CONFIG_FILE_LOCKING should not depend on CONFIG_BLOCK
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / kvm / e500_tlb.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
3  *
4  * Author: Yu Liu, yu.liu@freescale.com
5  *
6  * Description:
7  * This file is based on arch/powerpc/kvm/44x_tlb.c,
8  * by Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
12  * published by the Free Software Foundation.
13  */
14
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/kvm.h>
18 #include <linux/kvm_host.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <asm/kvm_ppc.h>
21 #include <asm/kvm_e500.h>
22
23 #include "../mm/mmu_decl.h"
24 #include "e500_tlb.h"
25
26 #define to_htlb1_esel(esel) (tlb1_entry_num - (esel) - 1)
27
28 static unsigned int tlb1_entry_num;
29
30 void kvmppc_dump_tlbs(struct kvm_vcpu *vcpu)
31 {
32         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
33         struct tlbe *tlbe;
34         int i, tlbsel;
35
36         printk("| %8s | %8s | %8s | %8s | %8s |\n",
37                         "nr", "mas1", "mas2", "mas3", "mas7");
38
39         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
40                 printk("Guest TLB%d:\n", tlbsel);
41                 for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; i++) {
42                         tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][i];
43                         if (tlbe->mas1 & MAS1_VALID)
44                                 printk(" G[%d][%3d] |  %08X | %08X | %08X | %08X |\n",
45                                         tlbsel, i, tlbe->mas1, tlbe->mas2,
46                                         tlbe->mas3, tlbe->mas7);
47                 }
48         }
49
50         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
51                 printk("Shadow TLB%d:\n", tlbsel);
52                 for (i = 0; i < vcpu_e500->shadow_tlb_size[tlbsel]; i++) {
53                         tlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][i];
54                         if (tlbe->mas1 & MAS1_VALID)
55                                 printk(" S[%d][%3d] |  %08X | %08X | %08X | %08X |\n",
56                                         tlbsel, i, tlbe->mas1, tlbe->mas2,
57                                         tlbe->mas3, tlbe->mas7);
58                 }
59         }
60 }
61
62 static inline unsigned int tlb0_get_next_victim(
63                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
64 {
65         unsigned int victim;
66
67         victim = vcpu_e500->guest_tlb_nv[0]++;
68         if (unlikely(vcpu_e500->guest_tlb_nv[0] >= KVM_E500_TLB0_WAY_NUM))
69                 vcpu_e500->guest_tlb_nv[0] = 0;
70
71         return victim;
72 }
73
74 static inline unsigned int tlb1_max_shadow_size(void)
75 {
76         return tlb1_entry_num - tlbcam_index;
77 }
78
79 static inline int tlbe_is_writable(struct tlbe *tlbe)
80 {
81         return tlbe->mas3 & (MAS3_SW|MAS3_UW);
82 }
83
84 static inline u32 e500_shadow_mas3_attrib(u32 mas3, int usermode)
85 {
86         /* Mask off reserved bits. */
87         mas3 &= MAS3_ATTRIB_MASK;
88
89         if (!usermode) {
90                 /* Guest is in supervisor mode,
91                  * so we need to translate guest
92                  * supervisor permissions into user permissions. */
93                 mas3 &= ~E500_TLB_USER_PERM_MASK;
94                 mas3 |= (mas3 & E500_TLB_SUPER_PERM_MASK) << 1;
95         }
96
97         return mas3 | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
98 }
99
100 static inline u32 e500_shadow_mas2_attrib(u32 mas2, int usermode)
101 {
102 #ifdef CONFIG_SMP
103         return (mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK) | MAS2_M;
104 #else
105         return mas2 & MAS2_ATTRIB_MASK;
106 #endif
107 }
108
109 /*
110  * writing shadow tlb entry to host TLB
111  */
112 static inline void __write_host_tlbe(struct tlbe *stlbe)
113 {
114         mtspr(SPRN_MAS1, stlbe->mas1);
115         mtspr(SPRN_MAS2, stlbe->mas2);
116         mtspr(SPRN_MAS3, stlbe->mas3);
117         mtspr(SPRN_MAS7, stlbe->mas7);
118         __asm__ __volatile__ ("tlbwe\n" : : );
119 }
120
121 static inline void write_host_tlbe(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
122                 int tlbsel, int esel)
123 {
124         struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
125
126         local_irq_disable();
127         if (tlbsel == 0) {
128                 __write_host_tlbe(stlbe);
129         } else {
130                 unsigned register mas0;
131
132                 mas0 = mfspr(SPRN_MAS0);
133
134                 mtspr(SPRN_MAS0, MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(esel)));
135                 __write_host_tlbe(stlbe);
136
137                 mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
138         }
139         local_irq_enable();
140 }
141
142 void kvmppc_e500_tlb_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)
143 {
144         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
145         int i;
146         unsigned register mas0;
147
148         /* Load all valid TLB1 entries to reduce guest tlb miss fault */
149         local_irq_disable();
150         mas0 = mfspr(SPRN_MAS0);
151         for (i = 0; i < tlb1_max_shadow_size(); i++) {
152                 struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[1][i];
153
154                 if (get_tlb_v(stlbe)) {
155                         mtspr(SPRN_MAS0, MAS0_TLBSEL(1)
156                                         | MAS0_ESEL(to_htlb1_esel(i)));
157                         __write_host_tlbe(stlbe);
158                 }
159         }
160         mtspr(SPRN_MAS0, mas0);
161         local_irq_enable();
162 }
163
164 void kvmppc_e500_tlb_put(struct kvm_vcpu *vcpu)
165 {
166         _tlbil_all();
167 }
168
169 /* Search the guest TLB for a matching entry. */
170 static int kvmppc_e500_tlb_index(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
171                 gva_t eaddr, int tlbsel, unsigned int pid, int as)
172 {
173         int i;
174
175         /* XXX Replace loop with fancy data structures. */
176         for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; i++) {
177                 struct tlbe *tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][i];
178                 unsigned int tid;
179
180                 if (eaddr < get_tlb_eaddr(tlbe))
181                         continue;
182
183                 if (eaddr > get_tlb_end(tlbe))
184                         continue;
185
186                 tid = get_tlb_tid(tlbe);
187                 if (tid && (tid != pid))
188                         continue;
189
190                 if (!get_tlb_v(tlbe))
191                         continue;
192
193                 if (get_tlb_ts(tlbe) != as && as != -1)
194                         continue;
195
196                 return i;
197         }
198
199         return -1;
200 }
201
202 static void kvmppc_e500_shadow_release(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
203                 int tlbsel, int esel)
204 {
205         struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
206         struct page *page = vcpu_e500->shadow_pages[tlbsel][esel];
207
208         if (page) {
209                 vcpu_e500->shadow_pages[tlbsel][esel] = NULL;
210
211                 if (get_tlb_v(stlbe)) {
212                         if (tlbe_is_writable(stlbe))
213                                 kvm_release_page_dirty(page);
214                         else
215                                 kvm_release_page_clean(page);
216                 }
217         }
218 }
219
220 static void kvmppc_e500_stlbe_invalidate(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
221                 int tlbsel, int esel)
222 {
223         struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
224
225         kvmppc_e500_shadow_release(vcpu_e500, tlbsel, esel);
226         stlbe->mas1 = 0;
227         KVMTRACE_5D(STLB_INVAL, &vcpu_e500->vcpu, index_of(tlbsel, esel),
228                         stlbe->mas1, stlbe->mas2, stlbe->mas3, stlbe->mas7,
229                         handler);
230 }
231
232 static void kvmppc_e500_tlb1_invalidate(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
233                 gva_t eaddr, gva_t eend, u32 tid)
234 {
235         unsigned int pid = tid & 0xff;
236         unsigned int i;
237
238         /* XXX Replace loop with fancy data structures. */
239         for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[1]; i++) {
240                 struct tlbe *stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[1][i];
241                 unsigned int tid;
242
243                 if (!get_tlb_v(stlbe))
244                         continue;
245
246                 if (eend < get_tlb_eaddr(stlbe))
247                         continue;
248
249                 if (eaddr > get_tlb_end(stlbe))
250                         continue;
251
252                 tid = get_tlb_tid(stlbe);
253                 if (tid && (tid != pid))
254                         continue;
255
256                 kvmppc_e500_stlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, i);
257                 write_host_tlbe(vcpu_e500, 1, i);
258         }
259 }
260
261 static inline void kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu,
262                 unsigned int eaddr, int as)
263 {
264         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
265         unsigned int victim, pidsel, tsized;
266         int tlbsel;
267
268         /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
269         tlbsel = (vcpu_e500->mas4 >> 28) & 0x1;
270         victim = (tlbsel == 0) ? tlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
271         pidsel = (vcpu_e500->mas4 >> 16) & 0xf;
272         tsized = (vcpu_e500->mas4 >> 8) & 0xf;
273
274         vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
275                 | MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
276         vcpu_e500->mas1 = MAS1_VALID | (as ? MAS1_TS : 0)
277                 | MAS1_TID(vcpu_e500->pid[pidsel])
278                 | MAS1_TSIZE(tsized);
279         vcpu_e500->mas2 = (eaddr & MAS2_EPN)
280                 | (vcpu_e500->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK);
281         vcpu_e500->mas3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
282         vcpu_e500->mas6 = (vcpu_e500->mas6 & MAS6_SPID1)
283                 | (get_cur_pid(vcpu) << 16)
284                 | (as ? MAS6_SAS : 0);
285         vcpu_e500->mas7 = 0;
286 }
287
288 static inline void kvmppc_e500_shadow_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
289         u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct tlbe *gtlbe, int tlbsel, int esel)
290 {
291         struct page *new_page;
292         struct tlbe *stlbe;
293         hpa_t hpaddr;
294
295         stlbe = &vcpu_e500->shadow_tlb[tlbsel][esel];
296
297         /* Get reference to new page. */
298         new_page = gfn_to_page(vcpu_e500->vcpu.kvm, gfn);
299         if (is_error_page(new_page)) {
300                 printk(KERN_ERR "Couldn't get guest page for gfn %lx!\n", gfn);
301                 kvm_release_page_clean(new_page);
302                 return;
303         }
304         hpaddr = page_to_phys(new_page);
305
306         /* Drop reference to old page. */
307         kvmppc_e500_shadow_release(vcpu_e500, tlbsel, esel);
308
309         vcpu_e500->shadow_pages[tlbsel][esel] = new_page;
310
311         /* Force TS=1 IPROT=0 TSIZE=4KB for all guest mappings. */
312         stlbe->mas1 = MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K)
313                 | MAS1_TID(get_tlb_tid(gtlbe)) | MAS1_TS | MAS1_VALID;
314         stlbe->mas2 = (gvaddr & MAS2_EPN)
315                 | e500_shadow_mas2_attrib(gtlbe->mas2,
316                                 vcpu_e500->vcpu.arch.msr & MSR_PR);
317         stlbe->mas3 = (hpaddr & MAS3_RPN)
318                 | e500_shadow_mas3_attrib(gtlbe->mas3,
319                                 vcpu_e500->vcpu.arch.msr & MSR_PR);
320         stlbe->mas7 = (hpaddr >> 32) & MAS7_RPN;
321
322         KVMTRACE_5D(STLB_WRITE, &vcpu_e500->vcpu, index_of(tlbsel, esel),
323                         stlbe->mas1, stlbe->mas2, stlbe->mas3, stlbe->mas7,
324                         handler);
325 }
326
327 /* XXX only map the one-one case, for now use TLB0 */
328 static int kvmppc_e500_stlbe_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
329                 int tlbsel, int esel)
330 {
331         struct tlbe *gtlbe;
332
333         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
334
335         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
336                         get_tlb_raddr(gtlbe) >> PAGE_SHIFT,
337                         gtlbe, tlbsel, esel);
338
339         return esel;
340 }
341
342 /* Caller must ensure that the specified guest TLB entry is safe to insert into
343  * the shadow TLB. */
344 /* XXX for both one-one and one-to-many , for now use TLB1 */
345 static int kvmppc_e500_tlb1_map(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
346                 u64 gvaddr, gfn_t gfn, struct tlbe *gtlbe)
347 {
348         unsigned int victim;
349
350         victim = vcpu_e500->guest_tlb_nv[1]++;
351
352         if (unlikely(vcpu_e500->guest_tlb_nv[1] >= tlb1_max_shadow_size()))
353                 vcpu_e500->guest_tlb_nv[1] = 0;
354
355         kvmppc_e500_shadow_map(vcpu_e500, gvaddr, gfn, gtlbe, 1, victim);
356
357         return victim;
358 }
359
360 /* Invalidate all guest kernel mappings when enter usermode,
361  * so that when they fault back in they will get the
362  * proper permission bits. */
363 void kvmppc_mmu_priv_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, int usermode)
364 {
365         if (usermode) {
366                 struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
367                 int i;
368
369                 /* XXX Replace loop with fancy data structures. */
370                 for (i = 0; i < tlb1_max_shadow_size(); i++)
371                         kvmppc_e500_stlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, i);
372
373                 _tlbil_all();
374         }
375 }
376
377 static int kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500,
378                 int tlbsel, int esel)
379 {
380         struct tlbe *gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
381
382         if (unlikely(get_tlb_iprot(gtlbe)))
383                 return -1;
384
385         if (tlbsel == 1) {
386                 kvmppc_e500_tlb1_invalidate(vcpu_e500, get_tlb_eaddr(gtlbe),
387                                 get_tlb_end(gtlbe),
388                                 get_tlb_tid(gtlbe));
389         } else {
390                 kvmppc_e500_stlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
391         }
392
393         gtlbe->mas1 = 0;
394
395         return 0;
396 }
397
398 int kvmppc_e500_emul_mt_mmucsr0(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500, ulong value)
399 {
400         int esel;
401
402         if (value & MMUCSR0_TLB0FI)
403                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->guest_tlb_size[0]; esel++)
404                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 0, esel);
405         if (value & MMUCSR0_TLB1FI)
406                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->guest_tlb_size[1]; esel++)
407                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, 1, esel);
408
409         _tlbil_all();
410
411         return EMULATE_DONE;
412 }
413
414 int kvmppc_e500_emul_tlbivax(struct kvm_vcpu *vcpu, int ra, int rb)
415 {
416         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
417         unsigned int ia;
418         int esel, tlbsel;
419         gva_t ea;
420
421         ea = ((ra) ? vcpu->arch.gpr[ra] : 0) + vcpu->arch.gpr[rb];
422
423         ia = (ea >> 2) & 0x1;
424
425         /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
426         tlbsel = (ea >> 3) & 0x1;
427
428         if (ia) {
429                 /* invalidate all entries */
430                 for (esel = 0; esel < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; esel++)
431                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
432         } else {
433                 ea &= 0xfffff000;
434                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel,
435                                 get_cur_pid(vcpu), -1);
436                 if (esel >= 0)
437                         kvmppc_e500_gtlbe_invalidate(vcpu_e500, tlbsel, esel);
438         }
439
440         _tlbil_all();
441
442         return EMULATE_DONE;
443 }
444
445 int kvmppc_e500_emul_tlbre(struct kvm_vcpu *vcpu)
446 {
447         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
448         int tlbsel, esel;
449         struct tlbe *gtlbe;
450
451         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu_e500);
452         esel = get_tlb_esel(vcpu_e500, tlbsel);
453
454         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
455         vcpu_e500->mas0 &= ~MAS0_NV(~0);
456         vcpu_e500->mas0 |= MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
457         vcpu_e500->mas1 = gtlbe->mas1;
458         vcpu_e500->mas2 = gtlbe->mas2;
459         vcpu_e500->mas3 = gtlbe->mas3;
460         vcpu_e500->mas7 = gtlbe->mas7;
461
462         return EMULATE_DONE;
463 }
464
465 int kvmppc_e500_emul_tlbsx(struct kvm_vcpu *vcpu, int rb)
466 {
467         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
468         int as = !!get_cur_sas(vcpu_e500);
469         unsigned int pid = get_cur_spid(vcpu_e500);
470         int esel, tlbsel;
471         struct tlbe *gtlbe = NULL;
472         gva_t ea;
473
474         ea = vcpu->arch.gpr[rb];
475
476         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
477                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, ea, tlbsel, pid, as);
478                 if (esel >= 0) {
479                         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
480                         break;
481                 }
482         }
483
484         if (gtlbe) {
485                 vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(esel)
486                         | MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
487                 vcpu_e500->mas1 = gtlbe->mas1;
488                 vcpu_e500->mas2 = gtlbe->mas2;
489                 vcpu_e500->mas3 = gtlbe->mas3;
490                 vcpu_e500->mas7 = gtlbe->mas7;
491         } else {
492                 int victim;
493
494                 /* since we only have two TLBs, only lower bit is used. */
495                 tlbsel = vcpu_e500->mas4 >> 28 & 0x1;
496                 victim = (tlbsel == 0) ? tlb0_get_next_victim(vcpu_e500) : 0;
497
498                 vcpu_e500->mas0 = MAS0_TLBSEL(tlbsel) | MAS0_ESEL(victim)
499                         | MAS0_NV(vcpu_e500->guest_tlb_nv[tlbsel]);
500                 vcpu_e500->mas1 = (vcpu_e500->mas6 & MAS6_SPID0)
501                         | (vcpu_e500->mas6 & (MAS6_SAS ? MAS1_TS : 0))
502                         | (vcpu_e500->mas4 & MAS4_TSIZED(~0));
503                 vcpu_e500->mas2 &= MAS2_EPN;
504                 vcpu_e500->mas2 |= vcpu_e500->mas4 & MAS2_ATTRIB_MASK;
505                 vcpu_e500->mas3 &= MAS3_U0 | MAS3_U1 | MAS3_U2 | MAS3_U3;
506                 vcpu_e500->mas7 = 0;
507         }
508
509         return EMULATE_DONE;
510 }
511
512 int kvmppc_e500_emul_tlbwe(struct kvm_vcpu *vcpu)
513 {
514         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
515         u64 eaddr;
516         u64 raddr;
517         u32 tid;
518         struct tlbe *gtlbe;
519         int tlbsel, esel, stlbsel, sesel;
520
521         tlbsel = get_tlb_tlbsel(vcpu_e500);
522         esel = get_tlb_esel(vcpu_e500, tlbsel);
523
524         gtlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
525
526         if (get_tlb_v(gtlbe) && tlbsel == 1) {
527                 eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
528                 tid = get_tlb_tid(gtlbe);
529                 kvmppc_e500_tlb1_invalidate(vcpu_e500, eaddr,
530                                 get_tlb_end(gtlbe), tid);
531         }
532
533         gtlbe->mas1 = vcpu_e500->mas1;
534         gtlbe->mas2 = vcpu_e500->mas2;
535         gtlbe->mas3 = vcpu_e500->mas3;
536         gtlbe->mas7 = vcpu_e500->mas7;
537
538         KVMTRACE_5D(GTLB_WRITE, vcpu, vcpu_e500->mas0,
539                         gtlbe->mas1, gtlbe->mas2, gtlbe->mas3, gtlbe->mas7,
540                         handler);
541
542         /* Invalidate shadow mappings for the about-to-be-clobbered TLBE. */
543         if (tlbe_is_host_safe(vcpu, gtlbe)) {
544                 switch (tlbsel) {
545                 case 0:
546                         /* TLB0 */
547                         gtlbe->mas1 &= ~MAS1_TSIZE(~0);
548                         gtlbe->mas1 |= MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K);
549
550                         stlbsel = 0;
551                         sesel = kvmppc_e500_stlbe_map(vcpu_e500, 0, esel);
552
553                         break;
554
555                 case 1:
556                         /* TLB1 */
557                         eaddr = get_tlb_eaddr(gtlbe);
558                         raddr = get_tlb_raddr(gtlbe);
559
560                         /* Create a 4KB mapping on the host.
561                          * If the guest wanted a large page,
562                          * only the first 4KB is mapped here and the rest
563                          * are mapped on the fly. */
564                         stlbsel = 1;
565                         sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr,
566                                         raddr >> PAGE_SHIFT, gtlbe);
567                         break;
568
569                 default:
570                         BUG();
571                 }
572                 write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel);
573         }
574
575         return EMULATE_DONE;
576 }
577
578 int kvmppc_mmu_itlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
579 {
580         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_IS);
581
582         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
583 }
584
585 int kvmppc_mmu_dtlb_index(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t eaddr)
586 {
587         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_DS);
588
589         return kvmppc_e500_tlb_search(vcpu, eaddr, get_cur_pid(vcpu), as);
590 }
591
592 void kvmppc_mmu_itlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
593 {
594         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_IS);
595
596         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.pc, as);
597 }
598
599 void kvmppc_mmu_dtlb_miss(struct kvm_vcpu *vcpu)
600 {
601         unsigned int as = !!(vcpu->arch.msr & MSR_DS);
602
603         kvmppc_e500_deliver_tlb_miss(vcpu, vcpu->arch.fault_dear, as);
604 }
605
606 gpa_t kvmppc_mmu_xlate(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int index,
607                         gva_t eaddr)
608 {
609         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
610         struct tlbe *gtlbe =
611                 &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel_of(index)][esel_of(index)];
612         u64 pgmask = get_tlb_bytes(gtlbe) - 1;
613
614         return get_tlb_raddr(gtlbe) | (eaddr & pgmask);
615 }
616
617 void kvmppc_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu)
618 {
619         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
620         int tlbsel, i;
621
622         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++)
623                 for (i = 0; i < vcpu_e500->guest_tlb_size[tlbsel]; i++)
624                         kvmppc_e500_shadow_release(vcpu_e500, tlbsel, i);
625
626         /* discard all guest mapping */
627         _tlbil_all();
628 }
629
630 void kvmppc_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 eaddr, gpa_t gpaddr,
631                         unsigned int index)
632 {
633         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
634         int tlbsel = tlbsel_of(index);
635         int esel = esel_of(index);
636         int stlbsel, sesel;
637
638         switch (tlbsel) {
639         case 0:
640                 stlbsel = 0;
641                 sesel = esel;
642                 break;
643
644         case 1: {
645                 gfn_t gfn = gpaddr >> PAGE_SHIFT;
646                 struct tlbe *gtlbe
647                         = &vcpu_e500->guest_tlb[tlbsel][esel];
648
649                 stlbsel = 1;
650                 sesel = kvmppc_e500_tlb1_map(vcpu_e500, eaddr, gfn, gtlbe);
651                 break;
652         }
653
654         default:
655                 BUG();
656                 break;
657         }
658         write_host_tlbe(vcpu_e500, stlbsel, sesel);
659 }
660
661 int kvmppc_e500_tlb_search(struct kvm_vcpu *vcpu,
662                                 gva_t eaddr, unsigned int pid, int as)
663 {
664         struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500 = to_e500(vcpu);
665         int esel, tlbsel;
666
667         for (tlbsel = 0; tlbsel < 2; tlbsel++) {
668                 esel = kvmppc_e500_tlb_index(vcpu_e500, eaddr, tlbsel, pid, as);
669                 if (esel >= 0)
670                         return index_of(tlbsel, esel);
671         }
672
673         return -1;
674 }
675
676 void kvmppc_e500_tlb_setup(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
677 {
678         struct tlbe *tlbe;
679
680         /* Insert large initial mapping for guest. */
681         tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[1][0];
682         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_256M);
683         tlbe->mas2 = 0;
684         tlbe->mas3 = E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
685         tlbe->mas7 = 0;
686
687         /* 4K map for serial output. Used by kernel wrapper. */
688         tlbe = &vcpu_e500->guest_tlb[1][1];
689         tlbe->mas1 = MAS1_VALID | MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K);
690         tlbe->mas2 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | MAS2_I | MAS2_G;
691         tlbe->mas3 = (0xe0004500 & 0xFFFFF000) | E500_TLB_SUPER_PERM_MASK;
692         tlbe->mas7 = 0;
693 }
694
695 int kvmppc_e500_tlb_init(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
696 {
697         tlb1_entry_num = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xFFF;
698
699         vcpu_e500->guest_tlb_size[0] = KVM_E500_TLB0_SIZE;
700         vcpu_e500->guest_tlb[0] =
701                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * KVM_E500_TLB0_SIZE, GFP_KERNEL);
702         if (vcpu_e500->guest_tlb[0] == NULL)
703                 goto err_out;
704
705         vcpu_e500->shadow_tlb_size[0] = KVM_E500_TLB0_SIZE;
706         vcpu_e500->shadow_tlb[0] =
707                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * KVM_E500_TLB0_SIZE, GFP_KERNEL);
708         if (vcpu_e500->shadow_tlb[0] == NULL)
709                 goto err_out_guest0;
710
711         vcpu_e500->guest_tlb_size[1] = KVM_E500_TLB1_SIZE;
712         vcpu_e500->guest_tlb[1] =
713                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * KVM_E500_TLB1_SIZE, GFP_KERNEL);
714         if (vcpu_e500->guest_tlb[1] == NULL)
715                 goto err_out_shadow0;
716
717         vcpu_e500->shadow_tlb_size[1] = tlb1_entry_num;
718         vcpu_e500->shadow_tlb[1] =
719                 kzalloc(sizeof(struct tlbe) * tlb1_entry_num, GFP_KERNEL);
720         if (vcpu_e500->shadow_tlb[1] == NULL)
721                 goto err_out_guest1;
722
723         vcpu_e500->shadow_pages[0] = (struct page **)
724                 kzalloc(sizeof(struct page *) * KVM_E500_TLB0_SIZE, GFP_KERNEL);
725         if (vcpu_e500->shadow_pages[0] == NULL)
726                 goto err_out_shadow1;
727
728         vcpu_e500->shadow_pages[1] = (struct page **)
729                 kzalloc(sizeof(struct page *) * tlb1_entry_num, GFP_KERNEL);
730         if (vcpu_e500->shadow_pages[1] == NULL)
731                 goto err_out_page0;
732
733         return 0;
734
735 err_out_page0:
736         kfree(vcpu_e500->shadow_pages[0]);
737 err_out_shadow1:
738         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[1]);
739 err_out_guest1:
740         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[1]);
741 err_out_shadow0:
742         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[0]);
743 err_out_guest0:
744         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[0]);
745 err_out:
746         return -1;
747 }
748
749 void kvmppc_e500_tlb_uninit(struct kvmppc_vcpu_e500 *vcpu_e500)
750 {
751         kfree(vcpu_e500->shadow_pages[1]);
752         kfree(vcpu_e500->shadow_pages[0]);
753         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[1]);
754         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[1]);
755         kfree(vcpu_e500->shadow_tlb[0]);
756         kfree(vcpu_e500->guest_tlb[0]);
757 }