xref: /openbmc/linux/arch/arm64/include/asm/kvm_mmu.h (revision 9d218a1fcf4c6b759d442ef702842fae92e1ea61)
137c43753SMarc Zyngier /*
237c43753SMarc Zyngier  * Copyright (C) 2012,2013 - ARM Ltd
337c43753SMarc Zyngier  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
437c43753SMarc Zyngier  *
537c43753SMarc Zyngier  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
637c43753SMarc Zyngier  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
737c43753SMarc Zyngier  * published by the Free Software Foundation.
837c43753SMarc Zyngier  *
937c43753SMarc Zyngier  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
1037c43753SMarc Zyngier  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
1137c43753SMarc Zyngier  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
1237c43753SMarc Zyngier  * GNU General Public License for more details.
1337c43753SMarc Zyngier  *
1437c43753SMarc Zyngier  * You should have received a copy of the GNU General Public License
1537c43753SMarc Zyngier  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
1637c43753SMarc Zyngier  */
1737c43753SMarc Zyngier 
1837c43753SMarc Zyngier #ifndef __ARM64_KVM_MMU_H__
1937c43753SMarc Zyngier #define __ARM64_KVM_MMU_H__
2037c43753SMarc Zyngier 
2137c43753SMarc Zyngier #include <asm/page.h>
2237c43753SMarc Zyngier #include <asm/memory.h>
2337c43753SMarc Zyngier 
2437c43753SMarc Zyngier /*
2537c43753SMarc Zyngier  * As we only have the TTBR0_EL2 register, we cannot express
2637c43753SMarc Zyngier  * "negative" addresses. This makes it impossible to directly share
2737c43753SMarc Zyngier  * mappings with the kernel.
2837c43753SMarc Zyngier  *
2937c43753SMarc Zyngier  * Instead, give the HYP mode its own VA region at a fixed offset from
3037c43753SMarc Zyngier  * the kernel by just masking the top bits (which are all ones for a
3137c43753SMarc Zyngier  * kernel address).
3237c43753SMarc Zyngier  */
3337c43753SMarc Zyngier #define HYP_PAGE_OFFSET_SHIFT	VA_BITS
3437c43753SMarc Zyngier #define HYP_PAGE_OFFSET_MASK	((UL(1) << HYP_PAGE_OFFSET_SHIFT) - 1)
3537c43753SMarc Zyngier #define HYP_PAGE_OFFSET		(PAGE_OFFSET & HYP_PAGE_OFFSET_MASK)
3637c43753SMarc Zyngier 
3737c43753SMarc Zyngier /*
3837c43753SMarc Zyngier  * Our virtual mapping for the idmap-ed MMU-enable code. Must be
3937c43753SMarc Zyngier  * shared across all the page-tables. Conveniently, we use the last
4037c43753SMarc Zyngier  * possible page, where no kernel mapping will ever exist.
4137c43753SMarc Zyngier  */
4237c43753SMarc Zyngier #define TRAMPOLINE_VA		(HYP_PAGE_OFFSET_MASK & PAGE_MASK)
4337c43753SMarc Zyngier 
4437c43753SMarc Zyngier #ifdef __ASSEMBLY__
4537c43753SMarc Zyngier 
4637c43753SMarc Zyngier /*
4737c43753SMarc Zyngier  * Convert a kernel VA into a HYP VA.
4837c43753SMarc Zyngier  * reg: VA to be converted.
4937c43753SMarc Zyngier  */
5037c43753SMarc Zyngier .macro kern_hyp_va	reg
5137c43753SMarc Zyngier 	and	\reg, \reg, #HYP_PAGE_OFFSET_MASK
5237c43753SMarc Zyngier .endm
5337c43753SMarc Zyngier 
5437c43753SMarc Zyngier #else
5537c43753SMarc Zyngier 
5637c43753SMarc Zyngier #include <asm/cachetype.h>
5737c43753SMarc Zyngier #include <asm/cacheflush.h>
5837c43753SMarc Zyngier 
5937c43753SMarc Zyngier #define KERN_TO_HYP(kva)	((unsigned long)kva - PAGE_OFFSET + HYP_PAGE_OFFSET)
6037c43753SMarc Zyngier 
6137c43753SMarc Zyngier /*
6237c43753SMarc Zyngier  * Align KVM with the kernel's view of physical memory. Should be
6337c43753SMarc Zyngier  * 40bit IPA, with PGD being 8kB aligned in the 4KB page configuration.
6437c43753SMarc Zyngier  */
6537c43753SMarc Zyngier #define KVM_PHYS_SHIFT	PHYS_MASK_SHIFT
6637c43753SMarc Zyngier #define KVM_PHYS_SIZE	(1UL << KVM_PHYS_SHIFT)
6737c43753SMarc Zyngier #define KVM_PHYS_MASK	(KVM_PHYS_SIZE - 1UL)
6837c43753SMarc Zyngier 
6937c43753SMarc Zyngier /* Make sure we get the right size, and thus the right alignment */
7037c43753SMarc Zyngier #define PTRS_PER_S2_PGD (1 << (KVM_PHYS_SHIFT - PGDIR_SHIFT))
7137c43753SMarc Zyngier #define S2_PGD_ORDER	get_order(PTRS_PER_S2_PGD * sizeof(pgd_t))
7237c43753SMarc Zyngier 
7337c43753SMarc Zyngier int create_hyp_mappings(void *from, void *to);
7437c43753SMarc Zyngier int create_hyp_io_mappings(void *from, void *to, phys_addr_t);
7537c43753SMarc Zyngier void free_boot_hyp_pgd(void);
7637c43753SMarc Zyngier void free_hyp_pgds(void);
7737c43753SMarc Zyngier 
7837c43753SMarc Zyngier int kvm_alloc_stage2_pgd(struct kvm *kvm);
7937c43753SMarc Zyngier void kvm_free_stage2_pgd(struct kvm *kvm);
8037c43753SMarc Zyngier int kvm_phys_addr_ioremap(struct kvm *kvm, phys_addr_t guest_ipa,
8137c43753SMarc Zyngier 			  phys_addr_t pa, unsigned long size);
8237c43753SMarc Zyngier 
8337c43753SMarc Zyngier int kvm_handle_guest_abort(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
8437c43753SMarc Zyngier 
8537c43753SMarc Zyngier void kvm_mmu_free_memory_caches(struct kvm_vcpu *vcpu);
8637c43753SMarc Zyngier 
8737c43753SMarc Zyngier phys_addr_t kvm_mmu_get_httbr(void);
8837c43753SMarc Zyngier phys_addr_t kvm_mmu_get_boot_httbr(void);
8937c43753SMarc Zyngier phys_addr_t kvm_get_idmap_vector(void);
9037c43753SMarc Zyngier int kvm_mmu_init(void);
9137c43753SMarc Zyngier void kvm_clear_hyp_idmap(void);
9237c43753SMarc Zyngier 
9337c43753SMarc Zyngier #define	kvm_set_pte(ptep, pte)		set_pte(ptep, pte)
94ad361f09SChristoffer Dall #define	kvm_set_pmd(pmdp, pmd)		set_pmd(pmdp, pmd)
9537c43753SMarc Zyngier 
9637c43753SMarc Zyngier static inline bool kvm_is_write_fault(unsigned long esr)
9737c43753SMarc Zyngier {
9837c43753SMarc Zyngier 	unsigned long esr_ec = esr >> ESR_EL2_EC_SHIFT;
9937c43753SMarc Zyngier 
10037c43753SMarc Zyngier 	if (esr_ec == ESR_EL2_EC_IABT)
10137c43753SMarc Zyngier 		return false;
10237c43753SMarc Zyngier 
10337c43753SMarc Zyngier 	if ((esr & ESR_EL2_ISV) && !(esr & ESR_EL2_WNR))
10437c43753SMarc Zyngier 		return false;
10537c43753SMarc Zyngier 
10637c43753SMarc Zyngier 	return true;
10737c43753SMarc Zyngier }
10837c43753SMarc Zyngier 
10937c43753SMarc Zyngier static inline void kvm_clean_pgd(pgd_t *pgd) {}
11037c43753SMarc Zyngier static inline void kvm_clean_pmd_entry(pmd_t *pmd) {}
11137c43753SMarc Zyngier static inline void kvm_clean_pte(pte_t *pte) {}
11237c43753SMarc Zyngier static inline void kvm_clean_pte_entry(pte_t *pte) {}
11337c43753SMarc Zyngier 
11437c43753SMarc Zyngier static inline void kvm_set_s2pte_writable(pte_t *pte)
11537c43753SMarc Zyngier {
11637c43753SMarc Zyngier 	pte_val(*pte) |= PTE_S2_RDWR;
11737c43753SMarc Zyngier }
11837c43753SMarc Zyngier 
119ad361f09SChristoffer Dall static inline void kvm_set_s2pmd_writable(pmd_t *pmd)
120ad361f09SChristoffer Dall {
121ad361f09SChristoffer Dall 	pmd_val(*pmd) |= PMD_S2_RDWR;
122ad361f09SChristoffer Dall }
123ad361f09SChristoffer Dall 
124a3c8bd31SMarc Zyngier #define kvm_pgd_addr_end(addr, end)	pgd_addr_end(addr, end)
125a3c8bd31SMarc Zyngier #define kvm_pud_addr_end(addr, end)	pud_addr_end(addr, end)
126a3c8bd31SMarc Zyngier #define kvm_pmd_addr_end(addr, end)	pmd_addr_end(addr, end)
127a3c8bd31SMarc Zyngier 
12837c43753SMarc Zyngier struct kvm;
12937c43753SMarc Zyngier 
1302d58b733SMarc Zyngier #define kvm_flush_dcache_to_poc(a,l)	__flush_dcache_area((a), (l))
1312d58b733SMarc Zyngier 
1322d58b733SMarc Zyngier static inline bool vcpu_has_cache_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
1332d58b733SMarc Zyngier {
1342d58b733SMarc Zyngier 	return (vcpu_sys_reg(vcpu, SCTLR_EL1) & 0b101) == 0b101;
1352d58b733SMarc Zyngier }
1362d58b733SMarc Zyngier 
1372d58b733SMarc Zyngier static inline void coherent_cache_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, hva_t hva,
138ad361f09SChristoffer Dall 					     unsigned long size)
13937c43753SMarc Zyngier {
1402d58b733SMarc Zyngier 	if (!vcpu_has_cache_enabled(vcpu))
1412d58b733SMarc Zyngier 		kvm_flush_dcache_to_poc((void *)hva, size);
1422d58b733SMarc Zyngier 
14337c43753SMarc Zyngier 	if (!icache_is_aliasing()) {		/* PIPT */
144ad361f09SChristoffer Dall 		flush_icache_range(hva, hva + size);
14537c43753SMarc Zyngier 	} else if (!icache_is_aivivt()) {	/* non ASID-tagged VIVT */
14637c43753SMarc Zyngier 		/* any kind of VIPT cache */
14737c43753SMarc Zyngier 		__flush_icache_all();
14837c43753SMarc Zyngier 	}
14937c43753SMarc Zyngier }
15037c43753SMarc Zyngier 
1514fda342cSSantosh Shilimkar #define kvm_virt_to_phys(x)		__virt_to_phys((unsigned long)(x))
15237c43753SMarc Zyngier 
153*9d218a1fSMarc Zyngier void stage2_flush_vm(struct kvm *kvm);
154*9d218a1fSMarc Zyngier 
15537c43753SMarc Zyngier #endif /* __ASSEMBLY__ */
15637c43753SMarc Zyngier #endif /* __ARM64_KVM_MMU_H__ */
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