arch/powerpc/kvm/book3s_hv_builtin.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   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 #include <linux/cpu.h>
  10 #include <linux/kvm_host.h>
  11 #include <linux/preempt.h>
  12 #include <linux/export.h>
  13 #include <linux/sched.h>
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/memblock.h>
  17 #include <linux/sizes.h>
  18 #include <linux/cma.h>
  19 #include <linux/bitops.h>
  20
  21 #include <asm/cputable.h>
  22 #include <asm/kvm_ppc.h>
  23 #include <asm/kvm_book3s.h>
  24 #include <asm/archrandom.h>
  25 #include <asm/xics.h>
  26
  27 #define KVM_CMA_CHUNK_ORDER     18
  28
  29 /*
  30  * Hash page table alignment on newer cpus(CPU_FTR_ARCH_206)
  31  * should be power of 2.
  32  */
  33 #define HPT_ALIGN_PAGES         ((1 << 18) >> PAGE_SHIFT) /* 256k */
  34 /*
  35  * By default we reserve 5% of memory for hash pagetable allocation.
  36  */
  37 static unsigned long kvm_cma_resv_ratio = 5;
  38
  39 static struct cma *kvm_cma;
  40
  41 static int __init early_parse_kvm_cma_resv(char *p)
  42 {
  43         pr_debug("%s(%s)\n", __func__, p);
  44         if (!p)
  45                 return -EINVAL;
  46         return kstrtoul(p, 0, &kvm_cma_resv_ratio);
  47 }
  48 early_param("kvm_cma_resv_ratio", early_parse_kvm_cma_resv);
  49
  50 struct page *kvm_alloc_hpt(unsigned long nr_pages)
  51 {
  52         VM_BUG_ON(order_base_2(nr_pages) < KVM_CMA_CHUNK_ORDER - PAGE_SHIFT);
  53
  54         return cma_alloc(kvm_cma, nr_pages, order_base_2(HPT_ALIGN_PAGES));
  55 }
  56 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_alloc_hpt);
  57
  58 void kvm_release_hpt(struct page *page, unsigned long nr_pages)
  59 {
  60         cma_release(kvm_cma, page, nr_pages);
  61 }
  62 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_release_hpt);
  63
  64 /**
  65  * kvm_cma_reserve() - reserve area for kvm hash pagetable
  66  *
  67  * This function reserves memory from early allocator. It should be
  68  * called by arch specific code once the memblock allocator
  69  * has been activated and all other subsystems have already allocated/reserved
  70  * memory.
  71  */
  72 void __init kvm_cma_reserve(void)
  73 {
  74         unsigned long align_size;
  75         struct memblock_region *reg;
  76         phys_addr_t selected_size = 0;
  77
  78         /*
  79          * We need CMA reservation only when we are in HV mode
  80          */
  81         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
  82                 return;
  83         /*
  84          * We cannot use memblock_phys_mem_size() here, because
  85          * memblock_analyze() has not been called yet.
  86          */
  87         for_each_memblock(memory, reg)
  88                 selected_size += memblock_region_memory_end_pfn(reg) -
  89                                  memblock_region_memory_base_pfn(reg);
  90
  91         selected_size = (selected_size * kvm_cma_resv_ratio / 100) << PAGE_SHIFT;
  92         if (selected_size) {
  93                 pr_debug("%s: reserving %ld MiB for global area\n", __func__,
  94                          (unsigned long)selected_size / SZ_1M);
  95                 align_size = HPT_ALIGN_PAGES << PAGE_SHIFT;
  96                 cma_declare_contiguous(0, selected_size, 0, align_size,
  97                         KVM_CMA_CHUNK_ORDER - PAGE_SHIFT, false, &kvm_cma);
  98         }
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Real-mode H_CONFER implementation.
 103  * We check if we are the only vcpu out of this virtual core
 104  * still running in the guest and not ceded.  If so, we pop up
 105  * to the virtual-mode implementation; if not, just return to
 106  * the guest.
 107  */
 108 long int kvmppc_rm_h_confer(struct kvm_vcpu *vcpu, int target,
 109                             unsigned int yield_count)
 110 {
 111         struct kvmppc_vcore *vc = vcpu->arch.vcore;
 112         int threads_running;
 113         int threads_ceded;
 114         int threads_conferring;
 115         u64 stop = get_tb() + 10 * tb_ticks_per_usec;
 116         int rv = H_SUCCESS; /* => don't yield */
 117
 118         set_bit(vcpu->arch.ptid, &vc->conferring_threads);
 119         while ((get_tb() < stop) && !VCORE_IS_EXITING(vc)) {
 120                 threads_running = VCORE_ENTRY_MAP(vc);
 121                 threads_ceded = vc->napping_threads;
 122                 threads_conferring = vc->conferring_threads;
 123                 if ((threads_ceded | threads_conferring) == threads_running) {
 124                         rv = H_TOO_HARD; /* => do yield */
 125                         break;
 126                 }
 127         }
 128         clear_bit(vcpu->arch.ptid, &vc->conferring_threads);
 129         return rv;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * When running HV mode KVM we need to block certain operations while KVM VMs
 134  * exist in the system. We use a counter of VMs to track this.
 135  *
 136  * One of the operations we need to block is onlining of secondaries, so we
 137  * protect hv_vm_count with get/put_online_cpus().
 138  */
 139 static atomic_t hv_vm_count;
 140
 141 void kvm_hv_vm_activated(void)
 142 {
 143         get_online_cpus();
 144         atomic_inc(&hv_vm_count);
 145         put_online_cpus();
 146 }
 147 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_hv_vm_activated);
 148
 149 void kvm_hv_vm_deactivated(void)
 150 {
 151         get_online_cpus();
 152         atomic_dec(&hv_vm_count);
 153         put_online_cpus();
 154 }
 155 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_hv_vm_deactivated);
 156
 157 bool kvm_hv_mode_active(void)
 158 {
 159         return atomic_read(&hv_vm_count) != 0;
 160 }
 161
 162 extern int hcall_real_table[], hcall_real_table_end[];
 163
 164 int kvmppc_hcall_impl_hv_realmode(unsigned long cmd)
 165 {
 166         cmd /= 4;
 167         if (cmd < hcall_real_table_end - hcall_real_table &&
 168             hcall_real_table[cmd])
 169                 return 1;
 170
 171         return 0;
 172 }
 173 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_hcall_impl_hv_realmode);
 174
 175 int kvmppc_hwrng_present(void)
 176 {
 177         return powernv_hwrng_present();
 178 }
 179 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_hwrng_present);
 180
 181 long kvmppc_h_random(struct kvm_vcpu *vcpu)
 182 {
 183         if (powernv_get_random_real_mode(&vcpu->arch.gpr[4]))
 184                 return H_SUCCESS;
 185
 186         return H_HARDWARE;
 187 }
 188
 189 static inline void rm_writeb(unsigned long paddr, u8 val)
 190 {
 191         __asm__ __volatile__("stbcix %0,0,%1"
 192                 : : "r" (val), "r" (paddr) : "memory");
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Send an interrupt to another CPU.
 197  * This can only be called in real mode.
 198  * The caller needs to include any barrier needed to order writes
 199  * to memory vs. the IPI/message.
 200  */
 201 void kvmhv_rm_send_ipi(int cpu)
 202 {
 203         unsigned long xics_phys;
 204
 205         /* Poke the target */
 206         xics_phys = paca[cpu].kvm_hstate.xics_phys;
 207         rm_writeb(xics_phys + XICS_MFRR, IPI_PRIORITY);
 208 }
 209
 210 /*
 211  * The following functions are called from the assembly code
 212  * in book3s_hv_rmhandlers.S.
 213  */
 214 static void kvmhv_interrupt_vcore(struct kvmppc_vcore *vc, int active)
 215 {
 216         int cpu = vc->pcpu;
 217
 218         /* Order setting of exit map vs. msgsnd/IPI */
 219         smp_mb();
 220         for (; active; active >>= 1, ++cpu)
 221                 if (active & 1)
 222                         kvmhv_rm_send_ipi(cpu);
 223 }
 224
 225 void kvmhv_commence_exit(int trap)
 226 {
 227         struct kvmppc_vcore *vc = local_paca->kvm_hstate.kvm_vcore;
 228         int ptid = local_paca->kvm_hstate.ptid;
 229         int me, ee;
 230
 231         /* Set our bit in the threads-exiting-guest map in the 0xff00
 232            bits of vcore->entry_exit_map */
 233         me = 0x100 << ptid;
 234         do {
 235                 ee = vc->entry_exit_map;
 236         } while (cmpxchg(&vc->entry_exit_map, ee, ee | me) != ee);
 237
 238         /* Are we the first here? */
 239         if ((ee >> 8) != 0)
 240                 return;
 241
 242         /*
 243          * Trigger the other threads in this vcore to exit the guest.
 244          * If this is a hypervisor decrementer interrupt then they
 245          * will be already on their way out of the guest.
 246          */
 247         if (trap != BOOK3S_INTERRUPT_HV_DECREMENTER)
 248                 kvmhv_interrupt_vcore(vc, ee & ~(1 << ptid));
 249 }