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 <asm/spectre.h>
  30 #include <kvm/arm_arch_timer.h>
  31
  32 #define __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
  33
  34 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 32
  35 #define KVM_HAVE_ONE_REG
  36 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  37
  38 #define KVM_VCPU_MAX_FEATURES 2
  39
  40 #include <kvm/arm_vgic.h>
  41
  42
  43 #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
  44 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V3_MAX_CPUS
  45 #else
  46 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V2_MAX_CPUS
  47 #endif
  48
  49 #define KVM_REQ_SLEEP \
  50         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(0, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  51 #define KVM_REQ_IRQ_PENDING     KVM_ARCH_REQ(1)
  52 #define KVM_REQ_VCPU_RESET      KVM_ARCH_REQ(2)
  53
  54 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(userspace_irqchip_in_use);
  55
  56 u32 *kvm_vcpu_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num, u32 mode);
  57 int __attribute_const__ kvm_target_cpu(void);
  58 int kvm_reset_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  59 void kvm_reset_coprocs(struct kvm_vcpu *vcpu);
  60
  61 struct kvm_arch {
  62         /* VTTBR value associated with below pgd and vmid */
  63         u64    vttbr;
  64
  65         /* The last vcpu id that ran on each physical CPU */
  66         int __percpu *last_vcpu_ran;
  67
  68         /*
  69          * Anything that is not used directly from assembly code goes
  70          * here.
  71          */
  72
  73         /* The VMID generation used for the virt. memory system */
  74         u64    vmid_gen;
  75         u32    vmid;
  76
  77         /* Stage-2 page table */
  78         pgd_t *pgd;
  79
  80         /* Interrupt controller */
  81         struct vgic_dist        vgic;
  82         int max_vcpus;
  83
  84         /* Mandated version of PSCI */
  85         u32 psci_version;
  86 };
  87
  88 #define KVM_NR_MEM_OBJS     40
  89
  90 /*
  91  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
  92  * enough memory for a single page fault in a cache.
  93  */
  94 struct kvm_mmu_memory_cache {
  95         int nobjs;
  96         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
  97 };
  98
  99 struct kvm_vcpu_fault_info {
 100         u32 hsr;                /* Hyp Syndrome Register */
 101         u32 hxfar;              /* Hyp Data/Inst. Fault Address Register */
 102         u32 hpfar;              /* Hyp IPA Fault Address Register */
 103 };
 104
 105 /*
 106  * 0 is reserved as an invalid value.
 107  * Order should be kept in sync with the save/restore code.
 108  */
 109 enum vcpu_sysreg {
 110         __INVALID_SYSREG__,
 111         c0_MPIDR,               /* MultiProcessor ID Register */
 112         c0_CSSELR,              /* Cache Size Selection Register */
 113         c1_SCTLR,               /* System Control Register */
 114         c1_ACTLR,               /* Auxiliary Control Register */
 115         c1_CPACR,               /* Coprocessor Access Control */
 116         c2_TTBR0,               /* Translation Table Base Register 0 */
 117         c2_TTBR0_high,          /* TTBR0 top 32 bits */
 118         c2_TTBR1,               /* Translation Table Base Register 1 */
 119         c2_TTBR1_high,          /* TTBR1 top 32 bits */
 120         c2_TTBCR,               /* Translation Table Base Control R. */
 121         c3_DACR,                /* Domain Access Control Register */
 122         c5_DFSR,                /* Data Fault Status Register */
 123         c5_IFSR,                /* Instruction Fault Status Register */
 124         c5_ADFSR,               /* Auxilary Data Fault Status R */
 125         c5_AIFSR,               /* Auxilary Instrunction Fault Status R */
 126         c6_DFAR,                /* Data Fault Address Register */
 127         c6_IFAR,                /* Instruction Fault Address Register */
 128         c7_PAR,                 /* Physical Address Register */
 129         c7_PAR_high,            /* PAR top 32 bits */
 130         c9_L2CTLR,              /* Cortex A15/A7 L2 Control Register */
 131         c10_PRRR,               /* Primary Region Remap Register */
 132         c10_NMRR,               /* Normal Memory Remap Register */
 133         c12_VBAR,               /* Vector Base Address Register */
 134         c13_CID,                /* Context ID Register */
 135         c13_TID_URW,            /* Thread ID, User R/W */
 136         c13_TID_URO,            /* Thread ID, User R/O */
 137         c13_TID_PRIV,           /* Thread ID, Privileged */
 138         c14_CNTKCTL,            /* Timer Control Register (PL1) */
 139         c10_AMAIR0,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg0 */
 140         c10_AMAIR1,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg1 */
 141         NR_CP15_REGS            /* Number of regs (incl. invalid) */
 142 };
 143
 144 struct kvm_cpu_context {
 145         struct kvm_regs gp_regs;
 146         struct vfp_hard_struct vfp;
 147         u32 cp15[NR_CP15_REGS];
 148 };
 149
 150 typedef struct kvm_cpu_context kvm_cpu_context_t;
 151
 152 struct vcpu_reset_state {
 153         unsigned long   pc;
 154         unsigned long   r0;
 155         bool            be;
 156         bool            reset;
 157 };
 158
 159 struct kvm_vcpu_arch {
 160         struct kvm_cpu_context ctxt;
 161
 162         int target; /* Processor target */
 163         DECLARE_BITMAP(features, KVM_VCPU_MAX_FEATURES);
 164
 165         /* The CPU type we expose to the VM */
 166         u32 midr;
 167
 168         /* HYP trapping configuration */
 169         u32 hcr;
 170
 171         /* Exception Information */
 172         struct kvm_vcpu_fault_info fault;
 173
 174         /* Host FP context */
 175         kvm_cpu_context_t *host_cpu_context;
 176
 177         /* VGIC state */
 178         struct vgic_cpu vgic_cpu;
 179         struct arch_timer_cpu timer_cpu;
 180
 181         /*
 182          * Anything that is not used directly from assembly code goes
 183          * here.
 184          */
 185
 186         /* vcpu power-off state */
 187         bool power_off;
 188
 189          /* Don't run the guest (internal implementation need) */
 190         bool pause;
 191
 192         /* IO related fields */
 193         struct kvm_decode mmio_decode;
 194
 195         /* Cache some mmu pages needed inside spinlock regions */
 196         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 197
 198         struct vcpu_reset_state reset_state;
 199
 200         /* Detect first run of a vcpu */
 201         bool has_run_once;
 202 };
 203
 204 struct kvm_vm_stat {
 205         ulong remote_tlb_flush;
 206 };
 207
 208 struct kvm_vcpu_stat {
 209         u64 halt_successful_poll;
 210         u64 halt_attempted_poll;
 211         u64 halt_poll_invalid;
 212         u64 halt_wakeup;
 213         u64 hvc_exit_stat;
 214         u64 wfe_exit_stat;
 215         u64 wfi_exit_stat;
 216         u64 mmio_exit_user;
 217         u64 mmio_exit_kernel;
 218         u64 exits;
 219 };
 220
 221 #define vcpu_cp15(v,r)  (v)->arch.ctxt.cp15[r]
 222
 223 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init);
 224 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 225 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 226 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 227 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 228 unsigned long kvm_call_hyp(void *hypfn, ...);
 229 void force_vm_exit(const cpumask_t *mask);
 230 int __kvm_arm_vcpu_get_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 231                               struct kvm_vcpu_events *events);
 232
 233 int __kvm_arm_vcpu_set_events(struct kvm_vcpu *vcpu,
 234                               struct kvm_vcpu_events *events);
 235
 236 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 237 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm,
 238                         unsigned long start, unsigned long end, bool blockable);
 239 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 240
 241 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 242 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 243 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
 244 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 245
 246 struct kvm_vcpu *kvm_arm_get_running_vcpu(void);
 247 struct kvm_vcpu __percpu **kvm_get_running_vcpus(void);
 248 void kvm_arm_halt_guest(struct kvm *kvm);
 249 void kvm_arm_resume_guest(struct kvm *kvm);
 250
 251 int kvm_arm_copy_coproc_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices);
 252 unsigned long kvm_arm_num_coproc_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 253 int kvm_arm_coproc_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 254 int kvm_arm_coproc_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 255
 256 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 257                 int exception_index);
 258
 259 static inline void handle_exit_early(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 260                                      int exception_index) {}
 261
 262 static inline void __cpu_init_hyp_mode(phys_addr_t pgd_ptr,
 263                                        unsigned long hyp_stack_ptr,
 264                                        unsigned long vector_ptr)
 265 {
 266         /*
 267          * Call initialization code, and switch to the full blown HYP
 268          * code. The init code doesn't need to preserve these
 269          * registers as r0-r3 are already callee saved according to
 270          * the AAPCS.
 271          * Note that we slightly misuse the prototype by casting the
 272          * stack pointer to a void *.
 273
 274          * The PGDs are always passed as the third argument, in order
 275          * to be passed into r2-r3 to the init code (yes, this is
 276          * compliant with the PCS!).
 277          */
 278
 279         kvm_call_hyp((void*)hyp_stack_ptr, vector_ptr, pgd_ptr);
 280 }
 281
 282 static inline void __cpu_init_stage2(void)
 283 {
 284         kvm_call_hyp(__init_stage2_translation);
 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 bool kvm_arch_check_sve_has_vhe(void) { return true; }
 300 static inline void kvm_arch_hardware_unsetup(void) {}
 301 static inline void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm) {}
 302 static inline void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 303 static inline void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu) {}
 304 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 305
 306 static inline void kvm_arm_init_debug(void) {}
 307 static inline void kvm_arm_vcpu_init_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 308 static inline void kvm_arm_setup_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 309 static inline void kvm_arm_clear_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 310 static inline void kvm_arm_reset_debug_ptr(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 311 static inline bool kvm_arm_handle_step_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 312                                              struct kvm_run *run)
 313 {
 314         return false;
 315 }
 316
 317 int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 318                                struct kvm_device_attr *attr);
 319 int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 320                                struct kvm_device_attr *attr);
 321 int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 322                                struct kvm_device_attr *attr);
 323
 324 /*
 325  * VFP/NEON switching is all done by the hyp switch code, so no need to
 326  * coordinate with host context handling for this state:
 327  */
 328 static inline void kvm_arch_vcpu_load_fp(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 329 static inline void kvm_arch_vcpu_ctxsync_fp(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 330 static inline void kvm_arch_vcpu_put_fp(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 331
 332 static inline void kvm_arm_vhe_guest_enter(void) {}
 333 static inline void kvm_arm_vhe_guest_exit(void) {}
 334
 335 static inline bool kvm_arm_harden_branch_predictor(void)
 336 {
 337         switch(read_cpuid_part()) {
 338 #ifdef CONFIG_HARDEN_BRANCH_PREDICTOR
 339         case ARM_CPU_PART_BRAHMA_B15:
 340         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A12:
 341         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A15:
 342         case ARM_CPU_PART_CORTEX_A17:
 343                 return true;
 344 #endif
 345         default:
 346                 return false;
 347         }
 348 }
 349
 350 #define KVM_SSBD_UNKNOWN                -1
 351 #define KVM_SSBD_FORCE_DISABLE          0
 352 #define KVM_SSBD_KERNEL         1
 353 #define KVM_SSBD_FORCE_ENABLE           2
 354 #define KVM_SSBD_MITIGATED              3
 355
 356 static inline int kvm_arm_have_ssbd(void)
 357 {
 358         /* No way to detect it yet, pretend it is not there. */
 359         return KVM_SSBD_UNKNOWN;
 360 }
 361
 362 static inline void kvm_vcpu_load_sysregs(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 363 static inline void kvm_vcpu_put_sysregs(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 364
 365 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 366 struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void);
 367 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
 368
 369 #define kvm_arm_vcpu_loaded(vcpu)       (false)
 370
 371 static inline int kvm_arm_get_spectre_bhb_state(void)
 372 {
 373         /* 32bit guests don't need firmware for this */
 374         return SPECTRE_VULNERABLE; /* aka SMCCC_RET_NOT_SUPPORTED */
 375 }
 376
 377 #endif /* __ARM_KVM_HOST_H__ */