arch/arm/kvm/guest.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   4  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   5  */
   6
   7 #include <linux/errno.h>
   8 #include <linux/err.h>
   9 #include <linux/kvm_host.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/vmalloc.h>
  12 #include <linux/fs.h>
  13 #include <kvm/arm_psci.h>
  14 #include <asm/cputype.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <asm/kvm.h>
  17 #include <asm/kvm_emulate.h>
  18 #include <asm/kvm_coproc.h>
  19
  20 #define VM_STAT(x) { #x, offsetof(struct kvm, stat.x), KVM_STAT_VM }
  21 #define VCPU_STAT(x) { #x, offsetof(struct kvm_vcpu, stat.x), KVM_STAT_VCPU }
  22
  23 struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[] = {
  24         VCPU_STAT(halt_successful_poll),
  25         VCPU_STAT(halt_attempted_poll),
  26         VCPU_STAT(halt_poll_invalid),
  27         VCPU_STAT(halt_wakeup),
  28         VCPU_STAT(hvc_exit_stat),
  29         VCPU_STAT(wfe_exit_stat),
  30         VCPU_STAT(wfi_exit_stat),
  31         VCPU_STAT(mmio_exit_user),
  32         VCPU_STAT(mmio_exit_kernel),
  33         VCPU_STAT(exits),
  34         { NULL }
  35 };
  36
  37 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu)
  38 {
  39         return 0;
  40 }
  41
  42 static u64 core_reg_offset_from_id(u64 id)
  43 {
  44         return id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK | KVM_REG_SIZE_MASK | KVM_REG_ARM_CORE);
  45 }
  46
  47 static int get_core_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
  48 {
  49         u32 __user *uaddr = (u32 __user *)(long)reg->addr;
  50         struct kvm_regs *regs = &vcpu->arch.ctxt.gp_regs;
  51         u64 off;
  52
  53         if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != 4)
  54                 return -ENOENT;
  55
  56         /* Our ID is an index into the kvm_regs struct. */
  57         off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
  58         if (off >= sizeof(*regs) / KVM_REG_SIZE(reg->id))
  59                 return -ENOENT;
  60
  61         return put_user(((u32 *)regs)[off], uaddr);
  62 }
  63
  64 static int set_core_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
  65 {
  66         u32 __user *uaddr = (u32 __user *)(long)reg->addr;
  67         struct kvm_regs *regs = &vcpu->arch.ctxt.gp_regs;
  68         u64 off, val;
  69
  70         if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != 4)
  71                 return -ENOENT;
  72
  73         /* Our ID is an index into the kvm_regs struct. */
  74         off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
  75         if (off >= sizeof(*regs) / KVM_REG_SIZE(reg->id))
  76                 return -ENOENT;
  77
  78         if (get_user(val, uaddr) != 0)
  79                 return -EFAULT;
  80
  81         if (off == KVM_REG_ARM_CORE_REG(usr_regs.ARM_cpsr)) {
  82                 unsigned long mode = val & MODE_MASK;
  83                 switch (mode) {
  84                 case USR_MODE:
  85                 case FIQ_MODE:
  86                 case IRQ_MODE:
  87                 case SVC_MODE:
  88                 case ABT_MODE:
  89                 case UND_MODE:
  90                         break;
  91                 default:
  92                         return -EINVAL;
  93                 }
  94         }
  95
  96         ((u32 *)regs)[off] = val;
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs)
 101 {
 102         return -EINVAL;
 103 }
 104
 105 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs)
 106 {
 107         return -EINVAL;
 108 }
 109
 110 #define NUM_TIMER_REGS 3
 111
 112 static bool is_timer_reg(u64 index)
 113 {
 114         switch (index) {
 115         case KVM_REG_ARM_TIMER_CTL:
 116         case KVM_REG_ARM_TIMER_CNT:
 117         case KVM_REG_ARM_TIMER_CVAL:
 118                 return true;
 119         }
 120         return false;
 121 }
 122
 123 static int copy_timer_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 124 {
 125         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CTL, uindices))
 126                 return -EFAULT;
 127         uindices++;
 128         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CNT, uindices))
 129                 return -EFAULT;
 130         uindices++;
 131         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CVAL, uindices))
 132                 return -EFAULT;
 133
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 static int set_timer_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 138 {
 139         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 140         u64 val;
 141         int ret;
 142
 143         ret = copy_from_user(&val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id));
 144         if (ret != 0)
 145                 return -EFAULT;
 146
 147         return kvm_arm_timer_set_reg(vcpu, reg->id, val);
 148 }
 149
 150 static int get_timer_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 151 {
 152         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 153         u64 val;
 154
 155         val = kvm_arm_timer_get_reg(vcpu, reg->id);
 156         return copy_to_user(uaddr, &val, KVM_REG_SIZE(reg->id)) ? -EFAULT : 0;
 157 }
 158
 159 static unsigned long num_core_regs(void)
 160 {
 161         return sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(u32);
 162 }
 163
 164 /**
 165  * kvm_arm_num_regs - how many registers do we present via KVM_GET_ONE_REG
 166  *
 167  * This is for all registers.
 168  */
 169 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu)
 170 {
 171         return num_core_regs() + kvm_arm_num_coproc_regs(vcpu)
 172                 + kvm_arm_get_fw_num_regs(vcpu)
 173                 + NUM_TIMER_REGS;
 174 }
 175
 176 /**
 177  * kvm_arm_copy_reg_indices - get indices of all registers.
 178  *
 179  * We do core registers right here, then we append coproc regs.
 180  */
 181 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 182 {
 183         unsigned int i;
 184         const u64 core_reg = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 | KVM_REG_ARM_CORE;
 185         int ret;
 186
 187         for (i = 0; i < sizeof(struct kvm_regs)/sizeof(u32); i++) {
 188                 if (put_user(core_reg | i, uindices))
 189                         return -EFAULT;
 190                 uindices++;
 191         }
 192
 193         ret = kvm_arm_copy_fw_reg_indices(vcpu, uindices);
 194         if (ret)
 195                 return ret;
 196         uindices += kvm_arm_get_fw_num_regs(vcpu);
 197
 198         ret = copy_timer_indices(vcpu, uindices);
 199         if (ret)
 200                 return ret;
 201         uindices += NUM_TIMER_REGS;
 202
 203         return kvm_arm_copy_coproc_indices(vcpu, uindices);
 204 }
 205
 206 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 207 {
 208         /* We currently use nothing arch-specific in upper 32 bits */
 209         if ((reg->id & ~KVM_REG_SIZE_MASK) >> 32 != KVM_REG_ARM >> 32)
 210                 return -EINVAL;
 211
 212         /* Register group 16 means we want a core register. */
 213         if ((reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) == KVM_REG_ARM_CORE)
 214                 return get_core_reg(vcpu, reg);
 215
 216         if ((reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) == KVM_REG_ARM_FW)
 217                 return kvm_arm_get_fw_reg(vcpu, reg);
 218
 219         if (is_timer_reg(reg->id))
 220                 return get_timer_reg(vcpu, reg);
 221
 222         return kvm_arm_coproc_get_reg(vcpu, reg);
 223 }
 224
 225 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 226 {
 227         /* We currently use nothing arch-specific in upper 32 bits */
 228         if ((reg->id & ~KVM_REG_SIZE_MASK) >> 32 != KVM_REG_ARM >> 32)
 229                 return -EINVAL;
 230
 231         /* Register group 16 means we set a core register. */
 232         if ((reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) == KVM_REG_ARM_CORE)
 233                 return set_core_reg(vcpu, reg);
 234
 235         if ((reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) == KVM_REG_ARM_FW)
 236                 return kvm_arm_set_fw_reg(vcpu, reg);
 237
 238         if (is_timer_reg(reg->id))
 239                 return set_timer_reg(vcpu, reg);
 240
 241         return kvm_arm_coproc_set_reg(vcpu, reg);
 242 }
 243
 244 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 245                                   struct kvm_sregs *sregs)
 246 {
 247         return -EINVAL;
 248 }
 249
 250 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 251                                   struct kvm_sregs *sregs)
 252 {
 253         return -EINVAL;
 254 }
 255
 256
 257 int __kvm_arm_vcpu_get_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 258                               struct kvm_vcpu_events *events)
 259 {
 260         events->exception.serror_pending = !!(*vcpu_hcr(vcpu) & HCR_VA);
 261
 262         /*
 263          * We never return a pending ext_dabt here because we deliver it to
 264          * the virtual CPU directly when setting the event and it's no longer
 265          * 'pending' at this point.
 266          */
 267
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 int __kvm_arm_vcpu_set_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 272                               struct kvm_vcpu_events *events)
 273 {
 274         bool serror_pending = events->exception.serror_pending;
 275         bool has_esr = events->exception.serror_has_esr;
 276         bool ext_dabt_pending = events->exception.ext_dabt_pending;
 277
 278         if (serror_pending && has_esr)
 279                 return -EINVAL;
 280         else if (serror_pending)
 281                 kvm_inject_vabt(vcpu);
 282
 283         if (ext_dabt_pending)
 284                 kvm_inject_dabt(vcpu, kvm_vcpu_get_hfar(vcpu));
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 int __attribute_const__ kvm_target_cpu(void)
 290 {
 291         switch (read_cpuid_part()) {
 292         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A7:
 293                 return KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A7;
 294         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A15:
 295                 return KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A15;
 296         default:
 297                 return -EINVAL;
 298         }
 299 }
 300
 301 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init)
 302 {
 303         int target = kvm_target_cpu();
 304
 305         if (target < 0)
 306                 return -ENODEV;
 307
 308         memset(init, 0, sizeof(*init));
 309
 310         /*
 311          * For now, we don't return any features.
 312          * In future, we might use features to return target
 313          * specific features available for the preferred
 314          * target type.
 315          */
 316         init->target = (__u32)target;
 317
 318         return 0;
 319 }
 320
 321 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu)
 322 {
 323         return -EINVAL;
 324 }
 325
 326 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu)
 327 {
 328         return -EINVAL;
 329 }
 330
 331 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 332                                   struct kvm_translation *tr)
 333 {
 334         return -EINVAL;
 335 }
 336
 337 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 338                                         struct kvm_guest_debug *dbg)
 339 {
 340         return -EINVAL;
 341 }
 342
 343 int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 344                                struct kvm_device_attr *attr)
 345 {
 346         int ret;
 347
 348         switch (attr->group) {
 349         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 350                 ret = kvm_arm_timer_set_attr(vcpu, attr);
 351                 break;
 352         default:
 353                 ret = -ENXIO;
 354                 break;
 355         }
 356
 357         return ret;
 358 }
 359
 360 int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 361                                struct kvm_device_attr *attr)
 362 {
 363         int ret;
 364
 365         switch (attr->group) {
 366         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 367                 ret = kvm_arm_timer_get_attr(vcpu, attr);
 368                 break;
 369         default:
 370                 ret = -ENXIO;
 371                 break;
 372         }
 373
 374         return ret;
 375 }
 376
 377 int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 378                                struct kvm_device_attr *attr)
 379 {
 380         int ret;
 381
 382         switch (attr->group) {
 383         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 384                 ret = kvm_arm_timer_has_attr(vcpu, attr);
 385                 break;
 386         default:
 387                 ret = -ENXIO;
 388                 break;
 389         }
 390
 391         return ret;
 392 }