Quelle  sysreg-sr.h   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2012-2015 - ARM Ltd
 * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
 */

#ifndef __ARM64_KVM_HYP_SYSREG_SR_H__
#define __ARM64_KVM_HYP_SYSREG_SR_H__

#include <linux/compiler.h>
#include <linux/kvm_host.h>

#include <asm/kprobes.h>
#include <asm/kvm_asm.h>
#include <asm/kvm_emulate.h>
#include <asm/kvm_hyp.h>
#include <asm/kvm_mmu.h>

static inline bool ctxt_has_s1poe(struct kvm_cpu_context *ctxt);

static inline struct kvm_vcpu *ctxt_to_vcpu(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu = ctxt->__hyp_running_vcpu;

 if (!vcpu)
  vcpu = container_of(ctxt, struct kvm_vcpu, arch.ctxt);

 return vcpu;
}

static inline bool ctxt_is_guest(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 return host_data_ptr(host_ctxt) != ctxt;
}

static inline u64 *ctxt_mdscr_el1(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);

 if (ctxt_is_guest(ctxt) && kvm_host_owns_debug_regs(vcpu))
  return &vcpu->arch.external_mdscr_el1;

 return &ctxt_sys_reg(ctxt, MDSCR_EL1);
}

static inline u64 ctxt_midr_el1(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm *kvm = kern_hyp_va(ctxt_to_vcpu(ctxt)->kvm);

 if (!(ctxt_is_guest(ctxt) &&
       test_bit(KVM_ARCH_FLAG_WRITABLE_IMP_ID_REGS, &kvm->arch.flags)))
  return read_cpuid_id();

 return kvm_read_vm_id_reg(kvm, SYS_MIDR_EL1);
}

static inline void __sysreg_save_common_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 *ctxt_mdscr_el1(ctxt) = read_sysreg(mdscr_el1);

 // POR_EL0 can affect uaccess, so must be saved/restored early.
 if (ctxt_has_s1poe(ctxt))
  ctxt_sys_reg(ctxt, POR_EL0) = read_sysreg_s(SYS_POR_EL0);
}

static inline void __sysreg_save_user_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 ctxt_sys_reg(ctxt, TPIDR_EL0) = read_sysreg(tpidr_el0);
 ctxt_sys_reg(ctxt, TPIDRRO_EL0) = read_sysreg(tpidrro_el0);
}

static inline bool ctxt_has_mte(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);

 return kvm_has_mte(kern_hyp_va(vcpu->kvm));
}

static inline bool ctxt_has_s1pie(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 if (!cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_S1PIE))
  return false;

 vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);
 return kvm_has_s1pie(kern_hyp_va(vcpu->kvm));
}

static inline bool ctxt_has_tcrx(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 if (!cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_TCR2))
  return false;

 vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);
 return kvm_has_tcr2(kern_hyp_va(vcpu->kvm));
}

static inline bool ctxt_has_s1poe(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 if (!system_supports_poe())
  return false;

 vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);
 return kvm_has_s1poe(kern_hyp_va(vcpu->kvm));
}

static inline bool ctxt_has_ras(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 if (!cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN))
  return false;

 vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);
 return kvm_has_ras(kern_hyp_va(vcpu->kvm));
}

static inline bool ctxt_has_sctlr2(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 if (!cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_SCTLR2))
  return false;

 vcpu = ctxt_to_vcpu(ctxt);
 return kvm_has_sctlr2(kern_hyp_va(vcpu->kvm));
}

static inline void __sysreg_save_el1_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 ctxt_sys_reg(ctxt, SCTLR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_SCTLR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, CPACR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_CPACR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, TTBR0_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_TTBR0);
 ctxt_sys_reg(ctxt, TTBR1_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_TTBR1);
 ctxt_sys_reg(ctxt, TCR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_TCR);
 if (ctxt_has_tcrx(ctxt)) {
  ctxt_sys_reg(ctxt, TCR2_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_TCR2);

  if (ctxt_has_s1pie(ctxt)) {
   ctxt_sys_reg(ctxt, PIR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_PIR);
   ctxt_sys_reg(ctxt, PIRE0_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_PIRE0);
  }

  if (ctxt_has_s1poe(ctxt))
   ctxt_sys_reg(ctxt, POR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_POR);
 }
 ctxt_sys_reg(ctxt, ESR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_ESR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, AFSR0_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_AFSR0);
 ctxt_sys_reg(ctxt, AFSR1_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_AFSR1);
 ctxt_sys_reg(ctxt, FAR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_FAR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, MAIR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_MAIR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, VBAR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_VBAR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, CONTEXTIDR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_CONTEXTIDR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, AMAIR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_AMAIR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, CNTKCTL_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_CNTKCTL);
 ctxt_sys_reg(ctxt, PAR_EL1) = read_sysreg_par();
 ctxt_sys_reg(ctxt, TPIDR_EL1) = read_sysreg(tpidr_el1);

 if (ctxt_has_mte(ctxt)) {
  ctxt_sys_reg(ctxt, TFSR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_TFSR);
  ctxt_sys_reg(ctxt, TFSRE0_EL1) = read_sysreg_s(SYS_TFSRE0_EL1);
 }

 ctxt_sys_reg(ctxt, SP_EL1) = read_sysreg(sp_el1);
 ctxt_sys_reg(ctxt, ELR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_ELR);
 ctxt_sys_reg(ctxt, SPSR_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_SPSR);

 if (ctxt_has_sctlr2(ctxt))
  ctxt_sys_reg(ctxt, SCTLR2_EL1) = read_sysreg_el1(SYS_SCTLR2);
}

static inline void __sysreg_save_el2_return_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 ctxt->regs.pc   = read_sysreg_el2(SYS_ELR);
 /*
 * Guest PSTATE gets saved at guest fixup time in all
 * cases. We still need to handle the nVHE host side here.
 */
 if (!has_vhe() && ctxt->__hyp_running_vcpu)
  ctxt->regs.pstate = read_sysreg_el2(SYS_SPSR);

 if (!cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN))
  return;

 if (!vserror_state_is_nested(ctxt_to_vcpu(ctxt)))
  ctxt_sys_reg(ctxt, DISR_EL1) = read_sysreg_s(SYS_VDISR_EL2);
 else if (ctxt_has_ras(ctxt))
  ctxt_sys_reg(ctxt, VDISR_EL2) = read_sysreg_s(SYS_VDISR_EL2);
}

static inline void __sysreg_restore_common_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 write_sysreg(*ctxt_mdscr_el1(ctxt),  mdscr_el1);

 // POR_EL0 can affect uaccess, so must be saved/restored early.
 if (ctxt_has_s1poe(ctxt))
  write_sysreg_s(ctxt_sys_reg(ctxt, POR_EL0), SYS_POR_EL0);
}

static inline void __sysreg_restore_user_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 write_sysreg(ctxt_sys_reg(ctxt, TPIDR_EL0), tpidr_el0);
 write_sysreg(ctxt_sys_reg(ctxt, TPIDRRO_EL0), tpidrro_el0);
}

static inline void __sysreg_restore_el1_state(struct kvm_cpu_context *ctxt,
           u64 midr, u64 mpidr)
{
 write_sysreg(midr,    vpidr_el2);
 write_sysreg(mpidr,    vmpidr_el2);

 if (has_vhe() ||
     !cpus_have_final_cap(ARM64_WORKAROUND_SPECULATIVE_AT)) {
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, SCTLR_EL1), SYS_SCTLR);
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, TCR_EL1), SYS_TCR);
 } else if (!ctxt->__hyp_running_vcpu) {
  /*
 * Must only be done for guest registers, hence the context
 * test. We're coming from the host, so SCTLR.M is already
 * set. Pairs with nVHE's __activate_traps().
 */
  write_sysreg_el1((ctxt_sys_reg(ctxt, TCR_EL1) |
      TCR_EPD1_MASK | TCR_EPD0_MASK),
     SYS_TCR);
  isb();
 }

 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, CPACR_EL1), SYS_CPACR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, TTBR0_EL1), SYS_TTBR0);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, TTBR1_EL1), SYS_TTBR1);
 if (ctxt_has_tcrx(ctxt)) {
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, TCR2_EL1), SYS_TCR2);

  if (ctxt_has_s1pie(ctxt)) {
   write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, PIR_EL1), SYS_PIR);
   write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, PIRE0_EL1), SYS_PIRE0);
  }

  if (ctxt_has_s1poe(ctxt))
   write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, POR_EL1), SYS_POR);
 }
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, ESR_EL1), SYS_ESR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, AFSR0_EL1), SYS_AFSR0);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, AFSR1_EL1), SYS_AFSR1);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, FAR_EL1), SYS_FAR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, MAIR_EL1), SYS_MAIR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, VBAR_EL1), SYS_VBAR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, CONTEXTIDR_EL1), SYS_CONTEXTIDR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, AMAIR_EL1), SYS_AMAIR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, CNTKCTL_EL1), SYS_CNTKCTL);
 write_sysreg(ctxt_sys_reg(ctxt, PAR_EL1), par_el1);
 write_sysreg(ctxt_sys_reg(ctxt, TPIDR_EL1), tpidr_el1);

 if (ctxt_has_mte(ctxt)) {
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, TFSR_EL1), SYS_TFSR);
  write_sysreg_s(ctxt_sys_reg(ctxt, TFSRE0_EL1), SYS_TFSRE0_EL1);
 }

 if (!has_vhe() &&
     cpus_have_final_cap(ARM64_WORKAROUND_SPECULATIVE_AT) &&
     ctxt->__hyp_running_vcpu) {
  /*
 * Must only be done for host registers, hence the context
 * test. Pairs with nVHE's __deactivate_traps().
 */
  isb();
  /*
 * At this stage, and thanks to the above isb(), S2 is
 * deconfigured and disabled. We can now restore the host's
 * S1 configuration: SCTLR, and only then TCR.
 */
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, SCTLR_EL1), SYS_SCTLR);
  isb();
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, TCR_EL1), SYS_TCR);
 }

 write_sysreg(ctxt_sys_reg(ctxt, SP_EL1), sp_el1);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, ELR_EL1), SYS_ELR);
 write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, SPSR_EL1), SYS_SPSR);

 if (ctxt_has_sctlr2(ctxt))
  write_sysreg_el1(ctxt_sys_reg(ctxt, SCTLR2_EL1), SYS_SCTLR2);
}

/* Read the VCPU state's PSTATE, but translate (v)EL2 to EL1. */
static inline u64 to_hw_pstate(const struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 u64 mode = ctxt->regs.pstate & (PSR_MODE_MASK | PSR_MODE32_BIT);

 switch (mode) {
 case PSR_MODE_EL2t:
  mode = PSR_MODE_EL1t;
  break;
 case PSR_MODE_EL2h:
  mode = PSR_MODE_EL1h;
  break;
 }

 return (ctxt->regs.pstate & ~(PSR_MODE_MASK | PSR_MODE32_BIT)) | mode;
}

static inline void __sysreg_restore_el2_return_state(struct kvm_cpu_context *ctxt)
{
 u64 pstate = to_hw_pstate(ctxt);
 u64 mode = pstate & PSR_AA32_MODE_MASK;
 u64 vdisr;

 /*
 * Safety check to ensure we're setting the CPU up to enter the guest
 * in a less privileged mode.
 *
 * If we are attempting a return to EL2 or higher in AArch64 state,
 * program SPSR_EL2 with M=EL2h and the IL bit set which ensures that
 * we'll take an illegal exception state exception immediately after
 * the ERET to the guest.  Attempts to return to AArch32 Hyp will
 * result in an illegal exception return because EL2's execution state
 * is determined by SCR_EL3.RW.
 */
 if (!(mode & PSR_MODE32_BIT) && mode >= PSR_MODE_EL2t)
  pstate = PSR_MODE_EL2h | PSR_IL_BIT;

 write_sysreg_el2(ctxt->regs.pc,   SYS_ELR);
 write_sysreg_el2(pstate,   SYS_SPSR);

 if (!cpus_have_final_cap(ARM64_HAS_RAS_EXTN))
  return;

 if (!vserror_state_is_nested(ctxt_to_vcpu(ctxt)))
  vdisr = ctxt_sys_reg(ctxt, DISR_EL1);
 else if (ctxt_has_ras(ctxt))
  vdisr = ctxt_sys_reg(ctxt, VDISR_EL2);
 else
  vdisr = 0;

 write_sysreg_s(vdisr, SYS_VDISR_EL2);
}

static inline void __sysreg32_save_state(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!vcpu_el1_is_32bit(vcpu))
  return;

 vcpu->arch.ctxt.spsr_abt = read_sysreg(spsr_abt);
 vcpu->arch.ctxt.spsr_und = read_sysreg(spsr_und);
 vcpu->arch.ctxt.spsr_irq = read_sysreg(spsr_irq);
 vcpu->arch.ctxt.spsr_fiq = read_sysreg(spsr_fiq);

 __vcpu_assign_sys_reg(vcpu, DACR32_EL2, read_sysreg(dacr32_el2));
 __vcpu_assign_sys_reg(vcpu, IFSR32_EL2, read_sysreg(ifsr32_el2));

 if (has_vhe() || kvm_debug_regs_in_use(vcpu))
  __vcpu_assign_sys_reg(vcpu, DBGVCR32_EL2, read_sysreg(dbgvcr32_el2));
}

static inline void __sysreg32_restore_state(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!vcpu_el1_is_32bit(vcpu))
  return;

 write_sysreg(vcpu->arch.ctxt.spsr_abt, spsr_abt);
 write_sysreg(vcpu->arch.ctxt.spsr_und, spsr_und);
 write_sysreg(vcpu->arch.ctxt.spsr_irq, spsr_irq);
 write_sysreg(vcpu->arch.ctxt.spsr_fiq, spsr_fiq);

 write_sysreg(__vcpu_sys_reg(vcpu, DACR32_EL2), dacr32_el2);
 write_sysreg(__vcpu_sys_reg(vcpu, IFSR32_EL2), ifsr32_el2);

 if (has_vhe() || kvm_debug_regs_in_use(vcpu))
  write_sysreg(__vcpu_sys_reg(vcpu, DBGVCR32_EL2), dbgvcr32_el2);
}

#endif /* __ARM64_KVM_HYP_SYSREG_SR_H__ */