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 static_assert(ARRAY_SIZE(kvm_vm_stats_desc) ==
  35                 sizeof(struct kvm_vm_stat) / sizeof(u64));
  36
  37 const struct kvm_stats_header kvm_vm_stats_header = {
  38         .name_size = KVM_STATS_NAME_SIZE,
  39         .num_desc = ARRAY_SIZE(kvm_vm_stats_desc),
  40         .id_offset =  sizeof(struct kvm_stats_header),
  41         .desc_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE,
  42         .data_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE +
  43                        sizeof(kvm_vm_stats_desc),
  44 };
  45
  46 const struct _kvm_stats_desc kvm_vcpu_stats_desc[] = {
  47         KVM_GENERIC_VCPU_STATS(),
  48         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, hvc_exit_stat),
  49         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, wfe_exit_stat),
  50         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, wfi_exit_stat),
  51         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, mmio_exit_user),
  52         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, mmio_exit_kernel),
  53         STATS_DESC_COUNTER(VCPU, exits)
  54 };
  55 static_assert(ARRAY_SIZE(kvm_vcpu_stats_desc) ==
  56                 sizeof(struct kvm_vcpu_stat) / sizeof(u64));
  57
  58 const struct kvm_stats_header kvm_vcpu_stats_header = {
  59         .name_size = KVM_STATS_NAME_SIZE,
  60         .num_desc = ARRAY_SIZE(kvm_vcpu_stats_desc),
  61         .id_offset = sizeof(struct kvm_stats_header),
  62         .desc_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE,
  63         .data_offset = sizeof(struct kvm_stats_header) + KVM_STATS_NAME_SIZE +
  64                        sizeof(kvm_vcpu_stats_desc),
  65 };
  66
  67 static bool core_reg_offset_is_vreg(u64 off)
  68 {
  69         return off >= KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs) &&
  70                 off < KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpsr);
  71 }
  72
  73 static u64 core_reg_offset_from_id(u64 id)
  74 {
  75         return id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK | KVM_REG_SIZE_MASK | KVM_REG_ARM_CORE);
  76 }
  77
  78 static int core_reg_size_from_offset(const struct kvm_vcpu *vcpu, u64 off)
  79 {
  80         int size;
  81
  82         switch (off) {
  83         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[0]) ...
  84              KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[30]):
  85         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.sp):
  86         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pc):
  87         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pstate):
  88         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(sp_el1):
  89         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(elr_el1):
  90         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[0]) ...
  91              KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_NR_SPSR - 1]):
  92                 size = sizeof(__u64);
  93                 break;
  94
  95         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[0]) ...
  96              KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[31]):
  97                 size = sizeof(__uint128_t);
  98                 break;
  99
 100         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpsr):
 101         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpcr):
 102                 size = sizeof(__u32);
 103                 break;
 104
 105         default:
 106                 return -EINVAL;
 107         }
 108
 109         if (!IS_ALIGNED(off, size / sizeof(__u32)))
 110                 return -EINVAL;
 111
 112         /*
 113          * The KVM_REG_ARM64_SVE regs must be used instead of
 114          * KVM_REG_ARM_CORE for accessing the FPSIMD V-registers on
 115          * SVE-enabled vcpus:
 116          */
 117         if (vcpu_has_sve(vcpu) && core_reg_offset_is_vreg(off))
 118                 return -EINVAL;
 119
 120         return size;
 121 }
 122
 123 static void *core_reg_addr(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 124 {
 125         u64 off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
 126         int size = core_reg_size_from_offset(vcpu, off);
 127
 128         if (size < 0)
 129                 return NULL;
 130
 131         if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != size)
 132                 return NULL;
 133
 134         switch (off) {
 135         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[0]) ...
 136              KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[30]):
 137                 off -= KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.regs[0]);
 138                 off /= 2;
 139                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.regs[off];
 140
 141         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.sp):
 142                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.sp;
 143
 144         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pc):
 145                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.pc;
 146
 147         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pstate):
 148                 return &vcpu->arch.ctxt.regs.pstate;
 149
 150         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(sp_el1):
 151                 return __ctxt_sys_reg(&vcpu->arch.ctxt, SP_EL1);
 152
 153         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(elr_el1):
 154                 return __ctxt_sys_reg(&vcpu->arch.ctxt, ELR_EL1);
 155
 156         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_EL1]):
 157                 return __ctxt_sys_reg(&vcpu->arch.ctxt, SPSR_EL1);
 158
 159         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_ABT]):
 160                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_abt;
 161
 162         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_UND]):
 163                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_und;
 164
 165         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_IRQ]):
 166                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_irq;
 167
 168         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(spsr[KVM_SPSR_FIQ]):
 169                 return &vcpu->arch.ctxt.spsr_fiq;
 170
 171         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[0]) ...
 172              KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[31]):
 173                 off -= KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.vregs[0]);
 174                 off /= 4;
 175                 return &vcpu->arch.ctxt.fp_regs.vregs[off];
 176
 177         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpsr):
 178                 return &vcpu->arch.ctxt.fp_regs.fpsr;
 179
 180         case KVM_REG_ARM_CORE_REG(fp_regs.fpcr):
 181                 return &vcpu->arch.ctxt.fp_regs.fpcr;
 182
 183         default:
 184                 return NULL;
 185         }
 186 }
 187
 188 static int get_core_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 189 {
 190         /*
 191          * Because the kvm_regs structure is a mix of 32, 64 and
 192          * 128bit fields, we index it as if it was a 32bit
 193          * array. Hence below, nr_regs is the number of entries, and
 194          * off the index in the "array".
 195          */
 196         __u32 __user *uaddr = (__u32 __user *)(unsigned long)reg->addr;
 197         int nr_regs = sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(__u32);
 198         void *addr;
 199         u32 off;
 200
 201         /* Our ID is an index into the kvm_regs struct. */
 202         off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
 203         if (off >= nr_regs ||
 204             (off + (KVM_REG_SIZE(reg->id) / sizeof(__u32))) >= nr_regs)
 205                 return -ENOENT;
 206
 207         addr = core_reg_addr(vcpu, reg);
 208         if (!addr)
 209                 return -EINVAL;
 210
 211         if (copy_to_user(uaddr, addr, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
 212                 return -EFAULT;
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static int set_core_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 218 {
 219         __u32 __user *uaddr = (__u32 __user *)(unsigned long)reg->addr;
 220         int nr_regs = sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(__u32);
 221         __uint128_t tmp;
 222         void *valp = &tmp, *addr;
 223         u64 off;
 224         int err = 0;
 225
 226         /* Our ID is an index into the kvm_regs struct. */
 227         off = core_reg_offset_from_id(reg->id);
 228         if (off >= nr_regs ||
 229             (off + (KVM_REG_SIZE(reg->id) / sizeof(__u32))) >= nr_regs)
 230                 return -ENOENT;
 231
 232         addr = core_reg_addr(vcpu, reg);
 233         if (!addr)
 234                 return -EINVAL;
 235
 236         if (KVM_REG_SIZE(reg->id) > sizeof(tmp))
 237                 return -EINVAL;
 238
 239         if (copy_from_user(valp, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id))) {
 240                 err = -EFAULT;
 241                 goto out;
 242         }
 243
 244         if (off == KVM_REG_ARM_CORE_REG(regs.pstate)) {
 245                 u64 mode = (*(u64 *)valp) & PSR_AA32_MODE_MASK;
 246                 switch (mode) {
 247                 case PSR_AA32_MODE_USR:
 248                         if (!system_supports_32bit_el0())
 249                                 return -EINVAL;
 250                         break;
 251                 case PSR_AA32_MODE_FIQ:
 252                 case PSR_AA32_MODE_IRQ:
 253                 case PSR_AA32_MODE_SVC:
 254                 case PSR_AA32_MODE_ABT:
 255                 case PSR_AA32_MODE_UND:
 256                         if (!vcpu_el1_is_32bit(vcpu))
 257                                 return -EINVAL;
 258                         break;
 259                 case PSR_MODE_EL0t:
 260                 case PSR_MODE_EL1t:
 261                 case PSR_MODE_EL1h:
 262                         if (vcpu_el1_is_32bit(vcpu))
 263                                 return -EINVAL;
 264                         break;
 265                 default:
 266                         err = -EINVAL;
 267                         goto out;
 268                 }
 269         }
 270
 271         memcpy(addr, valp, KVM_REG_SIZE(reg->id));
 272
 273         if (*vcpu_cpsr(vcpu) & PSR_MODE32_BIT) {
 274                 int i, nr_reg;
 275
 276                 switch (*vcpu_cpsr(vcpu)) {
 277                 /*
 278                  * Either we are dealing with user mode, and only the
 279                  * first 15 registers (+ PC) must be narrowed to 32bit.
 280                  * AArch32 r0-r14 conveniently map to AArch64 x0-x14.
 281                  */
 282                 case PSR_AA32_MODE_USR:
 283                 case PSR_AA32_MODE_SYS:
 284                         nr_reg = 15;
 285                         break;
 286
 287                 /*
 288                  * Otherwide, this is a priviledged mode, and *all* the
 289                  * registers must be narrowed to 32bit.
 290                  */
 291                 default:
 292                         nr_reg = 31;
 293                         break;
 294                 }
 295
 296                 for (i = 0; i < nr_reg; i++)
 297                         vcpu_set_reg(vcpu, i, (u32)vcpu_get_reg(vcpu, i));
 298
 299                 *vcpu_pc(vcpu) = (u32)*vcpu_pc(vcpu);
 300         }
 301 out:
 302         return err;
 303 }
 304
 305 #define vq_word(vq) (((vq) - SVE_VQ_MIN) / 64)
 306 #define vq_mask(vq) ((u64)1 << ((vq) - SVE_VQ_MIN) % 64)
 307 #define vq_present(vqs, vq) (!!((vqs)[vq_word(vq)] & vq_mask(vq)))
 308
 309 static int get_sve_vls(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 310 {
 311         unsigned int max_vq, vq;
 312         u64 vqs[KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS];
 313
 314         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 315                 return -ENOENT;
 316
 317         if (WARN_ON(!sve_vl_valid(vcpu->arch.sve_max_vl)))
 318                 return -EINVAL;
 319
 320         memset(vqs, 0, sizeof(vqs));
 321
 322         max_vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);
 323         for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= max_vq; ++vq)
 324                 if (sve_vq_available(vq))
 325                         vqs[vq_word(vq)] |= vq_mask(vq);
 326
 327         if (copy_to_user((void __user *)reg->addr, vqs, sizeof(vqs)))
 328                 return -EFAULT;
 329
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static int set_sve_vls(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 334 {
 335         unsigned int max_vq, vq;
 336         u64 vqs[KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS];
 337
 338         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 339                 return -ENOENT;
 340
 341         if (kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu))
 342                 return -EPERM; /* too late! */
 343
 344         if (WARN_ON(vcpu->arch.sve_state))
 345                 return -EINVAL;
 346
 347         if (copy_from_user(vqs, (const void __user *)reg->addr, sizeof(vqs)))
 348                 return -EFAULT;
 349
 350         max_vq = 0;
 351         for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= SVE_VQ_MAX; ++vq)
 352                 if (vq_present(vqs, vq))
 353                         max_vq = vq;
 354
 355         if (max_vq > sve_vq_from_vl(kvm_sve_max_vl))
 356                 return -EINVAL;
 357
 358         /*
 359          * Vector lengths supported by the host can't currently be
 360          * hidden from the guest individually: instead we can only set a
 361          * maximum via ZCR_EL2.LEN.  So, make sure the available vector
 362          * lengths match the set requested exactly up to the requested
 363          * maximum:
 364          */
 365         for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= max_vq; ++vq)
 366                 if (vq_present(vqs, vq) != sve_vq_available(vq))
 367                         return -EINVAL;
 368
 369         /* Can't run with no vector lengths at all: */
 370         if (max_vq < SVE_VQ_MIN)
 371                 return -EINVAL;
 372
 373         /* vcpu->arch.sve_state will be alloc'd by kvm_vcpu_finalize_sve() */
 374         vcpu->arch.sve_max_vl = sve_vl_from_vq(max_vq);
 375
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 #define SVE_REG_SLICE_SHIFT     0
 380 #define SVE_REG_SLICE_BITS      5
 381 #define SVE_REG_ID_SHIFT        (SVE_REG_SLICE_SHIFT + SVE_REG_SLICE_BITS)
 382 #define SVE_REG_ID_BITS         5
 383
 384 #define SVE_REG_SLICE_MASK                                      \
 385         GENMASK(SVE_REG_SLICE_SHIFT + SVE_REG_SLICE_BITS - 1,   \
 386                 SVE_REG_SLICE_SHIFT)
 387 #define SVE_REG_ID_MASK                                                 \
 388         GENMASK(SVE_REG_ID_SHIFT + SVE_REG_ID_BITS - 1, SVE_REG_ID_SHIFT)
 389
 390 #define SVE_NUM_SLICES (1 << SVE_REG_SLICE_BITS)
 391
 392 #define KVM_SVE_ZREG_SIZE KVM_REG_SIZE(KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(0, 0))
 393 #define KVM_SVE_PREG_SIZE KVM_REG_SIZE(KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(0, 0))
 394
 395 /*
 396  * Number of register slices required to cover each whole SVE register.
 397  * NOTE: Only the first slice every exists, for now.
 398  * If you are tempted to modify this, you must also rework sve_reg_to_region()
 399  * to match:
 400  */
 401 #define vcpu_sve_slices(vcpu) 1
 402
 403 /* Bounds of a single SVE register slice within vcpu->arch.sve_state */
 404 struct sve_state_reg_region {
 405         unsigned int koffset;   /* offset into sve_state in kernel memory */
 406         unsigned int klen;      /* length in kernel memory */
 407         unsigned int upad;      /* extra trailing padding in user memory */
 408 };
 409
 410 /*
 411  * Validate SVE register ID and get sanitised bounds for user/kernel SVE
 412  * register copy
 413  */
 414 static int sve_reg_to_region(struct sve_state_reg_region *region,
 415                              struct kvm_vcpu *vcpu,
 416                              const struct kvm_one_reg *reg)
 417 {
 418         /* reg ID ranges for Z- registers */
 419         const u64 zreg_id_min = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(0, 0);
 420         const u64 zreg_id_max = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(SVE_NUM_ZREGS - 1,
 421                                                        SVE_NUM_SLICES - 1);
 422
 423         /* reg ID ranges for P- registers and FFR (which are contiguous) */
 424         const u64 preg_id_min = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(0, 0);
 425         const u64 preg_id_max = KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(SVE_NUM_SLICES - 1);
 426
 427         unsigned int vq;
 428         unsigned int reg_num;
 429
 430         unsigned int reqoffset, reqlen; /* User-requested offset and length */
 431         unsigned int maxlen; /* Maximum permitted length */
 432
 433         size_t sve_state_size;
 434
 435         const u64 last_preg_id = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(SVE_NUM_PREGS - 1,
 436                                                         SVE_NUM_SLICES - 1);
 437
 438         /* Verify that the P-regs and FFR really do have contiguous IDs: */
 439         BUILD_BUG_ON(KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(0) != last_preg_id + 1);
 440
 441         /* Verify that we match the UAPI header: */
 442         BUILD_BUG_ON(SVE_NUM_SLICES != KVM_ARM64_SVE_MAX_SLICES);
 443
 444         reg_num = (reg->id & SVE_REG_ID_MASK) >> SVE_REG_ID_SHIFT;
 445
 446         if (reg->id >= zreg_id_min && reg->id <= zreg_id_max) {
 447                 if (!vcpu_has_sve(vcpu) || (reg->id & SVE_REG_SLICE_MASK) > 0)
 448                         return -ENOENT;
 449
 450                 vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);
 451
 452                 reqoffset = SVE_SIG_ZREG_OFFSET(vq, reg_num) -
 453                                 SVE_SIG_REGS_OFFSET;
 454                 reqlen = KVM_SVE_ZREG_SIZE;
 455                 maxlen = SVE_SIG_ZREG_SIZE(vq);
 456         } else if (reg->id >= preg_id_min && reg->id <= preg_id_max) {
 457                 if (!vcpu_has_sve(vcpu) || (reg->id & SVE_REG_SLICE_MASK) > 0)
 458                         return -ENOENT;
 459
 460                 vq = vcpu_sve_max_vq(vcpu);
 461
 462                 reqoffset = SVE_SIG_PREG_OFFSET(vq, reg_num) -
 463                                 SVE_SIG_REGS_OFFSET;
 464                 reqlen = KVM_SVE_PREG_SIZE;
 465                 maxlen = SVE_SIG_PREG_SIZE(vq);
 466         } else {
 467                 return -EINVAL;
 468         }
 469
 470         sve_state_size = vcpu_sve_state_size(vcpu);
 471         if (WARN_ON(!sve_state_size))
 472                 return -EINVAL;
 473
 474         region->koffset = array_index_nospec(reqoffset, sve_state_size);
 475         region->klen = min(maxlen, reqlen);
 476         region->upad = reqlen - region->klen;
 477
 478         return 0;
 479 }
 480
 481 static int get_sve_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 482 {
 483         int ret;
 484         struct sve_state_reg_region region;
 485         char __user *uptr = (char __user *)reg->addr;
 486
 487         /* Handle the KVM_REG_ARM64_SVE_VLS pseudo-reg as a special case: */
 488         if (reg->id == KVM_REG_ARM64_SVE_VLS)
 489                 return get_sve_vls(vcpu, reg);
 490
 491         /* Try to interpret reg ID as an architectural SVE register... */
 492         ret = sve_reg_to_region(&region, vcpu, reg);
 493         if (ret)
 494                 return ret;
 495
 496         if (!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu))
 497                 return -EPERM;
 498
 499         if (copy_to_user(uptr, vcpu->arch.sve_state + region.koffset,
 500                          region.klen) ||
 501             clear_user(uptr + region.klen, region.upad))
 502                 return -EFAULT;
 503
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 static int set_sve_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 508 {
 509         int ret;
 510         struct sve_state_reg_region region;
 511         const char __user *uptr = (const char __user *)reg->addr;
 512
 513         /* Handle the KVM_REG_ARM64_SVE_VLS pseudo-reg as a special case: */
 514         if (reg->id == KVM_REG_ARM64_SVE_VLS)
 515                 return set_sve_vls(vcpu, reg);
 516
 517         /* Try to interpret reg ID as an architectural SVE register... */
 518         ret = sve_reg_to_region(&region, vcpu, reg);
 519         if (ret)
 520                 return ret;
 521
 522         if (!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu))
 523                 return -EPERM;
 524
 525         if (copy_from_user(vcpu->arch.sve_state + region.koffset, uptr,
 526                            region.klen))
 527                 return -EFAULT;
 528
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs)
 533 {
 534         return -EINVAL;
 535 }
 536
 537 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs)
 538 {
 539         return -EINVAL;
 540 }
 541
 542 static int copy_core_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
 543                                  u64 __user *uindices)
 544 {
 545         unsigned int i;
 546         int n = 0;
 547
 548         for (i = 0; i < sizeof(struct kvm_regs) / sizeof(__u32); i++) {
 549                 u64 reg = KVM_REG_ARM64 | KVM_REG_ARM_CORE | i;
 550                 int size = core_reg_size_from_offset(vcpu, i);
 551
 552                 if (size < 0)
 553                         continue;
 554
 555                 switch (size) {
 556                 case sizeof(__u32):
 557                         reg |= KVM_REG_SIZE_U32;
 558                         break;
 559
 560                 case sizeof(__u64):
 561                         reg |= KVM_REG_SIZE_U64;
 562                         break;
 563
 564                 case sizeof(__uint128_t):
 565                         reg |= KVM_REG_SIZE_U128;
 566                         break;
 567
 568                 default:
 569                         WARN_ON(1);
 570                         continue;
 571                 }
 572
 573                 if (uindices) {
 574                         if (put_user(reg, uindices))
 575                                 return -EFAULT;
 576                         uindices++;
 577                 }
 578
 579                 n++;
 580         }
 581
 582         return n;
 583 }
 584
 585 static unsigned long num_core_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 586 {
 587         return copy_core_reg_indices(vcpu, NULL);
 588 }
 589
 590 /**
 591  * ARM64 versions of the TIMER registers, always available on arm64
 592  */
 593
 594 #define NUM_TIMER_REGS 3
 595
 596 static bool is_timer_reg(u64 index)
 597 {
 598         switch (index) {
 599         case KVM_REG_ARM_TIMER_CTL:
 600         case KVM_REG_ARM_TIMER_CNT:
 601         case KVM_REG_ARM_TIMER_CVAL:
 602                 return true;
 603         }
 604         return false;
 605 }
 606
 607 static int copy_timer_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 608 {
 609         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CTL, uindices))
 610                 return -EFAULT;
 611         uindices++;
 612         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CNT, uindices))
 613                 return -EFAULT;
 614         uindices++;
 615         if (put_user(KVM_REG_ARM_TIMER_CVAL, uindices))
 616                 return -EFAULT;
 617
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 static int set_timer_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 622 {
 623         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 624         u64 val;
 625         int ret;
 626
 627         ret = copy_from_user(&val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id));
 628         if (ret != 0)
 629                 return -EFAULT;
 630
 631         return kvm_arm_timer_set_reg(vcpu, reg->id, val);
 632 }
 633
 634 static int get_timer_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 635 {
 636         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 637         u64 val;
 638
 639         val = kvm_arm_timer_get_reg(vcpu, reg->id);
 640         return copy_to_user(uaddr, &val, KVM_REG_SIZE(reg->id)) ? -EFAULT : 0;
 641 }
 642
 643 static unsigned long num_sve_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 644 {
 645         const unsigned int slices = vcpu_sve_slices(vcpu);
 646
 647         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 648                 return 0;
 649
 650         /* Policed by KVM_GET_REG_LIST: */
 651         WARN_ON(!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu));
 652
 653         return slices * (SVE_NUM_PREGS + SVE_NUM_ZREGS + 1 /* FFR */)
 654                 + 1; /* KVM_REG_ARM64_SVE_VLS */
 655 }
 656
 657 static int copy_sve_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
 658                                 u64 __user *uindices)
 659 {
 660         const unsigned int slices = vcpu_sve_slices(vcpu);
 661         u64 reg;
 662         unsigned int i, n;
 663         int num_regs = 0;
 664
 665         if (!vcpu_has_sve(vcpu))
 666                 return 0;
 667
 668         /* Policed by KVM_GET_REG_LIST: */
 669         WARN_ON(!kvm_arm_vcpu_sve_finalized(vcpu));
 670
 671         /*
 672          * Enumerate this first, so that userspace can save/restore in
 673          * the order reported by KVM_GET_REG_LIST:
 674          */
 675         reg = KVM_REG_ARM64_SVE_VLS;
 676         if (put_user(reg, uindices++))
 677                 return -EFAULT;
 678         ++num_regs;
 679
 680         for (i = 0; i < slices; i++) {
 681                 for (n = 0; n < SVE_NUM_ZREGS; n++) {
 682                         reg = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(n, i);
 683                         if (put_user(reg, uindices++))
 684                                 return -EFAULT;
 685                         num_regs++;
 686                 }
 687
 688                 for (n = 0; n < SVE_NUM_PREGS; n++) {
 689                         reg = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(n, i);
 690                         if (put_user(reg, uindices++))
 691                                 return -EFAULT;
 692                         num_regs++;
 693                 }
 694
 695                 reg = KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(i);
 696                 if (put_user(reg, uindices++))
 697                         return -EFAULT;
 698                 num_regs++;
 699         }
 700
 701         return num_regs;
 702 }
 703
 704 /**
 705  * kvm_arm_num_regs - how many registers do we present via KVM_GET_ONE_REG
 706  *
 707  * This is for all registers.
 708  */
 709 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu)
 710 {
 711         unsigned long res = 0;
 712
 713         res += num_core_regs(vcpu);
 714         res += num_sve_regs(vcpu);
 715         res += kvm_arm_num_sys_reg_descs(vcpu);
 716         res += kvm_arm_get_fw_num_regs(vcpu);
 717         res += NUM_TIMER_REGS;
 718
 719         return res;
 720 }
 721
 722 /**
 723  * kvm_arm_copy_reg_indices - get indices of all registers.
 724  *
 725  * We do core registers right here, then we append system regs.
 726  */
 727 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 728 {
 729         int ret;
 730
 731         ret = copy_core_reg_indices(vcpu, uindices);
 732         if (ret < 0)
 733                 return ret;
 734         uindices += ret;
 735
 736         ret = copy_sve_reg_indices(vcpu, uindices);
 737         if (ret < 0)
 738                 return ret;
 739         uindices += ret;
 740
 741         ret = kvm_arm_copy_fw_reg_indices(vcpu, uindices);
 742         if (ret < 0)
 743                 return ret;
 744         uindices += kvm_arm_get_fw_num_regs(vcpu);
 745
 746         ret = copy_timer_indices(vcpu, uindices);
 747         if (ret < 0)
 748                 return ret;
 749         uindices += NUM_TIMER_REGS;
 750
 751         return kvm_arm_copy_sys_reg_indices(vcpu, uindices);
 752 }
 753
 754 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 755 {
 756         /* We currently use nothing arch-specific in upper 32 bits */
 757         if ((reg->id & ~KVM_REG_SIZE_MASK) >> 32 != KVM_REG_ARM64 >> 32)
 758                 return -EINVAL;
 759
 760         switch (reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) {
 761         case KVM_REG_ARM_CORE:  return get_core_reg(vcpu, reg);
 762         case KVM_REG_ARM_FW:    return kvm_arm_get_fw_reg(vcpu, reg);
 763         case KVM_REG_ARM64_SVE: return get_sve_reg(vcpu, reg);
 764         }
 765
 766         if (is_timer_reg(reg->id))
 767                 return get_timer_reg(vcpu, reg);
 768
 769         return kvm_arm_sys_reg_get_reg(vcpu, reg);
 770 }
 771
 772 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 773 {
 774         /* We currently use nothing arch-specific in upper 32 bits */
 775         if ((reg->id & ~KVM_REG_SIZE_MASK) >> 32 != KVM_REG_ARM64 >> 32)
 776                 return -EINVAL;
 777
 778         switch (reg->id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) {
 779         case KVM_REG_ARM_CORE:  return set_core_reg(vcpu, reg);
 780         case KVM_REG_ARM_FW:    return kvm_arm_set_fw_reg(vcpu, reg);
 781         case KVM_REG_ARM64_SVE: return set_sve_reg(vcpu, reg);
 782         }
 783
 784         if (is_timer_reg(reg->id))
 785                 return set_timer_reg(vcpu, reg);
 786
 787         return kvm_arm_sys_reg_set_reg(vcpu, reg);
 788 }
 789
 790 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 791                                   struct kvm_sregs *sregs)
 792 {
 793         return -EINVAL;
 794 }
 795
 796 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 797                                   struct kvm_sregs *sregs)
 798 {
 799         return -EINVAL;
 800 }
 801
 802 int __kvm_arm_vcpu_get_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 803                               struct kvm_vcpu_events *events)
 804 {
 805         events->exception.serror_pending = !!(vcpu->arch.hcr_el2 & HCR_VSE);
 806         events->exception.serror_has_esr = cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN);
 807
 808         if (events->exception.serror_pending && events->exception.serror_has_esr)
 809                 events->exception.serror_esr = vcpu_get_vsesr(vcpu);
 810
 811         /*
 812          * We never return a pending ext_dabt here because we deliver it to
 813          * the virtual CPU directly when setting the event and it's no longer
 814          * 'pending' at this point.
 815          */
 816
 817         return 0;
 818 }
 819
 820 int __kvm_arm_vcpu_set_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 821                               struct kvm_vcpu_events *events)
 822 {
 823         bool serror_pending = events->exception.serror_pending;
 824         bool has_esr = events->exception.serror_has_esr;
 825         bool ext_dabt_pending = events->exception.ext_dabt_pending;
 826
 827         if (serror_pending && has_esr) {
 828                 if (!cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN))
 829                         return -EINVAL;
 830
 831                 if (!((events->exception.serror_esr) & ~ESR_ELx_ISS_MASK))
 832                         kvm_set_sei_esr(vcpu, events->exception.serror_esr);
 833                 else
 834                         return -EINVAL;
 835         } else if (serror_pending) {
 836                 kvm_inject_vabt(vcpu);
 837         }
 838
 839         if (ext_dabt_pending)
 840                 kvm_inject_dabt(vcpu, kvm_vcpu_get_hfar(vcpu));
 841
 842         return 0;
 843 }
 844
 845 int __attribute_const__ kvm_target_cpu(void)
 846 {
 847         unsigned long implementor = read_cpuid_implementor();
 848         unsigned long part_number = read_cpuid_part_number();
 849
 850         switch (implementor) {
 851         case ARM_CPU_IMP_ARM:
 852                 switch (part_number) {
 853                 case ARM_CPU_PART_AEM_V8:
 854                         return KVM_ARM_TARGET_AEM_V8;
 855                 case ARM_CPU_PART_FOUNDATION:
 856                         return KVM_ARM_TARGET_FOUNDATION_V8;
 857                 case ARM_CPU_PART_CORTEX_A53:
 858                         return KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A53;
 859                 case ARM_CPU_PART_CORTEX_A57:
 860                         return KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A57;
 861                 }
 862                 break;
 863         case ARM_CPU_IMP_APM:
 864                 switch (part_number) {
 865                 case APM_CPU_PART_POTENZA:
 866                         return KVM_ARM_TARGET_XGENE_POTENZA;
 867                 }
 868                 break;
 869         }
 870
 871         /* Return a default generic target */
 872         return KVM_ARM_TARGET_GENERIC_V8;
 873 }
 874
 875 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init)
 876 {
 877         int target = kvm_target_cpu();
 878
 879         if (target < 0)
 880                 return -ENODEV;
 881
 882         memset(init, 0, sizeof(*init));
 883
 884         /*
 885          * For now, we don't return any features.
 886          * In future, we might use features to return target
 887          * specific features available for the preferred
 888          * target type.
 889          */
 890         init->target = (__u32)target;
 891
 892         return 0;
 893 }
 894
 895 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu)
 896 {
 897         return -EINVAL;
 898 }
 899
 900 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu)
 901 {
 902         return -EINVAL;
 903 }
 904
 905 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 906                                   struct kvm_translation *tr)
 907 {
 908         return -EINVAL;
 909 }
 910
 911 /**
 912  * kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug - set up guest debugging
 913  * @kvm:        pointer to the KVM struct
 914  * @kvm_guest_debug: the ioctl data buffer
 915  *
 916  * This sets up and enables the VM for guest debugging. Userspace
 917  * passes in a control flag to enable different debug types and
 918  * potentially other architecture specific information in the rest of
 919  * the structure.
 920  */
 921 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 922                                         struct kvm_guest_debug *dbg)
 923 {
 924         int ret = 0;
 925
 926         trace_kvm_set_guest_debug(vcpu, dbg->control);
 927
 928         if (dbg->control & ~KVM_GUESTDBG_VALID_MASK) {
 929                 ret = -EINVAL;
 930                 goto out;
 931         }
 932
 933         if (dbg->control & KVM_GUESTDBG_ENABLE) {
 934                 vcpu->guest_debug = dbg->control;
 935
 936                 /* Hardware assisted Break and Watch points */
 937                 if (vcpu->guest_debug & KVM_GUESTDBG_USE_HW) {
 938                         vcpu->arch.external_debug_state = dbg->arch;
 939                 }
 940
 941         } else {
 942                 /* If not enabled clear all flags */
 943                 vcpu->guest_debug = 0;
 944         }
 945
 946 out:
 947         return ret;
 948 }
 949
 950 int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 951                                struct kvm_device_attr *attr)
 952 {
 953         int ret;
 954
 955         switch (attr->group) {
 956         case KVM_ARM_VCPU_PMU_V3_CTRL:
 957                 ret = kvm_arm_pmu_v3_set_attr(vcpu, attr);
 958                 break;
 959         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 960                 ret = kvm_arm_timer_set_attr(vcpu, attr);
 961                 break;
 962         case KVM_ARM_VCPU_PVTIME_CTRL:
 963                 ret = kvm_arm_pvtime_set_attr(vcpu, attr);
 964                 break;
 965         default:
 966                 ret = -ENXIO;
 967                 break;
 968         }
 969
 970         return ret;
 971 }
 972
 973 int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 974                                struct kvm_device_attr *attr)
 975 {
 976         int ret;
 977
 978         switch (attr->group) {
 979         case KVM_ARM_VCPU_PMU_V3_CTRL:
 980                 ret = kvm_arm_pmu_v3_get_attr(vcpu, attr);
 981                 break;
 982         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
 983                 ret = kvm_arm_timer_get_attr(vcpu, attr);
 984                 break;
 985         case KVM_ARM_VCPU_PVTIME_CTRL:
 986                 ret = kvm_arm_pvtime_get_attr(vcpu, attr);
 987                 break;
 988         default:
 989                 ret = -ENXIO;
 990                 break;
 991         }
 992
 993         return ret;
 994 }
 995
 996 int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 997                                struct kvm_device_attr *attr)
 998 {
 999         int ret;
1000
1001         switch (attr->group) {
1002         case KVM_ARM_VCPU_PMU_V3_CTRL:
1003                 ret = kvm_arm_pmu_v3_has_attr(vcpu, attr);
1004                 break;
1005         case KVM_ARM_VCPU_TIMER_CTRL:
1006                 ret = kvm_arm_timer_has_attr(vcpu, attr);
1007                 break;
1008         case KVM_ARM_VCPU_PVTIME_CTRL:
1009                 ret = kvm_arm_pvtime_has_attr(vcpu, attr);
1010                 break;
1011         default:
1012                 ret = -ENXIO;
1013                 break;
1014         }
1015
1016         return ret;
1017 }
1018
1019 long kvm_vm_ioctl_mte_copy_tags(struct kvm *kvm,
1020                                 struct kvm_arm_copy_mte_tags *copy_tags)
1021 {
1022         gpa_t guest_ipa = copy_tags->guest_ipa;
1023         size_t length = copy_tags->length;
1024         void __user *tags = copy_tags->addr;
1025         gpa_t gfn;
1026         bool write = !(copy_tags->flags & KVM_ARM_TAGS_FROM_GUEST);
1027         int ret = 0;
1028
1029         if (!kvm_has_mte(kvm))
1030                 return -EINVAL;
1031
1032         if (copy_tags->reserved[0] || copy_tags->reserved[1])
1033                 return -EINVAL;
1034
1035         if (copy_tags->flags & ~KVM_ARM_TAGS_FROM_GUEST)
1036                 return -EINVAL;
1037
1038         if (length & ~PAGE_MASK || guest_ipa & ~PAGE_MASK)
1039                 return -EINVAL;
1040
1041         gfn = gpa_to_gfn(guest_ipa);
1042
1043         mutex_lock(&kvm->slots_lock);
1044
1045         while (length > 0) {
1046                 kvm_pfn_t pfn = gfn_to_pfn_prot(kvm, gfn, write, NULL);
1047                 void *maddr;
1048                 unsigned long num_tags;
1049                 struct page *page;
1050
1051                 if (is_error_noslot_pfn(pfn)) {
1052                         ret = -EFAULT;
1053                         goto out;
1054                 }
1055
1056                 page = pfn_to_online_page(pfn);
1057                 if (!page) {
1058                         /* Reject ZONE_DEVICE memory */
1059                         ret = -EFAULT;
1060                         goto out;
1061                 }
1062                 maddr = page_address(page);
1063
1064                 if (!write) {
1065                         if (test_bit(PG_mte_tagged, &page->flags))
1066                                 num_tags = mte_copy_tags_to_user(tags, maddr,
1067                                                         MTE_GRANULES_PER_PAGE);
1068                         else
1069                                 /* No tags in memory, so write zeros */
1070                                 num_tags = MTE_GRANULES_PER_PAGE -
1071                                         clear_user(tags, MTE_GRANULES_PER_PAGE);
1072                         kvm_release_pfn_clean(pfn);
1073                 } else {
1074                         num_tags = mte_copy_tags_from_user(maddr, tags,
1075                                                         MTE_GRANULES_PER_PAGE);
1076
1077                         /*
1078                          * Set the flag after checking the write
1079                          * completed fully
1080                          */
1081                         if (num_tags == MTE_GRANULES_PER_PAGE)
1082                                 set_bit(PG_mte_tagged, &page->flags);
1083
1084                         kvm_release_pfn_dirty(pfn);
1085                 }
1086
1087                 if (num_tags != MTE_GRANULES_PER_PAGE) {
1088                         ret = -EFAULT;
1089                         goto out;
1090                 }
1091
1092                 gfn++;
1093                 tags += num_tags;
1094                 length -= PAGE_SIZE;
1095         }
1096
1097 out:
1098         mutex_unlock(&kvm->slots_lock);
1099         /* If some data has been copied report the number of bytes copied */
1100         if (length != copy_tags->length)
1101                 return copy_tags->length - length;
1102         return ret;
1103 }