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_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
  35 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 1
  36 #define KVM_HAVE_ONE_REG
  37 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  38
  39 #define KVM_VCPU_MAX_FEATURES 2
  40
  41 #include <kvm/arm_vgic.h>
  42
  43
  44 #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
  45 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V3_MAX_CPUS
  46 #else
  47 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V2_MAX_CPUS
  48 #endif
  49
  50 #define KVM_REQ_VCPU_EXIT       8
  51
  52 u32 *kvm_vcpu_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num, u32 mode);
  53 int __attribute_const__ kvm_target_cpu(void);
  54 int kvm_reset_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  55 void kvm_reset_coprocs(struct kvm_vcpu *vcpu);
  56
  57 struct kvm_arch {
  58         /* VTTBR value associated with below pgd and vmid */
  59         u64    vttbr;
  60
  61         /* The last vcpu id that ran on each physical CPU */
  62         int __percpu *last_vcpu_ran;
  63
  64         /* Timer */
  65         struct arch_timer_kvm   timer;
  66
  67         /*
  68          * Anything that is not used directly from assembly code goes
  69          * here.
  70          */
  71
  72         /* The VMID generation used for the virt. memory system */
  73         u64    vmid_gen;
  74         u32    vmid;
  75
  76         /* Stage-2 page table */
  77         pgd_t *pgd;
  78
  79         /* Interrupt controller */
  80         struct vgic_dist        vgic;
  81         int max_vcpus;
  82
  83         /* Mandated version of PSCI */
  84         u32 psci_version;
  85 };
  86
  87 #define KVM_NR_MEM_OBJS     40
  88
  89 /*
  90  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
  91  * enough memory for a single page fault in a cache.
  92  */
  93 struct kvm_mmu_memory_cache {
  94         int nobjs;
  95         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
  96 };
  97
  98 struct kvm_vcpu_fault_info {
  99         u32 hsr;                /* Hyp Syndrome Register */
 100         u32 hxfar;              /* Hyp Data/Inst. Fault Address Register */
 101         u32 hpfar;              /* Hyp IPA Fault Address Register */
 102 };
 103
 104 /*
 105  * 0 is reserved as an invalid value.
 106  * Order should be kept in sync with the save/restore code.
 107  */
 108 enum vcpu_sysreg {
 109         __INVALID_SYSREG__,
 110         c0_MPIDR,               /* MultiProcessor ID Register */
 111         c0_CSSELR,              /* Cache Size Selection Register */
 112         c1_SCTLR,               /* System Control Register */
 113         c1_ACTLR,               /* Auxiliary Control Register */
 114         c1_CPACR,               /* Coprocessor Access Control */
 115         c2_TTBR0,               /* Translation Table Base Register 0 */
 116         c2_TTBR0_high,          /* TTBR0 top 32 bits */
 117         c2_TTBR1,               /* Translation Table Base Register 1 */
 118         c2_TTBR1_high,          /* TTBR1 top 32 bits */
 119         c2_TTBCR,               /* Translation Table Base Control R. */
 120         c3_DACR,                /* Domain Access Control Register */
 121         c5_DFSR,                /* Data Fault Status Register */
 122         c5_IFSR,                /* Instruction Fault Status Register */
 123         c5_ADFSR,               /* Auxilary Data Fault Status R */
 124         c5_AIFSR,               /* Auxilary Instrunction Fault Status R */
 125         c6_DFAR,                /* Data Fault Address Register */
 126         c6_IFAR,                /* Instruction Fault Address Register */
 127         c7_PAR,                 /* Physical Address Register */
 128         c7_PAR_high,            /* PAR top 32 bits */
 129         c9_L2CTLR,              /* Cortex A15/A7 L2 Control Register */
 130         c10_PRRR,               /* Primary Region Remap Register */
 131         c10_NMRR,               /* Normal Memory Remap Register */
 132         c12_VBAR,               /* Vector Base Address Register */
 133         c13_CID,                /* Context ID Register */
 134         c13_TID_URW,            /* Thread ID, User R/W */
 135         c13_TID_URO,            /* Thread ID, User R/O */
 136         c13_TID_PRIV,           /* Thread ID, Privileged */
 137         c14_CNTKCTL,            /* Timer Control Register (PL1) */
 138         c10_AMAIR0,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg0 */
 139         c10_AMAIR1,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg1 */
 140         NR_CP15_REGS            /* Number of regs (incl. invalid) */
 141 };
 142
 143 struct kvm_cpu_context {
 144         struct kvm_regs gp_regs;
 145         struct vfp_hard_struct vfp;
 146         u32 cp15[NR_CP15_REGS];
 147 };
 148
 149 typedef struct kvm_cpu_context kvm_cpu_context_t;
 150
 151 struct kvm_vcpu_arch {
 152         struct kvm_cpu_context ctxt;
 153
 154         int target; /* Processor target */
 155         DECLARE_BITMAP(features, KVM_VCPU_MAX_FEATURES);
 156
 157         /* The CPU type we expose to the VM */
 158         u32 midr;
 159
 160         /* HYP trapping configuration */
 161         u32 hcr;
 162
 163         /* Interrupt related fields */
 164         u32 irq_lines;          /* IRQ and FIQ levels */
 165
 166         /* Exception Information */
 167         struct kvm_vcpu_fault_info fault;
 168
 169         /* Host FP context */
 170         kvm_cpu_context_t *host_cpu_context;
 171
 172         /* VGIC state */
 173         struct vgic_cpu vgic_cpu;
 174         struct arch_timer_cpu timer_cpu;
 175
 176         /*
 177          * Anything that is not used directly from assembly code goes
 178          * here.
 179          */
 180
 181         /* vcpu power-off state */
 182         bool power_off;
 183
 184          /* Don't run the guest (internal implementation need) */
 185         bool pause;
 186
 187         /* IO related fields */
 188         struct kvm_decode mmio_decode;
 189
 190         /* Cache some mmu pages needed inside spinlock regions */
 191         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 192
 193         /* Detect first run of a vcpu */
 194         bool has_run_once;
 195 };
 196
 197 struct kvm_vm_stat {
 198         ulong remote_tlb_flush;
 199 };
 200
 201 struct kvm_vcpu_stat {
 202         u64 halt_successful_poll;
 203         u64 halt_attempted_poll;
 204         u64 halt_poll_invalid;
 205         u64 halt_wakeup;
 206         u64 hvc_exit_stat;
 207         u64 wfe_exit_stat;
 208         u64 wfi_exit_stat;
 209         u64 mmio_exit_user;
 210         u64 mmio_exit_kernel;
 211         u64 exits;
 212 };
 213
 214 #define vcpu_cp15(v,r)  (v)->arch.ctxt.cp15[r]
 215
 216 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init);
 217 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 218 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 219 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 220 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 221 unsigned long kvm_call_hyp(void *hypfn, ...);
 222 void force_vm_exit(const cpumask_t *mask);
 223
 224 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 225 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 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 /* We do not have shadow page tables, hence the empty hooks */
 236 static inline void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
 237                                                          unsigned long address)
 238 {
 239 }
 240
 241 struct kvm_vcpu *kvm_arm_get_running_vcpu(void);
 242 struct kvm_vcpu __percpu **kvm_get_running_vcpus(void);
 243 void kvm_arm_halt_guest(struct kvm *kvm);
 244 void kvm_arm_resume_guest(struct kvm *kvm);
 245 void kvm_arm_halt_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 246 void kvm_arm_resume_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 247
 248 int kvm_arm_copy_coproc_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices);
 249 unsigned long kvm_arm_num_coproc_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 250 int kvm_arm_coproc_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 251 int kvm_arm_coproc_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 252
 253 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 254                 int exception_index);
 255
 256 static inline void __cpu_init_hyp_mode(phys_addr_t pgd_ptr,
 257                                        unsigned long hyp_stack_ptr,
 258                                        unsigned long vector_ptr)
 259 {
 260         /*
 261          * Call initialization code, and switch to the full blown HYP
 262          * code. The init code doesn't need to preserve these
 263          * registers as r0-r3 are already callee saved according to
 264          * the AAPCS.
 265          * Note that we slightly misuse the prototype by casting the
 266          * stack pointer to a void *.
 267
 268          * The PGDs are always passed as the third argument, in order
 269          * to be passed into r2-r3 to the init code (yes, this is
 270          * compliant with the PCS!).
 271          */
 272
 273         kvm_call_hyp((void*)hyp_stack_ptr, vector_ptr, pgd_ptr);
 274 }
 275
 276 static inline void __cpu_init_stage2(void)
 277 {
 278         kvm_call_hyp(__init_stage2_translation);
 279 }
 280
 281 static inline void __cpu_reset_hyp_mode(unsigned long vector_ptr,
 282                                         phys_addr_t phys_idmap_start)
 283 {
 284         kvm_call_hyp((void *)virt_to_idmap(__kvm_hyp_reset), vector_ptr);
 285 }
 286
 287 static inline int kvm_arch_dev_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext)
 288 {
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 int kvm_perf_init(void);
 293 int kvm_perf_teardown(void);
 294
 295 void kvm_mmu_wp_memory_region(struct kvm *kvm, int slot);
 296
 297 struct kvm_vcpu *kvm_mpidr_to_vcpu(struct kvm *kvm, unsigned long mpidr);
 298
 299 static inline void kvm_arch_hardware_unsetup(void) {}
 300 static inline void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm) {}
 301 static inline void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 302 static inline void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu) {}
 303 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 304
 305 static inline void kvm_arm_init_debug(void) {}
 306 static inline void kvm_arm_setup_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 307 static inline void kvm_arm_clear_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 308 static inline void kvm_arm_reset_debug_ptr(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 309 static inline int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 310                                              struct kvm_device_attr *attr)
 311 {
 312         return -ENXIO;
 313 }
 314 static inline int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 315                                              struct kvm_device_attr *attr)
 316 {
 317         return -ENXIO;
 318 }
 319 static inline int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 320                                              struct kvm_device_attr *attr)
 321 {
 322         return -ENXIO;
 323 }
 324
 325 static inline bool kvm_arm_harden_branch_predictor(void)
 326 {
 327         switch(read_cpuid_part()) {
 328 #ifdef CONFIG_HARDEN_BRANCH_PREDICTOR
 329         case ARM_CPU_PART_BRAHMA_B15:
 330         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A12:
 331         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A15:
 332         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A17:
 333                 return true;
 334 #endif
 335         default:
 336                 return false;
 337         }
 338 }
 339
 340 #define KVM_SSBD_UNKNOWN                -1
 341 #define KVM_SSBD_FORCE_DISABLE          0
 342 #define KVM_SSBD_KERNEL         1
 343 #define KVM_SSBD_FORCE_ENABLE           2
 344 #define KVM_SSBD_MITIGATED              3
 345
 346 static inline int kvm_arm_have_ssbd(void)
 347 {
 348         /* No way to detect it yet, pretend it is not there. */
 349         return KVM_SSBD_UNKNOWN;
 350 }
 351
 352 #endif /* __ARM_KVM_HOST_H__ */