GNU Linux-libre 5.4.274-gnu1
[releases.git] / arch / arm64 / kernel / fpsimd.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * FP/SIMD context switching and fault handling
4  *
5  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
6  * Author: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
7  */
8
9 #include <linux/bitmap.h>
10 #include <linux/bitops.h>
11 #include <linux/bottom_half.h>
12 #include <linux/bug.h>
13 #include <linux/cache.h>
14 #include <linux/compat.h>
15 #include <linux/cpu.h>
16 #include <linux/cpu_pm.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/linkage.h>
19 #include <linux/irqflags.h>
20 #include <linux/init.h>
21 #include <linux/percpu.h>
22 #include <linux/prctl.h>
23 #include <linux/preempt.h>
24 #include <linux/ptrace.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/task_stack.h>
27 #include <linux/signal.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/stddef.h>
30 #include <linux/sysctl.h>
31 #include <linux/swab.h>
32
33 #include <asm/esr.h>
34 #include <asm/fpsimd.h>
35 #include <asm/cpufeature.h>
36 #include <asm/cputype.h>
37 #include <asm/processor.h>
38 #include <asm/simd.h>
39 #include <asm/sigcontext.h>
40 #include <asm/sysreg.h>
41 #include <asm/traps.h>
42 #include <asm/virt.h>
43
44 #define FPEXC_IOF       (1 << 0)
45 #define FPEXC_DZF       (1 << 1)
46 #define FPEXC_OFF       (1 << 2)
47 #define FPEXC_UFF       (1 << 3)
48 #define FPEXC_IXF       (1 << 4)
49 #define FPEXC_IDF       (1 << 7)
50
51 /*
52  * (Note: in this discussion, statements about FPSIMD apply equally to SVE.)
53  *
54  * In order to reduce the number of times the FPSIMD state is needlessly saved
55  * and restored, we need to keep track of two things:
56  * (a) for each task, we need to remember which CPU was the last one to have
57  *     the task's FPSIMD state loaded into its FPSIMD registers;
58  * (b) for each CPU, we need to remember which task's userland FPSIMD state has
59  *     been loaded into its FPSIMD registers most recently, or whether it has
60  *     been used to perform kernel mode NEON in the meantime.
61  *
62  * For (a), we add a fpsimd_cpu field to thread_struct, which gets updated to
63  * the id of the current CPU every time the state is loaded onto a CPU. For (b),
64  * we add the per-cpu variable 'fpsimd_last_state' (below), which contains the
65  * address of the userland FPSIMD state of the task that was loaded onto the CPU
66  * the most recently, or NULL if kernel mode NEON has been performed after that.
67  *
68  * With this in place, we no longer have to restore the next FPSIMD state right
69  * when switching between tasks. Instead, we can defer this check to userland
70  * resume, at which time we verify whether the CPU's fpsimd_last_state and the
71  * task's fpsimd_cpu are still mutually in sync. If this is the case, we
72  * can omit the FPSIMD restore.
73  *
74  * As an optimization, we use the thread_info flag TIF_FOREIGN_FPSTATE to
75  * indicate whether or not the userland FPSIMD state of the current task is
76  * present in the registers. The flag is set unless the FPSIMD registers of this
77  * CPU currently contain the most recent userland FPSIMD state of the current
78  * task.
79  *
80  * In order to allow softirq handlers to use FPSIMD, kernel_neon_begin() may
81  * save the task's FPSIMD context back to task_struct from softirq context.
82  * To prevent this from racing with the manipulation of the task's FPSIMD state
83  * from task context and thereby corrupting the state, it is necessary to
84  * protect any manipulation of a task's fpsimd_state or TIF_FOREIGN_FPSTATE
85  * flag with {, __}get_cpu_fpsimd_context(). This will still allow softirqs to
86  * run but prevent them to use FPSIMD.
87  *
88  * For a certain task, the sequence may look something like this:
89  * - the task gets scheduled in; if both the task's fpsimd_cpu field
90  *   contains the id of the current CPU, and the CPU's fpsimd_last_state per-cpu
91  *   variable points to the task's fpsimd_state, the TIF_FOREIGN_FPSTATE flag is
92  *   cleared, otherwise it is set;
93  *
94  * - the task returns to userland; if TIF_FOREIGN_FPSTATE is set, the task's
95  *   userland FPSIMD state is copied from memory to the registers, the task's
96  *   fpsimd_cpu field is set to the id of the current CPU, the current
97  *   CPU's fpsimd_last_state pointer is set to this task's fpsimd_state and the
98  *   TIF_FOREIGN_FPSTATE flag is cleared;
99  *
100  * - the task executes an ordinary syscall; upon return to userland, the
101  *   TIF_FOREIGN_FPSTATE flag will still be cleared, so no FPSIMD state is
102  *   restored;
103  *
104  * - the task executes a syscall which executes some NEON instructions; this is
105  *   preceded by a call to kernel_neon_begin(), which copies the task's FPSIMD
106  *   register contents to memory, clears the fpsimd_last_state per-cpu variable
107  *   and sets the TIF_FOREIGN_FPSTATE flag;
108  *
109  * - the task gets preempted after kernel_neon_end() is called; as we have not
110  *   returned from the 2nd syscall yet, TIF_FOREIGN_FPSTATE is still set so
111  *   whatever is in the FPSIMD registers is not saved to memory, but discarded.
112  */
113 struct fpsimd_last_state_struct {
114         struct user_fpsimd_state *st;
115         void *sve_state;
116         unsigned int sve_vl;
117 };
118
119 static DEFINE_PER_CPU(struct fpsimd_last_state_struct, fpsimd_last_state);
120
121 /* Default VL for tasks that don't set it explicitly: */
122 static int sve_default_vl = -1;
123
124 #ifdef CONFIG_ARM64_SVE
125
126 /* Maximum supported vector length across all CPUs (initially poisoned) */
127 int __ro_after_init sve_max_vl = SVE_VL_MIN;
128 int __ro_after_init sve_max_virtualisable_vl = SVE_VL_MIN;
129
130 /*
131  * Set of available vector lengths,
132  * where length vq encoded as bit __vq_to_bit(vq):
133  */
134 __ro_after_init DECLARE_BITMAP(sve_vq_map, SVE_VQ_MAX);
135 /* Set of vector lengths present on at least one cpu: */
136 static __ro_after_init DECLARE_BITMAP(sve_vq_partial_map, SVE_VQ_MAX);
137
138 static void __percpu *efi_sve_state;
139
140 #else /* ! CONFIG_ARM64_SVE */
141
142 /* Dummy declaration for code that will be optimised out: */
143 extern __ro_after_init DECLARE_BITMAP(sve_vq_map, SVE_VQ_MAX);
144 extern __ro_after_init DECLARE_BITMAP(sve_vq_partial_map, SVE_VQ_MAX);
145 extern void __percpu *efi_sve_state;
146
147 #endif /* ! CONFIG_ARM64_SVE */
148
149 DEFINE_PER_CPU(bool, fpsimd_context_busy);
150 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(fpsimd_context_busy);
151
152 static void __get_cpu_fpsimd_context(void)
153 {
154         bool busy = __this_cpu_xchg(fpsimd_context_busy, true);
155
156         WARN_ON(busy);
157 }
158
159 /*
160  * Claim ownership of the CPU FPSIMD context for use by the calling context.
161  *
162  * The caller may freely manipulate the FPSIMD context metadata until
163  * put_cpu_fpsimd_context() is called.
164  *
165  * The double-underscore version must only be called if you know the task
166  * can't be preempted.
167  */
168 static void get_cpu_fpsimd_context(void)
169 {
170         preempt_disable();
171         __get_cpu_fpsimd_context();
172 }
173
174 static void __put_cpu_fpsimd_context(void)
175 {
176         bool busy = __this_cpu_xchg(fpsimd_context_busy, false);
177
178         WARN_ON(!busy); /* No matching get_cpu_fpsimd_context()? */
179 }
180
181 /*
182  * Release the CPU FPSIMD context.
183  *
184  * Must be called from a context in which get_cpu_fpsimd_context() was
185  * previously called, with no call to put_cpu_fpsimd_context() in the
186  * meantime.
187  */
188 static void put_cpu_fpsimd_context(void)
189 {
190         __put_cpu_fpsimd_context();
191         preempt_enable();
192 }
193
194 static bool have_cpu_fpsimd_context(void)
195 {
196         return !preemptible() && __this_cpu_read(fpsimd_context_busy);
197 }
198
199 /*
200  * Call __sve_free() directly only if you know task can't be scheduled
201  * or preempted.
202  */
203 static void __sve_free(struct task_struct *task)
204 {
205         kfree(task->thread.sve_state);
206         task->thread.sve_state = NULL;
207 }
208
209 static void sve_free(struct task_struct *task)
210 {
211         WARN_ON(test_tsk_thread_flag(task, TIF_SVE));
212
213         __sve_free(task);
214 }
215
216 /*
217  * TIF_SVE controls whether a task can use SVE without trapping while
218  * in userspace, and also the way a task's FPSIMD/SVE state is stored
219  * in thread_struct.
220  *
221  * The kernel uses this flag to track whether a user task is actively
222  * using SVE, and therefore whether full SVE register state needs to
223  * be tracked.  If not, the cheaper FPSIMD context handling code can
224  * be used instead of the more costly SVE equivalents.
225  *
226  *  * TIF_SVE set:
227  *
228  *    The task can execute SVE instructions while in userspace without
229  *    trapping to the kernel.
230  *
231  *    When stored, Z0-Z31 (incorporating Vn in bits[127:0] or the
232  *    corresponding Zn), P0-P15 and FFR are encoded in in
233  *    task->thread.sve_state, formatted appropriately for vector
234  *    length task->thread.sve_vl.
235  *
236  *    task->thread.sve_state must point to a valid buffer at least
237  *    sve_state_size(task) bytes in size.
238  *
239  *    During any syscall, the kernel may optionally clear TIF_SVE and
240  *    discard the vector state except for the FPSIMD subset.
241  *
242  *  * TIF_SVE clear:
243  *
244  *    An attempt by the user task to execute an SVE instruction causes
245  *    do_sve_acc() to be called, which does some preparation and then
246  *    sets TIF_SVE.
247  *
248  *    When stored, FPSIMD registers V0-V31 are encoded in
249  *    task->thread.uw.fpsimd_state; bits [max : 128] for each of Z0-Z31 are
250  *    logically zero but not stored anywhere; P0-P15 and FFR are not
251  *    stored and have unspecified values from userspace's point of
252  *    view.  For hygiene purposes, the kernel zeroes them on next use,
253  *    but userspace is discouraged from relying on this.
254  *
255  *    task->thread.sve_state does not need to be non-NULL, valid or any
256  *    particular size: it must not be dereferenced.
257  *
258  *  * FPSR and FPCR are always stored in task->thread.uw.fpsimd_state
259  *    irrespective of whether TIF_SVE is clear or set, since these are
260  *    not vector length dependent.
261  */
262
263 /*
264  * Update current's FPSIMD/SVE registers from thread_struct.
265  *
266  * This function should be called only when the FPSIMD/SVE state in
267  * thread_struct is known to be up to date, when preparing to enter
268  * userspace.
269  */
270 static void task_fpsimd_load(void)
271 {
272         WARN_ON(!system_supports_fpsimd());
273         WARN_ON(!have_cpu_fpsimd_context());
274
275         if (system_supports_sve() && test_thread_flag(TIF_SVE))
276                 sve_load_state(sve_pffr(&current->thread),
277                                &current->thread.uw.fpsimd_state.fpsr,
278                                sve_vq_from_vl(current->thread.sve_vl) - 1);
279         else
280                 fpsimd_load_state(&current->thread.uw.fpsimd_state);
281 }
282
283 /*
284  * Ensure FPSIMD/SVE storage in memory for the loaded context is up to
285  * date with respect to the CPU registers.
286  */
287 static void fpsimd_save(void)
288 {
289         struct fpsimd_last_state_struct const *last =
290                 this_cpu_ptr(&fpsimd_last_state);
291         /* set by fpsimd_bind_task_to_cpu() or fpsimd_bind_state_to_cpu() */
292
293         WARN_ON(!system_supports_fpsimd());
294         WARN_ON(!have_cpu_fpsimd_context());
295
296         if (!test_thread_flag(TIF_FOREIGN_FPSTATE)) {
297                 if (system_supports_sve() && test_thread_flag(TIF_SVE)) {
298                         if (WARN_ON(sve_get_vl() != last->sve_vl)) {
299                                 /*
300                                  * Can't save the user regs, so current would
301                                  * re-enter user with corrupt state.
302                                  * There's no way to recover, so kill it:
303                                  */
304                                 force_signal_inject(SIGKILL, SI_KERNEL, 0);
305                                 return;
306                         }
307
308                         sve_save_state((char *)last->sve_state +
309                                                 sve_ffr_offset(last->sve_vl),
310                                        &last->st->fpsr);
311                 } else
312                         fpsimd_save_state(last->st);
313         }
314 }
315
316 /*
317  * All vector length selection from userspace comes through here.
318  * We're on a slow path, so some sanity-checks are included.
319  * If things go wrong there's a bug somewhere, but try to fall back to a
320  * safe choice.
321  */
322 static unsigned int find_supported_vector_length(unsigned int vl)
323 {
324         int bit;
325         int max_vl = sve_max_vl;
326
327         if (WARN_ON(!sve_vl_valid(vl)))
328                 vl = SVE_VL_MIN;
329
330         if (WARN_ON(!sve_vl_valid(max_vl)))
331                 max_vl = SVE_VL_MIN;
332
333         if (vl > max_vl)
334                 vl = max_vl;
335
336         bit = find_next_bit(sve_vq_map, SVE_VQ_MAX,
337                             __vq_to_bit(sve_vq_from_vl(vl)));
338         return sve_vl_from_vq(__bit_to_vq(bit));
339 }
340
341 #if defined(CONFIG_ARM64_SVE) && defined(CONFIG_SYSCTL)
342
343 static int sve_proc_do_default_vl(struct ctl_table *table, int write,
344                                   void __user *buffer, size_t *lenp,
345                                   loff_t *ppos)
346 {
347         int ret;
348         int vl = sve_default_vl;
349         struct ctl_table tmp_table = {
350                 .data = &vl,
351                 .maxlen = sizeof(vl),
352         };
353
354         ret = proc_dointvec(&tmp_table, write, buffer, lenp, ppos);
355         if (ret || !write)
356                 return ret;
357
358         /* Writing -1 has the special meaning "set to max": */
359         if (vl == -1)
360                 vl = sve_max_vl;
361
362         if (!sve_vl_valid(vl))
363                 return -EINVAL;
364
365         sve_default_vl = find_supported_vector_length(vl);
366         return 0;
367 }
368
369 static struct ctl_table sve_default_vl_table[] = {
370         {
371                 .procname       = "sve_default_vector_length",
372                 .mode           = 0644,
373                 .proc_handler   = sve_proc_do_default_vl,
374         },
375         { }
376 };
377
378 static int __init sve_sysctl_init(void)
379 {
380         if (system_supports_sve())
381                 if (!register_sysctl("abi", sve_default_vl_table))
382                         return -EINVAL;
383
384         return 0;
385 }
386
387 #else /* ! (CONFIG_ARM64_SVE && CONFIG_SYSCTL) */
388 static int __init sve_sysctl_init(void) { return 0; }
389 #endif /* ! (CONFIG_ARM64_SVE && CONFIG_SYSCTL) */
390
391 #define ZREG(sve_state, vq, n) ((char *)(sve_state) +           \
392         (SVE_SIG_ZREG_OFFSET(vq, n) - SVE_SIG_REGS_OFFSET))
393
394 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
395 static __uint128_t arm64_cpu_to_le128(__uint128_t x)
396 {
397         u64 a = swab64(x);
398         u64 b = swab64(x >> 64);
399
400         return ((__uint128_t)a << 64) | b;
401 }
402 #else
403 static __uint128_t arm64_cpu_to_le128(__uint128_t x)
404 {
405         return x;
406 }
407 #endif
408
409 #define arm64_le128_to_cpu(x) arm64_cpu_to_le128(x)
410
411 static void __fpsimd_to_sve(void *sst, struct user_fpsimd_state const *fst,
412                             unsigned int vq)
413 {
414         unsigned int i;
415         __uint128_t *p;
416
417         for (i = 0; i < SVE_NUM_ZREGS; ++i) {
418                 p = (__uint128_t *)ZREG(sst, vq, i);
419                 *p = arm64_cpu_to_le128(fst->vregs[i]);
420         }
421 }
422
423 /*
424  * Transfer the FPSIMD state in task->thread.uw.fpsimd_state to
425  * task->thread.sve_state.
426  *
427  * Task can be a non-runnable task, or current.  In the latter case,
428  * the caller must have ownership of the cpu FPSIMD context before calling
429  * this function.
430  * task->thread.sve_state must point to at least sve_state_size(task)
431  * bytes of allocated kernel memory.
432  * task->thread.uw.fpsimd_state must be up to date before calling this
433  * function.
434  */
435 static void fpsimd_to_sve(struct task_struct *task)
436 {
437         unsigned int vq;
438         void *sst = task->thread.sve_state;
439         struct user_fpsimd_state const *fst = &task->thread.uw.fpsimd_state;
440
441         if (!system_supports_sve())
442                 return;
443
444         vq = sve_vq_from_vl(task->thread.sve_vl);
445         __fpsimd_to_sve(sst, fst, vq);
446 }
447
448 /*
449  * Transfer the SVE state in task->thread.sve_state to
450  * task->thread.uw.fpsimd_state.
451  *
452  * Task can be a non-runnable task, or current.  In the latter case,
453  * the caller must have ownership of the cpu FPSIMD context before calling
454  * this function.
455  * task->thread.sve_state must point to at least sve_state_size(task)
456  * bytes of allocated kernel memory.
457  * task->thread.sve_state must be up to date before calling this function.
458  */
459 static void sve_to_fpsimd(struct task_struct *task)
460 {
461         unsigned int vq;
462         void const *sst = task->thread.sve_state;
463         struct user_fpsimd_state *fst = &task->thread.uw.fpsimd_state;
464         unsigned int i;
465         __uint128_t const *p;
466
467         if (!system_supports_sve())
468                 return;
469
470         vq = sve_vq_from_vl(task->thread.sve_vl);
471         for (i = 0; i < SVE_NUM_ZREGS; ++i) {
472                 p = (__uint128_t const *)ZREG(sst, vq, i);
473                 fst->vregs[i] = arm64_le128_to_cpu(*p);
474         }
475 }
476
477 #ifdef CONFIG_ARM64_SVE
478
479 /*
480  * Return how many bytes of memory are required to store the full SVE
481  * state for task, given task's currently configured vector length.
482  */
483 size_t sve_state_size(struct task_struct const *task)
484 {
485         return SVE_SIG_REGS_SIZE(sve_vq_from_vl(task->thread.sve_vl));
486 }
487
488 /*
489  * Ensure that task->thread.sve_state is allocated and sufficiently large.
490  *
491  * This function should be used only in preparation for replacing
492  * task->thread.sve_state with new data.  The memory is always zeroed
493  * here to prevent stale data from showing through: this is done in
494  * the interest of testability and predictability: except in the
495  * do_sve_acc() case, there is no ABI requirement to hide stale data
496  * written previously be task.
497  */
498 void sve_alloc(struct task_struct *task)
499 {
500         if (task->thread.sve_state) {
501                 memset(task->thread.sve_state, 0, sve_state_size(task));
502                 return;
503         }
504
505         /* This is a small allocation (maximum ~8KB) and Should Not Fail. */
506         task->thread.sve_state =
507                 kzalloc(sve_state_size(task), GFP_KERNEL);
508
509         /*
510          * If future SVE revisions can have larger vectors though,
511          * this may cease to be true:
512          */
513         BUG_ON(!task->thread.sve_state);
514 }
515
516
517 /*
518  * Ensure that task->thread.sve_state is up to date with respect to
519  * the user task, irrespective of when SVE is in use or not.
520  *
521  * This should only be called by ptrace.  task must be non-runnable.
522  * task->thread.sve_state must point to at least sve_state_size(task)
523  * bytes of allocated kernel memory.
524  */
525 void fpsimd_sync_to_sve(struct task_struct *task)
526 {
527         if (!test_tsk_thread_flag(task, TIF_SVE))
528                 fpsimd_to_sve(task);
529 }
530
531 /*
532  * Ensure that task->thread.uw.fpsimd_state is up to date with respect to
533  * the user task, irrespective of whether SVE is in use or not.
534  *
535  * This should only be called by ptrace.  task must be non-runnable.
536  * task->thread.sve_state must point to at least sve_state_size(task)
537  * bytes of allocated kernel memory.
538  */
539 void sve_sync_to_fpsimd(struct task_struct *task)
540 {
541         if (test_tsk_thread_flag(task, TIF_SVE))
542                 sve_to_fpsimd(task);
543 }
544
545 /*
546  * Ensure that task->thread.sve_state is up to date with respect to
547  * the task->thread.uw.fpsimd_state.
548  *
549  * This should only be called by ptrace to merge new FPSIMD register
550  * values into a task for which SVE is currently active.
551  * task must be non-runnable.
552  * task->thread.sve_state must point to at least sve_state_size(task)
553  * bytes of allocated kernel memory.
554  * task->thread.uw.fpsimd_state must already have been initialised with
555  * the new FPSIMD register values to be merged in.
556  */
557 void sve_sync_from_fpsimd_zeropad(struct task_struct *task)
558 {
559         unsigned int vq;
560         void *sst = task->thread.sve_state;
561         struct user_fpsimd_state const *fst = &task->thread.uw.fpsimd_state;
562
563         if (!test_tsk_thread_flag(task, TIF_SVE))
564                 return;
565
566         vq = sve_vq_from_vl(task->thread.sve_vl);
567
568         memset(sst, 0, SVE_SIG_REGS_SIZE(vq));
569         __fpsimd_to_sve(sst, fst, vq);
570 }
571
572 int sve_set_vector_length(struct task_struct *task,
573                           unsigned long vl, unsigned long flags)
574 {
575         if (flags & ~(unsigned long)(PR_SVE_VL_INHERIT |
576                                      PR_SVE_SET_VL_ONEXEC))
577                 return -EINVAL;
578
579         if (!sve_vl_valid(vl))
580                 return -EINVAL;
581
582         /*
583          * Clamp to the maximum vector length that VL-agnostic SVE code can
584          * work with.  A flag may be assigned in the future to allow setting
585          * of larger vector lengths without confusing older software.
586          */
587         if (vl > SVE_VL_ARCH_MAX)
588                 vl = SVE_VL_ARCH_MAX;
589
590         vl = find_supported_vector_length(vl);
591
592         if (flags & (PR_SVE_VL_INHERIT |
593                      PR_SVE_SET_VL_ONEXEC))
594                 task->thread.sve_vl_onexec = vl;
595         else
596                 /* Reset VL to system default on next exec: */
597                 task->thread.sve_vl_onexec = 0;
598
599         /* Only actually set the VL if not deferred: */
600         if (flags & PR_SVE_SET_VL_ONEXEC)
601                 goto out;
602
603         if (vl == task->thread.sve_vl)
604                 goto out;
605
606         /*
607          * To ensure the FPSIMD bits of the SVE vector registers are preserved,
608          * write any live register state back to task_struct, and convert to a
609          * non-SVE thread.
610          */
611         if (task == current) {
612                 get_cpu_fpsimd_context();
613
614                 fpsimd_save();
615         }
616
617         fpsimd_flush_task_state(task);
618         if (test_and_clear_tsk_thread_flag(task, TIF_SVE))
619                 sve_to_fpsimd(task);
620
621         if (task == current)
622                 put_cpu_fpsimd_context();
623
624         /*
625          * Force reallocation of task SVE state to the correct size
626          * on next use:
627          */
628         sve_free(task);
629
630         task->thread.sve_vl = vl;
631
632 out:
633         update_tsk_thread_flag(task, TIF_SVE_VL_INHERIT,
634                                flags & PR_SVE_VL_INHERIT);
635
636         return 0;
637 }
638
639 /*
640  * Encode the current vector length and flags for return.
641  * This is only required for prctl(): ptrace has separate fields
642  *
643  * flags are as for sve_set_vector_length().
644  */
645 static int sve_prctl_status(unsigned long flags)
646 {
647         int ret;
648
649         if (flags & PR_SVE_SET_VL_ONEXEC)
650                 ret = current->thread.sve_vl_onexec;
651         else
652                 ret = current->thread.sve_vl;
653
654         if (test_thread_flag(TIF_SVE_VL_INHERIT))
655                 ret |= PR_SVE_VL_INHERIT;
656
657         return ret;
658 }
659
660 /* PR_SVE_SET_VL */
661 int sve_set_current_vl(unsigned long arg)
662 {
663         unsigned long vl, flags;
664         int ret;
665
666         vl = arg & PR_SVE_VL_LEN_MASK;
667         flags = arg & ~vl;
668
669         if (!system_supports_sve())
670                 return -EINVAL;
671
672         ret = sve_set_vector_length(current, vl, flags);
673         if (ret)
674                 return ret;
675
676         return sve_prctl_status(flags);
677 }
678
679 /* PR_SVE_GET_VL */
680 int sve_get_current_vl(void)
681 {
682         if (!system_supports_sve())
683                 return -EINVAL;
684
685         return sve_prctl_status(0);
686 }
687
688 static void sve_probe_vqs(DECLARE_BITMAP(map, SVE_VQ_MAX))
689 {
690         unsigned int vq, vl;
691         unsigned long zcr;
692
693         bitmap_zero(map, SVE_VQ_MAX);
694
695         zcr = ZCR_ELx_LEN_MASK;
696         zcr = read_sysreg_s(SYS_ZCR_EL1) & ~zcr;
697
698         for (vq = SVE_VQ_MAX; vq >= SVE_VQ_MIN; --vq) {
699                 write_sysreg_s(zcr | (vq - 1), SYS_ZCR_EL1); /* self-syncing */
700                 vl = sve_get_vl();
701                 vq = sve_vq_from_vl(vl); /* skip intervening lengths */
702                 set_bit(__vq_to_bit(vq), map);
703         }
704 }
705
706 /*
707  * Initialise the set of known supported VQs for the boot CPU.
708  * This is called during kernel boot, before secondary CPUs are brought up.
709  */
710 void __init sve_init_vq_map(void)
711 {
712         sve_probe_vqs(sve_vq_map);
713         bitmap_copy(sve_vq_partial_map, sve_vq_map, SVE_VQ_MAX);
714 }
715
716 /*
717  * If we haven't committed to the set of supported VQs yet, filter out
718  * those not supported by the current CPU.
719  * This function is called during the bring-up of early secondary CPUs only.
720  */
721 void sve_update_vq_map(void)
722 {
723         DECLARE_BITMAP(tmp_map, SVE_VQ_MAX);
724
725         sve_probe_vqs(tmp_map);
726         bitmap_and(sve_vq_map, sve_vq_map, tmp_map, SVE_VQ_MAX);
727         bitmap_or(sve_vq_partial_map, sve_vq_partial_map, tmp_map, SVE_VQ_MAX);
728 }
729
730 /*
731  * Check whether the current CPU supports all VQs in the committed set.
732  * This function is called during the bring-up of late secondary CPUs only.
733  */
734 int sve_verify_vq_map(void)
735 {
736         DECLARE_BITMAP(tmp_map, SVE_VQ_MAX);
737         unsigned long b;
738
739         sve_probe_vqs(tmp_map);
740
741         bitmap_complement(tmp_map, tmp_map, SVE_VQ_MAX);
742         if (bitmap_intersects(tmp_map, sve_vq_map, SVE_VQ_MAX)) {
743                 pr_warn("SVE: cpu%d: Required vector length(s) missing\n",
744                         smp_processor_id());
745                 return -EINVAL;
746         }
747
748         if (!IS_ENABLED(CONFIG_KVM) || !is_hyp_mode_available())
749                 return 0;
750
751         /*
752          * For KVM, it is necessary to ensure that this CPU doesn't
753          * support any vector length that guests may have probed as
754          * unsupported.
755          */
756
757         /* Recover the set of supported VQs: */
758         bitmap_complement(tmp_map, tmp_map, SVE_VQ_MAX);
759         /* Find VQs supported that are not globally supported: */
760         bitmap_andnot(tmp_map, tmp_map, sve_vq_map, SVE_VQ_MAX);
761
762         /* Find the lowest such VQ, if any: */
763         b = find_last_bit(tmp_map, SVE_VQ_MAX);
764         if (b >= SVE_VQ_MAX)
765                 return 0; /* no mismatches */
766
767         /*
768          * Mismatches above sve_max_virtualisable_vl are fine, since
769          * no guest is allowed to configure ZCR_EL2.LEN to exceed this:
770          */
771         if (sve_vl_from_vq(__bit_to_vq(b)) <= sve_max_virtualisable_vl) {
772                 pr_warn("SVE: cpu%d: Unsupported vector length(s) present\n",
773                         smp_processor_id());
774                 return -EINVAL;
775         }
776
777         return 0;
778 }
779
780 static void __init sve_efi_setup(void)
781 {
782         if (!IS_ENABLED(CONFIG_EFI))
783                 return;
784
785         /*
786          * alloc_percpu() warns and prints a backtrace if this goes wrong.
787          * This is evidence of a crippled system and we are returning void,
788          * so no attempt is made to handle this situation here.
789          */
790         if (!sve_vl_valid(sve_max_vl))
791                 goto fail;
792
793         efi_sve_state = __alloc_percpu(
794                 SVE_SIG_REGS_SIZE(sve_vq_from_vl(sve_max_vl)), SVE_VQ_BYTES);
795         if (!efi_sve_state)
796                 goto fail;
797
798         return;
799
800 fail:
801         panic("Cannot allocate percpu memory for EFI SVE save/restore");
802 }
803
804 /*
805  * Enable SVE for EL1.
806  * Intended for use by the cpufeatures code during CPU boot.
807  */
808 void sve_kernel_enable(const struct arm64_cpu_capabilities *__always_unused p)
809 {
810         write_sysreg(read_sysreg(CPACR_EL1) | CPACR_EL1_ZEN_EL1EN, CPACR_EL1);
811         isb();
812 }
813
814 /*
815  * Read the pseudo-ZCR used by cpufeatures to identify the supported SVE
816  * vector length.
817  *
818  * Use only if SVE is present.
819  * This function clobbers the SVE vector length.
820  */
821 u64 read_zcr_features(void)
822 {
823         u64 zcr;
824         unsigned int vq_max;
825
826         /*
827          * Set the maximum possible VL, and write zeroes to all other
828          * bits to see if they stick.
829          */
830         sve_kernel_enable(NULL);
831         write_sysreg_s(ZCR_ELx_LEN_MASK, SYS_ZCR_EL1);
832
833         zcr = read_sysreg_s(SYS_ZCR_EL1);
834         zcr &= ~(u64)ZCR_ELx_LEN_MASK; /* find sticky 1s outside LEN field */
835         vq_max = sve_vq_from_vl(sve_get_vl());
836         zcr |= vq_max - 1; /* set LEN field to maximum effective value */
837
838         return zcr;
839 }
840
841 void __init sve_setup(void)
842 {
843         u64 zcr;
844         DECLARE_BITMAP(tmp_map, SVE_VQ_MAX);
845         unsigned long b;
846
847         if (!system_supports_sve())
848                 return;
849
850         /*
851          * The SVE architecture mandates support for 128-bit vectors,
852          * so sve_vq_map must have at least SVE_VQ_MIN set.
853          * If something went wrong, at least try to patch it up:
854          */
855         if (WARN_ON(!test_bit(__vq_to_bit(SVE_VQ_MIN), sve_vq_map)))
856                 set_bit(__vq_to_bit(SVE_VQ_MIN), sve_vq_map);
857
858         zcr = read_sanitised_ftr_reg(SYS_ZCR_EL1);
859         sve_max_vl = sve_vl_from_vq((zcr & ZCR_ELx_LEN_MASK) + 1);
860
861         /*
862          * Sanity-check that the max VL we determined through CPU features
863          * corresponds properly to sve_vq_map.  If not, do our best:
864          */
865         if (WARN_ON(sve_max_vl != find_supported_vector_length(sve_max_vl)))
866                 sve_max_vl = find_supported_vector_length(sve_max_vl);
867
868         /*
869          * For the default VL, pick the maximum supported value <= 64.
870          * VL == 64 is guaranteed not to grow the signal frame.
871          */
872         sve_default_vl = find_supported_vector_length(64);
873
874         bitmap_andnot(tmp_map, sve_vq_partial_map, sve_vq_map,
875                       SVE_VQ_MAX);
876
877         b = find_last_bit(tmp_map, SVE_VQ_MAX);
878         if (b >= SVE_VQ_MAX)
879                 /* No non-virtualisable VLs found */
880                 sve_max_virtualisable_vl = SVE_VQ_MAX;
881         else if (WARN_ON(b == SVE_VQ_MAX - 1))
882                 /* No virtualisable VLs?  This is architecturally forbidden. */
883                 sve_max_virtualisable_vl = SVE_VQ_MIN;
884         else /* b + 1 < SVE_VQ_MAX */
885                 sve_max_virtualisable_vl = sve_vl_from_vq(__bit_to_vq(b + 1));
886
887         if (sve_max_virtualisable_vl > sve_max_vl)
888                 sve_max_virtualisable_vl = sve_max_vl;
889
890         pr_info("SVE: maximum available vector length %u bytes per vector\n",
891                 sve_max_vl);
892         pr_info("SVE: default vector length %u bytes per vector\n",
893                 sve_default_vl);
894
895         /* KVM decides whether to support mismatched systems. Just warn here: */
896         if (sve_max_virtualisable_vl < sve_max_vl)
897                 pr_warn("SVE: unvirtualisable vector lengths present\n");
898
899         sve_efi_setup();
900 }
901
902 /*
903  * Called from the put_task_struct() path, which cannot get here
904  * unless dead_task is really dead and not schedulable.
905  */
906 void fpsimd_release_task(struct task_struct *dead_task)
907 {
908         __sve_free(dead_task);
909 }
910
911 #endif /* CONFIG_ARM64_SVE */
912
913 /*
914  * Trapped SVE access
915  *
916  * Storage is allocated for the full SVE state, the current FPSIMD
917  * register contents are migrated across, and TIF_SVE is set so that
918  * the SVE access trap will be disabled the next time this task
919  * reaches ret_to_user.
920  *
921  * TIF_SVE should be clear on entry: otherwise, task_fpsimd_load()
922  * would have disabled the SVE access trap for userspace during
923  * ret_to_user, making an SVE access trap impossible in that case.
924  */
925 asmlinkage void do_sve_acc(unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
926 {
927         /* Even if we chose not to use SVE, the hardware could still trap: */
928         if (unlikely(!system_supports_sve()) || WARN_ON(is_compat_task())) {
929                 force_signal_inject(SIGILL, ILL_ILLOPC, regs->pc);
930                 return;
931         }
932
933         sve_alloc(current);
934
935         get_cpu_fpsimd_context();
936
937         fpsimd_save();
938
939         /* Force ret_to_user to reload the registers: */
940         fpsimd_flush_task_state(current);
941
942         fpsimd_to_sve(current);
943         if (test_and_set_thread_flag(TIF_SVE))
944                 WARN_ON(1); /* SVE access shouldn't have trapped */
945
946         put_cpu_fpsimd_context();
947 }
948
949 /*
950  * Trapped FP/ASIMD access.
951  */
952 asmlinkage void do_fpsimd_acc(unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
953 {
954         /* TODO: implement lazy context saving/restoring */
955         WARN_ON(1);
956 }
957
958 /*
959  * Raise a SIGFPE for the current process.
960  */
961 asmlinkage void do_fpsimd_exc(unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
962 {
963         unsigned int si_code = FPE_FLTUNK;
964
965         if (esr & ESR_ELx_FP_EXC_TFV) {
966                 if (esr & FPEXC_IOF)
967                         si_code = FPE_FLTINV;
968                 else if (esr & FPEXC_DZF)
969                         si_code = FPE_FLTDIV;
970                 else if (esr & FPEXC_OFF)
971                         si_code = FPE_FLTOVF;
972                 else if (esr & FPEXC_UFF)
973                         si_code = FPE_FLTUND;
974                 else if (esr & FPEXC_IXF)
975                         si_code = FPE_FLTRES;
976         }
977
978         send_sig_fault(SIGFPE, si_code,
979                        (void __user *)instruction_pointer(regs),
980                        current);
981 }
982
983 void fpsimd_thread_switch(struct task_struct *next)
984 {
985         bool wrong_task, wrong_cpu;
986
987         if (!system_supports_fpsimd())
988                 return;
989
990         __get_cpu_fpsimd_context();
991
992         /* Save unsaved fpsimd state, if any: */
993         fpsimd_save();
994
995         /*
996          * Fix up TIF_FOREIGN_FPSTATE to correctly describe next's
997          * state.  For kernel threads, FPSIMD registers are never loaded
998          * and wrong_task and wrong_cpu will always be true.
999          */
1000         wrong_task = __this_cpu_read(fpsimd_last_state.st) !=
1001                                         &next->thread.uw.fpsimd_state;
1002         wrong_cpu = next->thread.fpsimd_cpu != smp_processor_id();
1003
1004         update_tsk_thread_flag(next, TIF_FOREIGN_FPSTATE,
1005                                wrong_task || wrong_cpu);
1006
1007         __put_cpu_fpsimd_context();
1008 }
1009
1010 void fpsimd_flush_thread(void)
1011 {
1012         int vl, supported_vl;
1013
1014         if (!system_supports_fpsimd())
1015                 return;
1016
1017         get_cpu_fpsimd_context();
1018
1019         fpsimd_flush_task_state(current);
1020         memset(&current->thread.uw.fpsimd_state, 0,
1021                sizeof(current->thread.uw.fpsimd_state));
1022
1023         if (system_supports_sve()) {
1024                 clear_thread_flag(TIF_SVE);
1025                 sve_free(current);
1026
1027                 /*
1028                  * Reset the task vector length as required.
1029                  * This is where we ensure that all user tasks have a valid
1030                  * vector length configured: no kernel task can become a user
1031                  * task without an exec and hence a call to this function.
1032                  * By the time the first call to this function is made, all
1033                  * early hardware probing is complete, so sve_default_vl
1034                  * should be valid.
1035                  * If a bug causes this to go wrong, we make some noise and
1036                  * try to fudge thread.sve_vl to a safe value here.
1037                  */
1038                 vl = current->thread.sve_vl_onexec ?
1039                         current->thread.sve_vl_onexec : sve_default_vl;
1040
1041                 if (WARN_ON(!sve_vl_valid(vl)))
1042                         vl = SVE_VL_MIN;
1043
1044                 supported_vl = find_supported_vector_length(vl);
1045                 if (WARN_ON(supported_vl != vl))
1046                         vl = supported_vl;
1047
1048                 current->thread.sve_vl = vl;
1049
1050                 /*
1051                  * If the task is not set to inherit, ensure that the vector
1052                  * length will be reset by a subsequent exec:
1053                  */
1054                 if (!test_thread_flag(TIF_SVE_VL_INHERIT))
1055                         current->thread.sve_vl_onexec = 0;
1056         }
1057
1058         put_cpu_fpsimd_context();
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Save the userland FPSIMD state of 'current' to memory, but only if the state
1063  * currently held in the registers does in fact belong to 'current'
1064  */
1065 void fpsimd_preserve_current_state(void)
1066 {
1067         if (!system_supports_fpsimd())
1068                 return;
1069
1070         get_cpu_fpsimd_context();
1071         fpsimd_save();
1072         put_cpu_fpsimd_context();
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Like fpsimd_preserve_current_state(), but ensure that
1077  * current->thread.uw.fpsimd_state is updated so that it can be copied to
1078  * the signal frame.
1079  */
1080 void fpsimd_signal_preserve_current_state(void)
1081 {
1082         fpsimd_preserve_current_state();
1083         if (system_supports_sve() && test_thread_flag(TIF_SVE))
1084                 sve_to_fpsimd(current);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Associate current's FPSIMD context with this cpu
1089  * The caller must have ownership of the cpu FPSIMD context before calling
1090  * this function.
1091  */
1092 void fpsimd_bind_task_to_cpu(void)
1093 {
1094         struct fpsimd_last_state_struct *last =
1095                 this_cpu_ptr(&fpsimd_last_state);
1096
1097         WARN_ON(!system_supports_fpsimd());
1098         last->st = &current->thread.uw.fpsimd_state;
1099         last->sve_state = current->thread.sve_state;
1100         last->sve_vl = current->thread.sve_vl;
1101         current->thread.fpsimd_cpu = smp_processor_id();
1102
1103         if (system_supports_sve()) {
1104                 /* Toggle SVE trapping for userspace if needed */
1105                 if (test_thread_flag(TIF_SVE))
1106                         sve_user_enable();
1107                 else
1108                         sve_user_disable();
1109
1110                 /* Serialised by exception return to user */
1111         }
1112 }
1113
1114 void fpsimd_bind_state_to_cpu(struct user_fpsimd_state *st, void *sve_state,
1115                               unsigned int sve_vl)
1116 {
1117         struct fpsimd_last_state_struct *last =
1118                 this_cpu_ptr(&fpsimd_last_state);
1119
1120         WARN_ON(!system_supports_fpsimd());
1121         WARN_ON(!in_softirq() && !irqs_disabled());
1122
1123         last->st = st;
1124         last->sve_state = sve_state;
1125         last->sve_vl = sve_vl;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Load the userland FPSIMD state of 'current' from memory, but only if the
1130  * FPSIMD state already held in the registers is /not/ the most recent FPSIMD
1131  * state of 'current'
1132  */
1133 void fpsimd_restore_current_state(void)
1134 {
1135         /*
1136          * For the tasks that were created before we detected the absence of
1137          * FP/SIMD, the TIF_FOREIGN_FPSTATE could be set via fpsimd_thread_switch(),
1138          * e.g, init. This could be then inherited by the children processes.
1139          * If we later detect that the system doesn't support FP/SIMD,
1140          * we must clear the flag for  all the tasks to indicate that the
1141          * FPSTATE is clean (as we can't have one) to avoid looping for ever in
1142          * do_notify_resume().
1143          */
1144         if (!system_supports_fpsimd()) {
1145                 clear_thread_flag(TIF_FOREIGN_FPSTATE);
1146                 return;
1147         }
1148
1149         get_cpu_fpsimd_context();
1150
1151         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_FOREIGN_FPSTATE)) {
1152                 task_fpsimd_load();
1153                 fpsimd_bind_task_to_cpu();
1154         }
1155
1156         put_cpu_fpsimd_context();
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Load an updated userland FPSIMD state for 'current' from memory and set the
1161  * flag that indicates that the FPSIMD register contents are the most recent
1162  * FPSIMD state of 'current'
1163  */
1164 void fpsimd_update_current_state(struct user_fpsimd_state const *state)
1165 {
1166         if (WARN_ON(!system_supports_fpsimd()))
1167                 return;
1168
1169         get_cpu_fpsimd_context();
1170
1171         current->thread.uw.fpsimd_state = *state;
1172         if (system_supports_sve() && test_thread_flag(TIF_SVE))
1173                 fpsimd_to_sve(current);
1174
1175         task_fpsimd_load();
1176         fpsimd_bind_task_to_cpu();
1177
1178         clear_thread_flag(TIF_FOREIGN_FPSTATE);
1179
1180         put_cpu_fpsimd_context();
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Invalidate live CPU copies of task t's FPSIMD state
1185  *
1186  * This function may be called with preemption enabled.  The barrier()
1187  * ensures that the assignment to fpsimd_cpu is visible to any
1188  * preemption/softirq that could race with set_tsk_thread_flag(), so
1189  * that TIF_FOREIGN_FPSTATE cannot be spuriously re-cleared.
1190  *
1191  * The final barrier ensures that TIF_FOREIGN_FPSTATE is seen set by any
1192  * subsequent code.
1193  */
1194 void fpsimd_flush_task_state(struct task_struct *t)
1195 {
1196         t->thread.fpsimd_cpu = NR_CPUS;
1197         /*
1198          * If we don't support fpsimd, bail out after we have
1199          * reset the fpsimd_cpu for this task and clear the
1200          * FPSTATE.
1201          */
1202         if (!system_supports_fpsimd())
1203                 return;
1204         barrier();
1205         set_tsk_thread_flag(t, TIF_FOREIGN_FPSTATE);
1206
1207         barrier();
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Invalidate any task's FPSIMD state that is present on this cpu.
1212  * The FPSIMD context should be acquired with get_cpu_fpsimd_context()
1213  * before calling this function.
1214  */
1215 static void fpsimd_flush_cpu_state(void)
1216 {
1217         WARN_ON(!system_supports_fpsimd());
1218         __this_cpu_write(fpsimd_last_state.st, NULL);
1219         set_thread_flag(TIF_FOREIGN_FPSTATE);
1220 }
1221
1222 /*
1223  * Save the FPSIMD state to memory and invalidate cpu view.
1224  * This function must be called with preemption disabled.
1225  */
1226 void fpsimd_save_and_flush_cpu_state(void)
1227 {
1228         if (!system_supports_fpsimd())
1229                 return;
1230         WARN_ON(preemptible());
1231         __get_cpu_fpsimd_context();
1232         fpsimd_save();
1233         fpsimd_flush_cpu_state();
1234         __put_cpu_fpsimd_context();
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_KERNEL_MODE_NEON
1238
1239 /*
1240  * Kernel-side NEON support functions
1241  */
1242
1243 /*
1244  * kernel_neon_begin(): obtain the CPU FPSIMD registers for use by the calling
1245  * context
1246  *
1247  * Must not be called unless may_use_simd() returns true.
1248  * Task context in the FPSIMD registers is saved back to memory as necessary.
1249  *
1250  * A matching call to kernel_neon_end() must be made before returning from the
1251  * calling context.
1252  *
1253  * The caller may freely use the FPSIMD registers until kernel_neon_end() is
1254  * called.
1255  */
1256 void kernel_neon_begin(void)
1257 {
1258         if (WARN_ON(!system_supports_fpsimd()))
1259                 return;
1260
1261         BUG_ON(!may_use_simd());
1262
1263         get_cpu_fpsimd_context();
1264
1265         /* Save unsaved fpsimd state, if any: */
1266         fpsimd_save();
1267
1268         /* Invalidate any task state remaining in the fpsimd regs: */
1269         fpsimd_flush_cpu_state();
1270 }
1271 EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_begin);
1272
1273 /*
1274  * kernel_neon_end(): give the CPU FPSIMD registers back to the current task
1275  *
1276  * Must be called from a context in which kernel_neon_begin() was previously
1277  * called, with no call to kernel_neon_end() in the meantime.
1278  *
1279  * The caller must not use the FPSIMD registers after this function is called,
1280  * unless kernel_neon_begin() is called again in the meantime.
1281  */
1282 void kernel_neon_end(void)
1283 {
1284         if (!system_supports_fpsimd())
1285                 return;
1286
1287         put_cpu_fpsimd_context();
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_end);
1290
1291 #ifdef CONFIG_EFI
1292
1293 static DEFINE_PER_CPU(struct user_fpsimd_state, efi_fpsimd_state);
1294 static DEFINE_PER_CPU(bool, efi_fpsimd_state_used);
1295 static DEFINE_PER_CPU(bool, efi_sve_state_used);
1296
1297 /*
1298  * EFI runtime services support functions
1299  *
1300  * The ABI for EFI runtime services allows EFI to use FPSIMD during the call.
1301  * This means that for EFI (and only for EFI), we have to assume that FPSIMD
1302  * is always used rather than being an optional accelerator.
1303  *
1304  * These functions provide the necessary support for ensuring FPSIMD
1305  * save/restore in the contexts from which EFI is used.
1306  *
1307  * Do not use them for any other purpose -- if tempted to do so, you are
1308  * either doing something wrong or you need to propose some refactoring.
1309  */
1310
1311 /*
1312  * __efi_fpsimd_begin(): prepare FPSIMD for making an EFI runtime services call
1313  */
1314 void __efi_fpsimd_begin(void)
1315 {
1316         if (!system_supports_fpsimd())
1317                 return;
1318
1319         WARN_ON(preemptible());
1320
1321         if (may_use_simd()) {
1322                 kernel_neon_begin();
1323         } else {
1324                 /*
1325                  * If !efi_sve_state, SVE can't be in use yet and doesn't need
1326                  * preserving:
1327                  */
1328                 if (system_supports_sve() && likely(efi_sve_state)) {
1329                         char *sve_state = this_cpu_ptr(efi_sve_state);
1330
1331                         __this_cpu_write(efi_sve_state_used, true);
1332
1333                         sve_save_state(sve_state + sve_ffr_offset(sve_max_vl),
1334                                        &this_cpu_ptr(&efi_fpsimd_state)->fpsr);
1335                 } else {
1336                         fpsimd_save_state(this_cpu_ptr(&efi_fpsimd_state));
1337                 }
1338
1339                 __this_cpu_write(efi_fpsimd_state_used, true);
1340         }
1341 }
1342
1343 /*
1344  * __efi_fpsimd_end(): clean up FPSIMD after an EFI runtime services call
1345  */
1346 void __efi_fpsimd_end(void)
1347 {
1348         if (!system_supports_fpsimd())
1349                 return;
1350
1351         if (!__this_cpu_xchg(efi_fpsimd_state_used, false)) {
1352                 kernel_neon_end();
1353         } else {
1354                 if (system_supports_sve() &&
1355                     likely(__this_cpu_read(efi_sve_state_used))) {
1356                         char const *sve_state = this_cpu_ptr(efi_sve_state);
1357
1358                         sve_load_state(sve_state + sve_ffr_offset(sve_max_vl),
1359                                        &this_cpu_ptr(&efi_fpsimd_state)->fpsr,
1360                                        sve_vq_from_vl(sve_get_vl()) - 1);
1361
1362                         __this_cpu_write(efi_sve_state_used, false);
1363                 } else {
1364                         fpsimd_load_state(this_cpu_ptr(&efi_fpsimd_state));
1365                 }
1366         }
1367 }
1368
1369 #endif /* CONFIG_EFI */
1370
1371 #endif /* CONFIG_KERNEL_MODE_NEON */
1372
1373 #ifdef CONFIG_CPU_PM
1374 static int fpsimd_cpu_pm_notifier(struct notifier_block *self,
1375                                   unsigned long cmd, void *v)
1376 {
1377         switch (cmd) {
1378         case CPU_PM_ENTER:
1379                 fpsimd_save_and_flush_cpu_state();
1380                 break;
1381         case CPU_PM_EXIT:
1382                 break;
1383         case CPU_PM_ENTER_FAILED:
1384         default:
1385                 return NOTIFY_DONE;
1386         }
1387         return NOTIFY_OK;
1388 }
1389
1390 static struct notifier_block fpsimd_cpu_pm_notifier_block = {
1391         .notifier_call = fpsimd_cpu_pm_notifier,
1392 };
1393
1394 static void __init fpsimd_pm_init(void)
1395 {
1396         cpu_pm_register_notifier(&fpsimd_cpu_pm_notifier_block);
1397 }
1398
1399 #else
1400 static inline void fpsimd_pm_init(void) { }
1401 #endif /* CONFIG_CPU_PM */
1402
1403 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1404 static int fpsimd_cpu_dead(unsigned int cpu)
1405 {
1406         per_cpu(fpsimd_last_state.st, cpu) = NULL;
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 static inline void fpsimd_hotplug_init(void)
1411 {
1412         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_ARM64_FPSIMD_DEAD, "arm64/fpsimd:dead",
1413                                   NULL, fpsimd_cpu_dead);
1414 }
1415
1416 #else
1417 static inline void fpsimd_hotplug_init(void) { }
1418 #endif
1419
1420 /*
1421  * FP/SIMD support code initialisation.
1422  */
1423 static int __init fpsimd_init(void)
1424 {
1425         if (cpu_have_named_feature(FP)) {
1426                 fpsimd_pm_init();
1427                 fpsimd_hotplug_init();
1428         } else {
1429                 pr_notice("Floating-point is not implemented\n");
1430         }
1431
1432         if (!cpu_have_named_feature(ASIMD))
1433                 pr_notice("Advanced SIMD is not implemented\n");
1434
1435         return sve_sysctl_init();
1436 }
1437 core_initcall(fpsimd_init);