arch/powerpc/kvm/book3s_segment.S

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   4  * published by the Free Software Foundation.
   5  *
   6  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   7  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   8  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   9  * GNU General Public License for more details.
  10  *
  11  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  12  * along with this program; if not, write to the Free Software
  13  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  14  *
  15  * Copyright SUSE Linux Products GmbH 2010
  16  *
  17  * Authors: Alexander Graf <agraf@suse.de>
  18  */
  19
  20 /* Real mode helpers */
  21
  22 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
  23
  24 #define GET_SHADOW_VCPU(reg)    \
  25         mr      reg, r13
  26
  27 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_32)
  28
  29 #define GET_SHADOW_VCPU(reg)                            \
  30         tophys(reg, r2);                        \
  31         lwz     reg, (THREAD + THREAD_KVM_SVCPU)(reg);  \
  32         tophys(reg, reg)
  33
  34 #endif
  35
  36 /* Disable for nested KVM */
  37 #define USE_QUICK_LAST_INST
  38
  39
  40 /* Get helper functions for subarch specific functionality */
  41
  42 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64)
  43 #include "book3s_64_slb.S"
  44 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_32)
  45 #include "book3s_32_sr.S"
  46 #endif
  47
  48 /******************************************************************************
  49  *                                                                            *
  50  *                               Entry code                                   *
  51  *                                                                            *
  52  *****************************************************************************/
  53
  54 .global kvmppc_handler_trampoline_enter
  55 kvmppc_handler_trampoline_enter:
  56
  57         /* Required state:
  58          *
  59          * MSR = ~IR|DR
  60          * R1 = host R1
  61          * R2 = host R2
  62          * R4 = guest shadow MSR
  63          * R5 = normal host MSR
  64          * R6 = current host MSR (EE, IR, DR off)
  65          * LR = highmem guest exit code
  66          * all other volatile GPRS = free
  67          * SVCPU[CR] = guest CR
  68          * SVCPU[XER] = guest XER
  69          * SVCPU[CTR] = guest CTR
  70          * SVCPU[LR] = guest LR
  71          */
  72
  73         /* r3 = shadow vcpu */
  74         GET_SHADOW_VCPU(r3)
  75
  76         /* Save guest exit handler address and MSR */
  77         mflr    r0
  78         PPC_STL r0, HSTATE_VMHANDLER(r3)
  79         PPC_STL r5, HSTATE_HOST_MSR(r3)
  80
  81         /* Save R1/R2 in the PACA (64-bit) or shadow_vcpu (32-bit) */
  82         PPC_STL r1, HSTATE_HOST_R1(r3)
  83         PPC_STL r2, HSTATE_HOST_R2(r3)
  84
  85         /* Activate guest mode, so faults get handled by KVM */
  86         li      r11, KVM_GUEST_MODE_GUEST
  87         stb     r11, HSTATE_IN_GUEST(r3)
  88
  89         /* Switch to guest segment. This is subarch specific. */
  90         LOAD_GUEST_SEGMENTS
  91
  92 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
  93         /* Some guests may need to have dcbz set to 32 byte length.
  94          *
  95          * Usually we ensure that by patching the guest's instructions
  96          * to trap on dcbz and emulate it in the hypervisor.
  97          *
  98          * If we can, we should tell the CPU to use 32 byte dcbz though,
  99          * because that's a lot faster.
 100          */
 101         lbz     r0, HSTATE_RESTORE_HID5(r3)
 102         cmpwi   r0, 0
 103         beq     no_dcbz32_on
 104
 105         mfspr   r0,SPRN_HID5
 106         ori     r0, r0, 0x80            /* XXX HID5_dcbz32 = 0x80 */
 107         mtspr   SPRN_HID5,r0
 108 no_dcbz32_on:
 109
 110 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */
 111
 112         /* Enter guest */
 113
 114         PPC_LL  r8, SVCPU_CTR(r3)
 115         PPC_LL  r9, SVCPU_LR(r3)
 116         lwz     r10, SVCPU_CR(r3)
 117         lwz     r11, SVCPU_XER(r3)
 118
 119         mtctr   r8
 120         mtlr    r9
 121         mtcr    r10
 122         mtxer   r11
 123
 124         /* Move SRR0 and SRR1 into the respective regs */
 125         PPC_LL  r9, SVCPU_PC(r3)
 126         /* First clear RI in our current MSR value */
 127         li      r0, MSR_RI
 128         andc    r6, r6, r0
 129
 130         PPC_LL  r0, SVCPU_R0(r3)
 131         PPC_LL  r1, SVCPU_R1(r3)
 132         PPC_LL  r2, SVCPU_R2(r3)
 133         PPC_LL  r5, SVCPU_R5(r3)
 134         PPC_LL  r7, SVCPU_R7(r3)
 135         PPC_LL  r8, SVCPU_R8(r3)
 136         PPC_LL  r10, SVCPU_R10(r3)
 137         PPC_LL  r11, SVCPU_R11(r3)
 138         PPC_LL  r12, SVCPU_R12(r3)
 139         PPC_LL  r13, SVCPU_R13(r3)
 140
 141         MTMSR_EERI(r6)
 142         mtsrr0  r9
 143         mtsrr1  r4
 144
 145         PPC_LL  r4, SVCPU_R4(r3)
 146         PPC_LL  r6, SVCPU_R6(r3)
 147         PPC_LL  r9, SVCPU_R9(r3)
 148         PPC_LL  r3, (SVCPU_R3)(r3)
 149
 150         RFI
 151 kvmppc_handler_trampoline_enter_end:
 152
 153
 154
 155 /******************************************************************************
 156  *                                                                            *
 157  *                               Exit code                                    *
 158  *                                                                            *
 159  *****************************************************************************/
 160
 161 .global kvmppc_handler_trampoline_exit
 162 kvmppc_handler_trampoline_exit:
 163
 164 .global kvmppc_interrupt
 165 kvmppc_interrupt:
 166
 167         /* Register usage at this point:
 168          *
 169          * SPRG_SCRATCH0  = guest R13
 170          * R12            = exit handler id
 171          * R13            = shadow vcpu (32-bit) or PACA (64-bit)
 172          * HSTATE.SCRATCH0 = guest R12
 173          * HSTATE.SCRATCH1 = guest CR
 174          *
 175          */
 176
 177         /* Save registers */
 178
 179         PPC_STL r0, SVCPU_R0(r13)
 180         PPC_STL r1, SVCPU_R1(r13)
 181         PPC_STL r2, SVCPU_R2(r13)
 182         PPC_STL r3, SVCPU_R3(r13)
 183         PPC_STL r4, SVCPU_R4(r13)
 184         PPC_STL r5, SVCPU_R5(r13)
 185         PPC_STL r6, SVCPU_R6(r13)
 186         PPC_STL r7, SVCPU_R7(r13)
 187         PPC_STL r8, SVCPU_R8(r13)
 188         PPC_STL r9, SVCPU_R9(r13)
 189         PPC_STL r10, SVCPU_R10(r13)
 190         PPC_STL r11, SVCPU_R11(r13)
 191
 192         /* Restore R1/R2 so we can handle faults */
 193         PPC_LL  r1, HSTATE_HOST_R1(r13)
 194         PPC_LL  r2, HSTATE_HOST_R2(r13)
 195
 196         /* Save guest PC and MSR */
 197 #ifdef CONFIG_PPC64
 198 BEGIN_FTR_SECTION
 199         andi.   r0, r12, 0x2
 200         cmpwi   cr1, r0, 0
 201         beq     1f
 202         mfspr   r3,SPRN_HSRR0
 203         mfspr   r4,SPRN_HSRR1
 204         andi.   r12,r12,0x3ffd
 205         b       2f
 206 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
 207 #endif
 208 1:      mfsrr0  r3
 209         mfsrr1  r4
 210 2:
 211         PPC_STL r3, SVCPU_PC(r13)
 212         PPC_STL r4, SVCPU_SHADOW_SRR1(r13)
 213
 214         /* Get scratch'ed off registers */
 215         GET_SCRATCH0(r9)
 216         PPC_LL  r8, HSTATE_SCRATCH0(r13)
 217         lwz     r7, HSTATE_SCRATCH1(r13)
 218
 219         PPC_STL r9, SVCPU_R13(r13)
 220         PPC_STL r8, SVCPU_R12(r13)
 221         stw     r7, SVCPU_CR(r13)
 222
 223         /* Save more register state  */
 224
 225         mfxer   r5
 226         mfdar   r6
 227         mfdsisr r7
 228         mfctr   r8
 229         mflr    r9
 230
 231         stw     r5, SVCPU_XER(r13)
 232         PPC_STL r6, SVCPU_FAULT_DAR(r13)
 233         stw     r7, SVCPU_FAULT_DSISR(r13)
 234         PPC_STL r8, SVCPU_CTR(r13)
 235         PPC_STL r9, SVCPU_LR(r13)
 236
 237         /*
 238          * In order for us to easily get the last instruction,
 239          * we got the #vmexit at, we exploit the fact that the
 240          * virtual layout is still the same here, so we can just
 241          * ld from the guest's PC address
 242          */
 243
 244         /* We only load the last instruction when it's safe */
 245         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_DATA_STORAGE
 246         beq     ld_last_inst
 247         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_PROGRAM
 248         beq     ld_last_inst
 249         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_SYSCALL
 250         beq     ld_last_prev_inst
 251         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_ALIGNMENT
 252         beq-    ld_last_inst
 253 #ifdef CONFIG_PPC64
 254 BEGIN_FTR_SECTION
 255         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_H_EMUL_ASSIST
 256         beq-    ld_last_inst
 257 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
 258 #endif
 259
 260         b       no_ld_last_inst
 261
 262 ld_last_prev_inst:
 263         addi    r3, r3, -4
 264
 265 ld_last_inst:
 266         /* Save off the guest instruction we're at */
 267
 268         /* In case lwz faults */
 269         li      r0, KVM_INST_FETCH_FAILED
 270
 271 #ifdef USE_QUICK_LAST_INST
 272
 273         /* Set guest mode to 'jump over instruction' so if lwz faults
 274          * we'll just continue at the next IP. */
 275         li      r9, KVM_GUEST_MODE_SKIP
 276         stb     r9, HSTATE_IN_GUEST(r13)
 277
 278         /*    1) enable paging for data */
 279         mfmsr   r9
 280         ori     r11, r9, MSR_DR                 /* Enable paging for data */
 281         mtmsr   r11
 282         sync
 283         /*    2) fetch the instruction */
 284         lwz     r0, 0(r3)
 285         /*    3) disable paging again */
 286         mtmsr   r9
 287         sync
 288
 289 #endif
 290         stw     r0, SVCPU_LAST_INST(r13)
 291
 292 no_ld_last_inst:
 293
 294         /* Unset guest mode */
 295         li      r9, KVM_GUEST_MODE_NONE
 296         stb     r9, HSTATE_IN_GUEST(r13)
 297
 298         /* Switch back to host MMU */
 299         LOAD_HOST_SEGMENTS
 300
 301 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 302
 303         lbz     r5, HSTATE_RESTORE_HID5(r13)
 304         cmpwi   r5, 0
 305         beq     no_dcbz32_off
 306
 307         li      r4, 0
 308         mfspr   r5,SPRN_HID5
 309         rldimi  r5,r4,6,56
 310         mtspr   SPRN_HID5,r5
 311
 312 no_dcbz32_off:
 313
 314 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */
 315
 316         /*
 317          * For some interrupts, we need to call the real Linux
 318          * handler, so it can do work for us. This has to happen
 319          * as if the interrupt arrived from the kernel though,
 320          * so let's fake it here where most state is restored.
 321          *
 322          * Having set up SRR0/1 with the address where we want
 323          * to continue with relocation on (potentially in module
 324          * space), we either just go straight there with rfi[d],
 325          * or we jump to an interrupt handler if there is an
 326          * interrupt to be handled first.  In the latter case,
 327          * the rfi[d] at the end of the interrupt handler will
 328          * get us back to where we want to continue.
 329          */
 330
 331         /* Register usage at this point:
 332          *
 333          * R1       = host R1
 334          * R2       = host R2
 335          * R10      = raw exit handler id
 336          * R12      = exit handler id
 337          * R13      = shadow vcpu (32-bit) or PACA (64-bit)
 338          * SVCPU.*  = guest *
 339          *
 340          */
 341
 342         PPC_LL  r6, HSTATE_HOST_MSR(r13)
 343         PPC_LL  r8, HSTATE_VMHANDLER(r13)
 344
 345 #ifdef CONFIG_PPC64
 346 BEGIN_FTR_SECTION
 347         beq     cr1, 1f
 348         mtspr   SPRN_HSRR1, r6
 349         mtspr   SPRN_HSRR0, r8
 350 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
 351 #endif
 352 1:      /* Restore host msr -> SRR1 */
 353         mtsrr1  r6
 354         /* Load highmem handler address */
 355         mtsrr0  r8
 356
 357         /* RFI into the highmem handler, or jump to interrupt handler */
 358         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL
 359         beqa    BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL
 360         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_DECREMENTER
 361         beqa    BOOK3S_INTERRUPT_DECREMENTER
 362         cmpwi   r12, BOOK3S_INTERRUPT_PERFMON
 363         beqa    BOOK3S_INTERRUPT_PERFMON
 364
 365         RFI
 366 kvmppc_handler_trampoline_exit_end: