1*7837699fSSheng Yang /* 2*7837699fSSheng Yang * 8253/8254 interval timer emulation 3*7837699fSSheng Yang * 4*7837699fSSheng Yang * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard 5*7837699fSSheng Yang * Copyright (c) 2006 Intel Corporation 6*7837699fSSheng Yang * Copyright (c) 2007 Keir Fraser, XenSource Inc 7*7837699fSSheng Yang * Copyright (c) 2008 Intel Corporation 8*7837699fSSheng Yang * 9*7837699fSSheng Yang * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy 10*7837699fSSheng Yang * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal 11*7837699fSSheng Yang * in the Software without restriction, including without limitation the rights 12*7837699fSSheng Yang * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell 13*7837699fSSheng Yang * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is 14*7837699fSSheng Yang * furnished to do so, subject to the following conditions: 15*7837699fSSheng Yang * 16*7837699fSSheng Yang * The above copyright notice and this permission notice shall be included in 17*7837699fSSheng Yang * all copies or substantial portions of the Software. 18*7837699fSSheng Yang * 19*7837699fSSheng Yang * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR 20*7837699fSSheng Yang * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, 21*7837699fSSheng Yang * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL 22*7837699fSSheng Yang * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER 23*7837699fSSheng Yang * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, 24*7837699fSSheng Yang * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN 25*7837699fSSheng Yang * THE SOFTWARE. 26*7837699fSSheng Yang * 27*7837699fSSheng Yang * Authors: 28*7837699fSSheng Yang * Sheng Yang <sheng.yang@intel.com> 29*7837699fSSheng Yang * Based on QEMU and Xen. 30*7837699fSSheng Yang */ 31*7837699fSSheng Yang 32*7837699fSSheng Yang #include <linux/kvm_host.h> 33*7837699fSSheng Yang 34*7837699fSSheng Yang #include "irq.h" 35*7837699fSSheng Yang #include "i8254.h" 36*7837699fSSheng Yang 37*7837699fSSheng Yang #ifndef CONFIG_X86_64 38*7837699fSSheng Yang #define mod_64(x, y) ((x) - (y) * div64_64(x, y)) 39*7837699fSSheng Yang #else 40*7837699fSSheng Yang #define mod_64(x, y) ((x) % (y)) 41*7837699fSSheng Yang #endif 42*7837699fSSheng Yang 43*7837699fSSheng Yang #define RW_STATE_LSB 1 44*7837699fSSheng Yang #define RW_STATE_MSB 2 45*7837699fSSheng Yang #define RW_STATE_WORD0 3 46*7837699fSSheng Yang #define RW_STATE_WORD1 4 47*7837699fSSheng Yang 48*7837699fSSheng Yang /* Compute with 96 bit intermediate result: (a*b)/c */ 49*7837699fSSheng Yang static u64 muldiv64(u64 a, u32 b, u32 c) 50*7837699fSSheng Yang { 51*7837699fSSheng Yang union { 52*7837699fSSheng Yang u64 ll; 53*7837699fSSheng Yang struct { 54*7837699fSSheng Yang u32 low, high; 55*7837699fSSheng Yang } l; 56*7837699fSSheng Yang } u, res; 57*7837699fSSheng Yang u64 rl, rh; 58*7837699fSSheng Yang 59*7837699fSSheng Yang u.ll = a; 60*7837699fSSheng Yang rl = (u64)u.l.low * (u64)b; 61*7837699fSSheng Yang rh = (u64)u.l.high * (u64)b; 62*7837699fSSheng Yang rh += (rl >> 32); 63*7837699fSSheng Yang res.l.high = div64_64(rh, c); 64*7837699fSSheng Yang res.l.low = div64_64(((mod_64(rh, c) << 32) + (rl & 0xffffffff)), c); 65*7837699fSSheng Yang return res.ll; 66*7837699fSSheng Yang } 67*7837699fSSheng Yang 68*7837699fSSheng Yang static void pit_set_gate(struct kvm *kvm, int channel, u32 val) 69*7837699fSSheng Yang { 70*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *c = 71*7837699fSSheng Yang &kvm->arch.vpit->pit_state.channels[channel]; 72*7837699fSSheng Yang 73*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock)); 74*7837699fSSheng Yang 75*7837699fSSheng Yang switch (c->mode) { 76*7837699fSSheng Yang default: 77*7837699fSSheng Yang case 0: 78*7837699fSSheng Yang case 4: 79*7837699fSSheng Yang /* XXX: just disable/enable counting */ 80*7837699fSSheng Yang break; 81*7837699fSSheng Yang case 1: 82*7837699fSSheng Yang case 2: 83*7837699fSSheng Yang case 3: 84*7837699fSSheng Yang case 5: 85*7837699fSSheng Yang /* Restart counting on rising edge. */ 86*7837699fSSheng Yang if (c->gate < val) 87*7837699fSSheng Yang c->count_load_time = ktime_get(); 88*7837699fSSheng Yang break; 89*7837699fSSheng Yang } 90*7837699fSSheng Yang 91*7837699fSSheng Yang c->gate = val; 92*7837699fSSheng Yang } 93*7837699fSSheng Yang 94*7837699fSSheng Yang int pit_get_gate(struct kvm *kvm, int channel) 95*7837699fSSheng Yang { 96*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock)); 97*7837699fSSheng Yang 98*7837699fSSheng Yang return kvm->arch.vpit->pit_state.channels[channel].gate; 99*7837699fSSheng Yang } 100*7837699fSSheng Yang 101*7837699fSSheng Yang static int pit_get_count(struct kvm *kvm, int channel) 102*7837699fSSheng Yang { 103*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *c = 104*7837699fSSheng Yang &kvm->arch.vpit->pit_state.channels[channel]; 105*7837699fSSheng Yang s64 d, t; 106*7837699fSSheng Yang int counter; 107*7837699fSSheng Yang 108*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock)); 109*7837699fSSheng Yang 110*7837699fSSheng Yang t = ktime_to_ns(ktime_sub(ktime_get(), c->count_load_time)); 111*7837699fSSheng Yang d = muldiv64(t, KVM_PIT_FREQ, NSEC_PER_SEC); 112*7837699fSSheng Yang 113*7837699fSSheng Yang switch (c->mode) { 114*7837699fSSheng Yang case 0: 115*7837699fSSheng Yang case 1: 116*7837699fSSheng Yang case 4: 117*7837699fSSheng Yang case 5: 118*7837699fSSheng Yang counter = (c->count - d) & 0xffff; 119*7837699fSSheng Yang break; 120*7837699fSSheng Yang case 3: 121*7837699fSSheng Yang /* XXX: may be incorrect for odd counts */ 122*7837699fSSheng Yang counter = c->count - (mod_64((2 * d), c->count)); 123*7837699fSSheng Yang break; 124*7837699fSSheng Yang default: 125*7837699fSSheng Yang counter = c->count - mod_64(d, c->count); 126*7837699fSSheng Yang break; 127*7837699fSSheng Yang } 128*7837699fSSheng Yang return counter; 129*7837699fSSheng Yang } 130*7837699fSSheng Yang 131*7837699fSSheng Yang static int pit_get_out(struct kvm *kvm, int channel) 132*7837699fSSheng Yang { 133*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *c = 134*7837699fSSheng Yang &kvm->arch.vpit->pit_state.channels[channel]; 135*7837699fSSheng Yang s64 d, t; 136*7837699fSSheng Yang int out; 137*7837699fSSheng Yang 138*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock)); 139*7837699fSSheng Yang 140*7837699fSSheng Yang t = ktime_to_ns(ktime_sub(ktime_get(), c->count_load_time)); 141*7837699fSSheng Yang d = muldiv64(t, KVM_PIT_FREQ, NSEC_PER_SEC); 142*7837699fSSheng Yang 143*7837699fSSheng Yang switch (c->mode) { 144*7837699fSSheng Yang default: 145*7837699fSSheng Yang case 0: 146*7837699fSSheng Yang out = (d >= c->count); 147*7837699fSSheng Yang break; 148*7837699fSSheng Yang case 1: 149*7837699fSSheng Yang out = (d < c->count); 150*7837699fSSheng Yang break; 151*7837699fSSheng Yang case 2: 152*7837699fSSheng Yang out = ((mod_64(d, c->count) == 0) && (d != 0)); 153*7837699fSSheng Yang break; 154*7837699fSSheng Yang case 3: 155*7837699fSSheng Yang out = (mod_64(d, c->count) < ((c->count + 1) >> 1)); 156*7837699fSSheng Yang break; 157*7837699fSSheng Yang case 4: 158*7837699fSSheng Yang case 5: 159*7837699fSSheng Yang out = (d == c->count); 160*7837699fSSheng Yang break; 161*7837699fSSheng Yang } 162*7837699fSSheng Yang 163*7837699fSSheng Yang return out; 164*7837699fSSheng Yang } 165*7837699fSSheng Yang 166*7837699fSSheng Yang static void pit_latch_count(struct kvm *kvm, int channel) 167*7837699fSSheng Yang { 168*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *c = 169*7837699fSSheng Yang &kvm->arch.vpit->pit_state.channels[channel]; 170*7837699fSSheng Yang 171*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock)); 172*7837699fSSheng Yang 173*7837699fSSheng Yang if (!c->count_latched) { 174*7837699fSSheng Yang c->latched_count = pit_get_count(kvm, channel); 175*7837699fSSheng Yang c->count_latched = c->rw_mode; 176*7837699fSSheng Yang } 177*7837699fSSheng Yang } 178*7837699fSSheng Yang 179*7837699fSSheng Yang static void pit_latch_status(struct kvm *kvm, int channel) 180*7837699fSSheng Yang { 181*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *c = 182*7837699fSSheng Yang &kvm->arch.vpit->pit_state.channels[channel]; 183*7837699fSSheng Yang 184*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock)); 185*7837699fSSheng Yang 186*7837699fSSheng Yang if (!c->status_latched) { 187*7837699fSSheng Yang /* TODO: Return NULL COUNT (bit 6). */ 188*7837699fSSheng Yang c->status = ((pit_get_out(kvm, channel) << 7) | 189*7837699fSSheng Yang (c->rw_mode << 4) | 190*7837699fSSheng Yang (c->mode << 1) | 191*7837699fSSheng Yang c->bcd); 192*7837699fSSheng Yang c->status_latched = 1; 193*7837699fSSheng Yang } 194*7837699fSSheng Yang } 195*7837699fSSheng Yang 196*7837699fSSheng Yang int __pit_timer_fn(struct kvm_kpit_state *ps) 197*7837699fSSheng Yang { 198*7837699fSSheng Yang struct kvm_vcpu *vcpu0 = ps->pit->kvm->vcpus[0]; 199*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_timer *pt = &ps->pit_timer; 200*7837699fSSheng Yang 201*7837699fSSheng Yang atomic_inc(&pt->pending); 202*7837699fSSheng Yang smp_mb__after_atomic_inc(); 203*7837699fSSheng Yang /* FIXME: handle case where the guest is in guest mode */ 204*7837699fSSheng Yang if (vcpu0 && waitqueue_active(&vcpu0->wq)) { 205*7837699fSSheng Yang vcpu0->arch.mp_state = VCPU_MP_STATE_RUNNABLE; 206*7837699fSSheng Yang wake_up_interruptible(&vcpu0->wq); 207*7837699fSSheng Yang } 208*7837699fSSheng Yang 209*7837699fSSheng Yang pt->timer.expires = ktime_add_ns(pt->timer.expires, pt->period); 210*7837699fSSheng Yang pt->scheduled = ktime_to_ns(pt->timer.expires); 211*7837699fSSheng Yang 212*7837699fSSheng Yang return (pt->period == 0 ? 0 : 1); 213*7837699fSSheng Yang } 214*7837699fSSheng Yang 215*7837699fSSheng Yang static enum hrtimer_restart pit_timer_fn(struct hrtimer *data) 216*7837699fSSheng Yang { 217*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *ps; 218*7837699fSSheng Yang int restart_timer = 0; 219*7837699fSSheng Yang 220*7837699fSSheng Yang ps = container_of(data, struct kvm_kpit_state, pit_timer.timer); 221*7837699fSSheng Yang 222*7837699fSSheng Yang restart_timer = __pit_timer_fn(ps); 223*7837699fSSheng Yang 224*7837699fSSheng Yang if (restart_timer) 225*7837699fSSheng Yang return HRTIMER_RESTART; 226*7837699fSSheng Yang else 227*7837699fSSheng Yang return HRTIMER_NORESTART; 228*7837699fSSheng Yang } 229*7837699fSSheng Yang 230*7837699fSSheng Yang static void destroy_pit_timer(struct kvm_kpit_timer *pt) 231*7837699fSSheng Yang { 232*7837699fSSheng Yang pr_debug("pit: execute del timer!\n"); 233*7837699fSSheng Yang hrtimer_cancel(&pt->timer); 234*7837699fSSheng Yang } 235*7837699fSSheng Yang 236*7837699fSSheng Yang static void create_pit_timer(struct kvm_kpit_timer *pt, u32 val, int is_period) 237*7837699fSSheng Yang { 238*7837699fSSheng Yang s64 interval; 239*7837699fSSheng Yang 240*7837699fSSheng Yang interval = muldiv64(val, NSEC_PER_SEC, KVM_PIT_FREQ); 241*7837699fSSheng Yang 242*7837699fSSheng Yang pr_debug("pit: create pit timer, interval is %llu nsec\n", interval); 243*7837699fSSheng Yang 244*7837699fSSheng Yang /* TODO The new value only affected after the retriggered */ 245*7837699fSSheng Yang hrtimer_cancel(&pt->timer); 246*7837699fSSheng Yang pt->period = (is_period == 0) ? 0 : interval; 247*7837699fSSheng Yang pt->timer.function = pit_timer_fn; 248*7837699fSSheng Yang atomic_set(&pt->pending, 0); 249*7837699fSSheng Yang 250*7837699fSSheng Yang hrtimer_start(&pt->timer, ktime_add_ns(ktime_get(), interval), 251*7837699fSSheng Yang HRTIMER_MODE_ABS); 252*7837699fSSheng Yang } 253*7837699fSSheng Yang 254*7837699fSSheng Yang static void pit_load_count(struct kvm *kvm, int channel, u32 val) 255*7837699fSSheng Yang { 256*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *ps = &kvm->arch.vpit->pit_state; 257*7837699fSSheng Yang 258*7837699fSSheng Yang WARN_ON(!mutex_is_locked(&ps->lock)); 259*7837699fSSheng Yang 260*7837699fSSheng Yang pr_debug("pit: load_count val is %d, channel is %d\n", val, channel); 261*7837699fSSheng Yang 262*7837699fSSheng Yang /* 263*7837699fSSheng Yang * Though spec said the state of 8254 is undefined after power-up, 264*7837699fSSheng Yang * seems some tricky OS like Windows XP depends on IRQ0 interrupt 265*7837699fSSheng Yang * when booting up. 266*7837699fSSheng Yang * So here setting initialize rate for it, and not a specific number 267*7837699fSSheng Yang */ 268*7837699fSSheng Yang if (val == 0) 269*7837699fSSheng Yang val = 0x10000; 270*7837699fSSheng Yang 271*7837699fSSheng Yang ps->channels[channel].count_load_time = ktime_get(); 272*7837699fSSheng Yang ps->channels[channel].count = val; 273*7837699fSSheng Yang 274*7837699fSSheng Yang if (channel != 0) 275*7837699fSSheng Yang return; 276*7837699fSSheng Yang 277*7837699fSSheng Yang /* Two types of timer 278*7837699fSSheng Yang * mode 1 is one shot, mode 2 is period, otherwise del timer */ 279*7837699fSSheng Yang switch (ps->channels[0].mode) { 280*7837699fSSheng Yang case 1: 281*7837699fSSheng Yang create_pit_timer(&ps->pit_timer, val, 0); 282*7837699fSSheng Yang break; 283*7837699fSSheng Yang case 2: 284*7837699fSSheng Yang create_pit_timer(&ps->pit_timer, val, 1); 285*7837699fSSheng Yang break; 286*7837699fSSheng Yang default: 287*7837699fSSheng Yang destroy_pit_timer(&ps->pit_timer); 288*7837699fSSheng Yang } 289*7837699fSSheng Yang } 290*7837699fSSheng Yang 291*7837699fSSheng Yang static void pit_ioport_write(struct kvm_io_device *this, 292*7837699fSSheng Yang gpa_t addr, int len, const void *data) 293*7837699fSSheng Yang { 294*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *pit = (struct kvm_pit *)this->private; 295*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *pit_state = &pit->pit_state; 296*7837699fSSheng Yang struct kvm *kvm = pit->kvm; 297*7837699fSSheng Yang int channel, access; 298*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *s; 299*7837699fSSheng Yang u32 val = *(u32 *) data; 300*7837699fSSheng Yang 301*7837699fSSheng Yang val &= 0xff; 302*7837699fSSheng Yang addr &= KVM_PIT_CHANNEL_MASK; 303*7837699fSSheng Yang 304*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&pit_state->lock); 305*7837699fSSheng Yang 306*7837699fSSheng Yang if (val != 0) 307*7837699fSSheng Yang pr_debug("pit: write addr is 0x%x, len is %d, val is 0x%x\n", 308*7837699fSSheng Yang (unsigned int)addr, len, val); 309*7837699fSSheng Yang 310*7837699fSSheng Yang if (addr == 3) { 311*7837699fSSheng Yang channel = val >> 6; 312*7837699fSSheng Yang if (channel == 3) { 313*7837699fSSheng Yang /* Read-Back Command. */ 314*7837699fSSheng Yang for (channel = 0; channel < 3; channel++) { 315*7837699fSSheng Yang s = &pit_state->channels[channel]; 316*7837699fSSheng Yang if (val & (2 << channel)) { 317*7837699fSSheng Yang if (!(val & 0x20)) 318*7837699fSSheng Yang pit_latch_count(kvm, channel); 319*7837699fSSheng Yang if (!(val & 0x10)) 320*7837699fSSheng Yang pit_latch_status(kvm, channel); 321*7837699fSSheng Yang } 322*7837699fSSheng Yang } 323*7837699fSSheng Yang } else { 324*7837699fSSheng Yang /* Select Counter <channel>. */ 325*7837699fSSheng Yang s = &pit_state->channels[channel]; 326*7837699fSSheng Yang access = (val >> 4) & KVM_PIT_CHANNEL_MASK; 327*7837699fSSheng Yang if (access == 0) { 328*7837699fSSheng Yang pit_latch_count(kvm, channel); 329*7837699fSSheng Yang } else { 330*7837699fSSheng Yang s->rw_mode = access; 331*7837699fSSheng Yang s->read_state = access; 332*7837699fSSheng Yang s->write_state = access; 333*7837699fSSheng Yang s->mode = (val >> 1) & 7; 334*7837699fSSheng Yang if (s->mode > 5) 335*7837699fSSheng Yang s->mode -= 4; 336*7837699fSSheng Yang s->bcd = val & 1; 337*7837699fSSheng Yang } 338*7837699fSSheng Yang } 339*7837699fSSheng Yang } else { 340*7837699fSSheng Yang /* Write Count. */ 341*7837699fSSheng Yang s = &pit_state->channels[addr]; 342*7837699fSSheng Yang switch (s->write_state) { 343*7837699fSSheng Yang default: 344*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_LSB: 345*7837699fSSheng Yang pit_load_count(kvm, addr, val); 346*7837699fSSheng Yang break; 347*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_MSB: 348*7837699fSSheng Yang pit_load_count(kvm, addr, val << 8); 349*7837699fSSheng Yang break; 350*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_WORD0: 351*7837699fSSheng Yang s->write_latch = val; 352*7837699fSSheng Yang s->write_state = RW_STATE_WORD1; 353*7837699fSSheng Yang break; 354*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_WORD1: 355*7837699fSSheng Yang pit_load_count(kvm, addr, s->write_latch | (val << 8)); 356*7837699fSSheng Yang s->write_state = RW_STATE_WORD0; 357*7837699fSSheng Yang break; 358*7837699fSSheng Yang } 359*7837699fSSheng Yang } 360*7837699fSSheng Yang 361*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&pit_state->lock); 362*7837699fSSheng Yang } 363*7837699fSSheng Yang 364*7837699fSSheng Yang static void pit_ioport_read(struct kvm_io_device *this, 365*7837699fSSheng Yang gpa_t addr, int len, void *data) 366*7837699fSSheng Yang { 367*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *pit = (struct kvm_pit *)this->private; 368*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *pit_state = &pit->pit_state; 369*7837699fSSheng Yang struct kvm *kvm = pit->kvm; 370*7837699fSSheng Yang int ret, count; 371*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *s; 372*7837699fSSheng Yang 373*7837699fSSheng Yang addr &= KVM_PIT_CHANNEL_MASK; 374*7837699fSSheng Yang s = &pit_state->channels[addr]; 375*7837699fSSheng Yang 376*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&pit_state->lock); 377*7837699fSSheng Yang 378*7837699fSSheng Yang if (s->status_latched) { 379*7837699fSSheng Yang s->status_latched = 0; 380*7837699fSSheng Yang ret = s->status; 381*7837699fSSheng Yang } else if (s->count_latched) { 382*7837699fSSheng Yang switch (s->count_latched) { 383*7837699fSSheng Yang default: 384*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_LSB: 385*7837699fSSheng Yang ret = s->latched_count & 0xff; 386*7837699fSSheng Yang s->count_latched = 0; 387*7837699fSSheng Yang break; 388*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_MSB: 389*7837699fSSheng Yang ret = s->latched_count >> 8; 390*7837699fSSheng Yang s->count_latched = 0; 391*7837699fSSheng Yang break; 392*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_WORD0: 393*7837699fSSheng Yang ret = s->latched_count & 0xff; 394*7837699fSSheng Yang s->count_latched = RW_STATE_MSB; 395*7837699fSSheng Yang break; 396*7837699fSSheng Yang } 397*7837699fSSheng Yang } else { 398*7837699fSSheng Yang switch (s->read_state) { 399*7837699fSSheng Yang default: 400*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_LSB: 401*7837699fSSheng Yang count = pit_get_count(kvm, addr); 402*7837699fSSheng Yang ret = count & 0xff; 403*7837699fSSheng Yang break; 404*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_MSB: 405*7837699fSSheng Yang count = pit_get_count(kvm, addr); 406*7837699fSSheng Yang ret = (count >> 8) & 0xff; 407*7837699fSSheng Yang break; 408*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_WORD0: 409*7837699fSSheng Yang count = pit_get_count(kvm, addr); 410*7837699fSSheng Yang ret = count & 0xff; 411*7837699fSSheng Yang s->read_state = RW_STATE_WORD1; 412*7837699fSSheng Yang break; 413*7837699fSSheng Yang case RW_STATE_WORD1: 414*7837699fSSheng Yang count = pit_get_count(kvm, addr); 415*7837699fSSheng Yang ret = (count >> 8) & 0xff; 416*7837699fSSheng Yang s->read_state = RW_STATE_WORD0; 417*7837699fSSheng Yang break; 418*7837699fSSheng Yang } 419*7837699fSSheng Yang } 420*7837699fSSheng Yang 421*7837699fSSheng Yang if (len > sizeof(ret)) 422*7837699fSSheng Yang len = sizeof(ret); 423*7837699fSSheng Yang memcpy(data, (char *)&ret, len); 424*7837699fSSheng Yang 425*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&pit_state->lock); 426*7837699fSSheng Yang } 427*7837699fSSheng Yang 428*7837699fSSheng Yang static int pit_in_range(struct kvm_io_device *this, gpa_t addr) 429*7837699fSSheng Yang { 430*7837699fSSheng Yang return ((addr >= KVM_PIT_BASE_ADDRESS) && 431*7837699fSSheng Yang (addr < KVM_PIT_BASE_ADDRESS + KVM_PIT_MEM_LENGTH)); 432*7837699fSSheng Yang } 433*7837699fSSheng Yang 434*7837699fSSheng Yang static void speaker_ioport_write(struct kvm_io_device *this, 435*7837699fSSheng Yang gpa_t addr, int len, const void *data) 436*7837699fSSheng Yang { 437*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *pit = (struct kvm_pit *)this->private; 438*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *pit_state = &pit->pit_state; 439*7837699fSSheng Yang struct kvm *kvm = pit->kvm; 440*7837699fSSheng Yang u32 val = *(u32 *) data; 441*7837699fSSheng Yang 442*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&pit_state->lock); 443*7837699fSSheng Yang pit_state->speaker_data_on = (val >> 1) & 1; 444*7837699fSSheng Yang pit_set_gate(kvm, 2, val & 1); 445*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&pit_state->lock); 446*7837699fSSheng Yang } 447*7837699fSSheng Yang 448*7837699fSSheng Yang static void speaker_ioport_read(struct kvm_io_device *this, 449*7837699fSSheng Yang gpa_t addr, int len, void *data) 450*7837699fSSheng Yang { 451*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *pit = (struct kvm_pit *)this->private; 452*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *pit_state = &pit->pit_state; 453*7837699fSSheng Yang struct kvm *kvm = pit->kvm; 454*7837699fSSheng Yang unsigned int refresh_clock; 455*7837699fSSheng Yang int ret; 456*7837699fSSheng Yang 457*7837699fSSheng Yang /* Refresh clock toggles at about 15us. We approximate as 2^14ns. */ 458*7837699fSSheng Yang refresh_clock = ((unsigned int)ktime_to_ns(ktime_get()) >> 14) & 1; 459*7837699fSSheng Yang 460*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&pit_state->lock); 461*7837699fSSheng Yang ret = ((pit_state->speaker_data_on << 1) | pit_get_gate(kvm, 2) | 462*7837699fSSheng Yang (pit_get_out(kvm, 2) << 5) | (refresh_clock << 4)); 463*7837699fSSheng Yang if (len > sizeof(ret)) 464*7837699fSSheng Yang len = sizeof(ret); 465*7837699fSSheng Yang memcpy(data, (char *)&ret, len); 466*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&pit_state->lock); 467*7837699fSSheng Yang } 468*7837699fSSheng Yang 469*7837699fSSheng Yang static int speaker_in_range(struct kvm_io_device *this, gpa_t addr) 470*7837699fSSheng Yang { 471*7837699fSSheng Yang return (addr == KVM_SPEAKER_BASE_ADDRESS); 472*7837699fSSheng Yang } 473*7837699fSSheng Yang 474*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *kvm_create_pit(struct kvm *kvm) 475*7837699fSSheng Yang { 476*7837699fSSheng Yang int i; 477*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *pit; 478*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *pit_state; 479*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_channel_state *c; 480*7837699fSSheng Yang 481*7837699fSSheng Yang pit = kzalloc(sizeof(struct kvm_pit), GFP_KERNEL); 482*7837699fSSheng Yang if (!pit) 483*7837699fSSheng Yang return NULL; 484*7837699fSSheng Yang 485*7837699fSSheng Yang mutex_init(&pit->pit_state.lock); 486*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&pit->pit_state.lock); 487*7837699fSSheng Yang 488*7837699fSSheng Yang /* Initialize PIO device */ 489*7837699fSSheng Yang pit->dev.read = pit_ioport_read; 490*7837699fSSheng Yang pit->dev.write = pit_ioport_write; 491*7837699fSSheng Yang pit->dev.in_range = pit_in_range; 492*7837699fSSheng Yang pit->dev.private = pit; 493*7837699fSSheng Yang kvm_io_bus_register_dev(&kvm->pio_bus, &pit->dev); 494*7837699fSSheng Yang 495*7837699fSSheng Yang pit->speaker_dev.read = speaker_ioport_read; 496*7837699fSSheng Yang pit->speaker_dev.write = speaker_ioport_write; 497*7837699fSSheng Yang pit->speaker_dev.in_range = speaker_in_range; 498*7837699fSSheng Yang pit->speaker_dev.private = pit; 499*7837699fSSheng Yang kvm_io_bus_register_dev(&kvm->pio_bus, &pit->speaker_dev); 500*7837699fSSheng Yang 501*7837699fSSheng Yang kvm->arch.vpit = pit; 502*7837699fSSheng Yang pit->kvm = kvm; 503*7837699fSSheng Yang 504*7837699fSSheng Yang pit_state = &pit->pit_state; 505*7837699fSSheng Yang pit_state->pit = pit; 506*7837699fSSheng Yang hrtimer_init(&pit_state->pit_timer.timer, 507*7837699fSSheng Yang CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS); 508*7837699fSSheng Yang atomic_set(&pit_state->pit_timer.pending, 0); 509*7837699fSSheng Yang for (i = 0; i < 3; i++) { 510*7837699fSSheng Yang c = &pit_state->channels[i]; 511*7837699fSSheng Yang c->mode = 0xff; 512*7837699fSSheng Yang c->gate = (i != 2); 513*7837699fSSheng Yang pit_load_count(kvm, i, 0); 514*7837699fSSheng Yang } 515*7837699fSSheng Yang 516*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&pit->pit_state.lock); 517*7837699fSSheng Yang 518*7837699fSSheng Yang pit->pit_state.inject_pending = 1; 519*7837699fSSheng Yang 520*7837699fSSheng Yang return pit; 521*7837699fSSheng Yang } 522*7837699fSSheng Yang 523*7837699fSSheng Yang void kvm_free_pit(struct kvm *kvm) 524*7837699fSSheng Yang { 525*7837699fSSheng Yang struct hrtimer *timer; 526*7837699fSSheng Yang 527*7837699fSSheng Yang if (kvm->arch.vpit) { 528*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock); 529*7837699fSSheng Yang timer = &kvm->arch.vpit->pit_state.pit_timer.timer; 530*7837699fSSheng Yang hrtimer_cancel(timer); 531*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&kvm->arch.vpit->pit_state.lock); 532*7837699fSSheng Yang kfree(kvm->arch.vpit); 533*7837699fSSheng Yang } 534*7837699fSSheng Yang } 535*7837699fSSheng Yang 536*7837699fSSheng Yang void __inject_pit_timer_intr(struct kvm *kvm) 537*7837699fSSheng Yang { 538*7837699fSSheng Yang mutex_lock(&kvm->lock); 539*7837699fSSheng Yang kvm_ioapic_set_irq(kvm->arch.vioapic, 0, 1); 540*7837699fSSheng Yang kvm_ioapic_set_irq(kvm->arch.vioapic, 0, 0); 541*7837699fSSheng Yang kvm_pic_set_irq(pic_irqchip(kvm), 0, 1); 542*7837699fSSheng Yang kvm_pic_set_irq(pic_irqchip(kvm), 0, 0); 543*7837699fSSheng Yang mutex_unlock(&kvm->lock); 544*7837699fSSheng Yang } 545*7837699fSSheng Yang 546*7837699fSSheng Yang void kvm_inject_pit_timer_irqs(struct kvm_vcpu *vcpu) 547*7837699fSSheng Yang { 548*7837699fSSheng Yang struct kvm_pit *pit = vcpu->kvm->arch.vpit; 549*7837699fSSheng Yang struct kvm *kvm = vcpu->kvm; 550*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *ps; 551*7837699fSSheng Yang 552*7837699fSSheng Yang if (vcpu && pit) { 553*7837699fSSheng Yang ps = &pit->pit_state; 554*7837699fSSheng Yang 555*7837699fSSheng Yang /* Try to inject pending interrupts when: 556*7837699fSSheng Yang * 1. Pending exists 557*7837699fSSheng Yang * 2. Last interrupt was accepted or waited for too long time*/ 558*7837699fSSheng Yang if (atomic_read(&ps->pit_timer.pending) && 559*7837699fSSheng Yang (ps->inject_pending || 560*7837699fSSheng Yang (jiffies - ps->last_injected_time 561*7837699fSSheng Yang >= KVM_MAX_PIT_INTR_INTERVAL))) { 562*7837699fSSheng Yang ps->inject_pending = 0; 563*7837699fSSheng Yang __inject_pit_timer_intr(kvm); 564*7837699fSSheng Yang ps->last_injected_time = jiffies; 565*7837699fSSheng Yang } 566*7837699fSSheng Yang } 567*7837699fSSheng Yang } 568*7837699fSSheng Yang 569*7837699fSSheng Yang void kvm_pit_timer_intr_post(struct kvm_vcpu *vcpu, int vec) 570*7837699fSSheng Yang { 571*7837699fSSheng Yang struct kvm_arch *arch = &vcpu->kvm->arch; 572*7837699fSSheng Yang struct kvm_kpit_state *ps; 573*7837699fSSheng Yang 574*7837699fSSheng Yang if (vcpu && arch->vpit) { 575*7837699fSSheng Yang ps = &arch->vpit->pit_state; 576*7837699fSSheng Yang if (atomic_read(&ps->pit_timer.pending) && 577*7837699fSSheng Yang (((arch->vpic->pics[0].imr & 1) == 0 && 578*7837699fSSheng Yang arch->vpic->pics[0].irq_base == vec) || 579*7837699fSSheng Yang (arch->vioapic->redirtbl[0].fields.vector == vec && 580*7837699fSSheng Yang arch->vioapic->redirtbl[0].fields.mask != 1))) { 581*7837699fSSheng Yang ps->inject_pending = 1; 582*7837699fSSheng Yang atomic_dec(&ps->pit_timer.pending); 583*7837699fSSheng Yang ps->channels[0].count_load_time = ktime_get(); 584*7837699fSSheng Yang } 585*7837699fSSheng Yang } 586*7837699fSSheng Yang } 587