server, guest_prio);
1477         /*
1478          * If the source doesn't already have an IPI, allocate
1479          * one and get the corresponding data
1480          */
1481         if (!state->ipi_number) {
1482                 state->ipi_number = xive_native_alloc_irq();
1483                 if (state->ipi_number == 0) {
1484                         pr_devel("Failed to allocate IPI !\n");
1485                         return -ENOMEM;
1486                 }
1487                 xive_native_populate_irq_data(state->ipi_number, &state->ipi_data);
1488                 pr_devel(" src_ipi=0x%x\n", state->ipi_number);
1489         }
1490
1491         /*
1492          * We use lock_and_mask() to set us in the right masked
1493          * state. We will override that state from the saved state
1494          * further down, but this will handle the cases of interrupts
1495          * that need FW masking. We set the initial guest_priority to
1496          * 0 before calling it to ensure it actually performs the masking.
1497          */
1498         state->guest_priority = 0;
1499         xive_lock_and_mask(xive, sb, state);
1500
1501         /*
1502          * Now, we select a target if we have one. If we don't we
1503          * leave the interrupt untargetted. It means that an interrupt
1504          * can become "untargetted" accross migration if it was masked
1505          * by set_xive() but there is little we can do about it.
1506          */
1507
1508         /* First convert prio and mark interrupt as untargetted */
1509         act_prio = xive_prio_from_guest(guest_prio);
1510         state->act_priority = MASKED;
1511
1512         /*
1513          * We need to drop the lock due to the mutex below. Hopefully
1514          * nothing is touching that interrupt yet since it hasn't been
1515          * advertized to a running guest yet
1516          */
1517         arch_spin_unlock(&sb->lock);
1518
1519         /* If we have a priority target the interrupt */
1520         if (act_prio != MASKED) {
1521                 /* First, check provisioning of queues */
1522                 mutex_lock(&xive->kvm->lock);
1523                 rc = xive_check_provisioning(xive->kvm, act_prio);
1524                 mutex_unlock(&xive->kvm->lock);
1525
1526                 /* Target interrupt */
1527                 if (rc == 0)
1528                         rc = xive_target_interrupt(xive->kvm, state,
1529                                                    server, act_prio);
1530                 /*
1531                  * If provisioning or targetting failed, leave it
1532                  * alone and masked. It will remain disabled until
1533                  * the guest re-targets it.
1534                  */
1535         }
1536
1537         /*
1538          * Find out if this was a delayed irq stashed in an ICP,
1539          * in which case, treat it as pending
1540          */
1541         if (xive->delayed_irqs && xive_check_delayed_irq(xive, irq)) {
1542                 val |= KVM_XICS_PENDING;
1543                 pr_devel("  Found delayed ! forcing PENDING !\n");
1544         }
1545
1546         /* Cleanup the SW state */
1547         state->old_p = false;
1548         state->old_q = false;
1549         state->lsi = false;
1550         state->asserted = false;
1551
1552         /* Restore LSI state */
1553         if (val & KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE) {
1554                 state->lsi = true;
1555                 if (val & KVM_XICS_PENDING)
1556                         state->asserted = true;
1557                 pr_devel("  LSI ! Asserted=%d\n", state->asserted);
1558         }
1559
1560         /*
1561          * Restore P and Q. If the interrupt was pending, we
1562          * force Q and !P, which will trigger a resend.
1563          *
1564          * That means that a guest that had both an interrupt
1565          * pending (queued) and Q set will restore with only
1566          * one instance of that interrupt instead of 2, but that
1567          * is perfectly fine as coalescing interrupts that haven't
1568          * been presented yet is always allowed.
1569          */
1570         if (val & KVM_XICS_PRESENTED && !(val & KVM_XICS_PENDING))
1571                 state->old_p = true;
1572         if (val & KVM_XICS_QUEUED || val & KVM_XICS_PENDING)
1573                 state->old_q = true;
1574
1575         pr_devel("  P=%d, Q=%d\n", state->old_p, state->old_q);
1576
1577         /*
1578          * If the interrupt was unmasked, update guest priority and
1579          * perform the appropriate state transition and do a
1580          * re-trigger if necessary.
1581          */
1582         if (val & KVM_XICS_MASKED) {
1583                 pr_devel("  masked, saving prio\n");
1584                 state->guest_priority = MASKED;
1585                 state->saved_priority = guest_prio;
1586         } else {
1587                 pr_devel("  unmasked, restoring to prio %d\n", guest_prio);
1588                 xive_finish_unmask(xive, sb, state, guest_prio);
1589                 state->saved_priority = guest_prio;
1590         }
1591
1592         /* Increment the number of valid sources and mark this one valid */
1593         if (!state->valid)
1594                 xive->src_count++;
1595         state->valid = true;
1596
1597         return 0;
1598 }
1599
1600 int kvmppc_xive_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1601                         bool line_status)
1602 {
1603         struct kvmppc_xive *xive = kvm->arch.xive;
1604         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
1605         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
1606         u16 idx;
1607
1608         if (!xive)
1609                 return -ENODEV;
1610
1611         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &idx);
1612         if (!sb)
1613                 return -EINVAL;
1614
1615         /* Perform locklessly .... (we need to do some RCUisms here...) */
1616         state = &sb->irq_state[idx];
1617         if (!state->valid)
1618                 return -EINVAL;
1619
1620         /* We don't allow a trigger on a passed-through interrupt */
1621         if (state->pt_number)
1622                 return -EINVAL;
1623
1624         if ((level == 1 && state->lsi) || level == KVM_INTERRUPT_SET_LEVEL)
1625                 state->asserted = 1;
1626         else if (level == 0 || level == KVM_INTERRUPT_UNSET) {
1627                 state->asserted = 0;
1628                 return 0;
1629         }
1630
1631         /* Trigger the IPI */
1632         xive_irq_trigger(&state->ipi_data);
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 static int xive_set_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1638 {
1639         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1640
1641         /* We honor the existing XICS ioctl */
1642         switch (attr->group) {
1643         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1644                 return xive_set_source(xive, attr->attr, attr->addr);
1645         }
1646         return -ENXIO;
1647 }
1648
1649 static int xive_get_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1650 {
1651         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1652
1653         /* We honor the existing XICS ioctl */
1654         switch (attr->group) {
1655         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1656                 return xive_get_source(xive, attr->attr, attr->addr);
1657         }
1658         return -ENXIO;
1659 }
1660
1661 static int xive_has_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
1662 {
1663         /* We honor the same limits as XICS, at least for now */
1664         switch (attr->group) {
1665         case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
1666                 if (attr->attr >= KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ &&
1667                     attr->attr < KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
1668                         return 0;
1669                 break;
1670         }
1671         return -ENXIO;
1672 }
1673
1674 static void kvmppc_xive_cleanup_irq(u32 hw_num, struct xive_irq_data *xd)
1675 {
1676         xive_vm_esb_load(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_01);
1677         xive_native_configure_irq(hw_num, 0, MASKED, 0);
1678         xive_cleanup_irq_data(xd);
1679 }
1680
1681 static void kvmppc_xive_free_sources(struct kvmppc_xive_src_block *sb)
1682 {
1683         int i;
1684
1685         for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
1686                 struct kvmppc_xive_irq_state *state = &sb->irq_state[i];
1687
1688                 if (!state->valid)
1689                         continue;
1690
1691                 kvmppc_xive_cleanup_irq(state->ipi_number, &state->ipi_data);
1692                 xive_native_free_irq(state->ipi_number);
1693
1694                 /* Pass-through, cleanup too */
1695                 if (state->pt_number)
1696                         kvmppc_xive_cleanup_irq(state->pt_number, state->pt_data);
1697
1698                 state->valid = false;
1699         }
1700 }
1701
1702 static void kvmppc_xive_free(struct kvm_device *dev)
1703 {
1704         struct kvmppc_xive *xive = dev->private;
1705         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1706         int i;
1707
1708         debugfs_remove(xive->dentry);
1709
1710         if (kvm)
1711                 kvm->arch.xive = NULL;
1712
1713         /* Mask and free interrupts */
1714         for (i = 0; i <= xive->max_sbid; i++) {
1715                 if (xive->src_blocks[i])
1716                         kvmppc_xive_free_sources(xive->src_blocks[i]);
1717                 kfree(xive->src_blocks[i]);
1718                 xive->src_blocks[i] = NULL;
1719         }
1720
1721         if (xive->vp_base != XIVE_INVALID_VP)
1722                 xive_native_free_vp_block(xive->vp_base);
1723
1724
1725         kfree(xive);
1726         kfree(dev);
1727 }
1728
1729 static int kvmppc_xive_create(struct kvm_device *dev, u32 type)
1730 {
1731         struct kvmppc_xive *xive;
1732         struct kvm *kvm = dev->kvm;
1733         int ret = 0;
1734
1735         pr_devel("Creating xive for partition\n");
1736
1737         xive = kzalloc(sizeof(*xive), GFP_KERNEL);
1738         if (!xive)
1739                 return -ENOMEM;
1740
1741         dev->private = xive;
1742         xive->dev = dev;
1743         xive->kvm = kvm;
1744
1745         /* Already there ? */
1746         if (kvm->arch.xive)
1747                 ret = -EEXIST;
1748         else
1749                 kvm->arch.xive = xive;
1750
1751         /* We use the default queue size set by the host */
1752         xive->q_order = xive_native_default_eq_shift();
1753         if (xive->q_order < PAGE_SHIFT)
1754                 xive->q_page_order = 0;
1755         else
1756                 xive->q_page_order = xive->q_order - PAGE_SHIFT;
1757
1758         /* Allocate a bunch of VPs */
1759         xive->vp_base = xive_native_alloc_vp_block(KVM_MAX_VCPUS);
1760         pr_devel("VP_Base=%x\n", xive->vp_base);
1761
1762         if (xive->vp_base == XIVE_INVALID_VP)
1763                 ret = -ENOMEM;
1764
1765         if (ret) {
1766                 kfree(xive);
1767                 return ret;
1768         }
1769
1770         return 0;
1771 }
1772
1773
1774 static int xive_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1775 {
1776         struct kvmppc_xive *xive = m->private;
1777         struct kvm *kvm = xive->kvm;
1778         struct kvm_vcpu *vcpu;
1779         u64 t_rm_h_xirr = 0;
1780         u64 t_rm_h_ipoll = 0;
1781         u64 t_rm_h_cppr = 0;
1782         u64 t_rm_h_eoi = 0;
1783         u64 t_rm_h_ipi = 0;
1784         u64 t_vm_h_xirr = 0;
1785         u64 t_vm_h_ipoll = 0;
1786         u64 t_vm_h_cppr = 0;
1787         u64 t_vm_h_eoi = 0;
1788         u64 t_vm_h_ipi = 0;
1789         unsigned int i;
1790
1791         if (!kvm)
1792                 return 0;
1793
1794         seq_printf(m, "=========\nVCPU state\n=========\n");
1795
1796         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
1797                 struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
1798
1799                 if (!xc)
1800                         continue;
1801
1802                 seq_printf(m, "cpu server %#x CPPR:%#x HWCPPR:%#x"
1803                            " MFRR:%#x PEND:%#x h_xirr: R=%lld V=%lld\n",
1804                            xc->server_num, xc->cppr, xc->hw_cppr,
1805                            xc->mfrr, xc->pending,
1806                            xc->stat_rm_h_xirr, xc->stat_vm_h_xirr);
1807
1808                 t_rm_h_xirr += xc->stat_rm_h_xirr;
1809                 t_rm_h_ipoll += xc->stat_rm_h_ipoll;
1810                 t_rm_h_cppr += xc->stat_rm_h_cppr;
1811                 t_rm_h_eoi += xc->stat_rm_h_eoi;
1812                 t_rm_h_ipi += xc->stat_rm_h_ipi;
1813                 t_vm_h_xirr += xc->stat_vm_h_xirr;
1814                 t_vm_h_ipoll += xc->stat_vm_h_ipoll;
1815                 t_vm_h_cppr += xc->stat_vm_h_cppr;
1816                 t_vm_h_eoi += xc->stat_vm_h_eoi;
1817                 t_vm_h_ipi += xc->stat_vm_h_ipi;
1818         }
1819
1820         seq_printf(m, "Hcalls totals\n");
1821         seq_printf(m, " H_XIRR  R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_xirr, t_vm_h_xirr);
1822         seq_printf(m, " H_IPOLL R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_ipoll, t_vm_h_ipoll);
1823         seq_printf(m, " H_CPPR  R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_cppr, t_vm_h_cppr);
1824         seq_printf(m, " H_EOI   R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_eoi, t_vm_h_eoi);
1825         seq_printf(m, " H_IPI   R=%10lld V=%10lld\n", t_rm_h_ipi, t_vm_h_ipi);
1826
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 static int xive_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1831 {
1832         return single_open(file, xive_debug_show, inode->i_private);
1833 }
1834
1835 static const struct file_operations xive_debug_fops = {
1836         .open = xive_debug_open,
1837         .read = seq_read,
1838         .llseek = seq_lseek,
1839         .release = single_release,
1840 };
1841
1842 static void xive_debugfs_init(struct kvmppc_xive *xive)
1843 {
1844         char *name;
1845
1846         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "kvm-xive-%p", xive);
1847         if (!name) {
1848                 pr_err("%s: no memory for name\n", __func__);
1849                 return;
1850         }
1851
1852         xive->dentry = debugfs_create_file(name, S_IRUGO, powerpc_debugfs_root,
1853                                            xive, &xive_debug_fops);
1854
1855         pr_debug("%s: created %s\n", __func__, name);
1856         kfree(name);
1857 }
1858
1859 static void kvmppc_xive_init(struct kvm_device *dev)
1860 {
1861         struct kvmppc_xive *xive = (struct kvmppc_xive *)dev->private;
1862
1863         /* Register some debug interfaces */
1864         xive_debugfs_init(xive);
1865 }
1866
1867 struct kvm_device_ops kvm_xive_ops = {
1868         .name = "kvm-xive",
1869         .create = kvmppc_xive_create,
1870         .init = kvmppc_xive_init,
1871         .destroy = kvmppc_xive_free,
1872         .set_attr = xive_set_attr,
1873         .get_attr = xive_get_attr,
1874         .has_attr = xive_has_attr,
1875 };
1876
1877 void kvmppc_xive_init_module(void)
1878 {
1879         __xive_vm_h_xirr = xive_vm_h_xirr;
1880         __xive_vm_h_ipoll = xive_vm_h_ipoll;
1881         __xive_vm_h_ipi = xive_vm_h_ipi;
1882         __xive_vm_h_cppr = xive_vm_h_cppr;
1883         __xive_vm_h_eoi = xive_vm_h_eoi;
1884 }
1885
1886 void kvmppc_xive_exit_module(void)
1887 {
1888         __xive_vm_h_xirr = NULL;
1889         __xive_vm_h_ipoll = NULL;
1890         __xive_vm_h_ipi = NULL;
1891         __xive_vm_h_cppr = NULL;
1892         __xive_vm_h_eoi = NULL;
1893 }