arch/arm64/kvm/guest.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/guest.c:
   7  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   8  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/bits.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/nospec.h>
  15 #include <linux/kvm_host.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/stddef.h>
  18 #include <linux/string.h>
  19 #include <linux/vmalloc.h>
  20 #include <linux/fs.h>
  21 #include <kvm/arm_psci.h>
  22 #include <asm/cputype.h>
  23 #include <linux/uaccess.h>
  24 #include <asm/fpsimd.h>
  25 #include <asm/kvm.h>
  26 #include <asm/kvm_emulate.h>
  27 #include <asm/sigcontext.h>
  28
  29 #include "trace.h"
  30
  31 const struct _kvm_stats_desc kvm_vm_stats_desc[] = {
  32         KVM_GENERIC_VM_STATS()
  33 };
  34
  35 const struct kvm_stats_header kvm_vm_stats_header = {
  36         .name_size = KVM_STATS_NAME_SIZE,
  37         .num_desc = ARRAY_SIZE(kvm_vm_stats_desc),
  38         .id_offset =  sizeof(struct kvm_stats_header),
  39         .desc_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE,
  40         .data_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE +
  41                        sizeof(kvm_vm_stats_desc),
  42 };
  43
  44 const struct _kvm_stats_desc kvm_vcpu_stats_desc[] = {
  45         KVM_GENERIC_VCPU_STATS(),
  46         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, hvc_exit_stat),
  47         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, wfe_exit_stat),
  48         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, wfi_exit_stat),
  49         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, mmio_exit_user),
  50         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, mmio_exit_kernel),
  51         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, signal_exits),
  52         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, exits)
  53 };
  54
  55 const struct kvm_stats_header kvm_vcpu_stats_header = {
  56         .name_size = KVM_STATS_NAME_SIZE,
  57         .num_desc = ARRAY_SIZE(kvm_vcpu_stats_desc),
  58         .id_offset = sizeof(struct kvm_stats_header),
  59         .desc_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE,
  60         .data_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE +
  61                        sizeof(kvm_vcpu_stats_desc),
  62 };
  63
  64 static bool core_reg_offset_is_vreg(u64 off)
  65 {
  66         return off >= KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs) &&
  67                 off < KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpsr);
  68 }
  69
  70 static u64 core_reg_offset_from_id(u64 id)
  71 {
  72         return id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK | KVM_REG_SIZE_MASK | KVM_REG_ARM_CORE);
  73 }
  74
  75 static int core_reg_size_from_offset(const struct kvm_vcpu *vcpu, u64 off)
  76 {
  77         int size;
  78
  79         switch (off) {
  80         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[0]) ...
  81              KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[30]):
  82         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.sp):
  83         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pc):
  84         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pstate):
  85         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(sp_el1):
  86         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(elr_el1):
  87         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[0]) ...
  88              KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_NR_SPSR - 1]):
  89                 size = sizeof(__u64);
  90                 break;
  91
  92         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[0]) ...
  93              KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[31]):
  94                 size = sizeof(__uint128_t);
  95                 break;
  96
  97         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpsr):
  98         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpcr):
  99                 size = sizeof(__u32);
 100                 break;
 101
 102         default:
 103                 return -EINVAL;
 104         }
 105
 106         if (!IS_ALIGNED(off, size / sizeof(__u32)))
 107                 return -EINVAL;
 108
 109         /*
 110          * The KVM_REG_ARM64_SVE regs must be used instead of
 111          * KVM_REG_ARM_CORE for accessing the FPSIMD V-registers on
 112          * SVE-enabled vcpus:
 113          */
 114         if (vcpu_has_sve(vcpu) && core_reg_offset_is_vreg(off))
 115                 return -EINVAL;
 116
 117         return size;
 118 }
 119
 120 static void *core_reg_addr(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 121 {
 122         u64 off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
 123         int size = core_reg_size_from_offset(vcpu, off);
 124
 125         if (size < 0)
 126                 return NULL;
 127
 128         if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != size)
 129                 return NULL;
 130
 131         switch (off) {
 132         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[0]) ...
 133              KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[30]):
 134                 off -= KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[0]);
 135                 off /= 2;
 136                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.regs[off];
 137
 138         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.sp):
 139                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.sp;
 140
 141         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pc):
 142                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.pc;
 143
 144         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pstate):
 145                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.pstate;
 146
 147         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(sp_el1):
 148                 return __ctxt_sys_reg(&vcpu->arch.ctxt, SP_EL1);
 149
 150         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(elr_el1):
 151                 return __ctxt_sys_reg(&vcpu->arch.ctxt, ELR_EL1);
 152
 153         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_EL1]):
 154                 return __ctxt_sys_reg(&vcpu->arch.ctxt, SPSR_EL1);
 155
 156         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_ABT]):
 157                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_abt;
 158
 159         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_UND]):
 160                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_und;
 161
 162         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_IRQ]):
 163                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_irq;
 164
 165         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_FIQ]):
 166                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_fiq;
 167
 168         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[0]) ...
 169              KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[31]):
 170                 off -= KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[0]);
 171                 off /= 4;
 172                 return &vcpu->arch.ctxt.fp_regs.vregs[off];
 173
 174         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpsr):
 175                 return &vcpu->arch.ctxt.fp_regs.fpsr;
 176
 177         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpcr):
 178                 return &vcpu->arch.ctxt.fp_regs.fpcr;
 179
 180         default:
 181                 return NULL;
 182         }
 183 }
 184
 185 static int get_core_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 186 {
 187         /*
 188          * Because the kvm_regs structure is a mix of 32, 64 and
 189          * 128bit fields, we index it as if it was a 32bit
 190          * array. Hence below, nr_regs is the number of entries, and
 191          * off the index in the "array".
 192          */
 193         __u32 __user *uaddr = (__u32 __user *)(unsigned long)reg->addr;
 194         int nr_regs = sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(__u32);
 195         void *addr;
 196         u32 off;
 197
 198         /* Our ID is an index into the kvm_regs struct. */
 199         off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
 200         if (off >= nr_regs ||
 201             (off + (KVM_REG_SIZE(reg->id) / sizeof(__u32))) >= nr_regs)
 202                 return -ENOENT;
 203
 204         addr = core_reg_addr(vcpu, reg);
 205         if (!addr)
 206                 return -EINVAL;
 207
 208         if (copy_to_user(uaddr, addr, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
 209                 return -EFAULT;
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 static int set_core_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 215 {
 216         __u32 __user *uaddr = (__u32 __user *)(unsigned long)reg->addr;
 217         int nr_regs = sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(__u32);
 218         __uint128_t tmp;
 219         void *valp = &tmp, *addr;
 220         u64 off;
 221         int err = 0;
 222
 223         /* Our ID is an index into the kvm_regs struct. */
 224         off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
 225         if (off >= nr_regs ||
 226             (off + (KVM_REG_SIZE(reg->id) / sizeof(__u32))) >= nr_regs)
 227                 return -ENOENT;
 228
 229         addr = core_reg_addr(vcpu, reg);
 230         if (!addr)
 231                 return -EINVAL;
 232
 233         if (KVM_REG_SIZE(reg->id) > sizeof(tmp))
 234                 return -EINVAL;
 235
 236         if (copy_from_user(valp, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id))) {
 237                 err = -EFAULT;
 238                 goto out;
 239         }
 240
 241         if (off == KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pstate)) {
 242                 u64 mode = (*(u64 *)valp) & PSR_AA32_MODE_MASK;
 243                 switch (mode) {
 244                 case PSR_AA32_MODE_USR:
 245                         if (!system_supports_32bit_el0())
 246                                 return -EINVAL;
 247                         break;
 248                 case PSR_AA32_MODE_FIQ:
 249                 case PSR_AA32_MODE_IRQ:
 250                 case PSR_AA32_MODE_SVC:
 251                 case PSR_AA32_MODE_ABT:
 252                 case PSR_AA32_MODE_UND:
 253                         if (!vcpu_el1_is_32bit(vcpu))
 254                                 return -EINVAL;
 255                         break;
 256                 case PSR_MODE_EL0t:
 257                 case PSR_MODE_EL1t:
 258                 case PSR_MODE_EL1h:
 259                         if (vcpu_el1_is_32bit(vcpu))
 260                                 return -EINVAL;
 261                         break;
 262                 default:
 263                         err = -EINVAL;
 264                         goto out;
 265                 }
 266         }
 267
 268         memcpy(addr, valp, KVM_REG_SIZE(reg->id));
 269
 270         if (*vcpu_cpsr(vcpu) & PSR_MODE32_BIT) {
 271                 int i, nr_reg;
 272
 273                 switch (*vcpu_cpsr(vcpu)) {
 274                 /*
 275                  * Either we are dealing with user mode, and only the
 276                  * first 15 registers (+ PC) must be narrowed to 32bit.
 277                  * AArch32 r0-r14 conveniently map to AArch64 x0-x14.
 278                  */
 279                 case PSR_AA32_MODE_USR:
 280                 case PSR_AA32_MODE_SYS:
 281                         nr_reg = 15;
 282                         break;
 283
 284                 /*
 285                  * Otherwide, this is a priviledged mode, and *all* the
 286                  * registers must be narrowed to 32bit.
 287                  */
 288                 default:
 289                         nr_reg = 31;
 290                         break;
 291                 }
 292
 293                 for (i = 0; i < nr_reg; i++)
 294                         vcpu_set_reg(vcpu, i, (u32)vcpu_get_reg(vcpu, i));
 295
 296                 *vcpu_pc(vcpu) = (u32)*vcpu_pc(vcpu);
 297         }
 298 out:
 299         return err;
 300 }
 301
 302 #define vq_word(vq) (((vq) - SVE_VQ_MIN) / 64)
 303 #define vq_mask(vq) ((u64)1 << ((vq) - SVE_VQ_MIN) % 64)
 304 #define vq_present(vqs, vq) (!!((vqs)[vq_word(vq)] & vq_mask(vq)))
 305
 306 static int get_sve_vls(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 307 {
 308         unsigned int max_vq, vq;
 309         u64 vqs[KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS];
 310
 311         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 312                 return -ENOENT;
 313
 314         if (WARN_ON(!sve_vl_valid(vcpu->arch.sve_max_vl)))
 315                 return -EINVAL;
 316
 317         memset(vqs, 0, sizeof(vqs));
 318
 319         max_vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);
 320         for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= max_vq; ++vq)
 321                 if (sve_vq_available(vq))
 322                         vqs[vq_word(vq)] |= vq_mask(vq);
 323
 324         if (copy_to_user((void __user *)reg->addr, vqs, sizeof(vqs)))
 325                 return -EFAULT;
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static int set_sve_vls(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 331 {
 332         unsigned int max_vq, vq;
 333         u64 vqs[KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS];
 334
 335         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 336                 return -ENOENT;
 337
 338         if (kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu))
 339                 return -EPERM; /* too late! */
 340
 341         if (WARN_ON(vcpu->arch.sve_state))
 342                 return -EINVAL;
 343
 344         if (copy_from_user(vqs, (const void __user *)reg->addr, sizeof(vqs)))
 345                 return -EFAULT;
 346
 347         max_vq = 0;
 348         for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= SVE_VQ_MAX; ++vq)
 349                 if (vq_present(vqs, vq))
 350                         max_vq = vq;
 351
 352         if (max_vq > sve_vq_from_vl(kvm_sve_max_vl))
 353                 return -EINVAL;
 354
 355         /*
 356          * Vector lengths supported by the host can't currently be
 357          * hidden from the guest individually: instead we can only set a
 358          * maximum via ZCR_EL2.LEN.  So, make sure the available vector
 359          * lengths match the set requested exactly up to the requested
 360          * maximum:
 361          */
 362         for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= max_vq; ++vq)
 363                 if (vq_present(vqs, vq) != sve_vq_available(vq))
 364                         return -EINVAL;
 365
 366         /* Can't run with no vector lengths at all: */
 367         if (max_vq < SVE_VQ_MIN)
 368                 return -EINVAL;
 369
 370         /* vcpu->arch.sve_state will be alloc'd by kvm_vcpu_finalize_sve() */
 371         vcpu->arch.sve_max_vl = sve_vl_from_vq(max_vq);
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 #define SVE_REG_SLICE_SHIFT     0
 377 #define SVE_REG_SLICE_BITS      5
 378 #define SVE_REG_ID_SHIFT        (SVE_REG_SLICE_SHIFT + SVE_REG_SLICE_BITS)
 379 #define SVE_REG_ID_BITS         5
 380
 381 #define SVE_REG_SLICE_MASK                                      \
 382         GENMASK(SVE_REG_SLICE_SHIFT + SVE_REG_SLICE_BITS - 1,   \
 383                 SVE_REG_SLICE_SHIFT)
 384 #define SVE_REG_ID_MASK                                                 \
 385         GENMASK(SVE_REG_ID_SHIFT + SVE_REG_ID_BITS - 1, SVE_REG_ID_SHIFT)
 386
 387 #define SVE_NUM_SLICES (1 << SVE_REG_SLICE_BITS)
 388
 389 #define KVM_SVE_ZREG_SIZE KVM_REG_SIZE(KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(0, 0))
 390 #define KVM_SVE_PREG_SIZE KVM_REG_SIZE(KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(0, 0))
 391
 392 /*
 393  * Number of register slices required to cover each whole SVE register.
 394  * NOTE: Only the first slice every exists, for now.
 395  * If you are tempted to modify this, you must also rework sve_reg_to_region()
 396  * to match:
 397  */
 398 #define vcpu_sve_slices(vcpu) 1
 399
 400 /* Bounds of a single SVE register slice within vcpu->arch.sve_state */
 401 struct sve_state_reg_region {
 402         unsigned int koffset;   /* offset into sve_state in kernel memory */
 403         unsigned int klen;      /* length in kernel memory */
 404         unsigned int upad;      /* extra trailing padding in user memory */
 405 };
 406
 407 /*
 408  * Validate SVE register ID and get sanitised bounds for user/kernel SVE
 409  * register copy
 410  */
 411 static int sve_reg_to_region(struct sve_state_reg_region *region,
 412                              struct kvm_vcpu *vcpu,
 413                              const struct kvm_one_reg *reg)
 414 {
 415         /* reg ID ranges for Z- registers */
 416         const u64 zreg_id_min = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(0, 0);
 417         const u64 zreg_id_max = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(SVE_NUM_ZREGS - 1,
 418                                                        SVE_NUM_SLICES - 1);
 419
 420         /* reg ID ranges for P- registers and FFR (which are contiguous) */
 421         const u64 preg_id_min = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(0, 0);
 422         const u64 preg_id_max = KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(SVE_NUM_SLICES - 1);
 423
 424         unsigned int vq;
 425         unsigned int reg_num;
 426
 427         unsigned int reqoffset, reqlen; /* User-requested offset and length */
 428         unsigned int maxlen; /* Maximum permitted length */
 429
 430         size_t sve_state_size;
 431
 432         const u64 last_preg_id = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(SVE_NUM_PREGS - 1,
 433                                                         SVE_NUM_SLICES - 1);
 434
 435         /* Verify that the P-regs and FFR really do have contiguous IDs: */
 436         BUILD_BUG_ON(KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(0) != last_preg_id + 1);
 437
 438         /* Verify that we match the UAPI header: */
 439         BUILD_BUG_ON(SVE_NUM_SLICES != KVM_ARM64_SVE_MAX_SLICES);
 440
 441         reg_num = (reg->id & SVE_REG_ID_MASK) >> SVE_REG_ID_SHIFT;
 442
 443         if (reg->id >= zreg_id_min && reg->id <= zreg_id_max) {
 444                 if (!vcpu_has_sve(vcpu) || (reg->id & SVE_REG_SLICE_MASK) > 0)
 445                         return -ENOENT;
 446
 447                 vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);
 448
 449                 reqoffset = SVE_SIG_ZREG_OFFSET(vq, reg_num) -
 450                                 SVE_SIG_REGS_OFFSET;
 451                 reqlen = KVM_SVE_ZREG_SIZE;
 452                 maxlen = SVE_SIG_ZREG_SIZE(vq);
 453         } else if (reg->id >= preg_id_min && reg->id <= preg_id_max) {
 454                 if (!vcpu_has_sve(vcpu) || (reg->id & SVE_REG_SLICE_MASK) > 0)
 455                         return -ENOENT;
 456
 457                 vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);
 458
 459                 reqoffset = SVE_SIG_PREG_OFFSET(vq, reg_num) -
 460                                 SVE_SIG_REGS_OFFSET;
 461                 reqlen = KVM_SVE_PREG_SIZE;
 462                 maxlen = SVE_SIG_PREG_SIZE(vq);
 463         } else {
 464                 return -EINVAL;
 465         }
 466
 467         sve_state_size = vcpu_sve_state_size(vcpu);
 468         if (WARN_ON(!sve_state_size))
 469                 return -EINVAL;
 470
 471         region->koffset = array_index_nospec(reqoffset, sve_state_size);
 472         region->klen = min(maxlen, reqlen);
 473         region->upad = reqlen - region->klen;
 474
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 static int get_sve_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 479 {
 480         int ret;
 481         struct sve_state_reg_region region;
 482         char __user *uptr = (char __user *)reg->addr;
 483
 484         /* Handle the KVM_REG_ARM64_SVE_VLS pseudo-reg as a special case: */
 485         if (reg->id == KVM_REG_ARM64_SVE_VLS)
 486                 return get_sve_vls(vcpu, reg);
 487
 488         /* Try to interpret reg ID as an architectural SVE register... */
 489         ret = sve_reg_to_region(&region, vcpu, reg);
 490         if (ret)
 491                 return ret;
 492
 493         if (!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu))
 494                 return -EPERM;
 495
 496         if (copy_to_user(uptr, vcpu->arch.sve_state + region.koffset,
 497                          region.klen) ||
 498             clear_user(uptr + region.klen, region.upad))
 499                 return -EFAULT;
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int set_sve_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 505 {
 506         int ret;
 507         struct sve_state_reg_region region;
 508         const char __user *uptr = (const char __user *)reg->addr;
 509
 510         /* Handle the KVM_REG_ARM64_SVE_VLS pseudo-reg as a special case: */
 511         if (reg->id == KVM_REG_ARM64_SVE_VLS)
 512                 return set_sve_vls(vcpu, reg);
 513
 514         /* Try to interpret reg ID as an architectural SVE register... */
 515         ret = sve_reg_to_region(&region, vcpu, reg);
 516         if (ret)
 517                 return ret;
 518
 519         if (!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu))
 520                 return -EPERM;
 521
 522         if (copy_from_user(vcpu->arch.sve_state + region.koffset, uptr,
 523                            region.klen))
 524                 return -EFAULT;
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs)
 530 {
 531         return -EINVAL;
 532 }
 533
 534 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs)
 535 {
 536         return -EINVAL;
 537 }
 538
 539 static int copy_core_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
 540                                  u64 __user *uindices)
 541 {
 542         unsigned int i;
 543         int n = 0;
 544
 545         for (i = 0; i < sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(__u32); i++) {
 546                 u64 reg = KVM_REG_ARM64 | KVM_REG_ARM_CORE | i;
 547                 int size = core_reg_size_from_offset(vcpu, i);
 548
 549                 if (size < 0)
 550                         continue;
 551
 552                 switch (size) {
 553                 case sizeof(__u32):
 554                         reg |= KVM_REG_SIZE_U32;
 555                         break;
 556
 557                 case sizeof(__u64):
 558                         reg |= KVM_REG_SIZE_U64;
 559                         break;
 560
 561                 case sizeof(__uint128_t):
 562                         reg |= KVM_REG_SIZE_U128;
 563                         break;
 564
 565                 default:
 566                         WARN_ON(1);
 567                         continue;
 568                 }
 569
 570                 if (uindices) {
 571                         if (put_user(reg, uindices))
 572                                 return -EFAULT;
 573                         uindices++;
 574                 }
 575
 576                 n++;
 577         }
 578
 579         return n;
 580 }
 581
 582 static unsigned long num_core_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 583 {
 584         return copy_core_reg_indices(vcpu, NULL);
 585 }
 586
 587 /**
 588  * ARM64 versions of the TIMER registers, always available on arm64
 589  */
 590
 591 #define NUM_TIMER_REGS 3
 592
 593 static bool is_timer_reg(u64 index)
 594 {
 595         switch (index) {
 596         case KVM_REG_ARM_TIMER_CTL:
 597         case KVM_REG_ARM_TIMER_CNT:
 598         case KVM_REG_ARM_TIMER_CVAL:
 599                 return true;
 600         }
 601         return false;
 602 }
 603
 604 static int copy_timer_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 605 {
 606         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CTL, uindices))
 607                 return -EFAULT;
 608         uindices++;
 609         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CNT, uindices))
 610                 return -EFAULT;
 611         uindices++;
 612         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CVAL, uindices))
 613                 return -EFAULT;
 614
 615         return 0;
 616 }
 617
 618 static int set_timer_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 619 {
 620         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 621         u64 val;
 622         int ret;
 623
 624         ret = copy_from_user(&val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id));
 625         if (ret != 0)
 626                 return -EFAULT;
 627
 628         return kvm_arm_timer_set_reg(vcpu, reg->id, val);
 629 }
 630
 631 static int get_timer_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 632 {
 633         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 634         u64 val;
 635
 636         val = kvm_arm_timer_get_reg(vcpu, reg->id);
 637         return copy_to_user(uaddr, &val, KVM_REG_SIZE(reg->id)) ? -EFAULT : 0;
 638 }
 639
 640 static unsigned long num_sve_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 641 {
 642         const unsigned int slices = vcpu_sve_slices(vcpu);
 643
 644         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 645                 return 0;
 646
 647         /* Policed by KVM_GET_REG_LIST: */
 648         WARN_ON(!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu));
 649
 650         return slices * (SVE_NUM_PREGS + SVE_NUM_ZREGS + 1 /* FFR */)
 651                 + 1; /* KVM_REG_ARM64_SVE_VLS */
 652 }
 653
 654 static int copy_sve_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
 655                                 u64 __user *uindices)
 656 {
 657         const unsigned int slices = vcpu_sve_slices(vcpu);
 658         u64 reg;
 659         unsigned int i, n;
 660         int num_regs = 0;
 661
 662         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 663                 return 0;
 664
 665         /* Policed by KVM_GET_REG_LIST: */
 666         WARN_ON(!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu));
 667
 668         /*
 669          * Enumerate this first, so that userspace can save/restore in
 670          * the order reported by KVM_GET_REG_LIST:
 671          */
 672         reg = KVM_REG_ARM64_SVE_VLS;
 673         if (put_user(reg, uindices++))
 674                 return -EFAULT;
 675         ++num_regs;
 676
 677         for (i = 0; i < slices; i++) {
 678                 for (n = 0; n < SVE_NUM_ZREGS; n++) {
 679                         reg = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(n, i);
 680                         if (put_user(reg, uindices++))
 681                                 return -EFAULT;
 682                         num_regs++;
 683                 }
 684
 685                 for (n = 0; n < SVE_NUM_PREGS; n++) {
 686                         reg = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(n, i);
 687                         if (put_user(reg, uindices++))
 688                                 return -EFAULT;
 689                         num_regs++;
 690                 }
 691
 692                 reg = KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(i);
 693                 if (put_user(reg, uindices++))
 694                         return -EFAULT;
 695                 num_regs++;
 696         }
 697
 698         return num_regs;
 699 }
 700
 701 /**
 702  * kvm_arm_num_regs - how many registers do we present via KVM_GET_ONE_REG
 703  *
 704  * This is for all registers.
 705  */
 706 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu)
 707 {
 708         unsigned long res = 0;
 709
 710         res += num_core_regs(vcpu);
 711         res += num_sve_regs(vcpu);
 712         res += kvm_arm_num_sys_reg_descs(vcpu);
 713         res += kvm_arm_get_fw_num_regs(vcpu);
 714         res += NUM_TIMER_REGS;
 715
 716         return res;
 717 }
 718
 719 /**
 720  * kvm_arm_copy_reg_indices - get indices of all registers.
 721  *
 722  * We do core registers right here, then we append system regs.
 723  */
 724 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 725 {
 726         int ret;
 727
 728         ret = copy_core_reg_indices(vcpu, uindices);
 729         if (ret < 0)
 730                 return ret;
 731         uindices += ret;
 732
 733         ret = copy_sve_reg_indices(vcpu, uindices);
 734         if (ret < 0)
 735                 return ret;
 736         uindices += ret;
 737
 738         ret = kvm_arm_copy_fw_reg_indices(vcpu, uindices);
 739         if (ret < 0)
 740                 return ret;
 741         uindices += kvm_arm_get_fw_num_regs(vcpu);
 742
 743         ret = copy_timer_indices(vcpu, uindices);
 744         if (ret < 0)
 745                 return ret;
 746         uindices += NUM_TIMER_REGS;
 747
 748         return kvm_arm_copy_sys_reg_indices(vcpu, uindices);
 749 }
 750
 751 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 752 {
 753         /* We currently use nothing arch-specific in upper 32 bits */
 754         if ((reg->id & ~KVM_REG_SIZE_MASK) >> 32 != KVM_REG_ARM64 >> 32)
 755                 return -EINVAL;
 756
 757         switch (reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) {
 758         case KVM_REG_ARM_CORE:  return get_core_reg(vcpu, reg);
 759         case KVM_REG_ARM_FW:    return kvm_arm_get_fw_reg(vcpu, reg);
 760         case KVM_REG_ARM64_SVE: return get_sve_reg(vcpu, reg);
 761         }
 762
 763         if (is_timer_reg(reg->id))
 764                 return get_timer_reg(vcpu, reg);
 765
 766         return kvm_arm_sys_reg_get_reg(vcpu, reg);
 767 }
 768
 769 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 770 {
 771         /* We currently use nothing arch-specific in upper 32 bits */
 772         if ((reg->id & ~KVM_REG_SIZE_MASK) >> 32 != KVM_REG_ARM64 >> 32)
 773                 return -EINVAL;
 774
 775         switch (reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) {
 776         case KVM_REG_ARM_CORE:  return set_core_reg(vcpu, reg);
 777         case KVM_REG_ARM_FW:    return kvm_arm_set_fw_reg(vcpu, reg);
 778         case KVM_REG_ARM64_SVE: return set_sve_reg(vcpu, reg);
 779         }
 780
 781         if (is_timer_reg(reg->id))
 782                 return set_timer_reg(vcpu, reg);
 783
 784         return kvm_arm_sys_reg_set_reg(vcpu, reg);
 785 }
 786
 787 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 788                                   struct kvm_sregs *sregs)
 789 {
 790         return -EINVAL;
 791 }
 792
 793 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 794                                   struct kvm_sregs *sregs)
 795 {
 796         return -EINVAL;
 797 }
 798
 799 int __kvm_arm_vcpu_get_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 800                               struct kvm_vcpu_events *events)
 801 {
 802         events->exception.serror_pending = !!(vcpu->arch.hcr_el2 & HCR_VSE);
 803         events->exception.serror_has_esr = cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN);
 804
 805         if (events->exception.serror_pending && events->exception.serror_has_esr)
 806                 events->exception.serror_esr = vcpu_get_vsesr(vcpu);
 807
 808         /*
 809          * We never return a pending ext_dabt here because we deliver it to
 810          * the virtual CPU directly when setting the event and it's no longer
 811          * 'pending' at this point.
 812          */
 813
 814         return 0;
 815 }
 816
 817 int __kvm_arm_vcpu_set_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 818                               struct kvm_vcpu_events *events)
 819 {
 820         bool serror_pending = events->exception.serror_pending;
 821         bool has_esr = events->exception.serror_has_esr;
 822         bool ext_dabt_pending = events->exception.ext_dabt_pending;
 823
 824         if (serror_pending && has_esr) {
 825                 if (!cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN))
 826                         return -EINVAL;
 827
 828                 if (!((events->exception.serror_esr) & ~ESR_ELx_ISS_MASK))
 829                         kvm_set_sei_esr(vcpu, events->exception.serror_esr);
 830                 else
 831                         return -EINVAL;
 832         } else if (serror_pending) {
 833                 kvm_inject_vabt(vcpu);
 834         }
 835
 836         if (ext_dabt_pending)
 837                 kvm_inject_dabt(vcpu, kvm_vcpu_get_hfar(vcpu));
 838
 839         return 0;
 840 }
 841
 842 u32 __attribute_const__ kvm_target_cpu(void)
 843 {
 844         unsigned long implementor = read_cpuid_implementor();
 845         unsigned long part_number = read_cpuid_part_number();
 846
 847         switch (implementor) {
 848         case ARM_CPU_IMP_ARM:
 849                 switch (part_number) {
 850                 case ARM_CPU_PART_AEM_V8:
 851                         return KVM_ARM_TARGET_AEM_V8;
 852                 case ARM_CPU_PART_FOUNDATION:
 853                         return KVM_ARM_TARGET_FOUNDATION_V8;
 854                 case ARM_CPU_PART_CORTEX_A53:
 855                         return KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A53;
 856                 case ARM_CPU_PART_CORTEX_A57:
 857                         return KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A57;
 858                 }
 859                 break;
 860         case ARM_CPU_IMP_APM:
 861                 switch (part_number) {
 862                 case APM_CPU_PART_POTENZA:
 863                         return KVM_ARM_TARGET_XGENE_POTENZA;
 864                 }
 865                 break;
 866         }
 867
 868         /* Return a default generic target */
 869         return KVM_ARM_TARGET_GENERIC_V8;
 870 }
 871
 872 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init)
 873 {
 874         u32 target = kvm_target_cpu();
 875
 876         if (target < 0)
 877                 return -ENODEV;
 878
 879         memset(init, 0, sizeof(*init));
 880
 881         /*
 882          * For now, we don't return any features.
 883          * In future, we might use features to return target
 884          * specific features available for the preferred
 885          * target type.
 886          */
 887         init->target = (__u32)target;
 888
 889         return 0;
 890 }
 891
 892 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu)
 893 {
 894         return -EINVAL;
 895 }
 896
 897 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu)
 898 {
 899         return -EINVAL;
 900 }
 901
 902 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 903                                   struct kvm_translation *tr)
 904 {
 905         return -EINVAL;
 906 }
 907
 908 /**
 909  * kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug - set up guest debugging
 910  * @kvm:        pointer to the KVM struct
 911  * @kvm_guest_debug: the ioctl data buffer
 912  *
 913  * This sets up and enables the VM for guest debugging. Userspace
 914  * passes in a control flag to enable different debug types and
 915  * potentially other architecture specific information in the rest of
 916  * the structure.
 917  */
 918 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 919                                         struct kvm_guest_debug *dbg)
 920 {
 921         int ret = 0;
 922
 923         trace_kvm_set_guest_debug(vcpu, dbg->control);
 924
 925         if (dbg->control & ~KVM_GUESTDBG_VALID_MASK) {
 926                 ret = -EINVAL;
 927                 goto out;
 928         }
 929
 930         if (dbg->control & KVM_GUESTDBG_ENABLE) {
 931                 vcpu->guest_debug = dbg->control;
 932
 933                 /* Hardware assisted Break and Watch points */
 934                 if (vcpu->guest_debug & KVM_GUESTDBG_USE_HW) {
 935                         vcpu->arch.external_debug_state = dbg->arch;
 936                 }
 937
 938         } else {
 939                 /* If not enabled clear all flags */
 940                 vcpu->guest_debug = 0;
 941         }
 942
 943 out:
 944         return ret;
 945 }
 946
 947 int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 948                                struct kvm_device_attr *attr)
 949 {
 950         int ret;
 951
 952         switch (attr->group) {
 953         case KVM_ARM_VCPU_PMU_V3_CTRL:
 954                 ret = kvm_arm_pmu_v3_set_attr(vcpu, attr);
 955                 break;
 956         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 957                 ret = kvm_arm_timer_set_attr(vcpu, attr);
 958                 break;
 959         case KVM_ARM_VCPU_PVTIME_CTRL:
 960                 ret = kvm_arm_pvtime_set_attr(vcpu, attr);
 961                 break;
 962         default:
 963                 ret = -ENXIO;
 964                 break;
 965         }
 966
 967         return ret;
 968 }
 969
 970 int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 971                                struct kvm_device_attr *attr)
 972 {
 973         int ret;
 974
 975         switch (attr->group) {
 976         case KVM_ARM_VCPU_PMU_V3_CTRL:
 977                 ret = kvm_arm_pmu_v3_get_attr(vcpu, attr);
 978                 break;
 979         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 980                 ret = kvm_arm_timer_get_attr(vcpu, attr);
 981                 break;
 982         case KVM_ARM_VCPU_PVTIME_CTRL:
 983                 ret = kvm_arm_pvtime_get_attr(vcpu, attr);
 984                 break;
 985         default:
 986                 ret = -ENXIO;
 987                 break;
 988         }
 989
 990         return ret;
 991 }
 992
 993 int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 994                                struct kvm_device_attr *attr)
 995 {
 996         int ret;
 997
 998         switch (attr->group) {
 999         case KVM_ARM_VCPU_PMU_V3_CTRL:
1000                 ret = kvm_arm_pmu_v3_has_attr(vcpu, attr);
1001                 break;
1002         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
1003                 ret = kvm_arm_timer_has_attr(vcpu, attr);
1004                 break;
1005         case KVM_ARM_VCPU_PVTIME_CTRL:
1006                 ret = kvm_arm_pvtime_has_attr(vcpu, attr);
1007                 break;
1008         default:
1009                 ret = -ENXIO;
1010                 break;
1011         }
1012
1013         return ret;
1014 }
1015
1016 long kvm_vm_ioctl_mte_copy_tags(struct kvm *kvm,
1017                                 struct kvm_arm_copy_mte_tags *copy_tags)
1018 {
1019         gpa_t guest_ipa = copy_tags->guest_ipa;
1020         size_t length = copy_tags->length;
1021         void __user *tags = copy_tags->addr;
1022         gpa_t gfn;
1023         bool write = !(copy_tags->flags & KVM_ARM_TAGS_FROM_GUEST);
1024         int ret = 0;
1025
1026         if (!kvm_has_mte(kvm))
1027                 return -EINVAL;
1028
1029         if (copy_tags->reserved[0] || copy_tags->reserved[1])
1030                 return -EINVAL;
1031
1032         if (copy_tags->flags & ~KVM_ARM_TAGS_FROM_GUEST)
1033                 return -EINVAL;
1034
1035         if (length & ~PAGE_MASK || guest_ipa & ~PAGE_MASK)
1036                 return -EINVAL;
1037
1038         gfn = gpa_to_gfn(guest_ipa);
1039
1040         mutex_lock(&kvm->slots_lock);
1041
1042         while (length > 0) {
1043                 kvm_pfn_t pfn = gfn_to_pfn_prot(kvm, gfn, write, NULL);
1044                 void *maddr;
1045                 unsigned long num_tags;
1046                 struct page *page;
1047
1048                 if (is_error_noslot_pfn(pfn)) {
1049                         ret = -EFAULT;
1050                         goto out;
1051                 }
1052
1053                 page = pfn_to_online_page(pfn);
1054                 if (!page) {
1055                         /* Reject ZONE_DEVICE memory */
1056                         ret = -EFAULT;
1057                         goto out;
1058                 }
1059                 maddr = page_address(page);
1060
1061                 if (!write) {
1062                         if (test_bit(PG_mte_tagged, &page->flags))
1063                                 num_tags = mte_copy_tags_to_user(tags, maddr,
1064                                                         MTE_GRANULES_PER_PAGE);
1065                         else
1066                                 /* No tags in memory, so write zeros */
1067                                 num_tags = MTE_GRANULES_PER_PAGE -
1068                                         clear_user(tags, MTE_GRANULES_PER_PAGE);
1069                         kvm_release_pfn_clean(pfn);
1070                 } else {
1071                         num_tags = mte_copy_tags_from_user(maddr, tags,
1072                                                         MTE_GRANULES_PER_PAGE);
1073
1074                         /*
1075                          * Set the flag after checking the write
1076                          * completed fully
1077                          */
1078                         if (num_tags == MTE_GRANULES_PER_PAGE)
1079                                 set_bit(PG_mte_tagged, &page->flags);
1080
1081                         kvm_release_pfn_dirty(pfn);
1082                 }
1083
1084                 if (num_tags != MTE_GRANULES_PER_PAGE) {
1085                         ret = -EFAULT;
1086                         goto out;
1087                 }
1088
1089                 gfn++;
1090                 tags += num_tags;
1091                 length -= PAGE_SIZE;
1092         }
1093
1094 out:
1095         mutex_unlock(&kvm->slots_lock);
1096         /* If some data has been copied report the number of bytes copied */
1097         if (length != copy_tags->length)
1098                 return copy_tags->length - length;
1099         return ret;
1100 }