SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - arch/powerpc/kvm/book3s_64_emulate.c

   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 2009
  16  *
  17  * Authors: Alexander Graf <agraf@suse.de>
  18  */
  19
  20 #include <asm/kvm_ppc.h>
  21 #include <asm/disassemble.h>
  22 #include <asm/kvm_book3s.h>
  23 #include <asm/reg.h>
  24
  25 #define OP_19_XOP_RFID          18
  26 #define OP_19_XOP_RFI           50
  27
  28 #define OP_31_XOP_MFMSR         83
  29 #define OP_31_XOP_MTMSR         146
  30 #define OP_31_XOP_MTMSRD        178
  31 #define OP_31_XOP_MTSR          210
  32 #define OP_31_XOP_MTSRIN        242
  33 #define OP_31_XOP_TLBIEL        274
  34 #define OP_31_XOP_TLBIE         306
  35 #define OP_31_XOP_SLBMTE        402
  36 #define OP_31_XOP_SLBIE         434
  37 #define OP_31_XOP_SLBIA         498
  38 #define OP_31_XOP_MFSR          595
  39 #define OP_31_XOP_MFSRIN        659
  40 #define OP_31_XOP_SLBMFEV       851
  41 #define OP_31_XOP_EIOIO         854
  42 #define OP_31_XOP_SLBMFEE       915
  43
  44 /* DCBZ is actually 1014, but we patch it to 1010 so we get a trap */
  45 #define OP_31_XOP_DCBZ          1010
  46
  47 #define OP_LFS                  48
  48 #define OP_LFD                  50
  49 #define OP_STFS                 52
  50 #define OP_STFD                 54
  51
  52 #define SPRN_GQR0               912
  53 #define SPRN_GQR1               913
  54 #define SPRN_GQR2               914
  55 #define SPRN_GQR3               915
  56 #define SPRN_GQR4               916
  57 #define SPRN_GQR5               917
  58 #define SPRN_GQR6               918
  59 #define SPRN_GQR7               919
  60
  61 int kvmppc_core_emulate_op(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu,
  62                            unsigned int inst, int *advance)
  63 {
  64         int emulated = EMULATE_DONE;
  65
  66         switch (get_op(inst)) {
  67         case 19:
  68                 switch (get_xop(inst)) {
  69                 case OP_19_XOP_RFID:
  70                 case OP_19_XOP_RFI:
  71                         vcpu->arch.pc = vcpu->arch.srr0;
  72                         kvmppc_set_msr(vcpu, vcpu->arch.srr1);
  73                         *advance = 0;
  74                         break;
  75
  76                 default:
  77                         emulated = EMULATE_FAIL;
  78                         break;
  79                 }
  80                 break;
  81         case 31:
  82                 switch (get_xop(inst)) {
  83                 case OP_31_XOP_MFMSR:
  84                         kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), vcpu->arch.msr);
  85                         break;
  86                 case OP_31_XOP_MTMSRD:
  87                 {
  88                         ulong rs = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst));
  89                         if (inst & 0x10000) {
  90                                 vcpu->arch.msr &= ~(MSR_RI | MSR_EE);
  91                                 vcpu->arch.msr |= rs & (MSR_RI | MSR_EE);
  92                         } else
  93                                 kvmppc_set_msr(vcpu, rs);
  94                         break;
  95                 }
  96                 case OP_31_XOP_MTMSR:
  97                         kvmppc_set_msr(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)));
  98                         break;
  99                 case OP_31_XOP_MFSR:
 100                 {
 101                         int srnum;
 102
 103                         srnum = kvmppc_get_field(inst, 12 + 32, 15 + 32);
 104                         if (vcpu->arch.mmu.mfsrin) {
 105                                 u32 sr;
 106                                 sr = vcpu->arch.mmu.mfsrin(vcpu, srnum);
 107                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), sr);
 108                         }
 109                         break;
 110                 }
 111                 case OP_31_XOP_MFSRIN:
 112                 {
 113                         int srnum;
 114
 115                         srnum = (kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)) >> 28) & 0xf;
 116                         if (vcpu->arch.mmu.mfsrin) {
 117                                 u32 sr;
 118                                 sr = vcpu->arch.mmu.mfsrin(vcpu, srnum);
 119                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), sr);
 120                         }
 121                         break;
 122                 }
 123                 case OP_31_XOP_MTSR:
 124                         vcpu->arch.mmu.mtsrin(vcpu,
 125                                 (inst >> 16) & 0xf,
 126                                 kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)));
 127                         break;
 128                 case OP_31_XOP_MTSRIN:
 129                         vcpu->arch.mmu.mtsrin(vcpu,
 130                                 (kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)) >> 28) & 0xf,
 131                                 kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)));
 132                         break;
 133                 case OP_31_XOP_TLBIE:
 134                 case OP_31_XOP_TLBIEL:
 135                 {
 136                         bool large = (inst & 0x00200000) ? true : false;
 137                         ulong addr = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
 138                         vcpu->arch.mmu.tlbie(vcpu, addr, large);
 139                         break;
 140                 }
 141                 case OP_31_XOP_EIOIO:
 142                         break;
 143                 case OP_31_XOP_SLBMTE:
 144                         if (!vcpu->arch.mmu.slbmte)
 145                                 return EMULATE_FAIL;
 146
 147                         vcpu->arch.mmu.slbmte(vcpu,
 148                                         kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rs(inst)),
 149                                         kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)));
 150                         break;
 151                 case OP_31_XOP_SLBIE:
 152                         if (!vcpu->arch.mmu.slbie)
 153                                 return EMULATE_FAIL;
 154
 155                         vcpu->arch.mmu.slbie(vcpu,
 156                                         kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst)));
 157                         break;
 158                 case OP_31_XOP_SLBIA:
 159                         if (!vcpu->arch.mmu.slbia)
 160                                 return EMULATE_FAIL;
 161
 162                         vcpu->arch.mmu.slbia(vcpu);
 163                         break;
 164                 case OP_31_XOP_SLBMFEE:
 165                         if (!vcpu->arch.mmu.slbmfee) {
 166                                 emulated = EMULATE_FAIL;
 167                         } else {
 168                                 ulong t, rb;
 169
 170                                 rb = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
 171                                 t = vcpu->arch.mmu.slbmfee(vcpu, rb);
 172                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), t);
 173                         }
 174                         break;
 175                 case OP_31_XOP_SLBMFEV:
 176                         if (!vcpu->arch.mmu.slbmfev) {
 177                                 emulated = EMULATE_FAIL;
 178                         } else {
 179                                 ulong t, rb;
 180
 181                                 rb = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
 182                                 t = vcpu->arch.mmu.slbmfev(vcpu, rb);
 183                                 kvmppc_set_gpr(vcpu, get_rt(inst), t);
 184                         }
 185                         break;
 186                 case OP_31_XOP_DCBZ:
 187                 {
 188                         ulong rb = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
 189                         ulong ra = 0;
 190                         ulong addr, vaddr;
 191                         u32 zeros[8] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 192                         u32 dsisr;
 193                         int r;
 194
 195                         if (get_ra(inst))
 196                                 ra = kvmppc_get_gpr(vcpu, get_ra(inst));
 197
 198                         addr = (ra + rb) & ~31ULL;
 199                         if (!(vcpu->arch.msr & MSR_SF))
 200                                 addr &= 0xffffffff;
 201                         vaddr = addr;
 202
 203                         r = kvmppc_st(vcpu, &addr, 32, zeros, true);
 204                         if ((r == -ENOENT) || (r == -EPERM)) {
 205                                 *advance = 0;
 206                                 vcpu->arch.dear = vaddr;
 207                                 vcpu->arch.fault_dear = vaddr;
 208
 209                                 dsisr = DSISR_ISSTORE;
 210                                 if (r == -ENOENT)
 211                                         dsisr |= DSISR_NOHPTE;
 212                                 else if (r == -EPERM)
 213                                         dsisr |= DSISR_PROTFAULT;
 214
 215                                 to_book3s(vcpu)->dsisr = dsisr;
 216                                 vcpu->arch.fault_dsisr = dsisr;
 217
 218                                 kvmppc_book3s_queue_irqprio(vcpu,
 219                                         BOOK3S_INTERRUPT_DATA_STORAGE);
 220                         }
 221
 222                         break;
 223                 }
 224                 default:
 225                         emulated = EMULATE_FAIL;
 226                 }
 227                 break;
 228         default:
 229                 emulated = EMULATE_FAIL;
 230         }
 231
 232         if (emulated == EMULATE_FAIL)
 233                 emulated = kvmppc_emulate_paired_single(run, vcpu);
 234
 235         return emulated;
 236 }
 237
 238 void kvmppc_set_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvmppc_bat *bat, bool upper,
 239                     u32 val)
 240 {
 241         if (upper) {
 242                 /* Upper BAT */
 243                 u32 bl = (val >> 2) & 0x7ff;
 244                 bat->bepi_mask = (~bl << 17);
 245                 bat->bepi = val & 0xfffe0000;
 246                 bat->vs = (val & 2) ? 1 : 0;
 247                 bat->vp = (val & 1) ? 1 : 0;
 248                 bat->raw = (bat->raw & 0xffffffff00000000ULL) | val;
 249         } else {
 250                 /* Lower BAT */
 251                 bat->brpn = val & 0xfffe0000;
 252                 bat->wimg = (val >> 3) & 0xf;
 253                 bat->pp = val & 3;
 254                 bat->raw = (bat->raw & 0x00000000ffffffffULL) | ((u64)val << 32);
 255         }
 256 }
 257
 258 static u32 kvmppc_read_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn)
 259 {
 260         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu_book3s = to_book3s(vcpu);
 261         struct kvmppc_bat *bat;
 262
 263         switch (sprn) {
 264         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
 265                 bat = &vcpu_book3s->ibat[(sprn - SPRN_IBAT0U) / 2];
 266                 break;
 267         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
 268                 bat = &vcpu_book3s->ibat[4 + ((sprn - SPRN_IBAT4U) / 2)];
 269                 break;
 270         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
 271                 bat = &vcpu_book3s->dbat[(sprn - SPRN_DBAT0U) / 2];
 272                 break;
 273         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
 274                 bat = &vcpu_book3s->dbat[4 + ((sprn - SPRN_DBAT4U) / 2)];
 275                 break;
 276         default:
 277                 BUG();
 278         }
 279
 280         if (sprn % 2)
 281                 return bat->raw >> 32;
 282         else
 283                 return bat->raw;
 284 }
 285
 286 static void kvmppc_write_bat(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, u32 val)
 287 {
 288         struct kvmppc_vcpu_book3s *vcpu_book3s = to_book3s(vcpu);
 289         struct kvmppc_bat *bat;
 290
 291         switch (sprn) {
 292         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
 293                 bat = &vcpu_book3s->ibat[(sprn - SPRN_IBAT0U) / 2];
 294                 break;
 295         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
 296                 bat = &vcpu_book3s->ibat[4 + ((sprn - SPRN_IBAT4U) / 2)];
 297                 break;
 298         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
 299                 bat = &vcpu_book3s->dbat[(sprn - SPRN_DBAT0U) / 2];
 300                 break;
 301         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
 302                 bat = &vcpu_book3s->dbat[4 + ((sprn - SPRN_DBAT4U) / 2)];
 303                 break;
 304         default:
 305                 BUG();
 306         }
 307
 308         kvmppc_set_bat(vcpu, bat, !(sprn % 2), val);
 309 }
 310
 311 int kvmppc_core_emulate_mtspr(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, int rs)
 312 {
 313         int emulated = EMULATE_DONE;
 314         ulong spr_val = kvmppc_get_gpr(vcpu, rs);
 315
 316         switch (sprn) {
 317         case SPRN_SDR1:
 318                 to_book3s(vcpu)->sdr1 = spr_val;
 319                 break;
 320         case SPRN_DSISR:
 321                 to_book3s(vcpu)->dsisr = spr_val;
 322                 break;
 323         case SPRN_DAR:
 324                 vcpu->arch.dear = spr_val;
 325                 break;
 326         case SPRN_HIOR:
 327                 to_book3s(vcpu)->hior = spr_val;
 328                 break;
 329         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
 330         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
 331         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
 332         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
 333                 kvmppc_write_bat(vcpu, sprn, (u32)spr_val);
 334                 /* BAT writes happen so rarely that we're ok to flush
 335                  * everything here */
 336                 kvmppc_mmu_pte_flush(vcpu, 0, 0);
 337                 kvmppc_mmu_flush_segments(vcpu);
 338                 break;
 339         case SPRN_HID0:
 340                 to_book3s(vcpu)->hid[0] = spr_val;
 341                 break;
 342         case SPRN_HID1:
 343                 to_book3s(vcpu)->hid[1] = spr_val;
 344                 break;
 345         case SPRN_HID2:
 346                 to_book3s(vcpu)->hid[2] = spr_val;
 347                 break;
 348         case SPRN_HID2_GEKKO:
 349                 to_book3s(vcpu)->hid[2] = spr_val;
 350                 /* HID2.PSE controls paired single on gekko */
 351                 switch (vcpu->arch.pvr) {
 352                 case 0x00080200:        /* lonestar 2.0 */
 353                 case 0x00088202:        /* lonestar 2.2 */
 354                 case 0x70000100:        /* gekko 1.0 */
 355                 case 0x00080100:        /* gekko 2.0 */
 356                 case 0x00083203:        /* gekko 2.3a */
 357                 case 0x00083213:        /* gekko 2.3b */
 358                 case 0x00083204:        /* gekko 2.4 */
 359                 case 0x00083214:        /* gekko 2.4e (8SE) - retail HW2 */
 360                         if (spr_val & (1 << 29)) { /* HID2.PSE */
 361                                 vcpu->arch.hflags |= BOOK3S_HFLAG_PAIRED_SINGLE;
 362                                 kvmppc_giveup_ext(vcpu, MSR_FP);
 363                         } else {
 364                                 vcpu->arch.hflags &= ~BOOK3S_HFLAG_PAIRED_SINGLE;
 365                         }
 366                         break;
 367                 }
 368                 break;
 369         case SPRN_HID4:
 370         case SPRN_HID4_GEKKO:
 371                 to_book3s(vcpu)->hid[4] = spr_val;
 372                 break;
 373         case SPRN_HID5:
 374                 to_book3s(vcpu)->hid[5] = spr_val;
 375                 /* guest HID5 set can change is_dcbz32 */
 376                 if (vcpu->arch.mmu.is_dcbz32(vcpu) &&
 377                     (mfmsr() & MSR_HV))
 378                         vcpu->arch.hflags |= BOOK3S_HFLAG_DCBZ32;
 379                 break;
 380         case SPRN_GQR0:
 381         case SPRN_GQR1:
 382         case SPRN_GQR2:
 383         case SPRN_GQR3:
 384         case SPRN_GQR4:
 385         case SPRN_GQR5:
 386         case SPRN_GQR6:
 387         case SPRN_GQR7:
 388                 to_book3s(vcpu)->gqr[sprn - SPRN_GQR0] = spr_val;
 389                 break;
 390         case SPRN_ICTC:
 391         case SPRN_THRM1:
 392         case SPRN_THRM2:
 393         case SPRN_THRM3:
 394         case SPRN_CTRLF:
 395         case SPRN_CTRLT:
 396         case SPRN_L2CR:
 397         case SPRN_MMCR0_GEKKO:
 398         case SPRN_MMCR1_GEKKO:
 399         case SPRN_PMC1_GEKKO:
 400         case SPRN_PMC2_GEKKO:
 401         case SPRN_PMC3_GEKKO:
 402         case SPRN_PMC4_GEKKO:
 403         case SPRN_WPAR_GEKKO:
 404                 break;
 405         default:
 406                 printk(KERN_INFO "KVM: invalid SPR write: %d\n", sprn);
 407 #ifndef DEBUG_SPR
 408                 emulated = EMULATE_FAIL;
 409 #endif
 410                 break;
 411         }
 412
 413         return emulated;
 414 }
 415
 416 int kvmppc_core_emulate_mfspr(struct kvm_vcpu *vcpu, int sprn, int rt)
 417 {
 418         int emulated = EMULATE_DONE;
 419
 420         switch (sprn) {
 421         case SPRN_IBAT0U ... SPRN_IBAT3L:
 422         case SPRN_IBAT4U ... SPRN_IBAT7L:
 423         case SPRN_DBAT0U ... SPRN_DBAT3L:
 424         case SPRN_DBAT4U ... SPRN_DBAT7L:
 425                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, kvmppc_read_bat(vcpu, sprn));
 426                 break;
 427         case SPRN_SDR1:
 428                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->sdr1);
 429                 break;
 430         case SPRN_DSISR:
 431                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->dsisr);
 432                 break;
 433         case SPRN_DAR:
 434                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, vcpu->arch.dear);
 435                 break;
 436         case SPRN_HIOR:
 437                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hior);
 438                 break;
 439         case SPRN_HID0:
 440                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[0]);
 441                 break;
 442         case SPRN_HID1:
 443                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[1]);
 444                 break;
 445         case SPRN_HID2:
 446         case SPRN_HID2_GEKKO:
 447                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[2]);
 448                 break;
 449         case SPRN_HID4:
 450         case SPRN_HID4_GEKKO:
 451                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[4]);
 452                 break;
 453         case SPRN_HID5:
 454                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, to_book3s(vcpu)->hid[5]);
 455                 break;
 456         case SPRN_GQR0:
 457         case SPRN_GQR1:
 458         case SPRN_GQR2:
 459         case SPRN_GQR3:
 460         case SPRN_GQR4:
 461         case SPRN_GQR5:
 462         case SPRN_GQR6:
 463         case SPRN_GQR7:
 464                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt,
 465                                to_book3s(vcpu)->gqr[sprn - SPRN_GQR0]);
 466                 break;
 467         case SPRN_THRM1:
 468         case SPRN_THRM2:
 469         case SPRN_THRM3:
 470         case SPRN_CTRLF:
 471         case SPRN_CTRLT:
 472         case SPRN_L2CR:
 473         case SPRN_MMCR0_GEKKO:
 474         case SPRN_MMCR1_GEKKO:
 475         case SPRN_PMC1_GEKKO:
 476         case SPRN_PMC2_GEKKO:
 477         case SPRN_PMC3_GEKKO:
 478         case SPRN_PMC4_GEKKO:
 479         case SPRN_WPAR_GEKKO:
 480                 kvmppc_set_gpr(vcpu, rt, 0);
 481                 break;
 482         default:
 483                 printk(KERN_INFO "KVM: invalid SPR read: %d\n", sprn);
 484 #ifndef DEBUG_SPR
 485                 emulated = EMULATE_FAIL;
 486 #endif
 487                 break;
 488         }
 489
 490         return emulated;
 491 }
 492
 493 u32 kvmppc_alignment_dsisr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int inst)
 494 {
 495         u32 dsisr = 0;
 496
 497         /*
 498          * This is what the spec says about DSISR bits (not mentioned = 0):
 499          *
 500          * 12:13                [DS]    Set to bits 30:31
 501          * 15:16                [X]     Set to bits 29:30
 502          * 17                   [X]     Set to bit 25
 503          *                      [D/DS]  Set to bit 5
 504          * 18:21                [X]     Set to bits 21:24
 505          *                      [D/DS]  Set to bits 1:4
 506          * 22:26                        Set to bits 6:10 (RT/RS/FRT/FRS)
 507          * 27:31                        Set to bits 11:15 (RA)
 508          */
 509
 510         switch (get_op(inst)) {
 511         /* D-form */
 512         case OP_LFS:
 513         case OP_LFD:
 514         case OP_STFD:
 515         case OP_STFS:
 516                 dsisr |= (inst >> 12) & 0x4000; /* bit 17 */
 517                 dsisr |= (inst >> 17) & 0x3c00; /* bits 18:21 */
 518                 break;
 519         /* X-form */
 520         case 31:
 521                 dsisr |= (inst << 14) & 0x18000; /* bits 15:16 */
 522                 dsisr |= (inst << 8)  & 0x04000; /* bit 17 */
 523                 dsisr |= (inst << 3)  & 0x03c00; /* bits 18:21 */
 524                 break;
 525         default:
 526                 printk(KERN_INFO "KVM: Unaligned instruction 0x%x\n", inst);
 527                 break;
 528         }
 529
 530         dsisr |= (inst >> 16) & 0x03ff; /* bits 22:31 */
 531
 532         return dsisr;
 533 }
 534
 535 ulong kvmppc_alignment_dar(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int inst)
 536 {
 537         ulong dar = 0;
 538         ulong ra;
 539
 540         switch (get_op(inst)) {
 541         case OP_LFS:
 542         case OP_LFD:
 543         case OP_STFD:
 544         case OP_STFS:
 545                 ra = get_ra(inst);
 546                 if (ra)
 547                         dar = kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
 548                 dar += (s32)((s16)inst);
 549                 break;
 550         case 31:
 551                 ra = get_ra(inst);
 552                 if (ra)
 553                         dar = kvmppc_get_gpr(vcpu, ra);
 554                 dar += kvmppc_get_gpr(vcpu, get_rb(inst));
 555                 break;
 556         default:
 557                 printk(KERN_INFO "KVM: Unaligned instruction 0x%x\n", inst);
 558                 break;
 559         }
 560
 561         return dar;
 562 }