]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/commitdiff
hw/arm/smmu-common: Manage IOTLB block entries
authorEric Auger <eric.auger@redhat.com>
Tue, 28 Jul 2020 15:08:09 +0000 (17:08 +0200)
committerPeter Maydell <peter.maydell@linaro.org>
Mon, 24 Aug 2020 09:02:06 +0000 (10:02 +0100)
At the moment each entry in the IOTLB corresponds to a page sized
mapping (4K, 16K or 64K), even if the page belongs to a mapped
block. In case of block mapping this unefficiently consumes IOTLB
entries.

Change the value of the entry so that it reflects the actual
mapping it belongs to (block or page start address and size).

Also the level/tg of the entry is encoded in the key. In subsequent
patches we will enable range invalidation. This latter is able
to provide the level/tg of the entry.

Encoding the level/tg directly in the key will allow to invalidate
using g_hash_table_remove() when num_pages equals to 1.

Signed-off-by: Eric Auger <eric.auger@redhat.com>
Reviewed-by: Peter Maydell <peter.maydell@linaro.org>
Message-id: 20200728150815.11446-6-eric.auger@redhat.com
Signed-off-by: Peter Maydell <peter.maydell@linaro.org>
hw/arm/smmu-common.c
hw/arm/smmu-internal.h
hw/arm/smmuv3.c
hw/arm/trace-events
include/hw/arm/smmu-common.h

index 398e958bb44ece495a834d8af7d2f6f504eebf86..2922deec6fcc0834ef785158b32a58a92f178b8e 100644 (file)
@@ -39,7 +39,7 @@ static guint smmu_iotlb_key_hash(gconstpointer v)
 
     /* Jenkins hash */
     a = b = c = JHASH_INITVAL + sizeof(*key);
-    a += key->asid;
+    a += key->asid + key->level + key->tg;
     b += extract64(key->iova, 0, 32);
     c += extract64(key->iova, 32, 32);
 
@@ -51,24 +51,41 @@ static guint smmu_iotlb_key_hash(gconstpointer v)
 
 static gboolean smmu_iotlb_key_equal(gconstpointer v1, gconstpointer v2)
 {
-    const SMMUIOTLBKey *k1 = v1;
-    const SMMUIOTLBKey *k2 = v2;
+    SMMUIOTLBKey *k1 = (SMMUIOTLBKey *)v1, *k2 = (SMMUIOTLBKey *)v2;
 
-    return (k1->asid == k2->asid) && (k1->iova == k2->iova);
+    return (k1->asid == k2->asid) && (k1->iova == k2->iova) &&
+           (k1->level == k2->level) && (k1->tg == k2->tg);
 }
 
-SMMUIOTLBKey smmu_get_iotlb_key(uint16_t asid, uint64_t iova)
+SMMUIOTLBKey smmu_get_iotlb_key(uint16_t asid, uint64_t iova,
+                                uint8_t tg, uint8_t level)
 {
-    SMMUIOTLBKey key = {.asid = asid, .iova = iova};
+    SMMUIOTLBKey key = {.asid = asid, .iova = iova, .tg = tg, .level = level};
 
     return key;
 }
 
 SMMUTLBEntry *smmu_iotlb_lookup(SMMUState *bs, SMMUTransCfg *cfg,
-                                hwaddr iova)
+                                SMMUTransTableInfo *tt, hwaddr iova)
 {
-    SMMUIOTLBKey key = smmu_get_iotlb_key(cfg->asid, iova);
-    SMMUTLBEntry *entry = g_hash_table_lookup(bs->iotlb, &key);
+    uint8_t tg = (tt->granule_sz - 10) / 2;
+    uint8_t inputsize = 64 - tt->tsz;
+    uint8_t stride = tt->granule_sz - 3;
+    uint8_t level = 4 - (inputsize - 4) / stride;
+    SMMUTLBEntry *entry = NULL;
+
+    while (level <= 3) {
+        uint64_t subpage_size = 1ULL << level_shift(level, tt->granule_sz);
+        uint64_t mask = subpage_size - 1;
+        SMMUIOTLBKey key;
+
+        key = smmu_get_iotlb_key(cfg->asid, iova & ~mask, tg, level);
+        entry = g_hash_table_lookup(bs->iotlb, &key);
+        if (entry) {
+            break;
+        }
+        level++;
+    }
 
     if (entry) {
         cfg->iotlb_hits++;
@@ -89,13 +106,14 @@ SMMUTLBEntry *smmu_iotlb_lookup(SMMUState *bs, SMMUTransCfg *cfg,
 void smmu_iotlb_insert(SMMUState *bs, SMMUTransCfg *cfg, SMMUTLBEntry *new)
 {
     SMMUIOTLBKey *key = g_new0(SMMUIOTLBKey, 1);
+    uint8_t tg = (new->granule - 10) / 2;
 
     if (g_hash_table_size(bs->iotlb) >= SMMU_IOTLB_MAX_SIZE) {
         smmu_iotlb_inv_all(bs);
     }
 
-    *key = smmu_get_iotlb_key(cfg->asid, new->entry.iova);
-    trace_smmu_iotlb_insert(cfg->asid, new->entry.iova);
+    *key = smmu_get_iotlb_key(cfg->asid, new->entry.iova, tg, new->level);
+    trace_smmu_iotlb_insert(cfg->asid, new->entry.iova, tg, new->level);
     g_hash_table_insert(bs->iotlb, key, new);
 }
 
@@ -114,12 +132,26 @@ static gboolean smmu_hash_remove_by_asid(gpointer key, gpointer value,
     return SMMU_IOTLB_ASID(*iotlb_key) == asid;
 }
 
-inline void smmu_iotlb_inv_iova(SMMUState *s, uint16_t asid, dma_addr_t iova)
+static gboolean smmu_hash_remove_by_asid_iova(gpointer key, gpointer value,
+                                              gpointer user_data)
 {
-    SMMUIOTLBKey key = smmu_get_iotlb_key(asid, iova);
+    SMMUTLBEntry *iter = (SMMUTLBEntry *)value;
+    IOMMUTLBEntry *entry = &iter->entry;
+    SMMUIOTLBPageInvInfo *info = (SMMUIOTLBPageInvInfo *)user_data;
+    SMMUIOTLBKey iotlb_key = *(SMMUIOTLBKey *)key;
+
+    if (info->asid >= 0 && info->asid != SMMU_IOTLB_ASID(iotlb_key)) {
+        return false;
+    }
+    return (info->iova & ~entry->addr_mask) == entry->iova;
+}
+
+inline void smmu_iotlb_inv_iova(SMMUState *s, int asid, dma_addr_t iova)
+{
+    SMMUIOTLBPageInvInfo info = {.asid = asid, .iova = iova};
 
     trace_smmu_iotlb_inv_iova(asid, iova);
-    g_hash_table_remove(s->iotlb, &key);
+    g_hash_table_foreach_remove(s->iotlb, smmu_hash_remove_by_asid_iova, &info);
 }
 
 inline void smmu_iotlb_inv_asid(SMMUState *s, uint16_t asid)
@@ -246,9 +278,6 @@ static int smmu_ptw_64(SMMUTransCfg *cfg,
     baseaddr = extract64(tt->ttb, 0, 48);
     baseaddr &= ~indexmask;
 
-    tlbe->entry.iova = iova;
-    tlbe->entry.addr_mask = (1 << granule_sz) - 1;
-
     while (level <= 3) {
         uint64_t subpage_size = 1ULL << level_shift(level, granule_sz);
         uint64_t mask = subpage_size - 1;
@@ -298,7 +327,9 @@ static int smmu_ptw_64(SMMUTransCfg *cfg,
             goto error;
         }
 
-        tlbe->entry.translated_addr = gpa + (iova & mask);
+        tlbe->entry.translated_addr = gpa;
+        tlbe->entry.iova = iova & ~mask;
+        tlbe->entry.addr_mask = mask;
         tlbe->entry.perm = PTE_AP_TO_PERM(ap);
         tlbe->level = level;
         tlbe->granule = granule_sz;
index 3104f768cd2d6af4d59078d4f15bde43a0a1cea8..55147f29be44ced03e00e45aa76fd1de1030203f 100644 (file)
@@ -97,4 +97,11 @@ uint64_t iova_level_offset(uint64_t iova, int inputsize,
 }
 
 #define SMMU_IOTLB_ASID(key) ((key).asid)
+
+typedef struct SMMUIOTLBPageInvInfo {
+    int asid;
+    uint64_t iova;
+    uint64_t mask;
+} SMMUIOTLBPageInvInfo;
+
 #endif
index db74d27add57a1aad78017bae5e90e47c8c7c0fb..b717bde832097470d5c686f86f7947685bb89c3a 100644 (file)
@@ -674,7 +674,7 @@ static IOMMUTLBEntry smmuv3_translate(IOMMUMemoryRegion *mr, hwaddr addr,
     page_mask = (1ULL << (tt->granule_sz)) - 1;
     aligned_addr = addr & ~page_mask;
 
-    cached_entry = smmu_iotlb_lookup(bs, cfg, aligned_addr);
+    cached_entry = smmu_iotlb_lookup(bs, cfg, tt, aligned_addr);
     if (cached_entry) {
         if ((flag & IOMMU_WO) && !(cached_entry->entry.perm & IOMMU_WO)) {
             status = SMMU_TRANS_ERROR;
@@ -744,7 +744,7 @@ epilogue:
     case SMMU_TRANS_SUCCESS:
         entry.perm = flag;
         entry.translated_addr = cached_entry->entry.translated_addr +
-                                    (addr & page_mask);
+                                    (addr & cached_entry->entry.addr_mask);
         entry.addr_mask = cached_entry->entry.addr_mask;
         trace_smmuv3_translate_success(mr->parent_obj.name, sid, addr,
                                        entry.translated_addr, entry.perm);
@@ -972,7 +972,7 @@ static int smmuv3_cmdq_consume(SMMUv3State *s)
 
             trace_smmuv3_cmdq_tlbi_nh_vaa(vmid, addr);
             smmuv3_inv_notifiers_iova(bs, -1, addr);
-            smmu_iotlb_inv_all(bs);
+            smmu_iotlb_inv_iova(bs, -1, addr);
             break;
         }
         case SMMU_CMD_TLBI_NH_VA:
index b808a1bfc199cc8ce53d3cf4942bdb88b7e0d21d..f74d3e920f1b2c930a28ce87b80435452df85e6f 100644 (file)
@@ -16,7 +16,7 @@ smmu_iotlb_inv_iova(uint16_t asid, uint64_t addr) "IOTLB invalidate asid=%d addr
 smmu_inv_notifiers_mr(const char *name) "iommu mr=%s"
 smmu_iotlb_lookup_hit(uint16_t asid, uint64_t addr, uint32_t hit, uint32_t miss, uint32_t p) "IOTLB cache HIT asid=%d addr=0x%"PRIx64" hit=%d miss=%d hit rate=%d"
 smmu_iotlb_lookup_miss(uint16_t asid, uint64_t addr, uint32_t hit, uint32_t miss, uint32_t p) "IOTLB cache MISS asid=%d addr=0x%"PRIx64" hit=%d miss=%d hit rate=%d"
-smmu_iotlb_insert(uint16_t asid, uint64_t addr) "IOTLB ++ asid=%d addr=0x%"PRIx64
+smmu_iotlb_insert(uint16_t asid, uint64_t addr, uint8_t tg, uint8_t level) "IOTLB ++ asid=%d addr=0x%"PRIx64" tg=%d level=%d"
 
 # smmuv3.c
 smmuv3_read_mmio(uint64_t addr, uint64_t val, unsigned size, uint32_t r) "addr: 0x%"PRIx64" val:0x%"PRIx64" size: 0x%x(%d)"
index 79c2c6486adb1e105f825078b1c52b6709118670..ece62c36523f53a016602eca0351633c9a24d626 100644 (file)
@@ -97,6 +97,8 @@ typedef struct SMMUPciBus {
 typedef struct SMMUIOTLBKey {
     uint64_t iova;
     uint16_t asid;
+    uint8_t tg;
+    uint8_t level;
 } SMMUIOTLBKey;
 
 typedef struct SMMUState {
@@ -159,12 +161,14 @@ IOMMUMemoryRegion *smmu_iommu_mr(SMMUState *s, uint32_t sid);
 
 #define SMMU_IOTLB_MAX_SIZE 256
 
-SMMUTLBEntry *smmu_iotlb_lookup(SMMUState *bs, SMMUTransCfg *cfg, hwaddr iova);
+SMMUTLBEntry *smmu_iotlb_lookup(SMMUState *bs, SMMUTransCfg *cfg,
+                                SMMUTransTableInfo *tt, hwaddr iova);
 void smmu_iotlb_insert(SMMUState *bs, SMMUTransCfg *cfg, SMMUTLBEntry *entry);
-SMMUIOTLBKey smmu_get_iotlb_key(uint16_t asid, uint64_t iova);
+SMMUIOTLBKey smmu_get_iotlb_key(uint16_t asid, uint64_t iova,
+                                uint8_t tg, uint8_t level);
 void smmu_iotlb_inv_all(SMMUState *s);
 void smmu_iotlb_inv_asid(SMMUState *s, uint16_t asid);
-void smmu_iotlb_inv_iova(SMMUState *s, uint16_t asid, dma_addr_t iova);
+void smmu_iotlb_inv_iova(SMMUState *s, int asid, dma_addr_t iova);
 
 /* Unmap the range of all the notifiers registered to any IOMMU mr */
 void smmu_inv_notifiers_all(SMMUState *s);