arch/arm64/kvm/handle_exit.c

   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/kvm/handle_exit.c:
   7  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   8  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/kvm.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13
  14 #include <asm/esr.h>
  15 #include <asm/exception.h>
  16 #include <asm/kvm_asm.h>
  17 #include <asm/kvm_emulate.h>
  18 #include <asm/kvm_mmu.h>
  19 #include <asm/debug-monitors.h>
  20 #include <asm/traps.h>
  21
  22 #include <kvm/arm_hypercalls.h>
  23
  24 #define CREATE_TRACE_POINTS
  25 #include "trace_handle_exit.h"
  26
  27 typedef int (*exit_handle_fn)(struct kvm_vcpu *);
  28
  29 static void kvm_handle_guest_serror(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 esr)
  30 {
  31         if (!arm64_is_ras_serror(esr) || arm64_is_fatal_ras_serror(NULL, esr))
  32                 kvm_inject_vabt(vcpu);
  33 }
  34
  35 static int handle_hvc(struct kvm_vcpu *vcpu)
  36 {
  37         int ret;
  38
  39         trace_kvm_hvc_arm64(*vcpu_pc(vcpu), vcpu_get_reg(vcpu, 0),
  40                             kvm_vcpu_hvc_get_imm(vcpu));
  41         vcpu->stat.hvc_exit_stat++;
  42
  43         ret = kvm_hvc_call_handler(vcpu);
  44         if (ret < 0) {
  45                 vcpu_set_reg(vcpu, 0, ~0UL);
  46                 return 1;
  47         }
  48
  49         return ret;
  50 }
  51
  52 static int handle_smc(struct kvm_vcpu *vcpu)
  53 {
  54         /*
  55          * "If an SMC instruction executed at Non-secure EL1 is
  56          * trapped to EL2 because HCR_EL2.TSC is 1, the exception is a
  57          * Trap exception, not a Secure Monitor Call exception [...]"
  58          *
  59          * We need to advance the PC after the trap, as it would
  60          * otherwise return to the same address...
  61          */
  62         vcpu_set_reg(vcpu, 0, ~0UL);
  63         kvm_incr_pc(vcpu);
  64         return 1;
  65 }
  66
  67 /*
  68  * Guest access to FP/ASIMD registers are routed to this handler only
  69  * when the system doesn't support FP/ASIMD.
  70  */
  71 static int handle_no_fpsimd(struct kvm_vcpu *vcpu)
  72 {
  73         kvm_inject_undefined(vcpu);
  74         return 1;
  75 }
  76
  77 /**
  78  * kvm_handle_wfx - handle a wait-for-interrupts or wait-for-event
  79  *                  instruction executed by a guest
  80  *
  81  * @vcpu:       the vcpu pointer
  82  *
  83  * WFE: Yield the CPU and come back to this vcpu when the scheduler
  84  * decides to.
  85  * WFI: Simply call kvm_vcpu_halt(), which will halt execution of
  86  * world-switches and schedule other host processes until there is an
  87  * incoming IRQ or FIQ to the VM.
  88  */
  89 static int kvm_handle_wfx(struct kvm_vcpu *vcpu)
  90 {
  91         if (kvm_vcpu_get_esr(vcpu) & ESR_ELx_WFx_ISS_WFE) {
  92                 trace_kvm_wfx_arm64(*vcpu_pc(vcpu), true);
  93                 vcpu->stat.wfe_exit_stat++;
  94                 kvm_vcpu_on_spin(vcpu, vcpu_mode_priv(vcpu));
  95         } else {
  96                 trace_kvm_wfx_arm64(*vcpu_pc(vcpu), false);
  97                 vcpu->stat.wfi_exit_stat++;
  98                 kvm_vcpu_wfi(vcpu);
  99         }
 100
 101         kvm_incr_pc(vcpu);
 102
 103         return 1;
 104 }
 105
 106 /**
 107  * kvm_handle_guest_debug - handle a debug exception instruction
 108  *
 109  * @vcpu:       the vcpu pointer
 110  *
 111  * We route all debug exceptions through the same handler. If both the
 112  * guest and host are using the same debug facilities it will be up to
 113  * userspace to re-inject the correct exception for guest delivery.
 114  *
 115  * @return: 0 (while setting vcpu->run->exit_reason)
 116  */
 117 static int kvm_handle_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu)
 118 {
 119         struct kvm_run *run = vcpu->run;
 120         u32 esr = kvm_vcpu_get_esr(vcpu);
 121
 122         run->exit_reason = KVM_EXIT_DEBUG;
 123         run->debug.arch.hsr = esr;
 124
 125         if (ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_WATCHPT_LOW)
 126                 run->debug.arch.far = vcpu->arch.fault.far_el2;
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 static int kvm_handle_unknown_ec(struct kvm_vcpu *vcpu)
 132 {
 133         u32 esr = kvm_vcpu_get_esr(vcpu);
 134
 135         kvm_pr_unimpl("Unknown exception class: esr: %#08x -- %s\n",
 136                       esr, esr_get_class_string(esr));
 137
 138         kvm_inject_undefined(vcpu);
 139         return 1;
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Guest access to SVE registers should be routed to this handler only
 144  * when the system doesn't support SVE.
 145  */
 146 static int handle_sve(struct kvm_vcpu *vcpu)
 147 {
 148         kvm_inject_undefined(vcpu);
 149         return 1;
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Guest usage of a ptrauth instruction (which the guest EL1 did not turn into
 154  * a NOP). If we get here, it is that we didn't fixup ptrauth on exit, and all
 155  * that we can do is give the guest an UNDEF.
 156  */
 157 static int kvm_handle_ptrauth(struct kvm_vcpu *vcpu)
 158 {
 159         kvm_inject_undefined(vcpu);
 160         return 1;
 161 }
 162
 163 static exit_handle_fn arm_exit_handlers[] = {
 164         [0 ... ESR_ELx_EC_MAX]  = kvm_handle_unknown_ec,
 165         [ESR_ELx_EC_WFx]        = kvm_handle_wfx,
 166         [ESR_ELx_EC_CP15_32]    = kvm_handle_cp15_32,
 167         [ESR_ELx_EC_CP15_64]    = kvm_handle_cp15_64,
 168         [ESR_ELx_EC_CP14_MR]    = kvm_handle_cp14_32,
 169         [ESR_ELx_EC_CP14_LS]    = kvm_handle_cp14_load_store,
 170         [ESR_ELx_EC_CP14_64]    = kvm_handle_cp14_64,
 171         [ESR_ELx_EC_HVC32]      = handle_hvc,
 172         [ESR_ELx_EC_SMC32]      = handle_smc,
 173         [ESR_ELx_EC_HVC64]      = handle_hvc,
 174         [ESR_ELx_EC_SMC64]      = handle_smc,
 175         [ESR_ELx_EC_SYS64]      = kvm_handle_sys_reg,
 176         [ESR_ELx_EC_SVE]        = handle_sve,
 177         [ESR_ELx_EC_IABT_LOW]   = kvm_handle_guest_abort,
 178         [ESR_ELx_EC_DABT_LOW]   = kvm_handle_guest_abort,
 179         [ESR_ELx_EC_SOFTSTP_LOW]= kvm_handle_guest_debug,
 180         [ESR_ELx_EC_WATCHPT_LOW]= kvm_handle_guest_debug,
 181         [ESR_ELx_EC_BREAKPT_LOW]= kvm_handle_guest_debug,
 182         [ESR_ELx_EC_BKPT32]     = kvm_handle_guest_debug,
 183         [ESR_ELx_EC_BRK64]      = kvm_handle_guest_debug,
 184         [ESR_ELx_EC_FP_ASIMD]   = handle_no_fpsimd,
 185         [ESR_ELx_EC_PAC]        = kvm_handle_ptrauth,
 186 };
 187
 188 static exit_handle_fn kvm_get_exit_handler(struct kvm_vcpu *vcpu)
 189 {
 190         u32 esr = kvm_vcpu_get_esr(vcpu);
 191         u8 esr_ec = ESR_ELx_EC(esr);
 192
 193         return arm_exit_handlers[esr_ec];
 194 }
 195
 196 /*
 197  * We may be single-stepping an emulated instruction. If the emulation
 198  * has been completed in the kernel, we can return to userspace with a
 199  * KVM_EXIT_DEBUG, otherwise userspace needs to complete its
 200  * emulation first.
 201  */
 202 static int handle_trap_exceptions(struct kvm_vcpu *vcpu)
 203 {
 204         int handled;
 205
 206         /*
 207          * See ARM ARM B1.14.1: "Hyp traps on instructions
 208          * that fail their condition code check"
 209          */
 210         if (!kvm_condition_valid(vcpu)) {
 211                 kvm_incr_pc(vcpu);
 212                 handled = 1;
 213         } else {
 214                 exit_handle_fn exit_handler;
 215
 216                 exit_handler = kvm_get_exit_handler(vcpu);
 217                 handled = exit_handler(vcpu);
 218         }
 219
 220         return handled;
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Return > 0 to return to guest, < 0 on error, 0 (and set exit_reason) on
 225  * proper exit to userspace.
 226  */
 227 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, int exception_index)
 228 {
 229         struct kvm_run *run = vcpu->run;
 230
 231         exception_index = ARM_EXCEPTION_CODE(exception_index);
 232
 233         switch (exception_index) {
 234         case ARM_EXCEPTION_IRQ:
 235                 return 1;
 236         case ARM_EXCEPTION_EL1_SERROR:
 237                 return 1;
 238         case ARM_EXCEPTION_TRAP:
 239                 return handle_trap_exceptions(vcpu);
 240         case ARM_EXCEPTION_HYP_GONE:
 241                 /*
 242                  * EL2 has been reset to the hyp-stub. This happens when a guest
 243                  * is pre-empted by kvm_reboot()'s shutdown call.
 244                  */
 245                 run->exit_reason = KVM_EXIT_FAIL_ENTRY;
 246                 return 0;
 247         case ARM_EXCEPTION_IL:
 248                 /*
 249                  * We attempted an illegal exception return.  Guest state must
 250                  * have been corrupted somehow.  Give up.
 251                  */
 252                 run->exit_reason = KVM_EXIT_FAIL_ENTRY;
 253                 return -EINVAL;
 254         default:
 255                 kvm_pr_unimpl("Unsupported exception type: %d",
 256                               exception_index);
 257                 run->exit_reason = KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR;
 258                 return 0;
 259         }
 260 }
 261
 262 /* For exit types that need handling before we can be preempted */
 263 void handle_exit_early(struct kvm_vcpu *vcpu, int exception_index)
 264 {
 265         if (ARM_SERROR_PENDING(exception_index)) {
 266                 if (this_cpu_has_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN)) {
 267                         u64 disr = kvm_vcpu_get_disr(vcpu);
 268
 269                         kvm_handle_guest_serror(vcpu, disr_to_esr(disr));
 270                 } else {
 271                         kvm_inject_vabt(vcpu);
 272                 }
 273
 274                 return;
 275         }
 276
 277         exception_index = ARM_EXCEPTION_CODE(exception_index);
 278
 279         if (exception_index == ARM_EXCEPTION_EL1_SERROR)
 280                 kvm_handle_guest_serror(vcpu, kvm_vcpu_get_esr(vcpu));
 281 }
 282
 283 void __noreturn __cold nvhe_hyp_panic_handler(u64 esr, u64 spsr,
 284                                               u64 elr_virt, u64 elr_phys,
 285                                               u64 par, uintptr_t vcpu,
 286                                               u64 far, u64 hpfar) {
 287         u64 elr_in_kimg = __phys_to_kimg(elr_phys);
 288         u64 hyp_offset = elr_in_kimg - kaslr_offset() - elr_virt;
 289         u64 mode = spsr & PSR_MODE_MASK;
 290
 291         /*
 292          * The nVHE hyp symbols are not included by kallsyms to avoid issues
 293          * with aliasing. That means that the symbols cannot be printed with the
 294          * "%pS" format specifier, so fall back to the vmlinux address if
 295          * there's no better option.
 296          */
 297         if (mode != PSR_MODE_EL2t && mode != PSR_MODE_EL2h) {
 298                 kvm_err("Invalid host exception to nVHE hyp!\n");
 299         } else if (ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_BRK64 &&
 300                    (esr & ESR_ELx_BRK64_ISS_COMMENT_MASK) == BUG_BRK_IMM) {
 301                 const char *file = NULL;
 302                 unsigned int line = 0;
 303
 304                 /* All hyp bugs, including warnings, are treated as fatal. */
 305                 if (!is_protected_kvm_enabled() ||
 306                     IS_ENABLED(CONFIG_NVHE_EL2_DEBUG)) {
 307                         struct bug_entry *bug = find_bug(elr_in_kimg);
 308
 309                         if (bug)
 310                                 bug_get_file_line(bug, &file, &line);
 311                 }
 312
 313                 if (file)
 314                         kvm_err("nVHE hyp BUG at: %s:%u!\n", file, line);
 315                 else
 316                         kvm_err("nVHE hyp BUG at: %016llx!\n", elr_virt + hyp_offset);
 317         } else {
 318                 kvm_err("nVHE hyp panic at: %016llx!\n", elr_virt + hyp_offset);
 319         }
 320
 321         /*
 322          * Hyp has panicked and we're going to handle that by panicking the
 323          * kernel. The kernel offset will be revealed in the panic so we're
 324          * also safe to reveal the hyp offset as a debugging aid for translating
 325          * hyp VAs to vmlinux addresses.
 326          */
 327         kvm_err("Hyp Offset: 0x%llx\n", hyp_offset);
 328
 329         panic("HYP panic:\nPS:%08llx PC:%016llx ESR:%08llx\nFAR:%016llx HPFAR:%016llx PAR:%016llx\nVCPU:%016lx\n",
 330               spsr, elr_virt, esr, far, hpfar, par, vcpu);
 331 }