30917b9a760b67534932aa18fba6b95b479c62b4
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / arm64 / include / asm / cpufeature.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Copyright (C) 2014 Linaro Ltd. <ard.biesheuvel@linaro.org>
4  */
5
6 #ifndef __ASM_CPUFEATURE_H
7 #define __ASM_CPUFEATURE_H
8
9 #include <asm/cpucaps.h>
10 #include <asm/cputype.h>
11 #include <asm/hwcap.h>
12 #include <asm/sysreg.h>
13
14 #define MAX_CPU_FEATURES        64
15 #define cpu_feature(x)          KERNEL_HWCAP_ ## x
16
17 #ifndef __ASSEMBLY__
18
19 #include <linux/bug.h>
20 #include <linux/jump_label.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22
23 /*
24  * CPU feature register tracking
25  *
26  * The safe value of a CPUID feature field is dependent on the implications
27  * of the values assigned to it by the architecture. Based on the relationship
28  * between the values, the features are classified into 3 types - LOWER_SAFE,
29  * HIGHER_SAFE and EXACT.
30  *
31  * The lowest value of all the CPUs is chosen for LOWER_SAFE and highest
32  * for HIGHER_SAFE. It is expected that all CPUs have the same value for
33  * a field when EXACT is specified, failing which, the safe value specified
34  * in the table is chosen.
35  */
36
37 enum ftr_type {
38         FTR_EXACT,                      /* Use a predefined safe value */
39         FTR_LOWER_SAFE,                 /* Smaller value is safe */
40         FTR_HIGHER_SAFE,                /* Bigger value is safe */
41         FTR_HIGHER_OR_ZERO_SAFE,        /* Bigger value is safe, but 0 is biggest */
42 };
43
44 #define FTR_STRICT      true    /* SANITY check strict matching required */
45 #define FTR_NONSTRICT   false   /* SANITY check ignored */
46
47 #define FTR_SIGNED      true    /* Value should be treated as signed */
48 #define FTR_UNSIGNED    false   /* Value should be treated as unsigned */
49
50 #define FTR_VISIBLE     true    /* Feature visible to the user space */
51 #define FTR_HIDDEN      false   /* Feature is hidden from the user */
52
53 #define FTR_VISIBLE_IF_IS_ENABLED(config)               \
54         (IS_ENABLED(config) ? FTR_VISIBLE : FTR_HIDDEN)
55
56 struct arm64_ftr_bits {
57         bool            sign;   /* Value is signed ? */
58         bool            visible;
59         bool            strict; /* CPU Sanity check: strict matching required ? */
60         enum ftr_type   type;
61         u8              shift;
62         u8              width;
63         s64             safe_val; /* safe value for FTR_EXACT features */
64 };
65
66 struct arm64_ftr_override {
67         u64             val;
68         u64             mask;
69 };
70
71 /*
72  * @arm64_ftr_reg - Feature register
73  * @strict_mask         Bits which should match across all CPUs for sanity.
74  * @sys_val             Safe value across the CPUs (system view)
75  */
76 struct arm64_ftr_reg {
77         const char                      *name;
78         u64                             strict_mask;
79         u64                             user_mask;
80         u64                             sys_val;
81         u64                             user_val;
82         struct arm64_ftr_override       *override;
83         const struct arm64_ftr_bits     *ftr_bits;
84 };
85
86 extern struct arm64_ftr_reg arm64_ftr_reg_ctrel0;
87
88 /*
89  * CPU capabilities:
90  *
91  * We use arm64_cpu_capabilities to represent system features, errata work
92  * arounds (both used internally by kernel and tracked in cpu_hwcaps) and
93  * ELF HWCAPs (which are exposed to user).
94  *
95  * To support systems with heterogeneous CPUs, we need to make sure that we
96  * detect the capabilities correctly on the system and take appropriate
97  * measures to ensure there are no incompatibilities.
98  *
99  * This comment tries to explain how we treat the capabilities.
100  * Each capability has the following list of attributes :
101  *
102  * 1) Scope of Detection : The system detects a given capability by
103  *    performing some checks at runtime. This could be, e.g, checking the
104  *    value of a field in CPU ID feature register or checking the cpu
105  *    model. The capability provides a call back ( @matches() ) to
106  *    perform the check. Scope defines how the checks should be performed.
107  *    There are three cases:
108  *
109  *     a) SCOPE_LOCAL_CPU: check all the CPUs and "detect" if at least one
110  *        matches. This implies, we have to run the check on all the
111  *        booting CPUs, until the system decides that state of the
112  *        capability is finalised. (See section 2 below)
113  *              Or
114  *     b) SCOPE_SYSTEM: check all the CPUs and "detect" if all the CPUs
115  *        matches. This implies, we run the check only once, when the
116  *        system decides to finalise the state of the capability. If the
117  *        capability relies on a field in one of the CPU ID feature
118  *        registers, we use the sanitised value of the register from the
119  *        CPU feature infrastructure to make the decision.
120  *              Or
121  *     c) SCOPE_BOOT_CPU: Check only on the primary boot CPU to detect the
122  *        feature. This category is for features that are "finalised"
123  *        (or used) by the kernel very early even before the SMP cpus
124  *        are brought up.
125  *
126  *    The process of detection is usually denoted by "update" capability
127  *    state in the code.
128  *
129  * 2) Finalise the state : The kernel should finalise the state of a
130  *    capability at some point during its execution and take necessary
131  *    actions if any. Usually, this is done, after all the boot-time
132  *    enabled CPUs are brought up by the kernel, so that it can make
133  *    better decision based on the available set of CPUs. However, there
134  *    are some special cases, where the action is taken during the early
135  *    boot by the primary boot CPU. (e.g, running the kernel at EL2 with
136  *    Virtualisation Host Extensions). The kernel usually disallows any
137  *    changes to the state of a capability once it finalises the capability
138  *    and takes any action, as it may be impossible to execute the actions
139  *    safely. A CPU brought up after a capability is "finalised" is
140  *    referred to as "Late CPU" w.r.t the capability. e.g, all secondary
141  *    CPUs are treated "late CPUs" for capabilities determined by the boot
142  *    CPU.
143  *
144  *    At the moment there are two passes of finalising the capabilities.
145  *      a) Boot CPU scope capabilities - Finalised by primary boot CPU via
146  *         setup_boot_cpu_capabilities().
147  *      b) Everything except (a) - Run via setup_system_capabilities().
148  *
149  * 3) Verification: When a CPU is brought online (e.g, by user or by the
150  *    kernel), the kernel should make sure that it is safe to use the CPU,
151  *    by verifying that the CPU is compliant with the state of the
152  *    capabilities finalised already. This happens via :
153  *
154  *      secondary_start_kernel()-> check_local_cpu_capabilities()
155  *
156  *    As explained in (2) above, capabilities could be finalised at
157  *    different points in the execution. Each newly booted CPU is verified
158  *    against the capabilities that have been finalised by the time it
159  *    boots.
160  *
161  *      a) SCOPE_BOOT_CPU : All CPUs are verified against the capability
162  *      except for the primary boot CPU.
163  *
164  *      b) SCOPE_LOCAL_CPU, SCOPE_SYSTEM: All CPUs hotplugged on by the
165  *      user after the kernel boot are verified against the capability.
166  *
167  *    If there is a conflict, the kernel takes an action, based on the
168  *    severity (e.g, a CPU could be prevented from booting or cause a
169  *    kernel panic). The CPU is allowed to "affect" the state of the
170  *    capability, if it has not been finalised already. See section 5
171  *    for more details on conflicts.
172  *
173  * 4) Action: As mentioned in (2), the kernel can take an action for each
174  *    detected capability, on all CPUs on the system. Appropriate actions
175  *    include, turning on an architectural feature, modifying the control
176  *    registers (e.g, SCTLR, TCR etc.) or patching the kernel via
177  *    alternatives. The kernel patching is batched and performed at later
178  *    point. The actions are always initiated only after the capability
179  *    is finalised. This is usally denoted by "enabling" the capability.
180  *    The actions are initiated as follows :
181  *      a) Action is triggered on all online CPUs, after the capability is
182  *      finalised, invoked within the stop_machine() context from
183  *      enable_cpu_capabilitie().
184  *
185  *      b) Any late CPU, brought up after (1), the action is triggered via:
186  *
187  *        check_local_cpu_capabilities() -> verify_local_cpu_capabilities()
188  *
189  * 5) Conflicts: Based on the state of the capability on a late CPU vs.
190  *    the system state, we could have the following combinations :
191  *
192  *              x-----------------------------x
193  *              | Type  | System   | Late CPU |
194  *              |-----------------------------|
195  *              |  a    |   y      |    n     |
196  *              |-----------------------------|
197  *              |  b    |   n      |    y     |
198  *              x-----------------------------x
199  *
200  *     Two separate flag bits are defined to indicate whether each kind of
201  *     conflict can be allowed:
202  *              ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU - Case(a) is allowed
203  *              ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU - Case(b) is allowed
204  *
205  *     Case (a) is not permitted for a capability that the system requires
206  *     all CPUs to have in order for the capability to be enabled. This is
207  *     typical for capabilities that represent enhanced functionality.
208  *
209  *     Case (b) is not permitted for a capability that must be enabled
210  *     during boot if any CPU in the system requires it in order to run
211  *     safely. This is typical for erratum work arounds that cannot be
212  *     enabled after the corresponding capability is finalised.
213  *
214  *     In some non-typical cases either both (a) and (b), or neither,
215  *     should be permitted. This can be described by including neither
216  *     or both flags in the capability's type field.
217  *
218  *     In case of a conflict, the CPU is prevented from booting. If the
219  *     ARM64_CPUCAP_PANIC_ON_CONFLICT flag is specified for the capability,
220  *     then a kernel panic is triggered.
221  */
222
223
224 /*
225  * Decide how the capability is detected.
226  * On any local CPU vs System wide vs the primary boot CPU
227  */
228 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU            ((u16)BIT(0))
229 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM               ((u16)BIT(1))
230 /*
231  * The capabilitiy is detected on the Boot CPU and is used by kernel
232  * during early boot. i.e, the capability should be "detected" and
233  * "enabled" as early as possibly on all booting CPUs.
234  */
235 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU             ((u16)BIT(2))
236 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_MASK                 \
237         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM      |       \
238          ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU   |       \
239          ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU)
240
241 #define SCOPE_SYSTEM                            ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM
242 #define SCOPE_LOCAL_CPU                         ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU
243 #define SCOPE_BOOT_CPU                          ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU
244 #define SCOPE_ALL                               ARM64_CPUCAP_SCOPE_MASK
245
246 /*
247  * Is it permitted for a late CPU to have this capability when system
248  * hasn't already enabled it ?
249  */
250 #define ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU     ((u16)BIT(4))
251 /* Is it safe for a late CPU to miss this capability when system has it */
252 #define ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU      ((u16)BIT(5))
253 /* Panic when a conflict is detected */
254 #define ARM64_CPUCAP_PANIC_ON_CONFLICT          ((u16)BIT(6))
255
256 /*
257  * CPU errata workarounds that need to be enabled at boot time if one or
258  * more CPUs in the system requires it. When one of these capabilities
259  * has been enabled, it is safe to allow any CPU to boot that doesn't
260  * require the workaround. However, it is not safe if a "late" CPU
261  * requires a workaround and the system hasn't enabled it already.
262  */
263 #define ARM64_CPUCAP_LOCAL_CPU_ERRATUM          \
264         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU | ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU)
265 /*
266  * CPU feature detected at boot time based on system-wide value of a
267  * feature. It is safe for a late CPU to have this feature even though
268  * the system hasn't enabled it, although the feature will not be used
269  * by Linux in this case. If the system has enabled this feature already,
270  * then every late CPU must have it.
271  */
272 #define ARM64_CPUCAP_SYSTEM_FEATURE     \
273         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM | ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU)
274 /*
275  * CPU feature detected at boot time based on feature of one or more CPUs.
276  * All possible conflicts for a late CPU are ignored.
277  * NOTE: this means that a late CPU with the feature will *not* cause the
278  * capability to be advertised by cpus_have_*cap()!
279  */
280 #define ARM64_CPUCAP_WEAK_LOCAL_CPU_FEATURE             \
281         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU           |       \
282          ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU     |       \
283          ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU)
284
285 /*
286  * CPU feature detected at boot time, on one or more CPUs. A late CPU
287  * is not allowed to have the capability when the system doesn't have it.
288  * It is Ok for a late CPU to miss the feature.
289  */
290 #define ARM64_CPUCAP_BOOT_RESTRICTED_CPU_LOCAL_FEATURE  \
291         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU           |       \
292          ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU)
293
294 /*
295  * CPU feature used early in the boot based on the boot CPU. All secondary
296  * CPUs must match the state of the capability as detected by the boot CPU. In
297  * case of a conflict, a kernel panic is triggered.
298  */
299 #define ARM64_CPUCAP_STRICT_BOOT_CPU_FEATURE            \
300         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU | ARM64_CPUCAP_PANIC_ON_CONFLICT)
301
302 /*
303  * CPU feature used early in the boot based on the boot CPU. It is safe for a
304  * late CPU to have this feature even though the boot CPU hasn't enabled it,
305  * although the feature will not be used by Linux in this case. If the boot CPU
306  * has enabled this feature already, then every late CPU must have it.
307  */
308 #define ARM64_CPUCAP_BOOT_CPU_FEATURE                  \
309         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU | ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU)
310
311 struct arm64_cpu_capabilities {
312         const char *desc;
313         u16 capability;
314         u16 type;
315         bool (*matches)(const struct arm64_cpu_capabilities *caps, int scope);
316         /*
317          * Take the appropriate actions to configure this capability
318          * for this CPU. If the capability is detected by the kernel
319          * this will be called on all the CPUs in the system,
320          * including the hotplugged CPUs, regardless of whether the
321          * capability is available on that specific CPU. This is
322          * useful for some capabilities (e.g, working around CPU
323          * errata), where all the CPUs must take some action (e.g,
324          * changing system control/configuration). Thus, if an action
325          * is required only if the CPU has the capability, then the
326          * routine must check it before taking any action.
327          */
328         void (*cpu_enable)(const struct arm64_cpu_capabilities *cap);
329         union {
330                 struct {        /* To be used for erratum handling only */
331                         struct midr_range midr_range;
332                         const struct arm64_midr_revidr {
333                                 u32 midr_rv;            /* revision/variant */
334                                 u32 revidr_mask;
335                         } * const fixed_revs;
336                 };
337
338                 const struct midr_range *midr_range_list;
339                 struct {        /* Feature register checking */
340                         u32 sys_reg;
341                         u8 field_pos;
342                         u8 min_field_value;
343                         u8 hwcap_type;
344                         bool sign;
345                         unsigned long hwcap;
346                 };
347         };
348
349         /*
350          * An optional list of "matches/cpu_enable" pair for the same
351          * "capability" of the same "type" as described by the parent.
352          * Only matches(), cpu_enable() and fields relevant to these
353          * methods are significant in the list. The cpu_enable is
354          * invoked only if the corresponding entry "matches()".
355          * However, if a cpu_enable() method is associated
356          * with multiple matches(), care should be taken that either
357          * the match criteria are mutually exclusive, or that the
358          * method is robust against being called multiple times.
359          */
360         const struct arm64_cpu_capabilities *match_list;
361 };
362
363 static inline int cpucap_default_scope(const struct arm64_cpu_capabilities *cap)
364 {
365         return cap->type & ARM64_CPUCAP_SCOPE_MASK;
366 }
367
368 /*
369  * Generic helper for handling capabilities with multiple (match,enable) pairs
370  * of call backs, sharing the same capability bit.
371  * Iterate over each entry to see if at least one matches.
372  */
373 static inline bool
374 cpucap_multi_entry_cap_matches(const struct arm64_cpu_capabilities *entry,
375                                int scope)
376 {
377         const struct arm64_cpu_capabilities *caps;
378
379         for (caps = entry->match_list; caps->matches; caps++)
380                 if (caps->matches(caps, scope))
381                         return true;
382
383         return false;
384 }
385
386 static __always_inline bool is_vhe_hyp_code(void)
387 {
388         /* Only defined for code run in VHE hyp context */
389         return __is_defined(__KVM_VHE_HYPERVISOR__);
390 }
391
392 static __always_inline bool is_nvhe_hyp_code(void)
393 {
394         /* Only defined for code run in NVHE hyp context */
395         return __is_defined(__KVM_NVHE_HYPERVISOR__);
396 }
397
398 static __always_inline bool is_hyp_code(void)
399 {
400         return is_vhe_hyp_code() || is_nvhe_hyp_code();
401 }
402
403 extern DECLARE_BITMAP(cpu_hwcaps, ARM64_NCAPS);
404 extern struct static_key_false cpu_hwcap_keys[ARM64_NCAPS];
405 extern struct static_key_false arm64_const_caps_ready;
406
407 /* ARM64 CAPS + alternative_cb */
408 #define ARM64_NPATCHABLE (ARM64_NCAPS + 1)
409 extern DECLARE_BITMAP(boot_capabilities, ARM64_NPATCHABLE);
410
411 #define for_each_available_cap(cap)             \
412         for_each_set_bit(cap, cpu_hwcaps, ARM64_NCAPS)
413
414 bool this_cpu_has_cap(unsigned int cap);
415 void cpu_set_feature(unsigned int num);
416 bool cpu_have_feature(unsigned int num);
417 unsigned long cpu_get_elf_hwcap(void);
418 unsigned long cpu_get_elf_hwcap2(void);
419
420 #define cpu_set_named_feature(name) cpu_set_feature(cpu_feature(name))
421 #define cpu_have_named_feature(name) cpu_have_feature(cpu_feature(name))
422
423 static __always_inline bool system_capabilities_finalized(void)
424 {
425         return static_branch_likely(&arm64_const_caps_ready);
426 }
427
428 /*
429  * Test for a capability with a runtime check.
430  *
431  * Before the capability is detected, this returns false.
432  */
433 static inline bool cpus_have_cap(unsigned int num)
434 {
435         if (num >= ARM64_NCAPS)
436                 return false;
437         return test_bit(num, cpu_hwcaps);
438 }
439
440 /*
441  * Test for a capability without a runtime check.
442  *
443  * Before capabilities are finalized, this returns false.
444  * After capabilities are finalized, this is patched to avoid a runtime check.
445  *
446  * @num must be a compile-time constant.
447  */
448 static __always_inline bool __cpus_have_const_cap(int num)
449 {
450         if (num >= ARM64_NCAPS)
451                 return false;
452         return static_branch_unlikely(&cpu_hwcap_keys[num]);
453 }
454
455 /*
456  * Test for a capability without a runtime check.
457  *
458  * Before capabilities are finalized, this will BUG().
459  * After capabilities are finalized, this is patched to avoid a runtime check.
460  *
461  * @num must be a compile-time constant.
462  */
463 static __always_inline bool cpus_have_final_cap(int num)
464 {
465         if (system_capabilities_finalized())
466                 return __cpus_have_const_cap(num);
467         else
468                 BUG();
469 }
470
471 /*
472  * Test for a capability, possibly with a runtime check for non-hyp code.
473  *
474  * For hyp code, this behaves the same as cpus_have_final_cap().
475  *
476  * For non-hyp code:
477  * Before capabilities are finalized, this behaves as cpus_have_cap().
478  * After capabilities are finalized, this is patched to avoid a runtime check.
479  *
480  * @num must be a compile-time constant.
481  */
482 static __always_inline bool cpus_have_const_cap(int num)
483 {
484         if (is_hyp_code())
485                 return cpus_have_final_cap(num);
486         else if (system_capabilities_finalized())
487                 return __cpus_have_const_cap(num);
488         else
489                 return cpus_have_cap(num);
490 }
491
492 static inline void cpus_set_cap(unsigned int num)
493 {
494         if (num >= ARM64_NCAPS) {
495                 pr_warn("Attempt to set an illegal CPU capability (%d >= %d)\n",
496                         num, ARM64_NCAPS);
497         } else {
498                 __set_bit(num, cpu_hwcaps);
499         }
500 }
501
502 static inline int __attribute_const__
503 cpuid_feature_extract_signed_field_width(u64 features, int field, int width)
504 {
505         return (s64)(features << (64 - width - field)) >> (64 - width);
506 }
507
508 static inline int __attribute_const__
509 cpuid_feature_extract_signed_field(u64 features, int field)
510 {
511         return cpuid_feature_extract_signed_field_width(features, field, 4);
512 }
513
514 static __always_inline unsigned int __attribute_const__
515 cpuid_feature_extract_unsigned_field_width(u64 features, int field, int width)
516 {
517         return (u64)(features << (64 - width - field)) >> (64 - width);
518 }
519
520 static __always_inline unsigned int __attribute_const__
521 cpuid_feature_extract_unsigned_field(u64 features, int field)
522 {
523         return cpuid_feature_extract_unsigned_field_width(features, field, 4);
524 }
525
526 /*
527  * Fields that identify the version of the Performance Monitors Extension do
528  * not follow the standard ID scheme. See ARM DDI 0487E.a page D13-2825,
529  * "Alternative ID scheme used for the Performance Monitors Extension version".
530  */
531 static inline u64 __attribute_const__
532 cpuid_feature_cap_perfmon_field(u64 features, int field, u64 cap)
533 {
534         u64 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(features, field);
535         u64 mask = GENMASK_ULL(field + 3, field);
536
537         /* Treat IMPLEMENTATION DEFINED functionality as unimplemented */
538         if (val == 0xf)
539                 val = 0;
540
541         if (val > cap) {
542                 features &= ~mask;
543                 features |= (cap << field) & mask;
544         }
545
546         return features;
547 }
548
549 static inline u64 arm64_ftr_mask(const struct arm64_ftr_bits *ftrp)
550 {
551         return (u64)GENMASK(ftrp->shift + ftrp->width - 1, ftrp->shift);
552 }
553
554 static inline u64 arm64_ftr_reg_user_value(const struct arm64_ftr_reg *reg)
555 {
556         return (reg->user_val | (reg->sys_val & reg->user_mask));
557 }
558
559 static inline int __attribute_const__
560 cpuid_feature_extract_field_width(u64 features, int field, int width, bool sign)
561 {
562         return (sign) ?
563                 cpuid_feature_extract_signed_field_width(features, field, width) :
564                 cpuid_feature_extract_unsigned_field_width(features, field, width);
565 }
566
567 static inline int __attribute_const__
568 cpuid_feature_extract_field(u64 features, int field, bool sign)
569 {
570         return cpuid_feature_extract_field_width(features, field, 4, sign);
571 }
572
573 static inline s64 arm64_ftr_value(const struct arm64_ftr_bits *ftrp, u64 val)
574 {
575         return (s64)cpuid_feature_extract_field_width(val, ftrp->shift, ftrp->width, ftrp->sign);
576 }
577
578 static inline bool id_aa64mmfr0_mixed_endian_el0(u64 mmfr0)
579 {
580         return cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0, ID_AA64MMFR0_BIGENDEL_SHIFT) == 0x1 ||
581                 cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0, ID_AA64MMFR0_BIGENDEL0_SHIFT) == 0x1;
582 }
583
584 static inline bool id_aa64pfr0_32bit_el1(u64 pfr0)
585 {
586         u32 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(pfr0, ID_AA64PFR0_EL1_SHIFT);
587
588         return val == ID_AA64PFR0_EL1_32BIT_64BIT;
589 }
590
591 static inline bool id_aa64pfr0_32bit_el0(u64 pfr0)
592 {
593         u32 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(pfr0, ID_AA64PFR0_EL0_SHIFT);
594
595         return val == ID_AA64PFR0_EL0_32BIT_64BIT;
596 }
597
598 static inline bool id_aa64pfr0_sve(u64 pfr0)
599 {
600         u32 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(pfr0, ID_AA64PFR0_SVE_SHIFT);
601
602         return val > 0;
603 }
604
605 void __init setup_cpu_features(void);
606 void check_local_cpu_capabilities(void);
607
608 u64 read_sanitised_ftr_reg(u32 id);
609 u64 __read_sysreg_by_encoding(u32 sys_id);
610
611 static inline bool cpu_supports_mixed_endian_el0(void)
612 {
613         return id_aa64mmfr0_mixed_endian_el0(read_cpuid(ID_AA64MMFR0_EL1));
614 }
615
616 static inline bool system_supports_32bit_el0(void)
617 {
618         return cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_32BIT_EL0);
619 }
620
621 static inline bool system_supports_4kb_granule(void)
622 {
623         u64 mmfr0;
624         u32 val;
625
626         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
627         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
628                                                 ID_AA64MMFR0_TGRAN4_SHIFT);
629
630         return val == ID_AA64MMFR0_TGRAN4_SUPPORTED;
631 }
632
633 static inline bool system_supports_64kb_granule(void)
634 {
635         u64 mmfr0;
636         u32 val;
637
638         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
639         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
640                                                 ID_AA64MMFR0_TGRAN64_SHIFT);
641
642         return val == ID_AA64MMFR0_TGRAN64_SUPPORTED;
643 }
644
645 static inline bool system_supports_16kb_granule(void)
646 {
647         u64 mmfr0;
648         u32 val;
649
650         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
651         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
652                                                 ID_AA64MMFR0_TGRAN16_SHIFT);
653
654         return val == ID_AA64MMFR0_TGRAN16_SUPPORTED;
655 }
656
657 static inline bool system_supports_mixed_endian_el0(void)
658 {
659         return id_aa64mmfr0_mixed_endian_el0(read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1));
660 }
661
662 static inline bool system_supports_mixed_endian(void)
663 {
664         u64 mmfr0;
665         u32 val;
666
667         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
668         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
669                                                 ID_AA64MMFR0_BIGENDEL_SHIFT);
670
671         return val == 0x1;
672 }
673
674 static __always_inline bool system_supports_fpsimd(void)
675 {
676         return !cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_NO_FPSIMD);
677 }
678
679 static inline bool system_uses_hw_pan(void)
680 {
681         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PAN) &&
682                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_PAN);
683 }
684
685 static inline bool system_uses_ttbr0_pan(void)
686 {
687         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PAN) &&
688                 !system_uses_hw_pan();
689 }
690
691 static __always_inline bool system_supports_sve(void)
692 {
693         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_SVE) &&
694                 cpus_have_const_cap(ARM64_SVE);
695 }
696
697 static __always_inline bool system_supports_cnp(void)
698 {
699         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_CNP) &&
700                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_CNP);
701 }
702
703 static inline bool system_supports_address_auth(void)
704 {
705         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PTR_AUTH) &&
706                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_ADDRESS_AUTH);
707 }
708
709 static inline bool system_supports_generic_auth(void)
710 {
711         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PTR_AUTH) &&
712                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_GENERIC_AUTH);
713 }
714
715 static inline bool system_has_full_ptr_auth(void)
716 {
717         return system_supports_address_auth() && system_supports_generic_auth();
718 }
719
720 static __always_inline bool system_uses_irq_prio_masking(void)
721 {
722         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PSEUDO_NMI) &&
723                cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_IRQ_PRIO_MASKING);
724 }
725
726 static inline bool system_supports_mte(void)
727 {
728         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_MTE) &&
729                 cpus_have_const_cap(ARM64_MTE);
730 }
731
732 static inline bool system_has_prio_mask_debugging(void)
733 {
734         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_DEBUG_PRIORITY_MASKING) &&
735                system_uses_irq_prio_masking();
736 }
737
738 static inline bool system_supports_bti(void)
739 {
740         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_BTI) && cpus_have_const_cap(ARM64_BTI);
741 }
742
743 static inline bool system_supports_tlb_range(void)
744 {
745         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_TLB_RANGE) &&
746                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_TLB_RANGE);
747 }
748
749 extern int do_emulate_mrs(struct pt_regs *regs, u32 sys_reg, u32 rt);
750
751 static inline u32 id_aa64mmfr0_parange_to_phys_shift(int parange)
752 {
753         switch (parange) {
754         case 0: return 32;
755         case 1: return 36;
756         case 2: return 40;
757         case 3: return 42;
758         case 4: return 44;
759         case 5: return 48;
760         case 6: return 52;
761         /*
762          * A future PE could use a value unknown to the kernel.
763          * However, by the "D10.1.4 Principles of the ID scheme
764          * for fields in ID registers", ARM DDI 0487C.a, any new
765          * value is guaranteed to be higher than what we know already.
766          * As a safe limit, we return the limit supported by the kernel.
767          */
768         default: return CONFIG_ARM64_PA_BITS;
769         }
770 }
771
772 /* Check whether hardware update of the Access flag is supported */
773 static inline bool cpu_has_hw_af(void)
774 {
775         u64 mmfr1;
776
777         if (!IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_HW_AFDBM))
778                 return false;
779
780         mmfr1 = read_cpuid(ID_AA64MMFR1_EL1);
781         return cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr1,
782                                                 ID_AA64MMFR1_HADBS_SHIFT);
783 }
784
785 static inline bool cpu_has_pan(void)
786 {
787         u64 mmfr1 = read_cpuid(ID_AA64MMFR1_EL1);
788         return cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr1,
789                                                     ID_AA64MMFR1_PAN_SHIFT);
790 }
791
792 #ifdef CONFIG_ARM64_AMU_EXTN
793 /* Check whether the cpu supports the Activity Monitors Unit (AMU) */
794 extern bool cpu_has_amu_feat(int cpu);
795 #else
796 static inline bool cpu_has_amu_feat(int cpu)
797 {
798         return false;
799 }
800 #endif
801
802 /* Get a cpu that supports the Activity Monitors Unit (AMU) */
803 extern int get_cpu_with_amu_feat(void);
804
805 static inline unsigned int get_vmid_bits(u64 mmfr1)
806 {
807         int vmid_bits;
808
809         vmid_bits = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr1,
810                                                 ID_AA64MMFR1_VMIDBITS_SHIFT);
811         if (vmid_bits == ID_AA64MMFR1_VMIDBITS_16)
812                 return 16;
813
814         /*
815          * Return the default here even if any reserved
816          * value is fetched from the system register.
817          */
818         return 8;
819 }
820
821 extern struct arm64_ftr_override id_aa64mmfr1_override;
822 extern struct arm64_ftr_override id_aa64pfr1_override;
823
824 u32 get_kvm_ipa_limit(void);
825 void dump_cpu_features(void);
826
827 #endif /* __ASSEMBLY__ */
828
829 #endif