3b48aa121cee81e25424e434974d235d23141a74
[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 /*
67  * @arm64_ftr_reg - Feature register
68  * @strict_mask         Bits which should match across all CPUs for sanity.
69  * @sys_val             Safe value across the CPUs (system view)
70  */
71 struct arm64_ftr_reg {
72         const char                      *name;
73         u64                             strict_mask;
74         u64                             user_mask;
75         u64                             sys_val;
76         u64                             user_val;
77         const struct arm64_ftr_bits     *ftr_bits;
78 };
79
80 extern struct arm64_ftr_reg arm64_ftr_reg_ctrel0;
81
82 /*
83  * CPU capabilities:
84  *
85  * We use arm64_cpu_capabilities to represent system features, errata work
86  * arounds (both used internally by kernel and tracked in cpu_hwcaps) and
87  * ELF HWCAPs (which are exposed to user).
88  *
89  * To support systems with heterogeneous CPUs, we need to make sure that we
90  * detect the capabilities correctly on the system and take appropriate
91  * measures to ensure there are no incompatibilities.
92  *
93  * This comment tries to explain how we treat the capabilities.
94  * Each capability has the following list of attributes :
95  *
96  * 1) Scope of Detection : The system detects a given capability by
97  *    performing some checks at runtime. This could be, e.g, checking the
98  *    value of a field in CPU ID feature register or checking the cpu
99  *    model. The capability provides a call back ( @matches() ) to
100  *    perform the check. Scope defines how the checks should be performed.
101  *    There are three cases:
102  *
103  *     a) SCOPE_LOCAL_CPU: check all the CPUs and "detect" if at least one
104  *        matches. This implies, we have to run the check on all the
105  *        booting CPUs, until the system decides that state of the
106  *        capability is finalised. (See section 2 below)
107  *              Or
108  *     b) SCOPE_SYSTEM: check all the CPUs and "detect" if all the CPUs
109  *        matches. This implies, we run the check only once, when the
110  *        system decides to finalise the state of the capability. If the
111  *        capability relies on a field in one of the CPU ID feature
112  *        registers, we use the sanitised value of the register from the
113  *        CPU feature infrastructure to make the decision.
114  *              Or
115  *     c) SCOPE_BOOT_CPU: Check only on the primary boot CPU to detect the
116  *        feature. This category is for features that are "finalised"
117  *        (or used) by the kernel very early even before the SMP cpus
118  *        are brought up.
119  *
120  *    The process of detection is usually denoted by "update" capability
121  *    state in the code.
122  *
123  * 2) Finalise the state : The kernel should finalise the state of a
124  *    capability at some point during its execution and take necessary
125  *    actions if any. Usually, this is done, after all the boot-time
126  *    enabled CPUs are brought up by the kernel, so that it can make
127  *    better decision based on the available set of CPUs. However, there
128  *    are some special cases, where the action is taken during the early
129  *    boot by the primary boot CPU. (e.g, running the kernel at EL2 with
130  *    Virtualisation Host Extensions). The kernel usually disallows any
131  *    changes to the state of a capability once it finalises the capability
132  *    and takes any action, as it may be impossible to execute the actions
133  *    safely. A CPU brought up after a capability is "finalised" is
134  *    referred to as "Late CPU" w.r.t the capability. e.g, all secondary
135  *    CPUs are treated "late CPUs" for capabilities determined by the boot
136  *    CPU.
137  *
138  *    At the moment there are two passes of finalising the capabilities.
139  *      a) Boot CPU scope capabilities - Finalised by primary boot CPU via
140  *         setup_boot_cpu_capabilities().
141  *      b) Everything except (a) - Run via setup_system_capabilities().
142  *
143  * 3) Verification: When a CPU is brought online (e.g, by user or by the
144  *    kernel), the kernel should make sure that it is safe to use the CPU,
145  *    by verifying that the CPU is compliant with the state of the
146  *    capabilities finalised already. This happens via :
147  *
148  *      secondary_start_kernel()-> check_local_cpu_capabilities()
149  *
150  *    As explained in (2) above, capabilities could be finalised at
151  *    different points in the execution. Each newly booted CPU is verified
152  *    against the capabilities that have been finalised by the time it
153  *    boots.
154  *
155  *      a) SCOPE_BOOT_CPU : All CPUs are verified against the capability
156  *      except for the primary boot CPU.
157  *
158  *      b) SCOPE_LOCAL_CPU, SCOPE_SYSTEM: All CPUs hotplugged on by the
159  *      user after the kernel boot are verified against the capability.
160  *
161  *    If there is a conflict, the kernel takes an action, based on the
162  *    severity (e.g, a CPU could be prevented from booting or cause a
163  *    kernel panic). The CPU is allowed to "affect" the state of the
164  *    capability, if it has not been finalised already. See section 5
165  *    for more details on conflicts.
166  *
167  * 4) Action: As mentioned in (2), the kernel can take an action for each
168  *    detected capability, on all CPUs on the system. Appropriate actions
169  *    include, turning on an architectural feature, modifying the control
170  *    registers (e.g, SCTLR, TCR etc.) or patching the kernel via
171  *    alternatives. The kernel patching is batched and performed at later
172  *    point. The actions are always initiated only after the capability
173  *    is finalised. This is usally denoted by "enabling" the capability.
174  *    The actions are initiated as follows :
175  *      a) Action is triggered on all online CPUs, after the capability is
176  *      finalised, invoked within the stop_machine() context from
177  *      enable_cpu_capabilitie().
178  *
179  *      b) Any late CPU, brought up after (1), the action is triggered via:
180  *
181  *        check_local_cpu_capabilities() -> verify_local_cpu_capabilities()
182  *
183  * 5) Conflicts: Based on the state of the capability on a late CPU vs.
184  *    the system state, we could have the following combinations :
185  *
186  *              x-----------------------------x
187  *              | Type  | System   | Late CPU |
188  *              |-----------------------------|
189  *              |  a    |   y      |    n     |
190  *              |-----------------------------|
191  *              |  b    |   n      |    y     |
192  *              x-----------------------------x
193  *
194  *     Two separate flag bits are defined to indicate whether each kind of
195  *     conflict can be allowed:
196  *              ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU - Case(a) is allowed
197  *              ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU - Case(b) is allowed
198  *
199  *     Case (a) is not permitted for a capability that the system requires
200  *     all CPUs to have in order for the capability to be enabled. This is
201  *     typical for capabilities that represent enhanced functionality.
202  *
203  *     Case (b) is not permitted for a capability that must be enabled
204  *     during boot if any CPU in the system requires it in order to run
205  *     safely. This is typical for erratum work arounds that cannot be
206  *     enabled after the corresponding capability is finalised.
207  *
208  *     In some non-typical cases either both (a) and (b), or neither,
209  *     should be permitted. This can be described by including neither
210  *     or both flags in the capability's type field.
211  *
212  *     In case of a conflict, the CPU is prevented from booting. If the
213  *     ARM64_CPUCAP_PANIC_ON_CONFLICT flag is specified for the capability,
214  *     then a kernel panic is triggered.
215  */
216
217
218 /*
219  * Decide how the capability is detected.
220  * On any local CPU vs System wide vs the primary boot CPU
221  */
222 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU            ((u16)BIT(0))
223 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM               ((u16)BIT(1))
224 /*
225  * The capabilitiy is detected on the Boot CPU and is used by kernel
226  * during early boot. i.e, the capability should be "detected" and
227  * "enabled" as early as possibly on all booting CPUs.
228  */
229 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU             ((u16)BIT(2))
230 #define ARM64_CPUCAP_SCOPE_MASK                 \
231         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM      |       \
232          ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU   |       \
233          ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU)
234
235 #define SCOPE_SYSTEM                            ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM
236 #define SCOPE_LOCAL_CPU                         ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU
237 #define SCOPE_BOOT_CPU                          ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU
238 #define SCOPE_ALL                               ARM64_CPUCAP_SCOPE_MASK
239
240 /*
241  * Is it permitted for a late CPU to have this capability when system
242  * hasn't already enabled it ?
243  */
244 #define ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU     ((u16)BIT(4))
245 /* Is it safe for a late CPU to miss this capability when system has it */
246 #define ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU      ((u16)BIT(5))
247 /* Panic when a conflict is detected */
248 #define ARM64_CPUCAP_PANIC_ON_CONFLICT          ((u16)BIT(6))
249
250 /*
251  * CPU errata workarounds that need to be enabled at boot time if one or
252  * more CPUs in the system requires it. When one of these capabilities
253  * has been enabled, it is safe to allow any CPU to boot that doesn't
254  * require the workaround. However, it is not safe if a "late" CPU
255  * requires a workaround and the system hasn't enabled it already.
256  */
257 #define ARM64_CPUCAP_LOCAL_CPU_ERRATUM          \
258         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU | ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU)
259 /*
260  * CPU feature detected at boot time based on system-wide value of a
261  * feature. It is safe for a late CPU to have this feature even though
262  * the system hasn't enabled it, although the feature will not be used
263  * by Linux in this case. If the system has enabled this feature already,
264  * then every late CPU must have it.
265  */
266 #define ARM64_CPUCAP_SYSTEM_FEATURE     \
267         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_SYSTEM | ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU)
268 /*
269  * CPU feature detected at boot time based on feature of one or more CPUs.
270  * All possible conflicts for a late CPU are ignored.
271  */
272 #define ARM64_CPUCAP_WEAK_LOCAL_CPU_FEATURE             \
273         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU           |       \
274          ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU     |       \
275          ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU)
276
277 /*
278  * CPU feature detected at boot time, on one or more CPUs. A late CPU
279  * is not allowed to have the capability when the system doesn't have it.
280  * It is Ok for a late CPU to miss the feature.
281  */
282 #define ARM64_CPUCAP_BOOT_RESTRICTED_CPU_LOCAL_FEATURE  \
283         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_LOCAL_CPU           |       \
284          ARM64_CPUCAP_OPTIONAL_FOR_LATE_CPU)
285
286 /*
287  * CPU feature used early in the boot based on the boot CPU. All secondary
288  * CPUs must match the state of the capability as detected by the boot CPU. In
289  * case of a conflict, a kernel panic is triggered.
290  */
291 #define ARM64_CPUCAP_STRICT_BOOT_CPU_FEATURE            \
292         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU | ARM64_CPUCAP_PANIC_ON_CONFLICT)
293
294 /*
295  * CPU feature used early in the boot based on the boot CPU. It is safe for a
296  * late CPU to have this feature even though the boot CPU hasn't enabled it,
297  * although the feature will not be used by Linux in this case. If the boot CPU
298  * has enabled this feature already, then every late CPU must have it.
299  */
300 #define ARM64_CPUCAP_BOOT_CPU_FEATURE                  \
301         (ARM64_CPUCAP_SCOPE_BOOT_CPU | ARM64_CPUCAP_PERMITTED_FOR_LATE_CPU)
302
303 struct arm64_cpu_capabilities {
304         const char *desc;
305         u16 capability;
306         u16 type;
307         bool (*matches)(const struct arm64_cpu_capabilities *caps, int scope);
308         /*
309          * Take the appropriate actions to configure this capability
310          * for this CPU. If the capability is detected by the kernel
311          * this will be called on all the CPUs in the system,
312          * including the hotplugged CPUs, regardless of whether the
313          * capability is available on that specific CPU. This is
314          * useful for some capabilities (e.g, working around CPU
315          * errata), where all the CPUs must take some action (e.g,
316          * changing system control/configuration). Thus, if an action
317          * is required only if the CPU has the capability, then the
318          * routine must check it before taking any action.
319          */
320         void (*cpu_enable)(const struct arm64_cpu_capabilities *cap);
321         union {
322                 struct {        /* To be used for erratum handling only */
323                         struct midr_range midr_range;
324                         const struct arm64_midr_revidr {
325                                 u32 midr_rv;            /* revision/variant */
326                                 u32 revidr_mask;
327                         } * const fixed_revs;
328                 };
329
330                 const struct midr_range *midr_range_list;
331                 struct {        /* Feature register checking */
332                         u32 sys_reg;
333                         u8 field_pos;
334                         u8 min_field_value;
335                         u8 hwcap_type;
336                         bool sign;
337                         unsigned long hwcap;
338                 };
339         };
340
341         /*
342          * An optional list of "matches/cpu_enable" pair for the same
343          * "capability" of the same "type" as described by the parent.
344          * Only matches(), cpu_enable() and fields relevant to these
345          * methods are significant in the list. The cpu_enable is
346          * invoked only if the corresponding entry "matches()".
347          * However, if a cpu_enable() method is associated
348          * with multiple matches(), care should be taken that either
349          * the match criteria are mutually exclusive, or that the
350          * method is robust against being called multiple times.
351          */
352         const struct arm64_cpu_capabilities *match_list;
353 };
354
355 static inline int cpucap_default_scope(const struct arm64_cpu_capabilities *cap)
356 {
357         return cap->type & ARM64_CPUCAP_SCOPE_MASK;
358 }
359
360 /*
361  * Generic helper for handling capabilties with multiple (match,enable) pairs
362  * of call backs, sharing the same capability bit.
363  * Iterate over each entry to see if at least one matches.
364  */
365 static inline bool
366 cpucap_multi_entry_cap_matches(const struct arm64_cpu_capabilities *entry,
367                                int scope)
368 {
369         const struct arm64_cpu_capabilities *caps;
370
371         for (caps = entry->match_list; caps->matches; caps++)
372                 if (caps->matches(caps, scope))
373                         return true;
374
375         return false;
376 }
377
378 extern DECLARE_BITMAP(cpu_hwcaps, ARM64_NCAPS);
379 extern struct static_key_false cpu_hwcap_keys[ARM64_NCAPS];
380 extern struct static_key_false arm64_const_caps_ready;
381
382 /* ARM64 CAPS + alternative_cb */
383 #define ARM64_NPATCHABLE (ARM64_NCAPS + 1)
384 extern DECLARE_BITMAP(boot_capabilities, ARM64_NPATCHABLE);
385
386 #define for_each_available_cap(cap)             \
387         for_each_set_bit(cap, cpu_hwcaps, ARM64_NCAPS)
388
389 bool this_cpu_has_cap(unsigned int cap);
390 void cpu_set_feature(unsigned int num);
391 bool cpu_have_feature(unsigned int num);
392 unsigned long cpu_get_elf_hwcap(void);
393 unsigned long cpu_get_elf_hwcap2(void);
394
395 #define cpu_set_named_feature(name) cpu_set_feature(cpu_feature(name))
396 #define cpu_have_named_feature(name) cpu_have_feature(cpu_feature(name))
397
398 static __always_inline bool system_capabilities_finalized(void)
399 {
400         return static_branch_likely(&arm64_const_caps_ready);
401 }
402
403 /*
404  * Test for a capability with a runtime check.
405  *
406  * Before the capability is detected, this returns false.
407  */
408 static inline bool cpus_have_cap(unsigned int num)
409 {
410         if (num >= ARM64_NCAPS)
411                 return false;
412         return test_bit(num, cpu_hwcaps);
413 }
414
415 /*
416  * Test for a capability without a runtime check.
417  *
418  * Before capabilities are finalized, this returns false.
419  * After capabilities are finalized, this is patched to avoid a runtime check.
420  *
421  * @num must be a compile-time constant.
422  */
423 static __always_inline bool __cpus_have_const_cap(int num)
424 {
425         if (num >= ARM64_NCAPS)
426                 return false;
427         return static_branch_unlikely(&cpu_hwcap_keys[num]);
428 }
429
430 /*
431  * Test for a capability, possibly with a runtime check.
432  *
433  * Before capabilities are finalized, this behaves as cpus_have_cap().
434  * After capabilities are finalized, this is patched to avoid a runtime check.
435  *
436  * @num must be a compile-time constant.
437  */
438 static __always_inline bool cpus_have_const_cap(int num)
439 {
440         if (system_capabilities_finalized())
441                 return __cpus_have_const_cap(num);
442         else
443                 return cpus_have_cap(num);
444 }
445
446 /*
447  * Test for a capability without a runtime check.
448  *
449  * Before capabilities are finalized, this will BUG().
450  * After capabilities are finalized, this is patched to avoid a runtime check.
451  *
452  * @num must be a compile-time constant.
453  */
454 static __always_inline bool cpus_have_final_cap(int num)
455 {
456         if (system_capabilities_finalized())
457                 return __cpus_have_const_cap(num);
458         else
459                 BUG();
460 }
461
462 static inline void cpus_set_cap(unsigned int num)
463 {
464         if (num >= ARM64_NCAPS) {
465                 pr_warn("Attempt to set an illegal CPU capability (%d >= %d)\n",
466                         num, ARM64_NCAPS);
467         } else {
468                 __set_bit(num, cpu_hwcaps);
469         }
470 }
471
472 static inline int __attribute_const__
473 cpuid_feature_extract_signed_field_width(u64 features, int field, int width)
474 {
475         return (s64)(features << (64 - width - field)) >> (64 - width);
476 }
477
478 static inline int __attribute_const__
479 cpuid_feature_extract_signed_field(u64 features, int field)
480 {
481         return cpuid_feature_extract_signed_field_width(features, field, 4);
482 }
483
484 static __always_inline unsigned int __attribute_const__
485 cpuid_feature_extract_unsigned_field_width(u64 features, int field, int width)
486 {
487         return (u64)(features << (64 - width - field)) >> (64 - width);
488 }
489
490 static __always_inline unsigned int __attribute_const__
491 cpuid_feature_extract_unsigned_field(u64 features, int field)
492 {
493         return cpuid_feature_extract_unsigned_field_width(features, field, 4);
494 }
495
496 /*
497  * Fields that identify the version of the Performance Monitors Extension do
498  * not follow the standard ID scheme. See ARM DDI 0487E.a page D13-2825,
499  * "Alternative ID scheme used for the Performance Monitors Extension version".
500  */
501 static inline u64 __attribute_const__
502 cpuid_feature_cap_perfmon_field(u64 features, int field, u64 cap)
503 {
504         u64 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(features, field);
505         u64 mask = GENMASK_ULL(field + 3, field);
506
507         /* Treat IMPLEMENTATION DEFINED functionality as unimplemented */
508         if (val == 0xf)
509                 val = 0;
510
511         if (val > cap) {
512                 features &= ~mask;
513                 features |= (cap << field) & mask;
514         }
515
516         return features;
517 }
518
519 static inline u64 arm64_ftr_mask(const struct arm64_ftr_bits *ftrp)
520 {
521         return (u64)GENMASK(ftrp->shift + ftrp->width - 1, ftrp->shift);
522 }
523
524 static inline u64 arm64_ftr_reg_user_value(const struct arm64_ftr_reg *reg)
525 {
526         return (reg->user_val | (reg->sys_val & reg->user_mask));
527 }
528
529 static inline int __attribute_const__
530 cpuid_feature_extract_field_width(u64 features, int field, int width, bool sign)
531 {
532         return (sign) ?
533                 cpuid_feature_extract_signed_field_width(features, field, width) :
534                 cpuid_feature_extract_unsigned_field_width(features, field, width);
535 }
536
537 static inline int __attribute_const__
538 cpuid_feature_extract_field(u64 features, int field, bool sign)
539 {
540         return cpuid_feature_extract_field_width(features, field, 4, sign);
541 }
542
543 static inline s64 arm64_ftr_value(const struct arm64_ftr_bits *ftrp, u64 val)
544 {
545         return (s64)cpuid_feature_extract_field_width(val, ftrp->shift, ftrp->width, ftrp->sign);
546 }
547
548 static inline bool id_aa64mmfr0_mixed_endian_el0(u64 mmfr0)
549 {
550         return cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0, ID_AA64MMFR0_BIGENDEL_SHIFT) == 0x1 ||
551                 cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0, ID_AA64MMFR0_BIGENDEL0_SHIFT) == 0x1;
552 }
553
554 static inline bool id_aa64pfr0_32bit_el1(u64 pfr0)
555 {
556         u32 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(pfr0, ID_AA64PFR0_EL1_SHIFT);
557
558         return val == ID_AA64PFR0_EL1_32BIT_64BIT;
559 }
560
561 static inline bool id_aa64pfr0_32bit_el0(u64 pfr0)
562 {
563         u32 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(pfr0, ID_AA64PFR0_EL0_SHIFT);
564
565         return val == ID_AA64PFR0_EL0_32BIT_64BIT;
566 }
567
568 static inline bool id_aa64pfr0_sve(u64 pfr0)
569 {
570         u32 val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(pfr0, ID_AA64PFR0_SVE_SHIFT);
571
572         return val > 0;
573 }
574
575 void __init setup_cpu_features(void);
576 void check_local_cpu_capabilities(void);
577
578 u64 read_sanitised_ftr_reg(u32 id);
579
580 static inline bool cpu_supports_mixed_endian_el0(void)
581 {
582         return id_aa64mmfr0_mixed_endian_el0(read_cpuid(ID_AA64MMFR0_EL1));
583 }
584
585 static inline bool system_supports_32bit_el0(void)
586 {
587         return cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_32BIT_EL0);
588 }
589
590 static inline bool system_supports_4kb_granule(void)
591 {
592         u64 mmfr0;
593         u32 val;
594
595         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
596         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
597                                                 ID_AA64MMFR0_TGRAN4_SHIFT);
598
599         return val == ID_AA64MMFR0_TGRAN4_SUPPORTED;
600 }
601
602 static inline bool system_supports_64kb_granule(void)
603 {
604         u64 mmfr0;
605         u32 val;
606
607         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
608         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
609                                                 ID_AA64MMFR0_TGRAN64_SHIFT);
610
611         return val == ID_AA64MMFR0_TGRAN64_SUPPORTED;
612 }
613
614 static inline bool system_supports_16kb_granule(void)
615 {
616         u64 mmfr0;
617         u32 val;
618
619         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
620         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
621                                                 ID_AA64MMFR0_TGRAN16_SHIFT);
622
623         return val == ID_AA64MMFR0_TGRAN16_SUPPORTED;
624 }
625
626 static inline bool system_supports_mixed_endian_el0(void)
627 {
628         return id_aa64mmfr0_mixed_endian_el0(read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1));
629 }
630
631 static inline bool system_supports_mixed_endian(void)
632 {
633         u64 mmfr0;
634         u32 val;
635
636         mmfr0 = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ID_AA64MMFR0_EL1);
637         val = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr0,
638                                                 ID_AA64MMFR0_BIGENDEL_SHIFT);
639
640         return val == 0x1;
641 }
642
643 static __always_inline bool system_supports_fpsimd(void)
644 {
645         return !cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_NO_FPSIMD);
646 }
647
648 static inline bool system_uses_ttbr0_pan(void)
649 {
650         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PAN) &&
651                 !cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_PAN);
652 }
653
654 static __always_inline bool system_supports_sve(void)
655 {
656         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_SVE) &&
657                 cpus_have_const_cap(ARM64_SVE);
658 }
659
660 static __always_inline bool system_supports_cnp(void)
661 {
662         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_CNP) &&
663                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_CNP);
664 }
665
666 static inline bool system_supports_address_auth(void)
667 {
668         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PTR_AUTH) &&
669                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_ADDRESS_AUTH);
670 }
671
672 static inline bool system_supports_generic_auth(void)
673 {
674         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PTR_AUTH) &&
675                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_GENERIC_AUTH);
676 }
677
678 static __always_inline bool system_uses_irq_prio_masking(void)
679 {
680         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_PSEUDO_NMI) &&
681                cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_IRQ_PRIO_MASKING);
682 }
683
684 static inline bool system_has_prio_mask_debugging(void)
685 {
686         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_DEBUG_PRIORITY_MASKING) &&
687                system_uses_irq_prio_masking();
688 }
689
690 static inline bool system_supports_bti(void)
691 {
692         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_BTI) && cpus_have_const_cap(ARM64_BTI);
693 }
694
695 static inline bool system_supports_tlb_range(void)
696 {
697         return IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_TLB_RANGE) &&
698                 cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_TLB_RANGE);
699 }
700
701 #define ARM64_SSBD_UNKNOWN              -1
702 #define ARM64_SSBD_FORCE_DISABLE        0
703 #define ARM64_SSBD_KERNEL               1
704 #define ARM64_SSBD_FORCE_ENABLE         2
705 #define ARM64_SSBD_MITIGATED            3
706
707 static inline int arm64_get_ssbd_state(void)
708 {
709         extern int ssbd_state;
710         return ssbd_state;
711 }
712
713 void arm64_set_ssbd_mitigation(bool state);
714
715 extern int do_emulate_mrs(struct pt_regs *regs, u32 sys_reg, u32 rt);
716
717 static inline u32 id_aa64mmfr0_parange_to_phys_shift(int parange)
718 {
719         switch (parange) {
720         case 0: return 32;
721         case 1: return 36;
722         case 2: return 40;
723         case 3: return 42;
724         case 4: return 44;
725         case 5: return 48;
726         case 6: return 52;
727         /*
728          * A future PE could use a value unknown to the kernel.
729          * However, by the "D10.1.4 Principles of the ID scheme
730          * for fields in ID registers", ARM DDI 0487C.a, any new
731          * value is guaranteed to be higher than what we know already.
732          * As a safe limit, we return the limit supported by the kernel.
733          */
734         default: return CONFIG_ARM64_PA_BITS;
735         }
736 }
737
738 /* Check whether hardware update of the Access flag is supported */
739 static inline bool cpu_has_hw_af(void)
740 {
741         u64 mmfr1;
742
743         if (!IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_HW_AFDBM))
744                 return false;
745
746         mmfr1 = read_cpuid(ID_AA64MMFR1_EL1);
747         return cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr1,
748                                                 ID_AA64MMFR1_HADBS_SHIFT);
749 }
750
751 #ifdef CONFIG_ARM64_AMU_EXTN
752 /* Check whether the cpu supports the Activity Monitors Unit (AMU) */
753 extern bool cpu_has_amu_feat(int cpu);
754 #endif
755
756 static inline unsigned int get_vmid_bits(u64 mmfr1)
757 {
758         int vmid_bits;
759
760         vmid_bits = cpuid_feature_extract_unsigned_field(mmfr1,
761                                                 ID_AA64MMFR1_VMIDBITS_SHIFT);
762         if (vmid_bits == ID_AA64MMFR1_VMIDBITS_16)
763                 return 16;
764
765         /*
766          * Return the default here even if any reserved
767          * value is fetched from the system register.
768          */
769         return 8;
770 }
771
772 u32 get_kvm_ipa_limit(void);
773 void dump_cpu_features(void);
774
775 #endif /* __ASSEMBLY__ */
776
777 #endif