arch/arm64/include/asm/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012,2013 - ARM Ltd
   4  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
   5  *
   6  * Derived from arch/arm/include/asm/kvm_host.h:
   7  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   8  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   9  */
  10
  11 #ifndef __ARM64_KVM_HOST_H__
  12 #define __ARM64_KVM_HOST_H__
  13
  14 #include <linux/arm-smccc.h>
  15 #include <linux/bitmap.h>
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/jump_label.h>
  18 #include <linux/kvm_types.h>
  19 #include <linux/percpu.h>
  20 #include <linux/psci.h>
  21 #include <asm/arch_gicv3.h>
  22 #include <asm/barrier.h>
  23 #include <asm/cpufeature.h>
  24 #include <asm/cputype.h>
  25 #include <asm/daifflags.h>
  26 #include <asm/fpsimd.h>
  27 #include <asm/kvm.h>
  28 #include <asm/kvm_asm.h>
  29 #include <asm/thread_info.h>
  30
  31 #define __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
  32
  33 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  34
  35 #include <kvm/arm_vgic.h>
  36 #include <kvm/arm_arch_timer.h>
  37 #include <kvm/arm_pmu.h>
  38
  39 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V3_MAX_CPUS
  40
  41 #define KVM_VCPU_MAX_FEATURES 7
  42
  43 #define KVM_REQ_SLEEP \
  44         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(0, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  45 #define KVM_REQ_IRQ_PENDING     KVM_ARCH_REQ(1)
  46 #define KVM_REQ_VCPU_RESET      KVM_ARCH_REQ(2)
  47 #define KVM_REQ_RECORD_STEAL    KVM_ARCH_REQ(3)
  48 #define KVM_REQ_RELOAD_GICv4    KVM_ARCH_REQ(4)
  49 #define KVM_REQ_RELOAD_PMU      KVM_ARCH_REQ(5)
  50
  51 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
  52                                      KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
  53
  54 /*
  55  * Mode of operation configurable with kvm-arm.mode early param.
  56  * See Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt for more information.
  57  */
  58 enum kvm_mode {
  59         KVM_MODE_DEFAULT,
  60         KVM_MODE_PROTECTED,
  61         KVM_MODE_NONE,
  62 };
  63 enum kvm_mode kvm_get_mode(void);
  64
  65 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(userspace_irqchip_in_use);
  66
  67 extern unsigned int kvm_sve_max_vl;
  68 int kvm_arm_init_sve(void);
  69
  70 u32 __attribute_const__ kvm_target_cpu(void);
  71 int kvm_reset_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  72 void kvm_arm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
  73
  74 struct kvm_vmid {
  75         /* The VMID generation used for the virt. memory system */
  76         u64    vmid_gen;
  77         u32    vmid;
  78 };
  79
  80 struct kvm_s2_mmu {
  81         struct kvm_vmid vmid;
  82
  83         /*
  84          * stage2 entry level table
  85          *
  86          * Two kvm_s2_mmu structures in the same VM can point to the same
  87          * pgd here.  This happens when running a guest using a
  88          * translation regime that isn't affected by its own stage-2
  89          * translation, such as a non-VHE hypervisor running at vEL2, or
  90          * for vEL1/EL0 with vHCR_EL2.VM == 0.  In that case, we use the
  91          * canonical stage-2 page tables.
  92          */
  93         phys_addr_t     pgd_phys;
  94         struct kvm_pgtable *pgt;
  95
  96         /* The last vcpu id that ran on each physical CPU */
  97         int __percpu *last_vcpu_ran;
  98
  99         struct kvm_arch *arch;
 100 };
 101
 102 struct kvm_arch_memory_slot {
 103 };
 104
 105 struct kvm_arch {
 106         struct kvm_s2_mmu mmu;
 107
 108         /* VTCR_EL2 value for this VM */
 109         u64    vtcr;
 110
 111         /* The maximum number of vCPUs depends on the used GIC model */
 112         int max_vcpus;
 113
 114         /* Interrupt controller */
 115         struct vgic_dist        vgic;
 116
 117         /* Mandated version of PSCI */
 118         u32 psci_version;
 119
 120         /*
 121          * If we encounter a data abort without valid instruction syndrome
 122          * information, report this to user space.  User space can (and
 123          * should) opt in to this feature if KVM_CAP_ARM_NISV_TO_USER is
 124          * supported.
 125          */
 126         bool return_nisv_io_abort_to_user;
 127
 128         /*
 129          * VM-wide PMU filter, implemented as a bitmap and big enough for
 130          * up to 2^10 events (ARMv8.0) or 2^16 events (ARMv8.1+).
 131          */
 132         unsigned long *pmu_filter;
 133         unsigned int pmuver;
 134
 135         u8 pfr0_csv2;
 136         u8 pfr0_csv3;
 137
 138         /* Memory Tagging Extension enabled for the guest */
 139         bool mte_enabled;
 140 };
 141
 142 struct kvm_vcpu_fault_info {
 143         u32 esr_el2;            /* Hyp Syndrom Register */
 144         u64 far_el2;            /* Hyp Fault Address Register */
 145         u64 hpfar_el2;          /* Hyp IPA Fault Address Register */
 146         u64 disr_el1;           /* Deferred [SError] Status Register */
 147 };
 148
 149 enum vcpu_sysreg {
 150         __INVALID_SYSREG__,   /* 0 is reserved as an invalid value */
 151         MPIDR_EL1,      /* MultiProcessor Affinity Register */
 152         CSSELR_EL1,     /* Cache Size Selection Register */
 153         SCTLR_EL1,      /* System Control Register */
 154         ACTLR_EL1,      /* Auxiliary Control Register */
 155         CPACR_EL1,      /* Coprocessor Access Control */
 156         ZCR_EL1,        /* SVE Control */
 157         TTBR0_EL1,      /* Translation Table Base Register 0 */
 158         TTBR1_EL1,      /* Translation Table Base Register 1 */
 159         TCR_EL1,        /* Translation Control Register */
 160         ESR_EL1,        /* Exception Syndrome Register */
 161         AFSR0_EL1,      /* Auxiliary Fault Status Register 0 */
 162         AFSR1_EL1,      /* Auxiliary Fault Status Register 1 */
 163         FAR_EL1,        /* Fault Address Register */
 164         MAIR_EL1,       /* Memory Attribute Indirection Register */
 165         VBAR_EL1,       /* Vector Base Address Register */
 166         CONTEXTIDR_EL1, /* Context ID Register */
 167         TPIDR_EL0,      /* Thread ID, User R/W */
 168         TPIDRRO_EL0,    /* Thread ID, User R/O */
 169         TPIDR_EL1,      /* Thread ID, Privileged */
 170         AMAIR_EL1,      /* Aux Memory Attribute Indirection Register */
 171         CNTKCTL_EL1,    /* Timer Control Register (EL1) */
 172         PAR_EL1,        /* Physical Address Register */
 173         MDSCR_EL1,      /* Monitor Debug System Control Register */
 174         MDCCINT_EL1,    /* Monitor Debug Comms Channel Interrupt Enable Reg */
 175         DISR_EL1,       /* Deferred Interrupt Status Register */
 176
 177         /* Performance Monitors Registers */
 178         PMCR_EL0,       /* Control Register */
 179         PMSELR_EL0,     /* Event Counter Selection Register */
 180         PMEVCNTR0_EL0,  /* Event Counter Register (0-30) */
 181         PMEVCNTR30_EL0 = PMEVCNTR0_EL0 + 30,
 182         PMCCNTR_EL0,    /* Cycle Counter Register */
 183         PMEVTYPER0_EL0, /* Event Type Register (0-30) */
 184         PMEVTYPER30_EL0 = PMEVTYPER0_EL0 + 30,
 185         PMCCFILTR_EL0,  /* Cycle Count Filter Register */
 186         PMCNTENSET_EL0, /* Count Enable Set Register */
 187         PMINTENSET_EL1, /* Interrupt Enable Set Register */
 188         PMOVSSET_EL0,   /* Overflow Flag Status Set Register */
 189         PMUSERENR_EL0,  /* User Enable Register */
 190
 191         /* Pointer Authentication Registers in a strict increasing order. */
 192         APIAKEYLO_EL1,
 193         APIAKEYHI_EL1,
 194         APIBKEYLO_EL1,
 195         APIBKEYHI_EL1,
 196         APDAKEYLO_EL1,
 197         APDAKEYHI_EL1,
 198         APDBKEYLO_EL1,
 199         APDBKEYHI_EL1,
 200         APGAKEYLO_EL1,
 201         APGAKEYHI_EL1,
 202
 203         ELR_EL1,
 204         SP_EL1,
 205         SPSR_EL1,
 206
 207         CNTVOFF_EL2,
 208         CNTV_CVAL_EL0,
 209         CNTV_CTL_EL0,
 210         CNTP_CVAL_EL0,
 211         CNTP_CTL_EL0,
 212
 213         /* Memory Tagging Extension registers */
 214         RGSR_EL1,       /* Random Allocation Tag Seed Register */
 215         GCR_EL1,        /* Tag Control Register */
 216         TFSR_EL1,       /* Tag Fault Status Register (EL1) */
 217         TFSRE0_EL1,     /* Tag Fault Status Register (EL0) */
 218
 219         /* 32bit specific registers. Keep them at the end of the range */
 220         DACR32_EL2,     /* Domain Access Control Register */
 221         IFSR32_EL2,     /* Instruction Fault Status Register */
 222         FPEXC32_EL2,    /* Floating-Point Exception Control Register */
 223         DBGVCR32_EL2,   /* Debug Vector Catch Register */
 224
 225         NR_SYS_REGS     /* Nothing after this line! */
 226 };
 227
 228 struct kvm_cpu_context {
 229         struct user_pt_regs regs;       /* sp = sp_el0 */
 230
 231         u64     spsr_abt;
 232         u64     spsr_und;
 233         u64     spsr_irq;
 234         u64     spsr_fiq;
 235
 236         struct user_fpsimd_state fp_regs;
 237
 238         u64 sys_regs[NR_SYS_REGS];
 239
 240         struct kvm_vcpu *__hyp_running_vcpu;
 241 };
 242
 243 struct kvm_pmu_events {
 244         u32 events_host;
 245         u32 events_guest;
 246 };
 247
 248 struct kvm_host_data {
 249         struct kvm_cpu_context host_ctxt;
 250         struct kvm_pmu_events pmu_events;
 251 };
 252
 253 struct kvm_host_psci_config {
 254         /* PSCI version used by host. */
 255         u32 version;
 256
 257         /* Function IDs used by host if version is v0.1. */
 258         struct psci_0_1_function_ids function_ids_0_1;
 259
 260         bool psci_0_1_cpu_suspend_implemented;
 261         bool psci_0_1_cpu_on_implemented;
 262         bool psci_0_1_cpu_off_implemented;
 263         bool psci_0_1_migrate_implemented;
 264 };
 265
 266 extern struct kvm_host_psci_config kvm_nvhe_sym(kvm_host_psci_config);
 267 #define kvm_host_psci_config CHOOSE_NVHE_SYM(kvm_host_psci_config)
 268
 269 extern s64 kvm_nvhe_sym(hyp_physvirt_offset);
 270 #define hyp_physvirt_offset CHOOSE_NVHE_SYM(hyp_physvirt_offset)
 271
 272 extern u64 kvm_nvhe_sym(hyp_cpu_logical_map)[NR_CPUS];
 273 #define hyp_cpu_logical_map CHOOSE_NVHE_SYM(hyp_cpu_logical_map)
 274
 275 struct vcpu_reset_state {
 276         unsigned long   pc;
 277         unsigned long   r0;
 278         bool            be;
 279         bool            reset;
 280 };
 281
 282 struct kvm_vcpu_arch {
 283         struct kvm_cpu_context ctxt;
 284         void *sve_state;
 285         unsigned int sve_max_vl;
 286
 287         /* Stage 2 paging state used by the hardware on next switch */
 288         struct kvm_s2_mmu *hw_mmu;
 289
 290         /* Values of trap registers for the guest. */
 291         u64 hcr_el2;
 292         u64 mdcr_el2;
 293         u64 cptr_el2;
 294
 295         /* Values of trap registers for the host before guest entry. */
 296         u64 mdcr_el2_host;
 297
 298         /* Exception Information */
 299         struct kvm_vcpu_fault_info fault;
 300
 301         /* State of various workarounds, see kvm_asm.h for bit assignment */
 302         u64 workaround_flags;
 303
 304         /* Miscellaneous vcpu state flags */
 305         u64 flags;
 306
 307         /*
 308          * We maintain more than a single set of debug registers to support
 309          * debugging the guest from the host and to maintain separate host and
 310          * guest state during world switches. vcpu_debug_state are the debug
 311          * registers of the vcpu as the guest sees them.  host_debug_state are
 312          * the host registers which are saved and restored during
 313          * world switches. external_debug_state contains the debug
 314          * values we want to debug the guest. This is set via the
 315          * KVM_SET_GUEST_DEBUG ioctl.
 316          *
 317          * debug_ptr points to the set of debug registers that should be loaded
 318          * onto the hardware when running the guest.
 319          */
 320         struct kvm_guest_debug_arch *debug_ptr;
 321         struct kvm_guest_debug_arch vcpu_debug_state;
 322         struct kvm_guest_debug_arch external_debug_state;
 323
 324         struct thread_info *host_thread_info;   /* hyp VA */
 325         struct user_fpsimd_state *host_fpsimd_state;    /* hyp VA */
 326
 327         struct {
 328                 /* {Break,watch}point registers */
 329                 struct kvm_guest_debug_arch regs;
 330                 /* Statistical profiling extension */
 331                 u64 pmscr_el1;
 332                 /* Self-hosted trace */
 333                 u64 trfcr_el1;
 334         } host_debug_state;
 335
 336         /* VGIC state */
 337         struct vgic_cpu vgic_cpu;
 338         struct arch_timer_cpu timer_cpu;
 339         struct kvm_pmu pmu;
 340
 341         /*
 342          * Anything that is not used directly from assembly code goes
 343          * here.
 344          */
 345
 346         /*
 347          * Guest registers we preserve during guest debugging.
 348          *
 349          * These shadow registers are updated by the kvm_handle_sys_reg
 350          * trap handler if the guest accesses or updates them while we
 351          * are using guest debug.
 352          */
 353         struct {
 354                 u32     mdscr_el1;
 355         } guest_debug_preserved;
 356
 357         /* vcpu power-off state */
 358         bool power_off;
 359
 360         /* Don't run the guest (internal implementation need) */
 361         bool pause;
 362
 363         /* Cache some mmu pages needed inside spinlock regions */
 364         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 365
 366         /* Target CPU and feature flags */
 367         int target;
 368         DECLARE_BITMAP(features, KVM_VCPU_MAX_FEATURES);
 369
 370         /* Detect first run of a vcpu */
 371         bool has_run_once;
 372
 373         /* Virtual SError ESR to restore when HCR_EL2.VSE is set */
 374         u64 vsesr_el2;
 375
 376         /* Additional reset state */
 377         struct vcpu_reset_state reset_state;
 378
 379         /* True when deferrable sysregs are loaded on the physical CPU,
 380          * see kvm_vcpu_load_sysregs_vhe and kvm_vcpu_put_sysregs_vhe. */
 381         bool sysregs_loaded_on_cpu;
 382
 383         /* Guest PV state */
 384         struct {
 385                 u64 last_steal;
 386                 gpa_t base;
 387         } steal;
 388 };
 389
 390 /* Pointer to the vcpu's SVE FFR for sve_{save,load}_state() */
 391 #define vcpu_sve_pffr(vcpu) (kern_hyp_va((vcpu)->arch.sve_state) +      \
 392                              sve_ffr_offset((vcpu)->arch.sve_max_vl))
 393
 394 #define vcpu_sve_max_vq(vcpu)   sve_vq_from_vl((vcpu)->arch.sve_max_vl)
 395
 396 #define vcpu_sve_state_size(vcpu) ({                                    \
 397         size_t __size_ret;                                              \
 398         unsigned int __vcpu_vq;                                         \
 399                                                                         \
 400         if (WARN_ON(!sve_vl_valid((vcpu)->arch.sve_max_vl))) {          \
 401                 __size_ret = 0;                                         \
 402         } else {                                                        \
 403                 __vcpu_vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);                      \
 404                 __size_ret = SVE_SIG_REGS_SIZE(__vcpu_vq);              \
 405         }                                                               \
 406                                                                         \
 407         __size_ret;                                                     \
 408 })
 409
 410 /* vcpu_arch flags field values: */
 411 #define KVM_ARM64_DEBUG_DIRTY           (1 << 0)
 412 #define KVM_ARM64_FP_ENABLED            (1 << 1) /* guest FP regs loaded */
 413 #define KVM_ARM64_FP_HOST               (1 << 2) /* host FP regs loaded */
 414 #define KVM_ARM64_HOST_SVE_IN_USE       (1 << 3) /* backup for host TIF_SVE */
 415 #define KVM_ARM64_HOST_SVE_ENABLED      (1 << 4) /* SVE enabled for EL0 */
 416 #define KVM_ARM64_GUEST_HAS_SVE         (1 << 5) /* SVE exposed to guest */
 417 #define KVM_ARM64_VCPU_SVE_FINALIZED    (1 << 6) /* SVE config completed */
 418 #define KVM_ARM64_GUEST_HAS_PTRAUTH     (1 << 7) /* PTRAUTH exposed to guest */
 419 #define KVM_ARM64_PENDING_EXCEPTION     (1 << 8) /* Exception pending */
 420 #define KVM_ARM64_EXCEPT_MASK           (7 << 9) /* Target EL/MODE */
 421 #define KVM_ARM64_DEBUG_STATE_SAVE_SPE  (1 << 12) /* Save SPE context if active  */
 422 #define KVM_ARM64_DEBUG_STATE_SAVE_TRBE (1 << 13) /* Save TRBE context if active  */
 423
 424 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
 425                                  KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
 426                                  KVM_GUESTDBG_USE_HW | \
 427                                  KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP)
 428 /*
 429  * When KVM_ARM64_PENDING_EXCEPTION is set, KVM_ARM64_EXCEPT_MASK can
 430  * take the following values:
 431  *
 432  * For AArch32 EL1:
 433  */
 434 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA32_UND       (0 << 9)
 435 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA32_IABT      (1 << 9)
 436 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA32_DABT      (2 << 9)
 437 /* For AArch64: */
 438 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA64_ELx_SYNC  (0 << 9)
 439 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA64_ELx_IRQ   (1 << 9)
 440 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA64_ELx_FIQ   (2 << 9)
 441 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA64_ELx_SERR  (3 << 9)
 442 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA64_EL1       (0 << 11)
 443 #define KVM_ARM64_EXCEPT_AA64_EL2       (1 << 11)
 444
 445 /*
 446  * Overlaps with KVM_ARM64_EXCEPT_MASK on purpose so that it can't be
 447  * set together with an exception...
 448  */
 449 #define KVM_ARM64_INCREMENT_PC          (1 << 9) /* Increment PC */
 450
 451 #define vcpu_has_sve(vcpu) (system_supports_sve() &&                    \
 452                             ((vcpu)->arch.flags & KVM_ARM64_GUEST_HAS_SVE))
 453
 454 #ifdef CONFIG_ARM64_PTR_AUTH
 455 #define vcpu_has_ptrauth(vcpu)                                          \
 456         ((cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_ADDRESS_AUTH) ||                \
 457           cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_GENERIC_AUTH)) &&               \
 458          (vcpu)->arch.flags & KVM_ARM64_GUEST_HAS_PTRAUTH)
 459 #else
 460 #define vcpu_has_ptrauth(vcpu)          false
 461 #endif
 462
 463 #define vcpu_gp_regs(v)         (&(v)->arch.ctxt.regs)
 464
 465 /*
 466  * Only use __vcpu_sys_reg/ctxt_sys_reg if you know you want the
 467  * memory backed version of a register, and not the one most recently
 468  * accessed by a running VCPU.  For example, for userspace access or
 469  * for system registers that are never context switched, but only
 470  * emulated.
 471  */
 472 #define __ctxt_sys_reg(c,r)     (&(c)->sys_regs[(r)])
 473
 474 #define ctxt_sys_reg(c,r)       (*__ctxt_sys_reg(c,r))
 475
 476 #define __vcpu_sys_reg(v,r)     (ctxt_sys_reg(&(v)->arch.ctxt, (r)))
 477
 478 u64 vcpu_read_sys_reg(const struct kvm_vcpu *vcpu, int reg);
 479 void vcpu_write_sys_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 val, int reg);
 480
 481 static inline bool __vcpu_read_sys_reg_from_cpu(int reg, u64 *val)
 482 {
 483         /*
 484          * *** VHE ONLY ***
 485          *
 486          * System registers listed in the switch are not saved on every
 487          * exit from the guest but are only saved on vcpu_put.
 488          *
 489          * Note that MPIDR_EL1 for the guest is set by KVM via VMPIDR_EL2 but
 490          * should never be listed below, because the guest cannot modify its
 491          * own MPIDR_EL1 and MPIDR_EL1 is accessed for VCPU A from VCPU B's
 492          * thread when emulating cross-VCPU communication.
 493          */
 494         if (!has_vhe())
 495                 return false;
 496
 497         switch (reg) {
 498         case CSSELR_EL1:        *val = read_sysreg_s(SYS_CSSELR_EL1);   break;
 499         case SCTLR_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_SCTLR_EL12);   break;
 500         case CPACR_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_CPACR_EL12);   break;
 501         case TTBR0_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_TTBR0_EL12);   break;
 502         case TTBR1_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_TTBR1_EL12);   break;
 503         case TCR_EL1:           *val = read_sysreg_s(SYS_TCR_EL12);     break;
 504         case ESR_EL1:           *val = read_sysreg_s(SYS_ESR_EL12);     break;
 505         case AFSR0_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_AFSR0_EL12);   break;
 506         case AFSR1_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_AFSR1_EL12);   break;
 507         case FAR_EL1:           *val = read_sysreg_s(SYS_FAR_EL12);     break;
 508         case MAIR_EL1:          *val = read_sysreg_s(SYS_MAIR_EL12);    break;
 509         case VBAR_EL1:          *val = read_sysreg_s(SYS_VBAR_EL12);    break;
 510         case CONTEXTIDR_EL1:    *val = read_sysreg_s(SYS_CONTEXTIDR_EL12);break;
 511         case TPIDR_EL0:         *val = read_sysreg_s(SYS_TPIDR_EL0);    break;
 512         case TPIDRRO_EL0:       *val = read_sysreg_s(SYS_TPIDRRO_EL0);  break;
 513         case TPIDR_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_TPIDR_EL1);    break;
 514         case AMAIR_EL1:         *val = read_sysreg_s(SYS_AMAIR_EL12);   break;
 515         case CNTKCTL_EL1:       *val = read_sysreg_s(SYS_CNTKCTL_EL12); break;
 516         case ELR_EL1:           *val = read_sysreg_s(SYS_ELR_EL12);     break;
 517         case PAR_EL1:           *val = read_sysreg_par();               break;
 518         case DACR32_EL2:        *val = read_sysreg_s(SYS_DACR32_EL2);   break;
 519         case IFSR32_EL2:        *val = read_sysreg_s(SYS_IFSR32_EL2);   break;
 520         case DBGVCR32_EL2:      *val = read_sysreg_s(SYS_DBGVCR32_EL2); break;
 521         default:                return false;
 522         }
 523
 524         return true;
 525 }
 526
 527 static inline bool __vcpu_write_sys_reg_to_cpu(u64 val, int reg)
 528 {
 529         /*
 530          * *** VHE ONLY ***
 531          *
 532          * System registers listed in the switch are not restored on every
 533          * entry to the guest but are only restored on vcpu_load.
 534          *
 535          * Note that MPIDR_EL1 for the guest is set by KVM via VMPIDR_EL2 but
 536          * should never be listed below, because the MPIDR should only be set
 537          * once, before running the VCPU, and never changed later.
 538          */
 539         if (!has_vhe())
 540                 return false;
 541
 542         switch (reg) {
 543         case CSSELR_EL1:        write_sysreg_s(val, SYS_CSSELR_EL1);    break;
 544         case SCTLR_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_SCTLR_EL12);    break;
 545         case CPACR_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_CPACR_EL12);    break;
 546         case TTBR0_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_TTBR0_EL12);    break;
 547         case TTBR1_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_TTBR1_EL12);    break;
 548         case TCR_EL1:           write_sysreg_s(val, SYS_TCR_EL12);      break;
 549         case ESR_EL1:           write_sysreg_s(val, SYS_ESR_EL12);      break;
 550         case AFSR0_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_AFSR0_EL12);    break;
 551         case AFSR1_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_AFSR1_EL12);    break;
 552         case FAR_EL1:           write_sysreg_s(val, SYS_FAR_EL12);      break;
 553         case MAIR_EL1:          write_sysreg_s(val, SYS_MAIR_EL12);     break;
 554         case VBAR_EL1:          write_sysreg_s(val, SYS_VBAR_EL12);     break;
 555         case CONTEXTIDR_EL1:    write_sysreg_s(val, SYS_CONTEXTIDR_EL12);break;
 556         case TPIDR_EL0:         write_sysreg_s(val, SYS_TPIDR_EL0);     break;
 557         case TPIDRRO_EL0:       write_sysreg_s(val, SYS_TPIDRRO_EL0);   break;
 558         case TPIDR_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_TPIDR_EL1);     break;
 559         case AMAIR_EL1:         write_sysreg_s(val, SYS_AMAIR_EL12);    break;
 560         case CNTKCTL_EL1:       write_sysreg_s(val, SYS_CNTKCTL_EL12);  break;
 561         case ELR_EL1:           write_sysreg_s(val, SYS_ELR_EL12);      break;
 562         case PAR_EL1:           write_sysreg_s(val, SYS_PAR_EL1);       break;
 563         case DACR32_EL2:        write_sysreg_s(val, SYS_DACR32_EL2);    break;
 564         case IFSR32_EL2:        write_sysreg_s(val, SYS_IFSR32_EL2);    break;
 565         case DBGVCR32_EL2:      write_sysreg_s(val, SYS_DBGVCR32_EL2);  break;
 566         default:                return false;
 567         }
 568
 569         return true;
 570 }
 571
 572 struct kvm_vm_stat {
 573         struct kvm_vm_stat_generic generic;
 574 };
 575
 576 struct kvm_vcpu_stat {
 577         struct kvm_vcpu_stat_generic generic;
 578         u64 hvc_exit_stat;
 579         u64 wfe_exit_stat;
 580         u64 wfi_exit_stat;
 581         u64 mmio_exit_user;
 582         u64 mmio_exit_kernel;
 583         u64 signal_exits;
 584         u64 exits;
 585 };
 586
 587 void kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init);
 588 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 589 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 590 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 591 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 592
 593 unsigned long kvm_arm_num_sys_reg_descs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 594 int kvm_arm_copy_sys_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices);
 595 int kvm_arm_sys_reg_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 596 int kvm_arm_sys_reg_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 597
 598 int __kvm_arm_vcpu_get_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 599                               struct kvm_vcpu_events *events);
 600
 601 int __kvm_arm_vcpu_set_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 602                               struct kvm_vcpu_events *events);
 603
 604 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 605
 606 void kvm_arm_halt_guest(struct kvm *kvm);
 607 void kvm_arm_resume_guest(struct kvm *kvm);
 608
 609 #ifndef __KVM_NVHE_HYPERVISOR__
 610 #define kvm_call_hyp_nvhe(f, ...)                                               \
 611         ({                                                              \
 612                 struct arm_smccc_res res;                               \
 613                                                                         \
 614                 arm_smccc_1_1_hvc(KVM_HOST_SMCCC_FUNC(f),               \
 615                                   ##__VA_ARGS__, &res);                 \
 616                 WARN_ON(res.a0 != SMCCC_RET_SUCCESS);                   \
 617                                                                         \
 618                 res.a1;                                                 \
 619         })
 620
 621 /*
 622  * The couple of isb() below are there to guarantee the same behaviour
 623  * on VHE as on !VHE, where the eret to EL1 acts as a context
 624  * synchronization event.
 625  */
 626 #define kvm_call_hyp(f, ...)                                            \
 627         do {                                                            \
 628                 if (has_vhe()) {                                        \
 629                         f(__VA_ARGS__);                                 \
 630                         isb();                                          \
 631                 } else {                                                \
 632                         kvm_call_hyp_nvhe(f, ##__VA_ARGS__);            \
 633                 }                                                       \
 634         } while(0)
 635
 636 #define kvm_call_hyp_ret(f, ...)                                        \
 637         ({                                                              \
 638                 typeof(f(__VA_ARGS__)) ret;                             \
 639                                                                         \
 640                 if (has_vhe()) {                                        \
 641                         ret = f(__VA_ARGS__);                           \
 642                         isb();                                          \
 643                 } else {                                                \
 644                         ret = kvm_call_hyp_nvhe(f, ##__VA_ARGS__);      \
 645                 }                                                       \
 646                                                                         \
 647                 ret;                                                    \
 648         })
 649 #else /* __KVM_NVHE_HYPERVISOR__ */
 650 #define kvm_call_hyp(f, ...) f(__VA_ARGS__)
 651 #define kvm_call_hyp_ret(f, ...) f(__VA_ARGS__)
 652 #define kvm_call_hyp_nvhe(f, ...) f(__VA_ARGS__)
 653 #endif /* __KVM_NVHE_HYPERVISOR__ */
 654
 655 void force_vm_exit(const cpumask_t *mask);
 656
 657 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, int exception_index);
 658 void handle_exit_early(struct kvm_vcpu *vcpu, int exception_index);
 659
 660 int kvm_handle_cp14_load_store(struct kvm_vcpu *vcpu);
 661 int kvm_handle_cp14_32(struct kvm_vcpu *vcpu);
 662 int kvm_handle_cp14_64(struct kvm_vcpu *vcpu);
 663 int kvm_handle_cp15_32(struct kvm_vcpu *vcpu);
 664 int kvm_handle_cp15_64(struct kvm_vcpu *vcpu);
 665 int kvm_handle_sys_reg(struct kvm_vcpu *vcpu);
 666
 667 void kvm_reset_sys_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 668
 669 void kvm_sys_reg_table_init(void);
 670
 671 /* MMIO helpers */
 672 void kvm_mmio_write_buf(void *buf, unsigned int len, unsigned long data);
 673 unsigned long kvm_mmio_read_buf(const void *buf, unsigned int len);
 674
 675 int kvm_handle_mmio_return(struct kvm_vcpu *vcpu);
 676 int io_mem_abort(struct kvm_vcpu *vcpu, phys_addr_t fault_ipa);
 677
 678 int kvm_perf_init(void);
 679 int kvm_perf_teardown(void);
 680
 681 long kvm_hypercall_pv_features(struct kvm_vcpu *vcpu);
 682 gpa_t kvm_init_stolen_time(struct kvm_vcpu *vcpu);
 683 void kvm_update_stolen_time(struct kvm_vcpu *vcpu);
 684
 685 bool kvm_arm_pvtime_supported(void);
 686 int kvm_arm_pvtime_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 687                             struct kvm_device_attr *attr);
 688 int kvm_arm_pvtime_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 689                             struct kvm_device_attr *attr);
 690 int kvm_arm_pvtime_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 691                             struct kvm_device_attr *attr);
 692
 693 static inline void kvm_arm_pvtime_vcpu_init(struct kvm_vcpu_arch *vcpu_arch)
 694 {
 695         vcpu_arch->steal.base = GPA_INVALID;
 696 }
 697
 698 static inline bool kvm_arm_is_pvtime_enabled(struct kvm_vcpu_arch *vcpu_arch)
 699 {
 700         return (vcpu_arch->steal.base != GPA_INVALID);
 701 }
 702
 703 void kvm_set_sei_esr(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 syndrome);
 704
 705 struct kvm_vcpu *kvm_mpidr_to_vcpu(struct kvm *kvm, unsigned long mpidr);
 706
 707 DECLARE_KVM_HYP_PER_CPU(struct kvm_host_data, kvm_host_data);
 708
 709 static inline void kvm_init_host_cpu_context(struct kvm_cpu_context *cpu_ctxt)
 710 {
 711         /* The host's MPIDR is immutable, so let's set it up at boot time */
 712         ctxt_sys_reg(cpu_ctxt, MPIDR_EL1) = read_cpuid_mpidr();
 713 }
 714
 715 void kvm_arm_vcpu_ptrauth_trap(struct kvm_vcpu *vcpu);
 716
 717 static inline void kvm_arch_hardware_unsetup(void) {}
 718 static inline void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm) {}
 719 static inline void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu) {}
 720 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 721
 722 void kvm_arm_init_debug(void);
 723 void kvm_arm_vcpu_init_debug(struct kvm_vcpu *vcpu);
 724 void kvm_arm_setup_debug(struct kvm_vcpu *vcpu);
 725 void kvm_arm_clear_debug(struct kvm_vcpu *vcpu);
 726 void kvm_arm_reset_debug_ptr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 727 int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 728                                struct kvm_device_attr *attr);
 729 int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 730                                struct kvm_device_attr *attr);
 731 int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 732                                struct kvm_device_attr *attr);
 733
 734 long kvm_vm_ioctl_mte_copy_tags(struct kvm *kvm,
 735                                 struct kvm_arm_copy_mte_tags *copy_tags);
 736
 737 /* Guest/host FPSIMD coordination helpers */
 738 int kvm_arch_vcpu_run_map_fp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 739 void kvm_arch_vcpu_load_fp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 740 void kvm_arch_vcpu_ctxsync_fp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 741 void kvm_arch_vcpu_put_fp(struct kvm_vcpu *vcpu);
 742
 743 static inline bool kvm_pmu_counter_deferred(struct perf_event_attr *attr)
 744 {
 745         return (!has_vhe() && attr->exclude_host);
 746 }
 747
 748 /* Flags for host debug state */
 749 void kvm_arch_vcpu_load_debug_state_flags(struct kvm_vcpu *vcpu);
 750 void kvm_arch_vcpu_put_debug_state_flags(struct kvm_vcpu *vcpu);
 751
 752 #ifdef CONFIG_KVM /* Avoid conflicts with core headers if CONFIG_KVM=n */
 753 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
 754 {
 755         return kvm_arch_vcpu_run_map_fp(vcpu);
 756 }
 757
 758 void kvm_set_pmu_events(u32 set, struct perf_event_attr *attr);
 759 void kvm_clr_pmu_events(u32 clr);
 760
 761 void kvm_vcpu_pmu_restore_guest(struct kvm_vcpu *vcpu);
 762 void kvm_vcpu_pmu_restore_host(struct kvm_vcpu *vcpu);
 763 #else
 764 static inline void kvm_set_pmu_events(u32 set, struct perf_event_attr *attr) {}
 765 static inline void kvm_clr_pmu_events(u32 clr) {}
 766 #endif
 767
 768 void kvm_vcpu_load_sysregs_vhe(struct kvm_vcpu *vcpu);
 769 void kvm_vcpu_put_sysregs_vhe(struct kvm_vcpu *vcpu);
 770
 771 int kvm_set_ipa_limit(void);
 772
 773 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 774 struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void);
 775
 776 int kvm_arm_setup_stage2(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 777
 778 static inline bool kvm_vm_is_protected(struct kvm *kvm)
 779 {
 780         return false;
 781 }
 782
 783 void kvm_init_protected_traps(struct kvm_vcpu *vcpu);
 784
 785 int kvm_arm_vcpu_finalize(struct kvm_vcpu *vcpu, int feature);
 786 bool kvm_arm_vcpu_is_finalized(struct kvm_vcpu *vcpu);
 787
 788 #define kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu) \
 789         ((vcpu)->arch.flags & KVM_ARM64_VCPU_SVE_FINALIZED)
 790
 791 #define kvm_has_mte(kvm) (system_supports_mte() && (kvm)->arch.mte_enabled)
 792 #define kvm_vcpu_has_pmu(vcpu)                                  \
 793         (test_bit(KVM_ARM_VCPU_PMU_V3, (vcpu)->arch.features))
 794
 795 int kvm_trng_call(struct kvm_vcpu *vcpu);
 796 #ifdef CONFIG_KVM
 797 extern phys_addr_t hyp_mem_base;
 798 extern phys_addr_t hyp_mem_size;
 799 void __init kvm_hyp_reserve(void);
 800 #else
 801 static inline void kvm_hyp_reserve(void) { }
 802 #endif
 803
 804 #endif /* __ARM64_KVM_HOST_H__ */