// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2020 - Google LLC
 * Author: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
 */

#include <asm/kvm_asm.h>
#include <asm/kvm_hyp.h>
#include <asm/kvm_mmu.h>
#include <linux/arm-smccc.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <uapi/linux/psci.h>

#include <nvhe/memory.h>
#include <nvhe/trap_handler.h>

void kvm_hyp_cpu_entry(unsigned long r0);
void kvm_hyp_cpu_resume(unsigned long r0);

void __noreturn __host_enter(struct kvm_cpu_context *host_ctxt);

/* Config options set by the host. */
struct kvm_host_psci_config __ro_after_init kvm_host_psci_config;

#define INVALID_CPU_ID UINT_MAX

struct psci_boot_args {
 atomic_t lock;
 unsigned long pc;
 unsigned long r0;
};

#define PSCI_BOOT_ARGS_UNLOCKED  0
#define PSCI_BOOT_ARGS_LOCKED  1

#define PSCI_BOOT_ARGS_INIT     \
 ((struct psci_boot_args){    \
  .lock = ATOMIC_INIT(PSCI_BOOT_ARGS_UNLOCKED), \
 })

static DEFINE_PER_CPU(struct psci_boot_args, cpu_on_args) = PSCI_BOOT_ARGS_INIT;
static DEFINE_PER_CPU(struct psci_boot_args, suspend_args) = PSCI_BOOT_ARGS_INIT;

#define is_psci_0_1(what, func_id)     \
 (kvm_host_psci_config.psci_0_1_ ## what ## _implemented && \
  (func_id) == kvm_host_psci_config.function_ids_0_1.what)

static bool is_psci_0_1_call(u64 func_id)
{
 return (is_psci_0_1(cpu_suspend, func_id) ||
  is_psci_0_1(cpu_on, func_id) ||
  is_psci_0_1(cpu_off, func_id) ||
  is_psci_0_1(migrate, func_id));
}

static bool is_psci_0_2_call(u64 func_id)
{
 /* SMCCC reserves IDs 0x00-1F with the given 32/64-bit base for PSCI. */
 return (PSCI_0_2_FN(0) <= func_id && func_id <= PSCI_0_2_FN(31)) ||
        (PSCI_0_2_FN64(0) <= func_id && func_id <= PSCI_0_2_FN64(31));
}

static unsigned long psci_call(unsigned long fn, unsigned long arg0,
          unsigned long arg1, unsigned long arg2)
{
 struct arm_smccc_res res;

 arm_smccc_1_1_smc(fn, arg0, arg1, arg2, &res);
 return res.a0;
}

static unsigned long psci_forward(struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 return psci_call(cpu_reg(host_ctxt, 0), cpu_reg(host_ctxt, 1),
    cpu_reg(host_ctxt, 2), cpu_reg(host_ctxt, 3));
}

static unsigned int find_cpu_id(u64 mpidr)
{
 unsigned int i;

 /* Reject invalid MPIDRs */
 if (mpidr & ~MPIDR_HWID_BITMASK)
  return INVALID_CPU_ID;

 for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
  if (cpu_logical_map(i) == mpidr)
   return i;
 }

 return INVALID_CPU_ID;
}

static __always_inline bool try_acquire_boot_args(struct psci_boot_args *args)
{
 return atomic_cmpxchg_acquire(&args->lock,
          PSCI_BOOT_ARGS_UNLOCKED,
          PSCI_BOOT_ARGS_LOCKED) ==
  PSCI_BOOT_ARGS_UNLOCKED;
}

static __always_inline void release_boot_args(struct psci_boot_args *args)
{
 atomic_set_release(&args->lock, PSCI_BOOT_ARGS_UNLOCKED);
}

static int psci_cpu_on(u64 func_id, struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 DECLARE_REG(u64, mpidr, host_ctxt, 1);
 DECLARE_REG(unsigned long, pc, host_ctxt, 2);
 DECLARE_REG(unsigned long, r0, host_ctxt, 3);

 unsigned int cpu_id;
 struct psci_boot_args *boot_args;
 struct kvm_nvhe_init_params *init_params;
 int ret;

 /*
  * Find the logical CPU ID for the given MPIDR. The search set is
  * the set of CPUs that were online at the point of KVM initialization.
  * Booting other CPUs is rejected because their cpufeatures were not
  * checked against the finalized capabilities. This could be relaxed
  * by doing the feature checks in hyp.
 */
 cpu_id = find_cpu_id(mpidr);
 if (cpu_id == INVALID_CPU_ID)
  return PSCI_RET_INVALID_PARAMS;

 boot_args = per_cpu_ptr(&cpu_on_args, cpu_id);
 init_params = per_cpu_ptr(&kvm_init_params, cpu_id);

 /* Check if the target CPU is already being booted. */
 if (!try_acquire_boot_args(boot_args))
  return PSCI_RET_ALREADY_ON;

 boot_args->pc = pc;
 boot_args->r0 = r0;
 wmb();

 ret = psci_call(func_id, mpidr,
   __hyp_pa(&kvm_hyp_cpu_entry),
   __hyp_pa(init_params));

 /* If successful, the lock will be released by the target CPU. */
 if (ret != PSCI_RET_SUCCESS)
  release_boot_args(boot_args);

 return ret;
}

static int psci_cpu_suspend(u64 func_id, struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 DECLARE_REG(u64, power_state, host_ctxt, 1);
 DECLARE_REG(unsigned long, pc, host_ctxt, 2);
 DECLARE_REG(unsigned long, r0, host_ctxt, 3);

 struct psci_boot_args *boot_args;
 struct kvm_nvhe_init_params *init_params;

 boot_args = this_cpu_ptr(&suspend_args);
 init_params = this_cpu_ptr(&kvm_init_params);

 /*
  * No need to acquire a lock before writing to boot_args because a core
  * can only suspend itself. Racy CPU_ON calls use a separate struct.
 */
 boot_args->pc = pc;
 boot_args->r0 = r0;

 /*
  * Will either return if shallow sleep state, or wake up into the entry
  * point if it is a deep sleep state.
 */
 return psci_call(func_id, power_state,
    __hyp_pa(&kvm_hyp_cpu_resume),
    __hyp_pa(init_params));
}

static int psci_system_suspend(u64 func_id, struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 DECLARE_REG(unsigned long, pc, host_ctxt, 1);
 DECLARE_REG(unsigned long, r0, host_ctxt, 2);

 struct psci_boot_args *boot_args;
 struct kvm_nvhe_init_params *init_params;

 boot_args = this_cpu_ptr(&suspend_args);
 init_params = this_cpu_ptr(&kvm_init_params);

 /*
  * No need to acquire a lock before writing to boot_args because a core
  * can only suspend itself. Racy CPU_ON calls use a separate struct.
 */
 boot_args->pc = pc;
 boot_args->r0 = r0;

 /* Will only return on error. */
 return psci_call(func_id,
    __hyp_pa(&kvm_hyp_cpu_resume),
    __hyp_pa(init_params), 0);
}

asmlinkage void __noreturn __kvm_host_psci_cpu_entry(bool is_cpu_on)
{
 struct psci_boot_args *boot_args;
 struct kvm_cpu_context *host_ctxt;

 host_ctxt = host_data_ptr(host_ctxt);

 if (is_cpu_on)
  boot_args = this_cpu_ptr(&cpu_on_args);
 else
  boot_args = this_cpu_ptr(&suspend_args);

 cpu_reg(host_ctxt, 0) = boot_args->r0;
 write_sysreg_el2(boot_args->pc, SYS_ELR);

 if (is_cpu_on)
  release_boot_args(boot_args);

 write_sysreg_el1(INIT_SCTLR_EL1_MMU_OFF, SYS_SCTLR);
 write_sysreg(INIT_PSTATE_EL1, SPSR_EL2);

 __host_enter(host_ctxt);
}

static unsigned long psci_0_1_handler(u64 func_id, struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 if (is_psci_0_1(cpu_off, func_id) || is_psci_0_1(migrate, func_id))
  return psci_forward(host_ctxt);
 if (is_psci_0_1(cpu_on, func_id))
  return psci_cpu_on(func_id, host_ctxt);
 if (is_psci_0_1(cpu_suspend, func_id))
  return psci_cpu_suspend(func_id, host_ctxt);

 return PSCI_RET_NOT_SUPPORTED;
}

static unsigned long psci_0_2_handler(u64 func_id, struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 switch (func_id) {
 case PSCI_0_2_FN_PSCI_VERSION:
 case PSCI_0_2_FN_CPU_OFF:
 case PSCI_0_2_FN64_AFFINITY_INFO:
 case PSCI_0_2_FN64_MIGRATE:
 case PSCI_0_2_FN_MIGRATE_INFO_TYPE:
 case PSCI_0_2_FN64_MIGRATE_INFO_UP_CPU:
  return psci_forward(host_ctxt);
 /*
  * SYSTEM_OFF/RESET should not return according to the spec.
  * Allow it so as to stay robust to broken firmware.
 */
 case PSCI_0_2_FN_SYSTEM_OFF:
 case PSCI_0_2_FN_SYSTEM_RESET:
  return psci_forward(host_ctxt);
 case PSCI_0_2_FN64_CPU_SUSPEND:
  return psci_cpu_suspend(func_id, host_ctxt);
 case PSCI_0_2_FN64_CPU_ON:
  return psci_cpu_on(func_id, host_ctxt);
 default:
  return PSCI_RET_NOT_SUPPORTED;
 }
}

static unsigned long psci_1_0_handler(u64 func_id, struct kvm_cpu_context *host_ctxt)
{
 switch (func_id) {
 case PSCI_1_0_FN_PSCI_FEATURES:
 case PSCI_1_0_FN_SET_SUSPEND_MODE:
 case PSCI_1_1_FN64_SYSTEM_RESET2:
 case PSCI_1_3_FN_SYSTEM_OFF2:
 case PSCI_1_3_FN64_SYSTEM_OFF2:
  return psci_forward(host_ctxt);
 case PSCI_1_0_FN64_SYSTEM_SUSPEND:
  return psci_system_suspend(func_id, host_ctxt);
 default:
  return psci_0_2_handler(func_id, host_ctxt);
 }
}

bool kvm_host_psci_handler(struct kvm_cpu_context *host_ctxt, u32 func_id)
{
 unsigned long ret;

 switch (kvm_host_psci_config.version) {
 case PSCI_VERSION(0, 1):
  if (!is_psci_0_1_call(func_id))
   return false;
  ret = psci_0_1_handler(func_id, host_ctxt);
  break;
 case PSCI_VERSION(0, 2):
  if (!is_psci_0_2_call(func_id))
   return false;
  ret = psci_0_2_handler(func_id, host_ctxt);
  break;
 default:
  if (!is_psci_0_2_call(func_id))
   return false;
  ret = psci_1_0_handler(func_id, host_ctxt);
  break;
 }

 cpu_reg(host_ctxt, 0) = ret;
 cpu_reg(host_ctxt, 1) = 0;
 cpu_reg(host_ctxt, 2) = 0;
 cpu_reg(host_ctxt, 3) = 0;
 return true;
}