arch/arm64/kvm/handle_exit.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012,2013 - ARM Ltd
   4  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
   5  *
   6  * Derived from arch/arm/kvm/handle_exit.c:
   7  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   8  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/kvm.h>
  12 #include <linux/kvm_host.h>
  13
  14 #include <asm/esr.h>
  15 #include <asm/exception.h>
  16 #include <asm/kvm_asm.h>
  17 #include <asm/kvm_emulate.h>
  18 #include <asm/kvm_mmu.h>
  19 #include <asm/debug-monitors.h>
  20 #include <asm/traps.h>
  21
  22 #include <kvm/arm_hypercalls.h>
  23
  24 #define CREATE_TRACE_POINTS
  25 #include "trace_handle_exit.h"
  26
  27 typedef int (*exit_handle_fn)(struct kvm_vcpu *);
  28
  29 static void kvm_handle_guest_serror(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 esr)
  30 {
  31         if (!arm64_is_ras_serror(esr) || arm64_is_fatal_ras_serror(NULL, esr))
  32                 kvm_inject_vabt(vcpu);
  33 }
  34
  35 static int handle_hvc(struct kvm_vcpu *vcpu)
  36 {
  37         int ret;
  38
  39         trace_kvm_hvc_arm64(*vcpu_pc(vcpu), vcpu_get_reg(vcpu, 0),
  40                             kvm_vcpu_hvc_get_imm(vcpu));
  41         vcpu->stat.hvc_exit_stat++;
  42
  43         ret = kvm_hvc_call_handler(vcpu);
  44         if (ret < 0) {
  45                 vcpu_set_reg(vcpu, 0, ~0UL);
  46                 return 1;
  47         }
  48
  49         return ret;
  50 }
  51
  52 static int handle_smc(struct kvm_vcpu *vcpu)
  53 {
  54         /*
  55          * "If an SMC instruction executed at Non-secure EL1 is
  56          * trapped to EL2 because HCR_EL2.TSC is 1, the exception is a
  57          * Trap exception, not a Secure Monitor Call exception [...]"
  58          *
  59          * We need to advance the PC after the trap, as it would
  60          * otherwise return to the same address...
  61          */
  62         vcpu_set_reg(vcpu, 0, ~0UL);
  63         kvm_incr_pc(vcpu);
  64         return 1;
  65 }
  66
  67 /*
  68  * Guest access to FP/ASIMD registers are routed to this handler only
  69  * when the system doesn't support FP/ASIMD.
  70  */
  71 static int handle_no_fpsimd(struct kvm_vcpu *vcpu)
  72 {
  73         kvm_inject_undefined(vcpu);
  74         return 1;
  75 }
  76
  77 /**
  78  * kvm_handle_wfx - handle a wait-for-interrupts or wait-for-event
  79  *                  instruction executed by a guest
  80  *
  81  * @vcpu:       the vcpu pointer
  82  *
  83  * WFE: Yield the CPU and come back to this vcpu when the scheduler
  84  * decides to.
  85  * WFI: Simply call kvm_vcpu_block(), which will halt execution of
  86  * world-switches and schedule other host processes until there is an
  87  * incoming IRQ or FIQ to the VM.
  88  */
  89 static int kvm_handle_wfx(struct kvm_vcpu *vcpu)
  90 {
  91         if (kvm_vcpu_get_esr(vcpu) & ESR_ELx_WFx_ISS_WFE) {
  92                 trace_kvm_wfx_arm64(*vcpu_pc(vcpu), true);
  93                 vcpu->stat.wfe_exit_stat++;
  94                 kvm_vcpu_on_spin(vcpu, vcpu_mode_priv(vcpu));
  95         } else {
  96                 trace_kvm_wfx_arm64(*vcpu_pc(vcpu), false);
  97                 vcpu->stat.wfi_exit_stat++;
  98                 kvm_vcpu_block(vcpu);
  99                 kvm_clear_request(KVM_REQ_UNHALT, vcpu);
 100         }
 101
 102         kvm_incr_pc(vcpu);
 103
 104         return 1;
 105 }
 106
 107 /**
 108  * kvm_handle_guest_debug - handle a debug exception instruction
 109  *
 110  * @vcpu:       the vcpu pointer
 111  *
 112  * We route all debug exceptions through the same handler. If both the
 113  * guest and host are using the same debug facilities it will be up to
 114  * userspace to re-inject the correct exception for guest delivery.
 115  *
 116  * @return: 0 (while setting vcpu->run->exit_reason)
 117  */
 118 static int kvm_handle_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu)
 119 {
 120         struct kvm_run *run = vcpu->run;
 121         u32 esr = kvm_vcpu_get_esr(vcpu);
 122
 123         run->exit_reason = KVM_EXIT_DEBUG;
 124         run->debug.arch.hsr = esr;
 125
 126         if (ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_WATCHPT_LOW)
 127                 run->debug.arch.far = vcpu->arch.fault.far_el2;
 128
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static int kvm_handle_unknown_ec(struct kvm_vcpu *vcpu)
 133 {
 134         u32 esr = kvm_vcpu_get_esr(vcpu);
 135
 136         kvm_pr_unimpl("Unknown exception class: esr: %#08x -- %s\n",
 137                       esr, esr_get_class_string(esr));
 138
 139         kvm_inject_undefined(vcpu);
 140         return 1;
 141 }
 142
 143 static int handle_sve(struct kvm_vcpu *vcpu)
 144 {
 145         /* Until SVE is supported for guests: */
 146         kvm_inject_undefined(vcpu);
 147         return 1;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * Guest usage of a ptrauth instruction (which the guest EL1 did not turn into
 152  * a NOP). If we get here, it is that we didn't fixup ptrauth on exit, and all
 153  * that we can do is give the guest an UNDEF.
 154  */
 155 static int kvm_handle_ptrauth(struct kvm_vcpu *vcpu)
 156 {
 157         kvm_inject_undefined(vcpu);
 158         return 1;
 159 }
 160
 161 static exit_handle_fn arm_exit_handlers[] = {
 162         [0 ... ESR_ELx_EC_MAX]  = kvm_handle_unknown_ec,
 163         [ESR_ELx_EC_WFx]        = kvm_handle_wfx,
 164         [ESR_ELx_EC_CP15_32]    = kvm_handle_cp15_32,
 165         [ESR_ELx_EC_CP15_64]    = kvm_handle_cp15_64,
 166         [ESR_ELx_EC_CP14_MR]    = kvm_handle_cp14_32,
 167         [ESR_ELx_EC_CP14_LS]    = kvm_handle_cp14_load_store,
 168         [ESR_ELx_EC_CP14_64]    = kvm_handle_cp14_64,
 169         [ESR_ELx_EC_HVC32]      = handle_hvc,
 170         [ESR_ELx_EC_SMC32]      = handle_smc,
 171         [ESR_ELx_EC_HVC64]      = handle_hvc,
 172         [ESR_ELx_EC_SMC64]      = handle_smc,
 173         [ESR_ELx_EC_SYS64]      = kvm_handle_sys_reg,
 174         [ESR_ELx_EC_SVE]        = handle_sve,
 175         [ESR_ELx_EC_IABT_LOW]   = kvm_handle_guest_abort,
 176         [ESR_ELx_EC_DABT_LOW]   = kvm_handle_guest_abort,
 177         [ESR_ELx_EC_SOFTSTP_LOW]= kvm_handle_guest_debug,
 178         [ESR_ELx_EC_WATCHPT_LOW]= kvm_handle_guest_debug,
 179         [ESR_ELx_EC_BREAKPT_LOW]= kvm_handle_guest_debug,
 180         [ESR_ELx_EC_BKPT32]     = kvm_handle_guest_debug,
 181         [ESR_ELx_EC_BRK64]      = kvm_handle_guest_debug,
 182         [ESR_ELx_EC_FP_ASIMD]   = handle_no_fpsimd,
 183         [ESR_ELx_EC_PAC]        = kvm_handle_ptrauth,
 184 };
 185
 186 static exit_handle_fn kvm_get_exit_handler(struct kvm_vcpu *vcpu)
 187 {
 188         u32 esr = kvm_vcpu_get_esr(vcpu);
 189         u8 esr_ec = ESR_ELx_EC(esr);
 190
 191         return arm_exit_handlers[esr_ec];
 192 }
 193
 194 /*
 195  * We may be single-stepping an emulated instruction. If the emulation
 196  * has been completed in the kernel, we can return to userspace with a
 197  * KVM_EXIT_DEBUG, otherwise userspace needs to complete its
 198  * emulation first.
 199  */
 200 static int handle_trap_exceptions(struct kvm_vcpu *vcpu)
 201 {
 202         int handled;
 203
 204         /*
 205          * See ARM ARM B1.14.1: "Hyp traps on instructions
 206          * that fail their condition code check"
 207          */
 208         if (!kvm_condition_valid(vcpu)) {
 209                 kvm_incr_pc(vcpu);
 210                 handled = 1;
 211         } else {
 212                 exit_handle_fn exit_handler;
 213
 214                 exit_handler = kvm_get_exit_handler(vcpu);
 215                 handled = exit_handler(vcpu);
 216         }
 217
 218         return handled;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Return > 0 to return to guest, < 0 on error, 0 (and set exit_reason) on
 223  * proper exit to userspace.
 224  */
 225 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, int exception_index)
 226 {
 227         struct kvm_run *run = vcpu->run;
 228
 229         if (ARM_SERROR_PENDING(exception_index)) {
 230                 /*
 231                  * The SError is handled by handle_exit_early(). If the guest
 232                  * survives it will re-execute the original instruction.
 233                  */
 234                 return 1;
 235         }
 236
 237         exception_index = ARM_EXCEPTION_CODE(exception_index);
 238
 239         switch (exception_index) {
 240         case ARM_EXCEPTION_IRQ:
 241                 return 1;
 242         case ARM_EXCEPTION_EL1_SERROR:
 243                 return 1;
 244         case ARM_EXCEPTION_TRAP:
 245                 return handle_trap_exceptions(vcpu);
 246         case ARM_EXCEPTION_HYP_GONE:
 247                 /*
 248                  * EL2 has been reset to the hyp-stub. This happens when a guest
 249                  * is pre-empted by kvm_reboot()'s shutdown call.
 250                  */
 251                 run->exit_reason = KVM_EXIT_FAIL_ENTRY;
 252                 return 0;
 253         case ARM_EXCEPTION_IL:
 254                 /*
 255                  * We attempted an illegal exception return.  Guest state must
 256                  * have been corrupted somehow.  Give up.
 257                  */
 258                 run->exit_reason = KVM_EXIT_FAIL_ENTRY;
 259                 return -EINVAL;
 260         default:
 261                 kvm_pr_unimpl("Unsupported exception type: %d",
 262                               exception_index);
 263                 run->exit_reason = KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR;
 264                 return 0;
 265         }
 266 }
 267
 268 /* For exit types that need handling before we can be preempted */
 269 void handle_exit_early(struct kvm_vcpu *vcpu, int exception_index)
 270 {
 271         if (ARM_SERROR_PENDING(exception_index)) {
 272                 if (this_cpu_has_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN)) {
 273                         u64 disr = kvm_vcpu_get_disr(vcpu);
 274
 275                         kvm_handle_guest_serror(vcpu, disr_to_esr(disr));
 276                 } else {
 277                         kvm_inject_vabt(vcpu);
 278                 }
 279
 280                 return;
 281         }
 282
 283         exception_index = ARM_EXCEPTION_CODE(exception_index);
 284
 285         if (exception_index == ARM_EXCEPTION_EL1_SERROR)
 286                 kvm_handle_guest_serror(vcpu, kvm_vcpu_get_esr(vcpu));
 287 }
 288
 289 void __noreturn __cold nvhe_hyp_panic_handler(u64 esr, u64 spsr,
 290                                               u64 elr_virt, u64 elr_phys,
 291                                               u64 par, uintptr_t vcpu,
 292                                               u64 far, u64 hpfar) {
 293         u64 elr_in_kimg = __phys_to_kimg(elr_phys);
 294         u64 hyp_offset = elr_in_kimg - kaslr_offset() - elr_virt;
 295         u64 mode = spsr & PSR_MODE_MASK;
 296
 297         /*
 298          * The nVHE hyp symbols are not included by kallsyms to avoid issues
 299          * with aliasing. That means that the symbols cannot be printed with the
 300          * "%pS" format specifier, so fall back to the vmlinux address if
 301          * there's no better option.
 302          */
 303         if (mode != PSR_MODE_EL2t && mode != PSR_MODE_EL2h) {
 304                 kvm_err("Invalid host exception to nVHE hyp!\n");
 305         } else if (ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_BRK64 &&
 306                    (esr & ESR_ELx_BRK64_ISS_COMMENT_MASK) == BUG_BRK_IMM) {
 307                 const char *file = NULL;
 308                 unsigned int line = 0;
 309
 310                 /* All hyp bugs, including warnings, are treated as fatal. */
 311                 if (!is_protected_kvm_enabled() ||
 312                     IS_ENABLED(CONFIG_NVHE_EL2_DEBUG)) {
 313                         struct bug_entry *bug = find_bug(elr_in_kimg);
 314
 315                         if (bug)
 316                                 bug_get_file_line(bug, &file, &line);
 317                 }
 318
 319                 if (file)
 320                         kvm_err("nVHE hyp BUG at: %s:%u!\n", file, line);
 321                 else
 322                         kvm_err("nVHE hyp BUG at: %016llx!\n", elr_virt + hyp_offset);
 323         } else {
 324                 kvm_err("nVHE hyp panic at: %016llx!\n", elr_virt + hyp_offset);
 325         }
 326
 327         /*
 328          * Hyp has panicked and we're going to handle that by panicking the
 329          * kernel. The kernel offset will be revealed in the panic so we're
 330          * also safe to reveal the hyp offset as a debugging aid for translating
 331          * hyp VAs to vmlinux addresses.
 332          */
 333         kvm_err("Hyp Offset: 0x%llx\n", hyp_offset);
 334
 335         panic("HYP panic:\nPS:%08llx PC:%016llx ESR:%08llx\nFAR:%016llx HPFAR:%016llx PAR:%016llx\nVCPU:%016lx\n",
 336               spsr, elr_virt, esr, far, hpfar, par, vcpu);
 337 }