arch/arm/include/asm/kvm_host.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   3  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  17  */
  18
  19 #ifndef __ARM_KVM_HOST_H__
  20 #define __ARM_KVM_HOST_H__
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/kvm_types.h>
  24 #include <asm/cputype.h>
  25 #include <asm/kvm.h>
  26 #include <asm/kvm_asm.h>
  27 #include <asm/kvm_mmio.h>
  28 #include <asm/fpstate.h>
  29 #include <kvm/arm_arch_timer.h>
  30
  31 #define __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
  32
  33 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 32
  34 #define KVM_HAVE_ONE_REG
  35 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  36
  37 #define KVM_VCPU_MAX_FEATURES 2
  38
  39 #include <kvm/arm_vgic.h>
  40
  41
  42 #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
  43 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V3_MAX_CPUS
  44 #else
  45 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V2_MAX_CPUS
  46 #endif
  47
  48 #define KVM_REQ_SLEEP \
  49         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(0, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  50 #define KVM_REQ_IRQ_PENDING     KVM_ARCH_REQ(1)
  51
  52 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(userspace_irqchip_in_use);
  53
  54 u32 *kvm_vcpu_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num, u32 mode);
  55 int __attribute_const__ kvm_target_cpu(void);
  56 int kvm_reset_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  57 void kvm_reset_coprocs(struct kvm_vcpu *vcpu);
  58
  59 struct kvm_arch {
  60         /* VTTBR value associated with below pgd and vmid */
  61         u64    vttbr;
  62
  63         /* The last vcpu id that ran on each physical CPU */
  64         int __percpu *last_vcpu_ran;
  65
  66         /*
  67          * Anything that is not used directly from assembly code goes
  68          * here.
  69          */
  70
  71         /* The VMID generation used for the virt. memory system */
  72         u64    vmid_gen;
  73         u32    vmid;
  74
  75         /* Stage-2 page table */
  76         pgd_t *pgd;
  77
  78         /* Interrupt controller */
  79         struct vgic_dist        vgic;
  80         int max_vcpus;
  81
  82         /* Mandated version of PSCI */
  83         u32 psci_version;
  84 };
  85
  86 #define KVM_NR_MEM_OBJS     40
  87
  88 /*
  89  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
  90  * enough memory for a single page fault in a cache.
  91  */
  92 struct kvm_mmu_memory_cache {
  93         int nobjs;
  94         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
  95 };
  96
  97 struct kvm_vcpu_fault_info {
  98         u32 hsr;                /* Hyp Syndrome Register */
  99         u32 hxfar;              /* Hyp Data/Inst. Fault Address Register */
 100         u32 hpfar;              /* Hyp IPA Fault Address Register */
 101 };
 102
 103 /*
 104  * 0 is reserved as an invalid value.
 105  * Order should be kept in sync with the save/restore code.
 106  */
 107 enum vcpu_sysreg {
 108         __INVALID_SYSREG__,
 109         c0_MPIDR,               /* MultiProcessor ID Register */
 110         c0_CSSELR,              /* Cache Size Selection Register */
 111         c1_SCTLR,               /* System Control Register */
 112         c1_ACTLR,               /* Auxiliary Control Register */
 113         c1_CPACR,               /* Coprocessor Access Control */
 114         c2_TTBR0,               /* Translation Table Base Register 0 */
 115         c2_TTBR0_high,          /* TTBR0 top 32 bits */
 116         c2_TTBR1,               /* Translation Table Base Register 1 */
 117         c2_TTBR1_high,          /* TTBR1 top 32 bits */
 118         c2_TTBCR,               /* Translation Table Base Control R. */
 119         c3_DACR,                /* Domain Access Control Register */
 120         c5_DFSR,                /* Data Fault Status Register */
 121         c5_IFSR,                /* Instruction Fault Status Register */
 122         c5_ADFSR,               /* Auxilary Data Fault Status R */
 123         c5_AIFSR,               /* Auxilary Instrunction Fault Status R */
 124         c6_DFAR,                /* Data Fault Address Register */
 125         c6_IFAR,                /* Instruction Fault Address Register */
 126         c7_PAR,                 /* Physical Address Register */
 127         c7_PAR_high,            /* PAR top 32 bits */
 128         c9_L2CTLR,              /* Cortex A15/A7 L2 Control Register */
 129         c10_PRRR,               /* Primary Region Remap Register */
 130         c10_NMRR,               /* Normal Memory Remap Register */
 131         c12_VBAR,               /* Vector Base Address Register */
 132         c13_CID,                /* Context ID Register */
 133         c13_TID_URW,            /* Thread ID, User R/W */
 134         c13_TID_URO,            /* Thread ID, User R/O */
 135         c13_TID_PRIV,           /* Thread ID, Privileged */
 136         c14_CNTKCTL,            /* Timer Control Register (PL1) */
 137         c10_AMAIR0,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg0 */
 138         c10_AMAIR1,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg1 */
 139         NR_CP15_REGS            /* Number of regs (incl. invalid) */
 140 };
 141
 142 struct kvm_cpu_context {
 143         struct kvm_regs gp_regs;
 144         struct vfp_hard_struct vfp;
 145         u32 cp15[NR_CP15_REGS];
 146 };
 147
 148 typedef struct kvm_cpu_context kvm_cpu_context_t;
 149
 150 struct kvm_vcpu_arch {
 151         struct kvm_cpu_context ctxt;
 152
 153         int target; /* Processor target */
 154         DECLARE_BITMAP(features, KVM_VCPU_MAX_FEATURES);
 155
 156         /* The CPU type we expose to the VM */
 157         u32 midr;
 158
 159         /* HYP trapping configuration */
 160         u32 hcr;
 161
 162         /* Exception Information */
 163         struct kvm_vcpu_fault_info fault;
 164
 165         /* Host FP context */
 166         kvm_cpu_context_t *host_cpu_context;
 167
 168         /* VGIC state */
 169         struct vgic_cpu vgic_cpu;
 170         struct arch_timer_cpu timer_cpu;
 171
 172         /*
 173          * Anything that is not used directly from assembly code goes
 174          * here.
 175          */
 176
 177         /* vcpu power-off state */
 178         bool power_off;
 179
 180          /* Don't run the guest (internal implementation need) */
 181         bool pause;
 182
 183         /* IO related fields */
 184         struct kvm_decode mmio_decode;
 185
 186         /* Cache some mmu pages needed inside spinlock regions */
 187         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 188
 189         /* Detect first run of a vcpu */
 190         bool has_run_once;
 191 };
 192
 193 struct kvm_vm_stat {
 194         ulong remote_tlb_flush;
 195 };
 196
 197 struct kvm_vcpu_stat {
 198         u64 halt_successful_poll;
 199         u64 halt_attempted_poll;
 200         u64 halt_poll_invalid;
 201         u64 halt_wakeup;
 202         u64 hvc_exit_stat;
 203         u64 wfe_exit_stat;
 204         u64 wfi_exit_stat;
 205         u64 mmio_exit_user;
 206         u64 mmio_exit_kernel;
 207         u64 exits;
 208 };
 209
 210 #define vcpu_cp15(v,r)  (v)->arch.ctxt.cp15[r]
 211
 212 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init);
 213 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 214 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 215 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 216 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 217 unsigned long kvm_call_hyp(void *hypfn, ...);
 218 void force_vm_exit(const cpumask_t *mask);
 219 int __kvm_arm_vcpu_get_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 220                               struct kvm_vcpu_events *events);
 221
 222 int __kvm_arm_vcpu_set_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 223                               struct kvm_vcpu_events *events);
 224
 225 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 226 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm,
 227                         unsigned long start, unsigned long end);
 228 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 229
 230 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 231 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 232 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
 233 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 234
 235 struct kvm_vcpu *kvm_arm_get_running_vcpu(void);
 236 struct kvm_vcpu __percpu **kvm_get_running_vcpus(void);
 237 void kvm_arm_halt_guest(struct kvm *kvm);
 238 void kvm_arm_resume_guest(struct kvm *kvm);
 239
 240 int kvm_arm_copy_coproc_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices);
 241 unsigned long kvm_arm_num_coproc_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 242 int kvm_arm_coproc_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 243 int kvm_arm_coproc_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 244
 245 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 246                 int exception_index);
 247
 248 static inline void handle_exit_early(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 249                                      int exception_index) {}
 250
 251 static inline void __cpu_init_hyp_mode(phys_addr_t pgd_ptr,
 252                                        unsigned long hyp_stack_ptr,
 253                                        unsigned long vector_ptr)
 254 {
 255         /*
 256          * Call initialization code, and switch to the full blown HYP
 257          * code. The init code doesn't need to preserve these
 258          * registers as r0-r3 are already callee saved according to
 259          * the AAPCS.
 260          * Note that we slightly misuse the prototype by casting the
 261          * stack pointer to a void *.
 262
 263          * The PGDs are always passed as the third argument, in order
 264          * to be passed into r2-r3 to the init code (yes, this is
 265          * compliant with the PCS!).
 266          */
 267
 268         kvm_call_hyp((void*)hyp_stack_ptr, vector_ptr, pgd_ptr);
 269 }
 270
 271 static inline void __cpu_init_stage2(void)
 272 {
 273         kvm_call_hyp(__init_stage2_translation);
 274 }
 275
 276 static inline int kvm_arch_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext)
 277 {
 278         return 0;
 279 }
 280
 281 int kvm_perf_init(void);
 282 int kvm_perf_teardown(void);
 283
 284 void kvm_mmu_wp_memory_region(struct kvm *kvm, int slot);
 285
 286 struct kvm_vcpu *kvm_mpidr_to_vcpu(struct kvm *kvm, unsigned long mpidr);
 287
 288 static inline bool kvm_arch_check_sve_has_vhe(void) { return true; }
 289 static inline void kvm_arch_hardware_unsetup(void) {}
 290 static inline void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm) {}
 291 static inline void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 292 static inline void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu) {}
 293 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 294
 295 static inline void kvm_arm_init_debug(void) {}
 296 static inline void kvm_arm_setup_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 297 static inline void kvm_arm_clear_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 298 static inline void kvm_arm_reset_debug_ptr(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 299 static inline bool kvm_arm_handle_step_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 300                                              struct kvm_run *run)
 301 {
 302         return false;
 303 }
 304
 305 int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 306                                struct kvm_device_attr *attr);
 307 int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 308                                struct kvm_device_attr *attr);
 309 int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 310                                struct kvm_device_attr *attr);
 311
 312 /*
 313  * VFP/NEON switching is all done by the hyp switch code, so no need to
 314  * coordinate with host context handling for this state:
 315  */
 316 static inline void kvm_arch_vcpu_load_fp(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 317 static inline void kvm_arch_vcpu_ctxsync_fp(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 318 static inline void kvm_arch_vcpu_put_fp(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 319
 320 static inline void kvm_arm_vhe_guest_enter(void) {}
 321 static inline void kvm_arm_vhe_guest_exit(void) {}
 322
 323 static inline bool kvm_arm_harden_branch_predictor(void)
 324 {
 325         switch(read_cpuid_part()) {
 326 #ifdef CONFIG_HARDEN_BRANCH_PREDICTOR
 327         case ARM_CPU_PART_BRAHMA_B15:
 328         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A12:
 329         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A15:
 330         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A17:
 331                 return true;
 332 #endif
 333         default:
 334                 return false;
 335         }
 336 }
 337
 338 #define KVM_SSBD_UNKNOWN                -1
 339 #define KVM_SSBD_FORCE_DISABLE          0
 340 #define KVM_SSBD_KERNEL         1
 341 #define KVM_SSBD_FORCE_ENABLE           2
 342 #define KVM_SSBD_MITIGATED              3
 343
 344 static inline int kvm_arm_have_ssbd(void)
 345 {
 346         /* No way to detect it yet, pretend it is not there. */
 347         return KVM_SSBD_UNKNOWN;
 348 }
 349
 350 static inline void kvm_vcpu_load_sysregs(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 351 static inline void kvm_vcpu_put_sysregs(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 352
 353 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 354 struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void);
 355 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
 356
 357 static inline int kvm_arm_setup_stage2(struct kvm *kvm, unsigned long type)
 358 {
 359         /*
 360          * On 32bit ARM, VMs get a static 40bit IPA stage2 setup,
 361          * so any non-zero value used as type is illegal.
 362          */
 363         if (type)
 364                 return -EINVAL;
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 #endif /* __ARM_KVM_HOST_H__ */