Quelle  book3s_xics.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright 2012 Michael Ellerman, IBM Corporation.
 * Copyright 2012 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corporation.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/anon_inodes.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/uaccess.h>

#include <asm/kvm_book3s.h>
#include <asm/kvm_ppc.h>
#include <asm/hvcall.h>
#include <asm/xics.h>
#include <asm/time.h>

#include <linux/seq_file.h>

#include "book3s_xics.h"

#if 1
#define XICS_DBG(fmt...) do { } while (0)
#else
#define XICS_DBG(fmt...) trace_printk(fmt)
#endif

#define ENABLE_REALMODE true
#define DEBUG_REALMODE false

/*
 * LOCKING
 * =======
 *
 * Each ICS has a spin lock protecting the information about the IRQ
 * sources and avoiding simultaneous deliveries of the same interrupt.
 *
 * ICP operations are done via a single compare & swap transaction
 * (most ICP state fits in the union kvmppc_icp_state)
 */

/*
 * TODO
 * ====
 *
 * - To speed up resends, keep a bitmap of "resend" set bits in the
 *   ICS
 *
 * - Speed up server# -> ICP lookup (array ? hash table ?)
 *
 * - Make ICS lockless as well, or at least a per-interrupt lock or hashed
 *   locks array to improve scalability
 */

/* -- ICS routines -- */

static void icp_deliver_irq(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_icp *icp,
       u32 new_irq, bool check_resend);

/*
 * Return value ideally indicates how the interrupt was handled, but no
 * callers look at it (given that we don't implement KVM_IRQ_LINE_STATUS),
 * so just return 0.
 */
static int ics_deliver_irq(struct kvmppc_xics *xics, u32 irq, u32 level)
{
 struct ics_irq_state *state;
 struct kvmppc_ics *ics;
 u16 src;
 u32 pq_old, pq_new;

 XICS_DBG("ics deliver %#x (level: %d)\n", irq, level);

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
 if (!ics) {
  XICS_DBG("ics_deliver_irq: IRQ 0x%06x not found !\n", irq);
  return -EINVAL;
 }
 state = &ics->irq_state[src];
 if (!state->exists)
  return -EINVAL;

 if (level == KVM_INTERRUPT_SET_LEVEL || level == KVM_INTERRUPT_SET)
  level = 1;
 else if (level == KVM_INTERRUPT_UNSET)
  level = 0;
 /*
  * Take other values the same as 1, consistent with original code.
  * maybe WARN here?
 */

 if (!state->lsi && level == 0) /* noop for MSI */
  return 0;

 do {
  pq_old = state->pq_state;
  if (state->lsi) {
   if (level) {
    if (pq_old & PQ_PRESENTED)
     /* Setting already set LSI ... */
     return 0;

    pq_new = PQ_PRESENTED;
   } else
    pq_new = 0;
  } else
   pq_new = ((pq_old << 1) & 3) | PQ_PRESENTED;
 } while (cmpxchg(&state->pq_state, pq_old, pq_new) != pq_old);

 /* Test P=1, Q=0, this is the only case where we present */
 if (pq_new == PQ_PRESENTED)
  icp_deliver_irq(xics, NULL, irq, false);

 /* Record which CPU this arrived on for passed-through interrupts */
 if (state->host_irq)
  state->intr_cpu = raw_smp_processor_id();

 return 0;
}

static void ics_check_resend(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_ics *ics,
        struct kvmppc_icp *icp)
{
 int i;

 for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
  struct ics_irq_state *state = &ics->irq_state[i];
  if (state->resend) {
   XICS_DBG("resend %#x prio %#x\n", state->number,
          state->priority);
   icp_deliver_irq(xics, icp, state->number, true);
  }
 }
}

static bool write_xive(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_ics *ics,
         struct ics_irq_state *state,
         u32 server, u32 priority, u32 saved_priority)
{
 bool deliver;
 unsigned long flags;

 local_irq_save(flags);
 arch_spin_lock(&ics->lock);

 state->server = server;
 state->priority = priority;
 state->saved_priority = saved_priority;
 deliver = false;
 if ((state->masked_pending || state->resend) && priority != MASKED) {
  state->masked_pending = 0;
  state->resend = 0;
  deliver = true;
 }

 arch_spin_unlock(&ics->lock);
 local_irq_restore(flags);

 return deliver;
}

int kvmppc_xics_set_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 server, u32 priority)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp;
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *state;
 u16 src;

 if (!xics)
  return -ENODEV;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
 if (!ics)
  return -EINVAL;
 state = &ics->irq_state[src];

 icp = kvmppc_xics_find_server(kvm, server);
 if (!icp)
  return -EINVAL;

 XICS_DBG("set_xive %#x server %#x prio %#x MP:%d RS:%d\n",
   irq, server, priority,
   state->masked_pending, state->resend);

 if (write_xive(xics, ics, state, server, priority, priority))
  icp_deliver_irq(xics, icp, irq, false);

 return 0;
}

int kvmppc_xics_get_xive(struct kvm *kvm, u32 irq, u32 *server, u32 *priority)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *state;
 u16 src;
 unsigned long flags;

 if (!xics)
  return -ENODEV;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
 if (!ics)
  return -EINVAL;
 state = &ics->irq_state[src];

 local_irq_save(flags);
 arch_spin_lock(&ics->lock);
 *server = state->server;
 *priority = state->priority;
 arch_spin_unlock(&ics->lock);
 local_irq_restore(flags);

 return 0;
}

int kvmppc_xics_int_on(struct kvm *kvm, u32 irq)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp;
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *state;
 u16 src;

 if (!xics)
  return -ENODEV;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
 if (!ics)
  return -EINVAL;
 state = &ics->irq_state[src];

 icp = kvmppc_xics_find_server(kvm, state->server);
 if (!icp)
  return -EINVAL;

 if (write_xive(xics, ics, state, state->server, state->saved_priority,
         state->saved_priority))
  icp_deliver_irq(xics, icp, irq, false);

 return 0;
}

int kvmppc_xics_int_off(struct kvm *kvm, u32 irq)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *state;
 u16 src;

 if (!xics)
  return -ENODEV;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
 if (!ics)
  return -EINVAL;
 state = &ics->irq_state[src];

 write_xive(xics, ics, state, state->server, MASKED, state->priority);

 return 0;
}

/* -- ICP routines, including hcalls -- */

static inline bool icp_try_update(struct kvmppc_icp *icp,
      union kvmppc_icp_state old,
      union kvmppc_icp_state new,
      bool change_self)
{
 bool success;

 /* Calculate new output value */
 new.out_ee = (new.xisr && (new.pending_pri < new.cppr));

 /* Attempt atomic update */
 success = cmpxchg64(&icp->state.raw, old.raw, new.raw) == old.raw;
 if (!success)
  goto bail;

 XICS_DBG("UPD [%04lx] - C:%02x M:%02x PP: %02x PI:%06x R:%d O:%d\n",
   icp->server_num,
   old.cppr, old.mfrr, old.pending_pri, old.xisr,
   old.need_resend, old.out_ee);
 XICS_DBG("UPD        - C:%02x M:%02x PP: %02x PI:%06x R:%d O:%d\n",
   new.cppr, new.mfrr, new.pending_pri, new.xisr,
   new.need_resend, new.out_ee);
 /*
  * Check for output state update
  *
  * Note that this is racy since another processor could be updating
  * the state already. This is why we never clear the interrupt output
  * here, we only ever set it. The clear only happens prior to doing
  * an update and only by the processor itself. Currently we do it
  * in Accept (H_XIRR) and Up_Cppr (H_XPPR).
  *
  * We also do not try to figure out whether the EE state has changed,
  * we unconditionally set it if the new state calls for it. The reason
  * for that is that we opportunistically remove the pending interrupt
  * flag when raising CPPR, so we need to set it back here if an
  * interrupt is still pending.
 */
 if (new.out_ee) {
  kvmppc_book3s_queue_irqprio(icp->vcpu,
         BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL);
  if (!change_self)
   kvmppc_fast_vcpu_kick(icp->vcpu);
 }
 bail:
 return success;
}

static void icp_check_resend(struct kvmppc_xics *xics,
        struct kvmppc_icp *icp)
{
 u32 icsid;

 /* Order this load with the test for need_resend in the caller */
 smp_rmb();
 for_each_set_bit(icsid, icp->resend_map, xics->max_icsid + 1) {
  struct kvmppc_ics *ics = xics->ics[icsid];

  if (!test_and_clear_bit(icsid, icp->resend_map))
   continue;
  if (!ics)
   continue;
  ics_check_resend(xics, ics, icp);
 }
}

static bool icp_try_to_deliver(struct kvmppc_icp *icp, u32 irq, u8 priority,
          u32 *reject)
{
 union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
 bool success;

 XICS_DBG("try deliver %#x(P:%#x) to server %#lx\n", irq, priority,
   icp->server_num);

 do {
  old_state = new_state = READ_ONCE(icp->state);

  *reject = 0;

  /* See if we can deliver */
  success = new_state.cppr > priority &&
   new_state.mfrr > priority &&
   new_state.pending_pri > priority;

  /*
   * If we can, check for a rejection and perform the
   * delivery
 */
  if (success) {
   *reject = new_state.xisr;
   new_state.xisr = irq;
   new_state.pending_pri = priority;
  } else {
   /*
    * If we failed to deliver we set need_resend
    * so a subsequent CPPR state change causes us
    * to try a new delivery.
 */
   new_state.need_resend = true;
  }

 } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, false));

 return success;
}

static void icp_deliver_irq(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_icp *icp,
       u32 new_irq, bool check_resend)
{
 struct ics_irq_state *state;
 struct kvmppc_ics *ics;
 u32 reject;
 u16 src;
 unsigned long flags;

 /*
  * This is used both for initial delivery of an interrupt and
  * for subsequent rejection.
  *
  * Rejection can be racy vs. resends. We have evaluated the
  * rejection in an atomic ICP transaction which is now complete,
  * so potentially the ICP can already accept the interrupt again.
  *
  * So we need to retry the delivery. Essentially the reject path
  * boils down to a failed delivery. Always.
  *
  * Now the interrupt could also have moved to a different target,
  * thus we may need to re-do the ICP lookup as well
 */

 again:
 /* Get the ICS state and lock it */
 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, new_irq, &src);
 if (!ics) {
  XICS_DBG("icp_deliver_irq: IRQ 0x%06x not found !\n", new_irq);
  return;
 }
 state = &ics->irq_state[src];

 /* Get a lock on the ICS */
 local_irq_save(flags);
 arch_spin_lock(&ics->lock);

 /* Get our server */
 if (!icp || state->server != icp->server_num) {
  icp = kvmppc_xics_find_server(xics->kvm, state->server);
  if (!icp) {
   pr_warn("icp_deliver_irq: IRQ 0x%06x server 0x%x not found !\n",
    new_irq, state->server);
   goto out;
  }
 }

 if (check_resend)
  if (!state->resend)
   goto out;

 /* Clear the resend bit of that interrupt */
 state->resend = 0;

 /*
  * If masked, bail out
  *
  * Note: PAPR doesn't mention anything about masked pending
  * when doing a resend, only when doing a delivery.
  *
  * However that would have the effect of losing a masked
  * interrupt that was rejected and isn't consistent with
  * the whole masked_pending business which is about not
  * losing interrupts that occur while masked.
  *
  * I don't differentiate normal deliveries and resends, this
  * implementation will differ from PAPR and not lose such
  * interrupts.
 */
 if (state->priority == MASKED) {
  XICS_DBG("irq %#x masked pending\n", new_irq);
  state->masked_pending = 1;
  goto out;
 }

 /*
  * Try the delivery, this will set the need_resend flag
  * in the ICP as part of the atomic transaction if the
  * delivery is not possible.
  *
  * Note that if successful, the new delivery might have itself
  * rejected an interrupt that was "delivered" before we took the
  * ics spin lock.
  *
  * In this case we do the whole sequence all over again for the
  * new guy. We cannot assume that the rejected interrupt is less
  * favored than the new one, and thus doesn't need to be delivered,
  * because by the time we exit icp_try_to_deliver() the target
  * processor may well have already consumed & completed it, and thus
  * the rejected interrupt might actually be already acceptable.
 */
 if (icp_try_to_deliver(icp, new_irq, state->priority, &reject)) {
  /*
   * Delivery was successful, did we reject somebody else ?
 */
  if (reject && reject != XICS_IPI) {
   arch_spin_unlock(&ics->lock);
   local_irq_restore(flags);
   new_irq = reject;
   check_resend = false;
   goto again;
  }
 } else {
  /*
   * We failed to deliver the interrupt we need to set the
   * resend map bit and mark the ICS state as needing a resend
 */
  state->resend = 1;

  /*
   * Make sure when checking resend, we don't miss the resend
   * if resend_map bit is seen and cleared.
 */
  smp_wmb();
  set_bit(ics->icsid, icp->resend_map);

  /*
   * If the need_resend flag got cleared in the ICP some time
   * between icp_try_to_deliver() atomic update and now, then
   * we know it might have missed the resend_map bit. So we
   * retry
 */
  smp_mb();
  if (!icp->state.need_resend) {
   state->resend = 0;
   arch_spin_unlock(&ics->lock);
   local_irq_restore(flags);
   check_resend = false;
   goto again;
  }
 }
 out:
 arch_spin_unlock(&ics->lock);
 local_irq_restore(flags);
}

static void icp_down_cppr(struct kvmppc_xics *xics, struct kvmppc_icp *icp,
     u8 new_cppr)
{
 union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
 bool resend;

 /*
  * This handles several related states in one operation:
  *
  * ICP State: Down_CPPR
  *
  * Load CPPR with new value and if the XISR is 0
  * then check for resends:
  *
  * ICP State: Resend
  *
  * If MFRR is more favored than CPPR, check for IPIs
  * and notify ICS of a potential resend. This is done
  * asynchronously (when used in real mode, we will have
  * to exit here).
  *
  * We do not handle the complete Check_IPI as documented
  * here. In the PAPR, this state will be used for both
  * Set_MFRR and Down_CPPR. However, we know that we aren't
  * changing the MFRR state here so we don't need to handle
  * the case of an MFRR causing a reject of a pending irq,
  * this will have been handled when the MFRR was set in the
  * first place.
  *
  * Thus we don't have to handle rejects, only resends.
  *
  * When implementing real mode for HV KVM, resend will lead to
  * a H_TOO_HARD return and the whole transaction will be handled
  * in virtual mode.
 */
 do {
  old_state = new_state = READ_ONCE(icp->state);

  /* Down_CPPR */
  new_state.cppr = new_cppr;

  /*
   * Cut down Resend / Check_IPI / IPI
   *
   * The logic is that we cannot have a pending interrupt
   * trumped by an IPI at this point (see above), so we
   * know that either the pending interrupt is already an
   * IPI (in which case we don't care to override it) or
   * it's either more favored than us or non existent
 */
  if (new_state.mfrr < new_cppr &&
      new_state.mfrr <= new_state.pending_pri) {
   WARN_ON(new_state.xisr != XICS_IPI &&
    new_state.xisr != 0);
   new_state.pending_pri = new_state.mfrr;
   new_state.xisr = XICS_IPI;
  }

  /* Latch/clear resend bit */
  resend = new_state.need_resend;
  new_state.need_resend = 0;

 } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, true));

 /*
  * Now handle resend checks. Those are asynchronous to the ICP
  * state update in HW (ie bus transactions) so we can handle them
  * separately here too
 */
 if (resend)
  icp_check_resend(xics, icp);
}

static noinline unsigned long kvmppc_h_xirr(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
 u32 xirr;

 /* First, remove EE from the processor */
 kvmppc_book3s_dequeue_irqprio(icp->vcpu, BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL);

 /*
  * ICP State: Accept_Interrupt
  *
  * Return the pending interrupt (if any) along with the
  * current CPPR, then clear the XISR & set CPPR to the
  * pending priority
 */
 do {
  old_state = new_state = READ_ONCE(icp->state);

  xirr = old_state.xisr | (((u32)old_state.cppr) << 24);
  if (!old_state.xisr)
   break;
  new_state.cppr = new_state.pending_pri;
  new_state.pending_pri = 0xff;
  new_state.xisr = 0;

 } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, true));

 XICS_DBG("h_xirr vcpu %d xirr %#x\n", vcpu->vcpu_id, xirr);

 return xirr;
}

static noinline int kvmppc_h_ipi(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server,
     unsigned long mfrr)
{
 union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp;
 u32 reject;
 bool resend;
 bool local;

 XICS_DBG("h_ipi vcpu %d to server %lu mfrr %#lx\n",
   vcpu->vcpu_id, server, mfrr);

 icp = vcpu->arch.icp;
 local = icp->server_num == server;
 if (!local) {
  icp = kvmppc_xics_find_server(vcpu->kvm, server);
  if (!icp)
   return H_PARAMETER;
 }

 /*
  * ICP state: Set_MFRR
  *
  * If the CPPR is more favored than the new MFRR, then
  * nothing needs to be rejected as there can be no XISR to
  * reject.  If the MFRR is being made less favored then
  * there might be a previously-rejected interrupt needing
  * to be resent.
  *
  * ICP state: Check_IPI
  *
  * If the CPPR is less favored, then we might be replacing
  * an interrupt, and thus need to possibly reject it.
  *
  * ICP State: IPI
  *
  * Besides rejecting any pending interrupts, we also
  * update XISR and pending_pri to mark IPI as pending.
  *
  * PAPR does not describe this state, but if the MFRR is being
  * made less favored than its earlier value, there might be
  * a previously-rejected interrupt needing to be resent.
  * Ideally, we would want to resend only if
  * prio(pending_interrupt) < mfrr &&
  * prio(pending_interrupt) < cppr
  * where pending interrupt is the one that was rejected. But
  * we don't have that state, so we simply trigger a resend
  * whenever the MFRR is made less favored.
 */
 do {
  old_state = new_state = READ_ONCE(icp->state);

  /* Set_MFRR */
  new_state.mfrr = mfrr;

  /* Check_IPI */
  reject = 0;
  resend = false;
  if (mfrr < new_state.cppr) {
   /* Reject a pending interrupt if not an IPI */
   if (mfrr <= new_state.pending_pri) {
    reject = new_state.xisr;
    new_state.pending_pri = mfrr;
    new_state.xisr = XICS_IPI;
   }
  }

  if (mfrr > old_state.mfrr) {
   resend = new_state.need_resend;
   new_state.need_resend = 0;
  }
 } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, local));

 /* Handle reject */
 if (reject && reject != XICS_IPI)
  icp_deliver_irq(xics, icp, reject, false);

 /* Handle resend */
 if (resend)
  icp_check_resend(xics, icp);

 return H_SUCCESS;
}

static int kvmppc_h_ipoll(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server)
{
 union kvmppc_icp_state state;
 struct kvmppc_icp *icp;

 icp = vcpu->arch.icp;
 if (icp->server_num != server) {
  icp = kvmppc_xics_find_server(vcpu->kvm, server);
  if (!icp)
   return H_PARAMETER;
 }
 state = READ_ONCE(icp->state);
 kvmppc_set_gpr(vcpu, 4, ((u32)state.cppr << 24) | state.xisr);
 kvmppc_set_gpr(vcpu, 5, state.mfrr);
 return H_SUCCESS;
}

static noinline void kvmppc_h_cppr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cppr)
{
 union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
 u32 reject;

 XICS_DBG("h_cppr vcpu %d cppr %#lx\n", vcpu->vcpu_id, cppr);

 /*
  * ICP State: Set_CPPR
  *
  * We can safely compare the new value with the current
  * value outside of the transaction as the CPPR is only
  * ever changed by the processor on itself
 */
 if (cppr > icp->state.cppr)
  icp_down_cppr(xics, icp, cppr);
 else if (cppr == icp->state.cppr)
  return;

 /*
  * ICP State: Up_CPPR
  *
  * The processor is raising its priority, this can result
  * in a rejection of a pending interrupt:
  *
  * ICP State: Reject_Current
  *
  * We can remove EE from the current processor, the update
  * transaction will set it again if needed
 */
 kvmppc_book3s_dequeue_irqprio(icp->vcpu, BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL);

 do {
  old_state = new_state = READ_ONCE(icp->state);

  reject = 0;
  new_state.cppr = cppr;

  if (cppr <= new_state.pending_pri) {
   reject = new_state.xisr;
   new_state.xisr = 0;
   new_state.pending_pri = 0xff;
  }

 } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, true));

 /*
  * Check for rejects. They are handled by doing a new delivery
  * attempt (see comments in icp_deliver_irq).
 */
 if (reject && reject != XICS_IPI)
  icp_deliver_irq(xics, icp, reject, false);
}

static int ics_eoi(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 irq)
{
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *state;
 u16 src;
 u32 pq_old, pq_new;

 /*
  * ICS EOI handling: For LSI, if P bit is still set, we need to
  * resend it.
  *
  * For MSI, we move Q bit into P (and clear Q). If it is set,
  * resend it.
 */

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &src);
 if (!ics) {
  XICS_DBG("ios_eoi: IRQ 0x%06x not found !\n", irq);
  return H_PARAMETER;
 }
 state = &ics->irq_state[src];

 if (state->lsi)
  pq_new = state->pq_state;
 else
  do {
   pq_old = state->pq_state;
   pq_new = pq_old >> 1;
  } while (cmpxchg(&state->pq_state, pq_old, pq_new) != pq_old);

 if (pq_new & PQ_PRESENTED)
  icp_deliver_irq(xics, icp, irq, false);

 kvm_notify_acked_irq(vcpu->kvm, 0, irq);

 return H_SUCCESS;
}

static noinline int kvmppc_h_eoi(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long xirr)
{
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
 u32 irq = xirr & 0x00ffffff;

 XICS_DBG("h_eoi vcpu %d eoi %#lx\n", vcpu->vcpu_id, xirr);

 /*
  * ICP State: EOI
  *
  * Note: If EOI is incorrectly used by SW to lower the CPPR
  * value (ie more favored), we do not check for rejection of
  * a pending interrupt, this is a SW error and PAPR specifies
  * that we don't have to deal with it.
  *
  * The sending of an EOI to the ICS is handled after the
  * CPPR update
  *
  * ICP State: Down_CPPR which we handle
  * in a separate function as it's shared with H_CPPR.
 */
 icp_down_cppr(xics, icp, xirr >> 24);

 /* IPIs have no EOI */
 if (irq == XICS_IPI)
  return H_SUCCESS;

 return ics_eoi(vcpu, irq);
}

int kvmppc_xics_rm_complete(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 hcall)
{
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;

 XICS_DBG("XICS_RM: H_%x completing, act: %x state: %lx tgt: %p\n",
   hcall, icp->rm_action, icp->rm_dbgstate.raw, icp->rm_dbgtgt);

 if (icp->rm_action & XICS_RM_KICK_VCPU) {
  icp->n_rm_kick_vcpu++;
  kvmppc_fast_vcpu_kick(icp->rm_kick_target);
 }
 if (icp->rm_action & XICS_RM_CHECK_RESEND) {
  icp->n_rm_check_resend++;
  icp_check_resend(xics, icp->rm_resend_icp);
 }
 if (icp->rm_action & XICS_RM_NOTIFY_EOI) {
  icp->n_rm_notify_eoi++;
  kvm_notify_acked_irq(vcpu->kvm, 0, icp->rm_eoied_irq);
 }

 icp->rm_action = 0;

 return H_SUCCESS;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xics_rm_complete);

int kvmppc_xics_hcall(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 req)
{
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 unsigned long res;
 int rc = H_SUCCESS;

 /* Check if we have an ICP */
 if (!xics || !vcpu->arch.icp)
  return H_HARDWARE;

 /* These requests don't have real-mode implementations at present */
 switch (req) {
 case H_XIRR_X:
  res = kvmppc_h_xirr(vcpu);
  kvmppc_set_gpr(vcpu, 4, res);
  kvmppc_set_gpr(vcpu, 5, get_tb());
  return rc;
 case H_IPOLL:
  rc = kvmppc_h_ipoll(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4));
  return rc;
 }

 /* Check for real mode returning too hard */
 if (xics->real_mode && is_kvmppc_hv_enabled(vcpu->kvm))
  return kvmppc_xics_rm_complete(vcpu, req);

 switch (req) {
 case H_XIRR:
  res = kvmppc_h_xirr(vcpu);
  kvmppc_set_gpr(vcpu, 4, res);
  break;
 case H_CPPR:
  kvmppc_h_cppr(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4));
  break;
 case H_EOI:
  rc = kvmppc_h_eoi(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4));
  break;
 case H_IPI:
  rc = kvmppc_h_ipi(vcpu, kvmppc_get_gpr(vcpu, 4),
      kvmppc_get_gpr(vcpu, 5));
  break;
 }

 return rc;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xics_hcall);


/* -- Initialisation code etc. -- */

static void xics_debugfs_irqmap(struct seq_file *m,
    struct kvmppc_passthru_irqmap *pimap)
{
 int i;

 if (!pimap)
  return;
 seq_printf(m, "========\nPIRQ mappings: %d maps\n===========\n",
    pimap->n_mapped);
 for (i = 0; i < pimap->n_mapped; i++)  {
  seq_printf(m, "r_hwirq=%x, v_hwirq=%x\n",
   pimap->mapped[i].r_hwirq, pimap->mapped[i].v_hwirq);
 }
}

static int xics_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
{
 struct kvmppc_xics *xics = m->private;
 struct kvm *kvm = xics->kvm;
 struct kvm_vcpu *vcpu;
 int icsid;
 unsigned long flags, i;
 unsigned long t_rm_kick_vcpu, t_rm_check_resend;
 unsigned long t_rm_notify_eoi;
 unsigned long t_reject, t_check_resend;

 if (!kvm)
  return 0;

 t_rm_kick_vcpu = 0;
 t_rm_notify_eoi = 0;
 t_rm_check_resend = 0;
 t_check_resend = 0;
 t_reject = 0;

 xics_debugfs_irqmap(m, kvm->arch.pimap);

 seq_printf(m, "=========\nICP state\n=========\n");

 kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
  struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
  union kvmppc_icp_state state;

  if (!icp)
   continue;

  state.raw = READ_ONCE(icp->state.raw);
  seq_printf(m, "cpu server %#lx XIRR:%#x PPRI:%#x CPPR:%#x MFRR:%#x OUT:%d NR:%d\n",
      icp->server_num, state.xisr,
      state.pending_pri, state.cppr, state.mfrr,
      state.out_ee, state.need_resend);
  t_rm_kick_vcpu += icp->n_rm_kick_vcpu;
  t_rm_notify_eoi += icp->n_rm_notify_eoi;
  t_rm_check_resend += icp->n_rm_check_resend;
  t_check_resend += icp->n_check_resend;
  t_reject += icp->n_reject;
 }

 seq_printf(m, "ICP Guest->Host totals: kick_vcpu=%lu check_resend=%lu notify_eoi=%lu\n",
   t_rm_kick_vcpu, t_rm_check_resend,
   t_rm_notify_eoi);
 seq_printf(m, "ICP Real Mode totals: check_resend=%lu resend=%lu\n",
   t_check_resend, t_reject);
 for (icsid = 0; icsid <= KVMPPC_XICS_MAX_ICS_ID; icsid++) {
  struct kvmppc_ics *ics = xics->ics[icsid];

  if (!ics)
   continue;

  seq_printf(m, "=========\nICS state for ICS 0x%x\n=========\n",
      icsid);

  local_irq_save(flags);
  arch_spin_lock(&ics->lock);

  for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
   struct ics_irq_state *irq = &ics->irq_state[i];

   seq_printf(m, "irq 0x%06x: server %#x prio %#x save prio %#x pq_state %d resend %d masked pending %d\n",
       irq->number, irq->server, irq->priority,
       irq->saved_priority, irq->pq_state,
       irq->resend, irq->masked_pending);

  }
  arch_spin_unlock(&ics->lock);
  local_irq_restore(flags);
 }
 return 0;
}

DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(xics_debug);

static void xics_debugfs_init(struct kvmppc_xics *xics)
{
 xics->dentry = debugfs_create_file("xics", 0444, xics->kvm->debugfs_dentry,
        xics, &xics_debug_fops);

 pr_debug("%s: created\n", __func__);
}

static struct kvmppc_ics *kvmppc_xics_create_ics(struct kvm *kvm,
     struct kvmppc_xics *xics, int irq)
{
 struct kvmppc_ics *ics;
 int i, icsid;

 icsid = irq >> KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT;

 mutex_lock(&kvm->lock);

 /* ICS already exists - somebody else got here first */
 if (xics->ics[icsid])
  goto out;

 /* Create the ICS */
 ics = kzalloc(sizeof(struct kvmppc_ics), GFP_KERNEL);
 if (!ics)
  goto out;

 ics->icsid = icsid;

 for (i = 0; i < KVMPPC_XICS_IRQ_PER_ICS; i++) {
  ics->irq_state[i].number = (icsid << KVMPPC_XICS_ICS_SHIFT) | i;
  ics->irq_state[i].priority = MASKED;
  ics->irq_state[i].saved_priority = MASKED;
 }
 smp_wmb();
 xics->ics[icsid] = ics;

 if (icsid > xics->max_icsid)
  xics->max_icsid = icsid;

 out:
 mutex_unlock(&kvm->lock);
 return xics->ics[icsid];
}

static int kvmppc_xics_create_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server_num)
{
 struct kvmppc_icp *icp;

 if (!vcpu->kvm->arch.xics)
  return -ENODEV;

 if (kvmppc_xics_find_server(vcpu->kvm, server_num))
  return -EEXIST;

 icp = kzalloc(sizeof(struct kvmppc_icp), GFP_KERNEL);
 if (!icp)
  return -ENOMEM;

 icp->vcpu = vcpu;
 icp->server_num = server_num;
 icp->state.mfrr = MASKED;
 icp->state.pending_pri = MASKED;
 vcpu->arch.icp = icp;

 XICS_DBG("created server for vcpu %d\n", vcpu->vcpu_id);

 return 0;
}

u64 kvmppc_xics_get_icp(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
 union kvmppc_icp_state state;

 if (!icp)
  return 0;
 state = icp->state;
 return ((u64)state.cppr << KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT) |
  ((u64)state.xisr << KVM_REG_PPC_ICP_XISR_SHIFT) |
  ((u64)state.mfrr << KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT) |
  ((u64)state.pending_pri << KVM_REG_PPC_ICP_PPRI_SHIFT);
}

int kvmppc_xics_set_icp(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 icpval)
{
 struct kvmppc_icp *icp = vcpu->arch.icp;
 struct kvmppc_xics *xics = vcpu->kvm->arch.xics;
 union kvmppc_icp_state old_state, new_state;
 struct kvmppc_ics *ics;
 u8 cppr, mfrr, pending_pri;
 u32 xisr;
 u16 src;
 bool resend;

 if (!icp || !xics)
  return -ENOENT;

 cppr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_CPPR_SHIFT;
 xisr = (icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_XISR_SHIFT) &
  KVM_REG_PPC_ICP_XISR_MASK;
 mfrr = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_MFRR_SHIFT;
 pending_pri = icpval >> KVM_REG_PPC_ICP_PPRI_SHIFT;

 /* Require the new state to be internally consistent */
 if (xisr == 0) {
  if (pending_pri != 0xff)
   return -EINVAL;
 } else if (xisr == XICS_IPI) {
  if (pending_pri != mfrr || pending_pri >= cppr)
   return -EINVAL;
 } else {
  if (pending_pri >= mfrr || pending_pri >= cppr)
   return -EINVAL;
  ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, xisr, &src);
  if (!ics)
   return -EINVAL;
 }

 new_state.raw = 0;
 new_state.cppr = cppr;
 new_state.xisr = xisr;
 new_state.mfrr = mfrr;
 new_state.pending_pri = pending_pri;

 /*
  * Deassert the CPU interrupt request.
  * icp_try_update will reassert it if necessary.
 */
 kvmppc_book3s_dequeue_irqprio(icp->vcpu, BOOK3S_INTERRUPT_EXTERNAL);

 /*
  * Note that if we displace an interrupt from old_state.xisr,
  * we don't mark it as rejected.  We expect userspace to set
  * the state of the interrupt sources to be consistent with
  * the ICP states (either before or afterwards, which doesn't
  * matter).  We do handle resends due to CPPR becoming less
  * favoured because that is necessary to end up with a
  * consistent state in the situation where userspace restores
  * the ICS states before the ICP states.
 */
 do {
  old_state = READ_ONCE(icp->state);

  if (new_state.mfrr <= old_state.mfrr) {
   resend = false;
   new_state.need_resend = old_state.need_resend;
  } else {
   resend = old_state.need_resend;
   new_state.need_resend = 0;
  }
 } while (!icp_try_update(icp, old_state, new_state, false));

 if (resend)
  icp_check_resend(xics, icp);

 return 0;
}

static int xics_get_source(struct kvmppc_xics *xics, long irq, u64 addr)
{
 int ret;
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *irqp;
 u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
 u16 idx;
 u64 val, prio;
 unsigned long flags;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &idx);
 if (!ics)
  return -ENOENT;

 irqp = &ics->irq_state[idx];
 local_irq_save(flags);
 arch_spin_lock(&ics->lock);
 ret = -ENOENT;
 if (irqp->exists) {
  val = irqp->server;
  prio = irqp->priority;
  if (prio == MASKED) {
   val |= KVM_XICS_MASKED;
   prio = irqp->saved_priority;
  }
  val |= prio << KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
  if (irqp->lsi) {
   val |= KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE;
   if (irqp->pq_state & PQ_PRESENTED)
    val |= KVM_XICS_PENDING;
  } else if (irqp->masked_pending || irqp->resend)
   val |= KVM_XICS_PENDING;

  if (irqp->pq_state & PQ_PRESENTED)
   val |= KVM_XICS_PRESENTED;

  if (irqp->pq_state & PQ_QUEUED)
   val |= KVM_XICS_QUEUED;

  ret = 0;
 }
 arch_spin_unlock(&ics->lock);
 local_irq_restore(flags);

 if (!ret && put_user(val, ubufp))
  ret = -EFAULT;

 return ret;
}

static int xics_set_source(struct kvmppc_xics *xics, long irq, u64 addr)
{
 struct kvmppc_ics *ics;
 struct ics_irq_state *irqp;
 u64 __user *ubufp = (u64 __user *) addr;
 u16 idx;
 u64 val;
 u8 prio;
 u32 server;
 unsigned long flags;

 if (irq < KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ || irq >= KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
  return -ENOENT;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &idx);
 if (!ics) {
  ics = kvmppc_xics_create_ics(xics->kvm, xics, irq);
  if (!ics)
   return -ENOMEM;
 }
 irqp = &ics->irq_state[idx];
 if (get_user(val, ubufp))
  return -EFAULT;

 server = val & KVM_XICS_DESTINATION_MASK;
 prio = val >> KVM_XICS_PRIORITY_SHIFT;
 if (prio != MASKED &&
     kvmppc_xics_find_server(xics->kvm, server) == NULL)
  return -EINVAL;

 local_irq_save(flags);
 arch_spin_lock(&ics->lock);
 irqp->server = server;
 irqp->saved_priority = prio;
 if (val & KVM_XICS_MASKED)
  prio = MASKED;
 irqp->priority = prio;
 irqp->resend = 0;
 irqp->masked_pending = 0;
 irqp->lsi = 0;
 irqp->pq_state = 0;
 if (val & KVM_XICS_LEVEL_SENSITIVE)
  irqp->lsi = 1;
 /* If PENDING, set P in case P is not saved because of old code */
 if (val & KVM_XICS_PRESENTED || val & KVM_XICS_PENDING)
  irqp->pq_state |= PQ_PRESENTED;
 if (val & KVM_XICS_QUEUED)
  irqp->pq_state |= PQ_QUEUED;
 irqp->exists = 1;
 arch_spin_unlock(&ics->lock);
 local_irq_restore(flags);

 if (val & KVM_XICS_PENDING)
  icp_deliver_irq(xics, NULL, irqp->number, false);

 return 0;
}

int kvmppc_xics_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
   bool line_status)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;

 if (!xics)
  return -ENODEV;
 return ics_deliver_irq(xics, irq, level);
}

static int xics_set_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
{
 struct kvmppc_xics *xics = dev->private;

 switch (attr->group) {
 case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
  return xics_set_source(xics, attr->attr, attr->addr);
 }
 return -ENXIO;
}

static int xics_get_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
{
 struct kvmppc_xics *xics = dev->private;

 switch (attr->group) {
 case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
  return xics_get_source(xics, attr->attr, attr->addr);
 }
 return -ENXIO;
}

static int xics_has_attr(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr)
{
 switch (attr->group) {
 case KVM_DEV_XICS_GRP_SOURCES:
  if (attr->attr >= KVMPPC_XICS_FIRST_IRQ &&
      attr->attr < KVMPPC_XICS_NR_IRQS)
   return 0;
  break;
 }
 return -ENXIO;
}

/*
 * Called when device fd is closed. kvm->lock is held.
 */
static void kvmppc_xics_release(struct kvm_device *dev)
{
 struct kvmppc_xics *xics = dev->private;
 unsigned long i;
 struct kvm *kvm = xics->kvm;
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 pr_devel("Releasing xics device\n");

 /*
  * Since this is the device release function, we know that
  * userspace does not have any open fd referring to the
  * device.  Therefore there can not be any of the device
  * attribute set/get functions being executed concurrently,
  * and similarly, the connect_vcpu and set/clr_mapped
  * functions also cannot be being executed.
 */

 debugfs_remove(xics->dentry);

 /*
  * We should clean up the vCPU interrupt presenters first.
 */
 kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
  /*
   * Take vcpu->mutex to ensure that no one_reg get/set ioctl
   * (i.e. kvmppc_xics_[gs]et_icp) can be done concurrently.
   * Holding the vcpu->mutex also means that execution is
   * excluded for the vcpu until the ICP was freed. When the vcpu
   * can execute again, vcpu->arch.icp and vcpu->arch.irq_type
   * have been cleared and the vcpu will not be going into the
   * XICS code anymore.
 */
  mutex_lock(&vcpu->mutex);
  kvmppc_xics_free_icp(vcpu);
  mutex_unlock(&vcpu->mutex);
 }

 if (kvm)
  kvm->arch.xics = NULL;

 for (i = 0; i <= xics->max_icsid; i++) {
  kfree(xics->ics[i]);
  xics->ics[i] = NULL;
 }
 /*
  * A reference of the kvmppc_xics pointer is now kept under
  * the xics_device pointer of the machine for reuse. It is
  * freed when the VM is destroyed for now until we fix all the
  * execution paths.
 */
 kfree(dev);
}

static struct kvmppc_xics *kvmppc_xics_get_device(struct kvm *kvm)
{
 struct kvmppc_xics **kvm_xics_device = &kvm->arch.xics_device;
 struct kvmppc_xics *xics = *kvm_xics_device;

 if (!xics) {
  xics = kzalloc(sizeof(*xics), GFP_KERNEL);
  *kvm_xics_device = xics;
 } else {
  memset(xics, 0, sizeof(*xics));
 }

 return xics;
}

static int kvmppc_xics_create(struct kvm_device *dev, u32 type)
{
 struct kvmppc_xics *xics;
 struct kvm *kvm = dev->kvm;

 pr_devel("Creating xics for partition\n");

 /* Already there ? */
 if (kvm->arch.xics)
  return -EEXIST;

 xics = kvmppc_xics_get_device(kvm);
 if (!xics)
  return -ENOMEM;

 dev->private = xics;
 xics->dev = dev;
 xics->kvm = kvm;
 kvm->arch.xics = xics;

#ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206) &&
     cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
  /* Enable real mode support */
  xics->real_mode = ENABLE_REALMODE;
  xics->real_mode_dbg = DEBUG_REALMODE;
 }
#endif /* CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE */

 return 0;
}

static void kvmppc_xics_init(struct kvm_device *dev)
{
 struct kvmppc_xics *xics = dev->private;

 xics_debugfs_init(xics);
}

struct kvm_device_ops kvm_xics_ops = {
 .name = "kvm-xics",
 .create = kvmppc_xics_create,
 .init = kvmppc_xics_init,
 .release = kvmppc_xics_release,
 .set_attr = xics_set_attr,
 .get_attr = xics_get_attr,
 .has_attr = xics_has_attr,
};

int kvmppc_xics_connect_vcpu(struct kvm_device *dev, struct kvm_vcpu *vcpu,
        u32 xcpu)
{
 struct kvmppc_xics *xics = dev->private;
 int r = -EBUSY;

 if (dev->ops != &kvm_xics_ops)
  return -EPERM;
 if (xics->kvm != vcpu->kvm)
  return -EPERM;
 if (vcpu->arch.irq_type != KVMPPC_IRQ_DEFAULT)
  return -EBUSY;

 r = kvmppc_xics_create_icp(vcpu, xcpu);
 if (!r)
  vcpu->arch.irq_type = KVMPPC_IRQ_XICS;

 return r;
}

void kvmppc_xics_free_icp(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!vcpu->arch.icp)
  return;
 kfree(vcpu->arch.icp);
 vcpu->arch.icp = NULL;
 vcpu->arch.irq_type = KVMPPC_IRQ_DEFAULT;
}

void kvmppc_xics_set_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long irq,
       unsigned long host_irq)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_ics *ics;
 u16 idx;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &idx);
 if (!ics)
  return;

 ics->irq_state[idx].host_irq = host_irq;
 ics->irq_state[idx].intr_cpu = -1;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xics_set_mapped);

void kvmppc_xics_clr_mapped(struct kvm *kvm, unsigned long irq,
       unsigned long host_irq)
{
 struct kvmppc_xics *xics = kvm->arch.xics;
 struct kvmppc_ics *ics;
 u16 idx;

 ics = kvmppc_xics_find_ics(xics, irq, &idx);
 if (!ics)
  return;

 ics->irq_state[idx].host_irq = 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvmppc_xics_clr_mapped);