arch/x86/kvm/mmu/tdp_iter.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
   3
   4 #include "mmu_internal.h"
   5 #include "tdp_iter.h"
   6 #include "spte.h"
   7
   8 /*
   9  * Recalculates the pointer to the SPTE for the current GFN and level and
  10  * reread the SPTE.
  11  */
  12 static void tdp_iter_refresh_sptep(struct tdp_iter *iter)
  13 {
  14         iter->sptep = iter->pt_path[iter->level - 1] +
  15                 SPTE_INDEX(iter->gfn << PAGE_SHIFT, iter->level);
  16         iter->old_spte = kvm_tdp_mmu_read_spte(iter->sptep);
  17 }
  18
  19 /*
  20  * Return the TDP iterator to the root PT and allow it to continue its
  21  * traversal over the paging structure from there.
  22  */
  23 void tdp_iter_restart(struct tdp_iter *iter)
  24 {
  25         iter->yielded = false;
  26         iter->yielded_gfn = iter->next_last_level_gfn;
  27         iter->level = iter->root_level;
  28
  29         iter->gfn = gfn_round_for_level(iter->next_last_level_gfn, iter->level);
  30         tdp_iter_refresh_sptep(iter);
  31
  32         iter->valid = true;
  33 }
  34
  35 /*
  36  * Sets a TDP iterator to walk a pre-order traversal of the paging structure
  37  * rooted at root_pt, starting with the walk to translate next_last_level_gfn.
  38  */
  39 void tdp_iter_start(struct tdp_iter *iter, struct kvm_mmu_page *root,
  40                     int min_level, gfn_t next_last_level_gfn)
  41 {
  42         int root_level = root->role.level;
  43
  44         WARN_ON(root_level < 1);
  45         WARN_ON(root_level > PT64_ROOT_MAX_LEVEL);
  46
  47         iter->next_last_level_gfn = next_last_level_gfn;
  48         iter->root_level = root_level;
  49         iter->min_level = min_level;
  50         iter->pt_path[iter->root_level - 1] = (tdp_ptep_t)root->spt;
  51         iter->as_id = kvm_mmu_page_as_id(root);
  52
  53         tdp_iter_restart(iter);
  54 }
  55
  56 /*
  57  * Given an SPTE and its level, returns a pointer containing the host virtual
  58  * address of the child page table referenced by the SPTE. Returns null if
  59  * there is no such entry.
  60  */
  61 tdp_ptep_t spte_to_child_pt(u64 spte, int level)
  62 {
  63         /*
  64          * There's no child entry if this entry isn't present or is a
  65          * last-level entry.
  66          */
  67         if (!is_shadow_present_pte(spte) || is_last_spte(spte, level))
  68                 return NULL;
  69
  70         return (tdp_ptep_t)__va(spte_to_pfn(spte) << PAGE_SHIFT);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * Steps down one level in the paging structure towards the goal GFN. Returns
  75  * true if the iterator was able to step down a level, false otherwise.
  76  */
  77 static bool try_step_down(struct tdp_iter *iter)
  78 {
  79         tdp_ptep_t child_pt;
  80
  81         if (iter->level == iter->min_level)
  82                 return false;
  83
  84         /*
  85          * Reread the SPTE before stepping down to avoid traversing into page
  86          * tables that are no longer linked from this entry.
  87          */
  88         iter->old_spte = kvm_tdp_mmu_read_spte(iter->sptep);
  89
  90         child_pt = spte_to_child_pt(iter->old_spte, iter->level);
  91         if (!child_pt)
  92                 return false;
  93
  94         iter->level--;
  95         iter->pt_path[iter->level - 1] = child_pt;
  96         iter->gfn = gfn_round_for_level(iter->next_last_level_gfn, iter->level);
  97         tdp_iter_refresh_sptep(iter);
  98
  99         return true;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Steps to the next entry in the current page table, at the current page table
 104  * level. The next entry could point to a page backing guest memory or another
 105  * page table, or it could be non-present. Returns true if the iterator was
 106  * able to step to the next entry in the page table, false if the iterator was
 107  * already at the end of the current page table.
 108  */
 109 static bool try_step_side(struct tdp_iter *iter)
 110 {
 111         /*
 112          * Check if the iterator is already at the end of the current page
 113          * table.
 114          */
 115         if (SPTE_INDEX(iter->gfn << PAGE_SHIFT, iter->level) ==
 116             (SPTE_ENT_PER_PAGE - 1))
 117                 return false;
 118
 119         iter->gfn += KVM_PAGES_PER_HPAGE(iter->level);
 120         iter->next_last_level_gfn = iter->gfn;
 121         iter->sptep++;
 122         iter->old_spte = kvm_tdp_mmu_read_spte(iter->sptep);
 123
 124         return true;
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Tries to traverse back up a level in the paging structure so that the walk
 129  * can continue from the next entry in the parent page table. Returns true on a
 130  * successful step up, false if already in the root page.
 131  */
 132 static bool try_step_up(struct tdp_iter *iter)
 133 {
 134         if (iter->level == iter->root_level)
 135                 return false;
 136
 137         iter->level++;
 138         iter->gfn = gfn_round_for_level(iter->gfn, iter->level);
 139         tdp_iter_refresh_sptep(iter);
 140
 141         return true;
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Step to the next SPTE in a pre-order traversal of the paging structure.
 146  * To get to the next SPTE, the iterator either steps down towards the goal
 147  * GFN, if at a present, non-last-level SPTE, or over to a SPTE mapping a
 148  * highter GFN.
 149  *
 150  * The basic algorithm is as follows:
 151  * 1. If the current SPTE is a non-last-level SPTE, step down into the page
 152  *    table it points to.
 153  * 2. If the iterator cannot step down, it will try to step to the next SPTE
 154  *    in the current page of the paging structure.
 155  * 3. If the iterator cannot step to the next entry in the current page, it will
 156  *    try to step up to the parent paging structure page. In this case, that
 157  *    SPTE will have already been visited, and so the iterator must also step
 158  *    to the side again.
 159  */
 160 void tdp_iter_next(struct tdp_iter *iter)
 161 {
 162         if (iter->yielded) {
 163                 tdp_iter_restart(iter);
 164                 return;
 165         }
 166
 167         if (try_step_down(iter))
 168                 return;
 169
 170         do {
 171                 if (try_step_side(iter))
 172                         return;
 173         } while (try_step_up(iter));
 174         iter->valid = false;
 175 }
 176