~ubuntu-branches/ubuntu/hardy/kvm/hardy-backports

« back to all changes in this revision

Viewing changes to kernel/tmp/lapic.c

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Soren Hansen
  • Date: 2008-01-03 10:39:25 UTC
  • mfrom: (1.1.16 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20080103103925-8480u7sq2646hvbh
Tags: 1:59+dfsg-0ubuntu1
* New upstream release
* Build with alsa support (cherry pick from 57+dfsg-2)

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
 
2
 
/*
3
 
 * Local APIC virtualization
4
 
 *
5
 
 * Copyright (C) 2006 Qumranet, Inc.
6
 
 * Copyright (C) 2007 Novell
7
 
 * Copyright (C) 2007 Intel
8
 
 *
9
 
 * Authors:
10
 
 *   Dor Laor <dor.laor@qumranet.com>
11
 
 *   Gregory Haskins <ghaskins@novell.com>
12
 
 *   Yaozu (Eddie) Dong <eddie.dong@intel.com>
13
 
 *
14
 
 * Based on Xen 3.1 code, Copyright (c) 2004, Intel Corporation.
15
 
 *
16
 
 * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
17
 
 * the COPYING file in the top-level directory.
18
 
 */
19
 
 
20
 
#include <linux/kvm_host.h>
21
 
#include <linux/kvm.h>
22
 
#include <linux/mm.h>
23
 
#include <linux/highmem.h>
24
 
#include <linux/smp.h>
25
 
#include <linux/hrtimer.h>
26
 
#include <linux/io.h>
27
 
#include <linux/module.h>
28
 
#include <asm/processor.h>
29
 
#include <asm/msr.h>
30
 
#include <asm/page.h>
31
 
#include <asm/current.h>
32
 
#include <asm/apicdef.h>
33
 
#include <asm/atomic.h>
34
 
#include <asm/div64.h>
35
 
#include "irq.h"
36
 
 
37
 
#define PRId64 "d"
38
 
#define PRIx64 "llx"
39
 
#define PRIu64 "u"
40
 
#define PRIo64 "o"
41
 
 
42
 
#define APIC_BUS_CYCLE_NS 1
43
 
 
44
 
/* #define apic_debug(fmt,arg...) printk(KERN_WARNING fmt,##arg) */
45
 
#define apic_debug(fmt, arg...)
46
 
 
47
 
#define APIC_LVT_NUM                    6
48
 
/* 14 is the version for Xeon and Pentium 8.4.8*/
49
 
#define APIC_VERSION                    (0x14UL | ((APIC_LVT_NUM - 1) << 16))
50
 
#define LAPIC_MMIO_LENGTH               (1 << 12)
51
 
/* followed define is not in apicdef.h */
52
 
#define APIC_SHORT_MASK                 0xc0000
53
 
#define APIC_DEST_NOSHORT               0x0
54
 
#define APIC_DEST_MASK                  0x800
55
 
#define MAX_APIC_VECTOR                 256
56
 
 
57
 
#define VEC_POS(v) ((v) & (32 - 1))
58
 
#define REG_POS(v) (((v) >> 5) << 4)
59
 
 
60
 
static inline u32 apic_get_reg(struct kvm_lapic *apic, int reg_off)
61
 
{
62
 
        return *((u32 *) (apic->regs + reg_off));
63
 
}
64
 
 
65
 
static inline void apic_set_reg(struct kvm_lapic *apic, int reg_off, u32 val)
66
 
{
67
 
        *((u32 *) (apic->regs + reg_off)) = val;
68
 
}
69
 
 
70
 
static inline int apic_test_and_set_vector(int vec, void *bitmap)
71
 
{
72
 
        return test_and_set_bit(VEC_POS(vec), (bitmap) + REG_POS(vec));
73
 
}
74
 
 
75
 
static inline int apic_test_and_clear_vector(int vec, void *bitmap)
76
 
{
77
 
        return test_and_clear_bit(VEC_POS(vec), (bitmap) + REG_POS(vec));
78
 
}
79
 
 
80
 
static inline void apic_set_vector(int vec, void *bitmap)
81
 
{
82
 
        set_bit(VEC_POS(vec), (bitmap) + REG_POS(vec));
83
 
}
84
 
 
85
 
static inline void apic_clear_vector(int vec, void *bitmap)
86
 
{
87
 
        clear_bit(VEC_POS(vec), (bitmap) + REG_POS(vec));
88
 
}
89
 
 
90
 
static inline int apic_hw_enabled(struct kvm_lapic *apic)
91
 
{
92
 
        return (apic)->vcpu->arch.apic_base & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
93
 
}
94
 
 
95
 
static inline int  apic_sw_enabled(struct kvm_lapic *apic)
96
 
{
97
 
        return apic_get_reg(apic, APIC_SPIV) & APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
98
 
}
99
 
 
100
 
static inline int apic_enabled(struct kvm_lapic *apic)
101
 
{
102
 
        return apic_sw_enabled(apic) && apic_hw_enabled(apic);
103
 
}
104
 
 
105
 
#define LVT_MASK        \
106
 
        (APIC_LVT_MASKED | APIC_SEND_PENDING | APIC_VECTOR_MASK)
107
 
 
108
 
#define LINT_MASK       \
109
 
        (LVT_MASK | APIC_MODE_MASK | APIC_INPUT_POLARITY | \
110
 
         APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER)
111
 
 
112
 
static inline int kvm_apic_id(struct kvm_lapic *apic)
113
 
{
114
 
        return (apic_get_reg(apic, APIC_ID) >> 24) & 0xff;
115
 
}
116
 
 
117
 
static inline int apic_lvt_enabled(struct kvm_lapic *apic, int lvt_type)
118
 
{
119
 
        return !(apic_get_reg(apic, lvt_type) & APIC_LVT_MASKED);
120
 
}
121
 
 
122
 
static inline int apic_lvt_vector(struct kvm_lapic *apic, int lvt_type)
123
 
{
124
 
        return apic_get_reg(apic, lvt_type) & APIC_VECTOR_MASK;
125
 
}
126
 
 
127
 
static inline int apic_lvtt_period(struct kvm_lapic *apic)
128
 
{
129
 
        return apic_get_reg(apic, APIC_LVTT) & APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
130
 
}
131
 
 
132
 
static unsigned int apic_lvt_mask[APIC_LVT_NUM] = {
133
 
        LVT_MASK | APIC_LVT_TIMER_PERIODIC,     /* LVTT */
134
 
        LVT_MASK | APIC_MODE_MASK,      /* LVTTHMR */
135
 
        LVT_MASK | APIC_MODE_MASK,      /* LVTPC */
136
 
        LINT_MASK, LINT_MASK,   /* LVT0-1 */
137
 
        LVT_MASK                /* LVTERR */
138
 
};
139
 
 
140
 
static int find_highest_vector(void *bitmap)
141
 
{
142
 
        u32 *word = bitmap;
143
 
        int word_offset = MAX_APIC_VECTOR >> 5;
144
 
 
145
 
        while ((word_offset != 0) && (word[(--word_offset) << 2] == 0))
146
 
                continue;
147
 
 
148
 
        if (likely(!word_offset && !word[0]))
149
 
                return -1;
150
 
        else
151
 
                return fls(word[word_offset << 2]) - 1 + (word_offset << 5);
152
 
}
153
 
 
154
 
static inline int apic_test_and_set_irr(int vec, struct kvm_lapic *apic)
155
 
{
156
 
        return apic_test_and_set_vector(vec, apic->regs + APIC_IRR);
157
 
}
158
 
 
159
 
static inline void apic_clear_irr(int vec, struct kvm_lapic *apic)
160
 
{
161
 
        apic_clear_vector(vec, apic->regs + APIC_IRR);
162
 
}
163
 
 
164
 
static inline int apic_find_highest_irr(struct kvm_lapic *apic)
165
 
{
166
 
        int result;
167
 
 
168
 
        result = find_highest_vector(apic->regs + APIC_IRR);
169
 
        ASSERT(result == -1 || result >= 16);
170
 
 
171
 
        return result;
172
 
}
173
 
 
174
 
int kvm_lapic_find_highest_irr(struct kvm_vcpu *vcpu)
175
 
{
176
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
177
 
        int highest_irr;
178
 
 
179
 
        if (!apic)
180
 
                return 0;
181
 
        highest_irr = apic_find_highest_irr(apic);
182
 
 
183
 
        return highest_irr;
184
 
}
185
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_lapic_find_highest_irr);
186
 
 
187
 
int kvm_apic_set_irq(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vec, u8 trig)
188
 
{
189
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
190
 
 
191
 
        if (!apic_test_and_set_irr(vec, apic)) {
192
 
                /* a new pending irq is set in IRR */
193
 
                if (trig)
194
 
                        apic_set_vector(vec, apic->regs + APIC_TMR);
195
 
                else
196
 
                        apic_clear_vector(vec, apic->regs + APIC_TMR);
197
 
                kvm_vcpu_kick(apic->vcpu);
198
 
                return 1;
199
 
        }
200
 
        return 0;
201
 
}
202
 
 
203
 
static inline int apic_find_highest_isr(struct kvm_lapic *apic)
204
 
{
205
 
        int result;
206
 
 
207
 
        result = find_highest_vector(apic->regs + APIC_ISR);
208
 
        ASSERT(result == -1 || result >= 16);
209
 
 
210
 
        return result;
211
 
}
212
 
 
213
 
static void apic_update_ppr(struct kvm_lapic *apic)
214
 
{
215
 
        u32 tpr, isrv, ppr;
216
 
        int isr;
217
 
 
218
 
        tpr = apic_get_reg(apic, APIC_TASKPRI);
219
 
        isr = apic_find_highest_isr(apic);
220
 
        isrv = (isr != -1) ? isr : 0;
221
 
 
222
 
        if ((tpr & 0xf0) >= (isrv & 0xf0))
223
 
                ppr = tpr & 0xff;
224
 
        else
225
 
                ppr = isrv & 0xf0;
226
 
 
227
 
        apic_debug("vlapic %p, ppr 0x%x, isr 0x%x, isrv 0x%x",
228
 
                   apic, ppr, isr, isrv);
229
 
 
230
 
        apic_set_reg(apic, APIC_PROCPRI, ppr);
231
 
}
232
 
 
233
 
static void apic_set_tpr(struct kvm_lapic *apic, u32 tpr)
234
 
{
235
 
        apic_set_reg(apic, APIC_TASKPRI, tpr);
236
 
        apic_update_ppr(apic);
237
 
}
238
 
 
239
 
int kvm_apic_match_physical_addr(struct kvm_lapic *apic, u16 dest)
240
 
{
241
 
        return kvm_apic_id(apic) == dest;
242
 
}
243
 
 
244
 
int kvm_apic_match_logical_addr(struct kvm_lapic *apic, u8 mda)
245
 
{
246
 
        int result = 0;
247
 
        u8 logical_id;
248
 
 
249
 
        logical_id = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_get_reg(apic, APIC_LDR));
250
 
 
251
 
        switch (apic_get_reg(apic, APIC_DFR)) {
252
 
        case APIC_DFR_FLAT:
253
 
                if (logical_id & mda)
254
 
                        result = 1;
255
 
                break;
256
 
        case APIC_DFR_CLUSTER:
257
 
                if (((logical_id >> 4) == (mda >> 0x4))
258
 
                    && (logical_id & mda & 0xf))
259
 
                        result = 1;
260
 
                break;
261
 
        default:
262
 
                printk(KERN_WARNING "Bad DFR vcpu %d: %08x\n",
263
 
                       apic->vcpu->vcpu_id, apic_get_reg(apic, APIC_DFR));
264
 
                break;
265
 
        }
266
 
 
267
 
        return result;
268
 
}
269
 
 
270
 
static int apic_match_dest(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_lapic *source,
271
 
                           int short_hand, int dest, int dest_mode)
272
 
{
273
 
        int result = 0;
274
 
        struct kvm_lapic *target = vcpu->arch.apic;
275
 
 
276
 
        apic_debug("target %p, source %p, dest 0x%x, "
277
 
                   "dest_mode 0x%x, short_hand 0x%x",
278
 
                   target, source, dest, dest_mode, short_hand);
279
 
 
280
 
        ASSERT(!target);
281
 
        switch (short_hand) {
282
 
        case APIC_DEST_NOSHORT:
283
 
                if (dest_mode == 0) {
284
 
                        /* Physical mode. */
285
 
                        if ((dest == 0xFF) || (dest == kvm_apic_id(target)))
286
 
                                result = 1;
287
 
                } else
288
 
                        /* Logical mode. */
289
 
                        result = kvm_apic_match_logical_addr(target, dest);
290
 
                break;
291
 
        case APIC_DEST_SELF:
292
 
                if (target == source)
293
 
                        result = 1;
294
 
                break;
295
 
        case APIC_DEST_ALLINC:
296
 
                result = 1;
297
 
                break;
298
 
        case APIC_DEST_ALLBUT:
299
 
                if (target != source)
300
 
                        result = 1;
301
 
                break;
302
 
        default:
303
 
                printk(KERN_WARNING "Bad dest shorthand value %x\n",
304
 
                       short_hand);
305
 
                break;
306
 
        }
307
 
 
308
 
        return result;
309
 
}
310
 
 
311
 
/*
312
 
 * Add a pending IRQ into lapic.
313
 
 * Return 1 if successfully added and 0 if discarded.
314
 
 */
315
 
static int __apic_accept_irq(struct kvm_lapic *apic, int delivery_mode,
316
 
                             int vector, int level, int trig_mode)
317
 
{
318
 
        int orig_irr, result = 0;
319
 
        struct kvm_vcpu *vcpu = apic->vcpu;
320
 
 
321
 
        switch (delivery_mode) {
322
 
        case APIC_DM_FIXED:
323
 
        case APIC_DM_LOWEST:
324
 
                /* FIXME add logic for vcpu on reset */
325
 
                if (unlikely(!apic_enabled(apic)))
326
 
                        break;
327
 
 
328
 
                orig_irr = apic_test_and_set_irr(vector, apic);
329
 
                if (orig_irr && trig_mode) {
330
 
                        apic_debug("level trig mode repeatedly for vector %d",
331
 
                                   vector);
332
 
                        break;
333
 
                }
334
 
 
335
 
                if (trig_mode) {
336
 
                        apic_debug("level trig mode for vector %d", vector);
337
 
                        apic_set_vector(vector, apic->regs + APIC_TMR);
338
 
                } else
339
 
                        apic_clear_vector(vector, apic->regs + APIC_TMR);
340
 
 
341
 
                if (vcpu->arch.mp_state == VCPU_MP_STATE_RUNNABLE)
342
 
                        kvm_vcpu_kick(vcpu);
343
 
                else if (vcpu->arch.mp_state == VCPU_MP_STATE_HALTED) {
344
 
                        vcpu->arch.mp_state = VCPU_MP_STATE_RUNNABLE;
345
 
                        if (waitqueue_active(&vcpu->wq))
346
 
                                wake_up_interruptible(&vcpu->wq);
347
 
                }
348
 
 
349
 
                result = (orig_irr == 0);
350
 
                break;
351
 
 
352
 
        case APIC_DM_REMRD:
353
 
                printk(KERN_DEBUG "Ignoring delivery mode 3\n");
354
 
                break;
355
 
 
356
 
        case APIC_DM_SMI:
357
 
                printk(KERN_DEBUG "Ignoring guest SMI\n");
358
 
                break;
359
 
        case APIC_DM_NMI:
360
 
                printk(KERN_DEBUG "Ignoring guest NMI\n");
361
 
                break;
362
 
 
363
 
        case APIC_DM_INIT:
364
 
                if (level) {
365
 
                        if (vcpu->arch.mp_state == VCPU_MP_STATE_RUNNABLE)
366
 
                                printk(KERN_DEBUG
367
 
                                       "INIT on a runnable vcpu %d\n",
368
 
                                       vcpu->vcpu_id);
369
 
                        vcpu->arch.mp_state = VCPU_MP_STATE_INIT_RECEIVED;
370
 
                        kvm_vcpu_kick(vcpu);
371
 
                } else {
372
 
                        printk(KERN_DEBUG
373
 
                               "Ignoring de-assert INIT to vcpu %d\n",
374
 
                               vcpu->vcpu_id);
375
 
                }
376
 
 
377
 
                break;
378
 
 
379
 
        case APIC_DM_STARTUP:
380
 
                printk(KERN_DEBUG "SIPI to vcpu %d vector 0x%02x\n",
381
 
                       vcpu->vcpu_id, vector);
382
 
                if (vcpu->arch.mp_state == VCPU_MP_STATE_INIT_RECEIVED) {
383
 
                        vcpu->arch.sipi_vector = vector;
384
 
                        vcpu->arch.mp_state = VCPU_MP_STATE_SIPI_RECEIVED;
385
 
                        if (waitqueue_active(&vcpu->wq))
386
 
                                wake_up_interruptible(&vcpu->wq);
387
 
                }
388
 
                break;
389
 
 
390
 
        default:
391
 
                printk(KERN_ERR "TODO: unsupported delivery mode %x\n",
392
 
                       delivery_mode);
393
 
                break;
394
 
        }
395
 
        return result;
396
 
}
397
 
 
398
 
static struct kvm_lapic *kvm_apic_round_robin(struct kvm *kvm, u8 vector,
399
 
                                       unsigned long bitmap)
400
 
{
401
 
        int last;
402
 
        int next;
403
 
        struct kvm_lapic *apic = NULL;
404
 
 
405
 
        last = kvm->arch.round_robin_prev_vcpu;
406
 
        next = last;
407
 
 
408
 
        do {
409
 
                if (++next == KVM_MAX_VCPUS)
410
 
                        next = 0;
411
 
                if (kvm->vcpus[next] == NULL || !test_bit(next, &bitmap))
412
 
                        continue;
413
 
                apic = kvm->vcpus[next]->arch.apic;
414
 
                if (apic && apic_enabled(apic))
415
 
                        break;
416
 
                apic = NULL;
417
 
        } while (next != last);
418
 
        kvm->arch.round_robin_prev_vcpu = next;
419
 
 
420
 
        if (!apic)
421
 
                printk(KERN_DEBUG "vcpu not ready for apic_round_robin\n");
422
 
 
423
 
        return apic;
424
 
}
425
 
 
426
 
struct kvm_vcpu *kvm_get_lowest_prio_vcpu(struct kvm *kvm, u8 vector,
427
 
                unsigned long bitmap)
428
 
{
429
 
        struct kvm_lapic *apic;
430
 
 
431
 
        apic = kvm_apic_round_robin(kvm, vector, bitmap);
432
 
        if (apic)
433
 
                return apic->vcpu;
434
 
        return NULL;
435
 
}
436
 
 
437
 
static void apic_set_eoi(struct kvm_lapic *apic)
438
 
{
439
 
        int vector = apic_find_highest_isr(apic);
440
 
 
441
 
        /*
442
 
         * Not every write EOI will has corresponding ISR,
443
 
         * one example is when Kernel check timer on setup_IO_APIC
444
 
         */
445
 
        if (vector == -1)
446
 
                return;
447
 
 
448
 
        apic_clear_vector(vector, apic->regs + APIC_ISR);
449
 
        apic_update_ppr(apic);
450
 
 
451
 
        if (apic_test_and_clear_vector(vector, apic->regs + APIC_TMR))
452
 
                kvm_ioapic_update_eoi(apic->vcpu->kvm, vector);
453
 
}
454
 
 
455
 
static void apic_send_ipi(struct kvm_lapic *apic)
456
 
{
457
 
        u32 icr_low = apic_get_reg(apic, APIC_ICR);
458
 
        u32 icr_high = apic_get_reg(apic, APIC_ICR2);
459
 
 
460
 
        unsigned int dest = GET_APIC_DEST_FIELD(icr_high);
461
 
        unsigned int short_hand = icr_low & APIC_SHORT_MASK;
462
 
        unsigned int trig_mode = icr_low & APIC_INT_LEVELTRIG;
463
 
        unsigned int level = icr_low & APIC_INT_ASSERT;
464
 
        unsigned int dest_mode = icr_low & APIC_DEST_MASK;
465
 
        unsigned int delivery_mode = icr_low & APIC_MODE_MASK;
466
 
        unsigned int vector = icr_low & APIC_VECTOR_MASK;
467
 
 
468
 
        struct kvm_vcpu *target;
469
 
        struct kvm_vcpu *vcpu;
470
 
        unsigned long lpr_map = 0;
471
 
        int i;
472
 
 
473
 
        apic_debug("icr_high 0x%x, icr_low 0x%x, "
474
 
                   "short_hand 0x%x, dest 0x%x, trig_mode 0x%x, level 0x%x, "
475
 
                   "dest_mode 0x%x, delivery_mode 0x%x, vector 0x%x\n",
476
 
                   icr_high, icr_low, short_hand, dest,
477
 
                   trig_mode, level, dest_mode, delivery_mode, vector);
478
 
 
479
 
        for (i = 0; i < KVM_MAX_VCPUS; i++) {
480
 
                vcpu = apic->vcpu->kvm->vcpus[i];
481
 
                if (!vcpu)
482
 
                        continue;
483
 
 
484
 
                if (vcpu->arch.apic &&
485
 
                    apic_match_dest(vcpu, apic, short_hand, dest, dest_mode)) {
486
 
                        if (delivery_mode == APIC_DM_LOWEST)
487
 
                                set_bit(vcpu->vcpu_id, &lpr_map);
488
 
                        else
489
 
                                __apic_accept_irq(vcpu->arch.apic, delivery_mode,
490
 
                                                  vector, level, trig_mode);
491
 
                }
492
 
        }
493
 
 
494
 
        if (delivery_mode == APIC_DM_LOWEST) {
495
 
                target = kvm_get_lowest_prio_vcpu(vcpu->kvm, vector, lpr_map);
496
 
                if (target != NULL)
497
 
                        __apic_accept_irq(target->arch.apic, delivery_mode,
498
 
                                          vector, level, trig_mode);
499
 
        }
500
 
}
501
 
 
502
 
static u32 apic_get_tmcct(struct kvm_lapic *apic)
503
 
{
504
 
        u64 counter_passed;
505
 
        ktime_t passed, now;
506
 
        u32 tmcct;
507
 
 
508
 
        ASSERT(apic != NULL);
509
 
 
510
 
        now = apic->timer.dev.base->get_time();
511
 
        tmcct = apic_get_reg(apic, APIC_TMICT);
512
 
 
513
 
        /* if initial count is 0, current count should also be 0 */
514
 
        if (tmcct == 0)
515
 
                return 0;
516
 
 
517
 
        if (unlikely(ktime_to_ns(now) <=
518
 
                ktime_to_ns(apic->timer.last_update))) {
519
 
                /* Wrap around */
520
 
                passed = ktime_add(( {
521
 
                                    (ktime_t) {
522
 
                                    .tv64 = KTIME_MAX -
523
 
                                    (apic->timer.last_update).tv64}; }
524
 
                                   ), now);
525
 
                apic_debug("time elapsed\n");
526
 
        } else
527
 
                passed = ktime_sub(now, apic->timer.last_update);
528
 
 
529
 
        counter_passed = div64_64(ktime_to_ns(passed),
530
 
                                  (APIC_BUS_CYCLE_NS * apic->timer.divide_count));
531
 
 
532
 
        if (counter_passed > tmcct) {
533
 
                if (unlikely(!apic_lvtt_period(apic))) {
534
 
                        /* one-shot timers stick at 0 until reset */
535
 
                        tmcct = 0;
536
 
                } else {
537
 
                        /*
538
 
                         * periodic timers reset to APIC_TMICT when they
539
 
                         * hit 0. The while loop simulates this happening N
540
 
                         * times. (counter_passed %= tmcct) would also work,
541
 
                         * but might be slower or not work on 32-bit??
542
 
                         */
543
 
                        while (counter_passed > tmcct)
544
 
                                counter_passed -= tmcct;
545
 
                        tmcct -= counter_passed;
546
 
                }
547
 
        } else {
548
 
                tmcct -= counter_passed;
549
 
        }
550
 
 
551
 
        return tmcct;
552
 
}
553
 
 
554
 
static u32 __apic_read(struct kvm_lapic *apic, unsigned int offset)
555
 
{
556
 
        u32 val = 0;
557
 
 
558
 
        if (offset >= LAPIC_MMIO_LENGTH)
559
 
                return 0;
560
 
 
561
 
        switch (offset) {
562
 
        case APIC_ARBPRI:
563
 
                printk(KERN_WARNING "Access APIC ARBPRI register "
564
 
                       "which is for P6\n");
565
 
                break;
566
 
 
567
 
        case APIC_TMCCT:        /* Timer CCR */
568
 
                val = apic_get_tmcct(apic);
569
 
                break;
570
 
 
571
 
        default:
572
 
                apic_update_ppr(apic);
573
 
                val = apic_get_reg(apic, offset);
574
 
                break;
575
 
        }
576
 
 
577
 
        return val;
578
 
}
579
 
 
580
 
static void apic_mmio_read(struct kvm_io_device *this,
581
 
                           gpa_t address, int len, void *data)
582
 
{
583
 
        struct kvm_lapic *apic = (struct kvm_lapic *)this->private;
584
 
        unsigned int offset = address - apic->base_address;
585
 
        unsigned char alignment = offset & 0xf;
586
 
        u32 result;
587
 
 
588
 
        if ((alignment + len) > 4) {
589
 
                printk(KERN_ERR "KVM_APIC_READ: alignment error %lx %d",
590
 
                       (unsigned long)address, len);
591
 
                return;
592
 
        }
593
 
        result = __apic_read(apic, offset & ~0xf);
594
 
 
595
 
        switch (len) {
596
 
        case 1:
597
 
        case 2:
598
 
        case 4:
599
 
                memcpy(data, (char *)&result + alignment, len);
600
 
                break;
601
 
        default:
602
 
                printk(KERN_ERR "Local APIC read with len = %x, "
603
 
                       "should be 1,2, or 4 instead\n", len);
604
 
                break;
605
 
        }
606
 
}
607
 
 
608
 
static void update_divide_count(struct kvm_lapic *apic)
609
 
{
610
 
        u32 tmp1, tmp2, tdcr;
611
 
 
612
 
        tdcr = apic_get_reg(apic, APIC_TDCR);
613
 
        tmp1 = tdcr & 0xf;
614
 
        tmp2 = ((tmp1 & 0x3) | ((tmp1 & 0x8) >> 1)) + 1;
615
 
        apic->timer.divide_count = 0x1 << (tmp2 & 0x7);
616
 
 
617
 
        apic_debug("timer divide count is 0x%x\n",
618
 
                                   apic->timer.divide_count);
619
 
}
620
 
 
621
 
static void start_apic_timer(struct kvm_lapic *apic)
622
 
{
623
 
        ktime_t now = apic->timer.dev.base->get_time();
624
 
 
625
 
        apic->timer.last_update = now;
626
 
 
627
 
        apic->timer.period = apic_get_reg(apic, APIC_TMICT) *
628
 
                    APIC_BUS_CYCLE_NS * apic->timer.divide_count;
629
 
        atomic_set(&apic->timer.pending, 0);
630
 
        hrtimer_start(&apic->timer.dev,
631
 
                      ktime_add_ns(now, apic->timer.period),
632
 
                      HRTIMER_MODE_ABS);
633
 
 
634
 
        apic_debug("%s: bus cycle is %" PRId64 "ns, now 0x%016"
635
 
                           PRIx64 ", "
636
 
                           "timer initial count 0x%x, period %lldns, "
637
 
                           "expire @ 0x%016" PRIx64 ".\n", __FUNCTION__,
638
 
                           APIC_BUS_CYCLE_NS, ktime_to_ns(now),
639
 
                           apic_get_reg(apic, APIC_TMICT),
640
 
                           apic->timer.period,
641
 
                           ktime_to_ns(ktime_add_ns(now,
642
 
                                        apic->timer.period)));
643
 
}
644
 
 
645
 
static void apic_mmio_write(struct kvm_io_device *this,
646
 
                            gpa_t address, int len, const void *data)
647
 
{
648
 
        struct kvm_lapic *apic = (struct kvm_lapic *)this->private;
649
 
        unsigned int offset = address - apic->base_address;
650
 
        unsigned char alignment = offset & 0xf;
651
 
        u32 val;
652
 
 
653
 
        /*
654
 
         * APIC register must be aligned on 128-bits boundary.
655
 
         * 32/64/128 bits registers must be accessed thru 32 bits.
656
 
         * Refer SDM 8.4.1
657
 
         */
658
 
        if (len != 4 || alignment) {
659
 
                if (printk_ratelimit())
660
 
                        printk(KERN_ERR "apic write: bad size=%d %lx\n",
661
 
                               len, (long)address);
662
 
                return;
663
 
        }
664
 
 
665
 
        val = *(u32 *) data;
666
 
 
667
 
        /* too common printing */
668
 
        if (offset != APIC_EOI)
669
 
                apic_debug("%s: offset 0x%x with length 0x%x, and value is "
670
 
                           "0x%x\n", __FUNCTION__, offset, len, val);
671
 
 
672
 
        offset &= 0xff0;
673
 
 
674
 
        switch (offset) {
675
 
        case APIC_ID:           /* Local APIC ID */
676
 
                apic_set_reg(apic, APIC_ID, val);
677
 
                break;
678
 
 
679
 
        case APIC_TASKPRI:
680
 
                apic_set_tpr(apic, val & 0xff);
681
 
                break;
682
 
 
683
 
        case APIC_EOI:
684
 
                apic_set_eoi(apic);
685
 
                break;
686
 
 
687
 
        case APIC_LDR:
688
 
                apic_set_reg(apic, APIC_LDR, val & APIC_LDR_MASK);
689
 
                break;
690
 
 
691
 
        case APIC_DFR:
692
 
                apic_set_reg(apic, APIC_DFR, val | 0x0FFFFFFF);
693
 
                break;
694
 
 
695
 
        case APIC_SPIV:
696
 
                apic_set_reg(apic, APIC_SPIV, val & 0x3ff);
697
 
                if (!(val & APIC_SPIV_APIC_ENABLED)) {
698
 
                        int i;
699
 
                        u32 lvt_val;
700
 
 
701
 
                        for (i = 0; i < APIC_LVT_NUM; i++) {
702
 
                                lvt_val = apic_get_reg(apic,
703
 
                                                       APIC_LVTT + 0x10 * i);
704
 
                                apic_set_reg(apic, APIC_LVTT + 0x10 * i,
705
 
                                             lvt_val | APIC_LVT_MASKED);
706
 
                        }
707
 
                        atomic_set(&apic->timer.pending, 0);
708
 
 
709
 
                }
710
 
                break;
711
 
 
712
 
        case APIC_ICR:
713
 
                /* No delay here, so we always clear the pending bit */
714
 
                apic_set_reg(apic, APIC_ICR, val & ~(1 << 12));
715
 
                apic_send_ipi(apic);
716
 
                break;
717
 
 
718
 
        case APIC_ICR2:
719
 
                apic_set_reg(apic, APIC_ICR2, val & 0xff000000);
720
 
                break;
721
 
 
722
 
        case APIC_LVTT:
723
 
        case APIC_LVTTHMR:
724
 
        case APIC_LVTPC:
725
 
        case APIC_LVT0:
726
 
        case APIC_LVT1:
727
 
        case APIC_LVTERR:
728
 
                /* TODO: Check vector */
729
 
                if (!apic_sw_enabled(apic))
730
 
                        val |= APIC_LVT_MASKED;
731
 
 
732
 
                val &= apic_lvt_mask[(offset - APIC_LVTT) >> 4];
733
 
                apic_set_reg(apic, offset, val);
734
 
 
735
 
                break;
736
 
 
737
 
        case APIC_TMICT:
738
 
                hrtimer_cancel(&apic->timer.dev);
739
 
                apic_set_reg(apic, APIC_TMICT, val);
740
 
                start_apic_timer(apic);
741
 
                return;
742
 
 
743
 
        case APIC_TDCR:
744
 
                if (val & 4)
745
 
                        printk(KERN_ERR "KVM_WRITE:TDCR %x\n", val);
746
 
                apic_set_reg(apic, APIC_TDCR, val);
747
 
                update_divide_count(apic);
748
 
                break;
749
 
 
750
 
        default:
751
 
                apic_debug("Local APIC Write to read-only register %x\n",
752
 
                           offset);
753
 
                break;
754
 
        }
755
 
 
756
 
}
757
 
 
758
 
static int apic_mmio_range(struct kvm_io_device *this, gpa_t addr)
759
 
{
760
 
        struct kvm_lapic *apic = (struct kvm_lapic *)this->private;
761
 
        int ret = 0;
762
 
 
763
 
 
764
 
        if (apic_hw_enabled(apic) &&
765
 
            (addr >= apic->base_address) &&
766
 
            (addr < (apic->base_address + LAPIC_MMIO_LENGTH)))
767
 
                ret = 1;
768
 
 
769
 
        return ret;
770
 
}
771
 
 
772
 
void kvm_free_lapic(struct kvm_vcpu *vcpu)
773
 
{
774
 
        if (!vcpu->arch.apic)
775
 
                return;
776
 
 
777
 
        hrtimer_cancel(&vcpu->arch.apic->timer.dev);
778
 
 
779
 
        if (vcpu->arch.apic->regs_page)
780
 
                __free_page(vcpu->arch.apic->regs_page);
781
 
 
782
 
        kfree(vcpu->arch.apic);
783
 
}
784
 
 
785
 
/*
786
 
 *----------------------------------------------------------------------
787
 
 * LAPIC interface
788
 
 *----------------------------------------------------------------------
789
 
 */
790
 
 
791
 
void kvm_lapic_set_tpr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8)
792
 
{
793
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
794
 
 
795
 
        if (!apic)
796
 
                return;
797
 
        apic_set_tpr(apic, ((cr8 & 0x0f) << 4));
798
 
}
799
 
 
800
 
u64 kvm_lapic_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu)
801
 
{
802
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
803
 
        u64 tpr;
804
 
 
805
 
        if (!apic)
806
 
                return 0;
807
 
        tpr = (u64) apic_get_reg(apic, APIC_TASKPRI);
808
 
 
809
 
        return (tpr & 0xf0) >> 4;
810
 
}
811
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_lapic_get_cr8);
812
 
 
813
 
void kvm_lapic_set_base(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 value)
814
 
{
815
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
816
 
 
817
 
        if (!apic) {
818
 
                value |= MSR_IA32_APICBASE_BSP;
819
 
                vcpu->arch.apic_base = value;
820
 
                return;
821
 
        }
822
 
        if (apic->vcpu->vcpu_id)
823
 
                value &= ~MSR_IA32_APICBASE_BSP;
824
 
 
825
 
        vcpu->arch.apic_base = value;
826
 
        apic->base_address = apic->vcpu->arch.apic_base &
827
 
                             MSR_IA32_APICBASE_BASE;
828
 
 
829
 
        /* with FSB delivery interrupt, we can restart APIC functionality */
830
 
        apic_debug("apic base msr is 0x%016" PRIx64 ", and base address is "
831
 
                   "0x%lx.\n", apic->vcpu->arch.apic_base, apic->base_address);
832
 
 
833
 
}
834
 
 
835
 
u64 kvm_lapic_get_base(struct kvm_vcpu *vcpu)
836
 
{
837
 
        return vcpu->arch.apic_base;
838
 
}
839
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_lapic_get_base);
840
 
 
841
 
void kvm_lapic_reset(struct kvm_vcpu *vcpu)
842
 
{
843
 
        struct kvm_lapic *apic;
844
 
        int i;
845
 
 
846
 
        apic_debug("%s\n", __FUNCTION__);
847
 
 
848
 
        ASSERT(vcpu);
849
 
        apic = vcpu->arch.apic;
850
 
        ASSERT(apic != NULL);
851
 
 
852
 
        /* Stop the timer in case it's a reset to an active apic */
853
 
        hrtimer_cancel(&apic->timer.dev);
854
 
 
855
 
        apic_set_reg(apic, APIC_ID, vcpu->vcpu_id << 24);
856
 
        apic_set_reg(apic, APIC_LVR, APIC_VERSION);
857
 
 
858
 
        for (i = 0; i < APIC_LVT_NUM; i++)
859
 
                apic_set_reg(apic, APIC_LVTT + 0x10 * i, APIC_LVT_MASKED);
860
 
        apic_set_reg(apic, APIC_LVT0,
861
 
                     SET_APIC_DELIVERY_MODE(0, APIC_MODE_EXTINT));
862
 
 
863
 
        apic_set_reg(apic, APIC_DFR, 0xffffffffU);
864
 
        apic_set_reg(apic, APIC_SPIV, 0xff);
865
 
        apic_set_reg(apic, APIC_TASKPRI, 0);
866
 
        apic_set_reg(apic, APIC_LDR, 0);
867
 
        apic_set_reg(apic, APIC_ESR, 0);
868
 
        apic_set_reg(apic, APIC_ICR, 0);
869
 
        apic_set_reg(apic, APIC_ICR2, 0);
870
 
        apic_set_reg(apic, APIC_TDCR, 0);
871
 
        apic_set_reg(apic, APIC_TMICT, 0);
872
 
        for (i = 0; i < 8; i++) {
873
 
                apic_set_reg(apic, APIC_IRR + 0x10 * i, 0);
874
 
                apic_set_reg(apic, APIC_ISR + 0x10 * i, 0);
875
 
                apic_set_reg(apic, APIC_TMR + 0x10 * i, 0);
876
 
        }
877
 
        update_divide_count(apic);
878
 
        atomic_set(&apic->timer.pending, 0);
879
 
        if (vcpu->vcpu_id == 0)
880
 
                vcpu->arch.apic_base |= MSR_IA32_APICBASE_BSP;
881
 
        apic_update_ppr(apic);
882
 
 
883
 
        apic_debug(KERN_INFO "%s: vcpu=%p, id=%d, base_msr="
884
 
                   "0x%016" PRIx64 ", base_address=0x%0lx.\n", __FUNCTION__,
885
 
                   vcpu, kvm_apic_id(apic),
886
 
                   vcpu->arch.apic_base, apic->base_address);
887
 
}
888
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_lapic_reset);
889
 
 
890
 
int kvm_lapic_enabled(struct kvm_vcpu *vcpu)
891
 
{
892
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
893
 
        int ret = 0;
894
 
 
895
 
        if (!apic)
896
 
                return 0;
897
 
        ret = apic_enabled(apic);
898
 
 
899
 
        return ret;
900
 
}
901
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_lapic_enabled);
902
 
 
903
 
/*
904
 
 *----------------------------------------------------------------------
905
 
 * timer interface
906
 
 *----------------------------------------------------------------------
907
 
 */
908
 
 
909
 
/* TODO: make sure __apic_timer_fn runs in current pCPU */
910
 
static int __apic_timer_fn(struct kvm_lapic *apic)
911
 
{
912
 
        int result = 0;
913
 
        wait_queue_head_t *q = &apic->vcpu->wq;
914
 
 
915
 
        atomic_inc(&apic->timer.pending);
916
 
        if (waitqueue_active(q)) {
917
 
                apic->vcpu->arch.mp_state = VCPU_MP_STATE_RUNNABLE;
918
 
                wake_up_interruptible(q);
919
 
        }
920
 
        if (apic_lvtt_period(apic)) {
921
 
                result = 1;
922
 
                apic->timer.dev.expires = ktime_add_ns(
923
 
                                        apic->timer.dev.expires,
924
 
                                        apic->timer.period);
925
 
        }
926
 
        return result;
927
 
}
928
 
 
929
 
static int __inject_apic_timer_irq(struct kvm_lapic *apic)
930
 
{
931
 
        int vector;
932
 
 
933
 
        vector = apic_lvt_vector(apic, APIC_LVTT);
934
 
        return __apic_accept_irq(apic, APIC_DM_FIXED, vector, 1, 0);
935
 
}
936
 
 
937
 
static enum hrtimer_restart apic_timer_fn(struct hrtimer *data)
938
 
{
939
 
        struct kvm_lapic *apic;
940
 
        int restart_timer = 0;
941
 
 
942
 
        apic = container_of(data, struct kvm_lapic, timer.dev);
943
 
 
944
 
        restart_timer = __apic_timer_fn(apic);
945
 
 
946
 
        if (restart_timer)
947
 
                return HRTIMER_RESTART;
948
 
        else
949
 
                return HRTIMER_NORESTART;
950
 
}
951
 
 
952
 
int kvm_create_lapic(struct kvm_vcpu *vcpu)
953
 
{
954
 
        struct kvm_lapic *apic;
955
 
 
956
 
        ASSERT(vcpu != NULL);
957
 
        apic_debug("apic_init %d\n", vcpu->vcpu_id);
958
 
 
959
 
        apic = kzalloc(sizeof(*apic), GFP_KERNEL);
960
 
        if (!apic)
961
 
                goto nomem;
962
 
 
963
 
        vcpu->arch.apic = apic;
964
 
 
965
 
        apic->regs_page = alloc_page(GFP_KERNEL);
966
 
        if (apic->regs_page == NULL) {
967
 
                printk(KERN_ERR "malloc apic regs error for vcpu %x\n",
968
 
                       vcpu->vcpu_id);
969
 
                goto nomem_free_apic;
970
 
        }
971
 
        apic->regs = page_address(apic->regs_page);
972
 
        memset(apic->regs, 0, PAGE_SIZE);
973
 
        apic->vcpu = vcpu;
974
 
 
975
 
        hrtimer_init(&apic->timer.dev, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
976
 
        apic->timer.dev.function = apic_timer_fn;
977
 
        apic->base_address = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
978
 
        vcpu->arch.apic_base = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
979
 
 
980
 
        kvm_lapic_reset(vcpu);
981
 
        apic->dev.read = apic_mmio_read;
982
 
        apic->dev.write = apic_mmio_write;
983
 
        apic->dev.in_range = apic_mmio_range;
984
 
        apic->dev.private = apic;
985
 
 
986
 
        return 0;
987
 
nomem_free_apic:
988
 
        kfree(apic);
989
 
nomem:
990
 
        return -ENOMEM;
991
 
}
992
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_create_lapic);
993
 
 
994
 
int kvm_apic_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu)
995
 
{
996
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
997
 
        int highest_irr;
998
 
 
999
 
        if (!apic || !apic_enabled(apic))
1000
 
                return -1;
1001
 
 
1002
 
        apic_update_ppr(apic);
1003
 
        highest_irr = apic_find_highest_irr(apic);
1004
 
        if ((highest_irr == -1) ||
1005
 
            ((highest_irr & 0xF0) <= apic_get_reg(apic, APIC_PROCPRI)))
1006
 
                return -1;
1007
 
        return highest_irr;
1008
 
}
1009
 
 
1010
 
int kvm_apic_accept_pic_intr(struct kvm_vcpu *vcpu)
1011
 
{
1012
 
        u32 lvt0 = apic_get_reg(vcpu->arch.apic, APIC_LVT0);
1013
 
        int r = 0;
1014
 
 
1015
 
        if (vcpu->vcpu_id == 0) {
1016
 
                if (!apic_hw_enabled(vcpu->arch.apic))
1017
 
                        r = 1;
1018
 
                if ((lvt0 & APIC_LVT_MASKED) == 0 &&
1019
 
                    GET_APIC_DELIVERY_MODE(lvt0) == APIC_MODE_EXTINT)
1020
 
                        r = 1;
1021
 
        }
1022
 
        return r;
1023
 
}
1024
 
 
1025
 
void kvm_inject_apic_timer_irqs(struct kvm_vcpu *vcpu)
1026
 
{
1027
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
1028
 
 
1029
 
        if (apic && apic_lvt_enabled(apic, APIC_LVTT) &&
1030
 
                atomic_read(&apic->timer.pending) > 0) {
1031
 
                if (__inject_apic_timer_irq(apic))
1032
 
                        atomic_dec(&apic->timer.pending);
1033
 
        }
1034
 
}
1035
 
 
1036
 
void kvm_apic_timer_intr_post(struct kvm_vcpu *vcpu, int vec)
1037
 
{
1038
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
1039
 
 
1040
 
        if (apic && apic_lvt_vector(apic, APIC_LVTT) == vec)
1041
 
                apic->timer.last_update = ktime_add_ns(
1042
 
                                apic->timer.last_update,
1043
 
                                apic->timer.period);
1044
 
}
1045
 
 
1046
 
int kvm_get_apic_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu)
1047
 
{
1048
 
        int vector = kvm_apic_has_interrupt(vcpu);
1049
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
1050
 
 
1051
 
        if (vector == -1)
1052
 
                return -1;
1053
 
 
1054
 
        apic_set_vector(vector, apic->regs + APIC_ISR);
1055
 
        apic_update_ppr(apic);
1056
 
        apic_clear_irr(vector, apic);
1057
 
        return vector;
1058
 
}
1059
 
 
1060
 
void kvm_apic_post_state_restore(struct kvm_vcpu *vcpu)
1061
 
{
1062
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
1063
 
 
1064
 
        apic->base_address = vcpu->arch.apic_base &
1065
 
                             MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1066
 
        apic_set_reg(apic, APIC_LVR, APIC_VERSION);
1067
 
        apic_update_ppr(apic);
1068
 
        hrtimer_cancel(&apic->timer.dev);
1069
 
        update_divide_count(apic);
1070
 
        start_apic_timer(apic);
1071
 
}
1072
 
 
1073
 
void kvm_migrate_apic_timer(struct kvm_vcpu *vcpu)
1074
 
{
1075
 
        struct kvm_lapic *apic = vcpu->arch.apic;
1076
 
        struct hrtimer *timer;
1077
 
 
1078
 
        if (!apic)
1079
 
                return;
1080
 
 
1081
 
        timer = &apic->timer.dev;
1082
 
        if (hrtimer_cancel(timer))
1083
 
                hrtimer_start(timer, timer->expires, HRTIMER_MODE_ABS);
1084
 
}
1085
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_migrate_apic_timer);