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/*
 * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
 * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
 */

#include <linux/kvm_host.h>
#include <asm/kvm_emulate.h>
#include <trace/events/kvm.h>

#include "trace.h"

void kvm_mmio_write_buf(void *buf, unsigned int len, unsigned long data)
{
 void *datap = NULL;
 union {
  u8 byte;
  u16 hword;
  u32 word;
  u64 dword;
 } tmp;

 switch (len) {
 case 1:
  tmp.byte = data;
  datap  = &tmp.byte;
  break;
 case 2:
  tmp.hword = data;
  datap  = &tmp.hword;
  break;
 case 4:
  tmp.word = data;
  datap  = &tmp.word;
  break;
 case 8:
  tmp.dword = data;
  datap  = &tmp.dword;
  break;
 }

 memcpy(buf, datap, len);
}

unsigned long kvm_mmio_read_buf(const void *buf, unsigned int len)
{
 unsigned long data = 0;
 union {
  u16 hword;
  u32 word;
  u64 dword;
 } tmp;

 switch (len) {
 case 1:
  data = *(u8 *)buf;
  break;
 case 2:
  memcpy(&tmp.hword, buf, len);
  data = tmp.hword;
  break;
 case 4:
  memcpy(&tmp.word, buf, len);
  data = tmp.word;
  break;
 case 8:
  memcpy(&tmp.dword, buf, len);
  data = tmp.dword;
  break;
 }

 return data;
}

static bool kvm_pending_external_abort(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!vcpu_get_flag(vcpu, PENDING_EXCEPTION))
  return false;

 if (vcpu_el1_is_32bit(vcpu)) {
  switch (vcpu_get_flag(vcpu, EXCEPT_MASK)) {
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA32_UND):
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA32_IABT):
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA32_DABT):
   return true;
  default:
   return false;
  }
 } else {
  switch (vcpu_get_flag(vcpu, EXCEPT_MASK)) {
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA64_EL1_SYNC):
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA64_EL2_SYNC):
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA64_EL1_SERR):
  case unpack_vcpu_flag(EXCEPT_AA64_EL2_SERR):
   return true;
  default:
   return false;
  }
 }
}

/**
 * kvm_handle_mmio_return -- Handle MMIO loads after user space emulation
 *        or in-kernel IO emulation
 *
 * @vcpu: The VCPU pointer
 */
int kvm_handle_mmio_return(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 unsigned long data;
 unsigned int len;
 int mask;

 /*
  * Detect if the MMIO return was already handled or if userspace aborted
  * the MMIO access.
 */
 if (unlikely(!vcpu->mmio_needed || kvm_pending_external_abort(vcpu)))
  return 1;

 vcpu->mmio_needed = 0;

 if (!kvm_vcpu_dabt_iswrite(vcpu)) {
  struct kvm_run *run = vcpu->run;

  len = kvm_vcpu_dabt_get_as(vcpu);
  data = kvm_mmio_read_buf(run->mmio.data, len);

  if (kvm_vcpu_dabt_issext(vcpu) &&
      len < sizeof(unsigned long)) {
   mask = 1U << ((len * 8) - 1);
   data = (data ^ mask) - mask;
  }

  if (!kvm_vcpu_dabt_issf(vcpu))
   data = data & 0xffffffff;

  trace_kvm_mmio(KVM_TRACE_MMIO_READ, len, run->mmio.phys_addr,
          &data);
  data = vcpu_data_host_to_guest(vcpu, data, len);
  vcpu_set_reg(vcpu, kvm_vcpu_dabt_get_rd(vcpu), data);
 }

 /*
  * The MMIO instruction is emulated and should not be re-executed
  * in the guest.
 */
 kvm_incr_pc(vcpu);

 return 1;
}

int io_mem_abort(struct kvm_vcpu *vcpu, phys_addr_t fault_ipa)
{
 struct kvm_run *run = vcpu->run;
 unsigned long data;
 unsigned long rt;
 int ret;
 bool is_write;
 int len;
 u8 data_buf[8];

 /*
  * No valid syndrome? Ask userspace for help if it has
  * volunteered to do so, and bail out otherwise.
  *
  * In the protected VM case, there isn't much userspace can do
  * though, so directly deliver an exception to the guest.
 */
 if (!kvm_vcpu_dabt_isvalid(vcpu)) {
  trace_kvm_mmio_nisv(*vcpu_pc(vcpu), kvm_vcpu_get_esr(vcpu),
        kvm_vcpu_get_hfar(vcpu), fault_ipa);

  if (vcpu_is_protected(vcpu))
   return kvm_inject_sea_dabt(vcpu, kvm_vcpu_get_hfar(vcpu));

  if (test_bit(KVM_ARCH_FLAG_RETURN_NISV_IO_ABORT_TO_USER,
        &vcpu->kvm->arch.flags)) {
   run->exit_reason = KVM_EXIT_ARM_NISV;
   run->arm_nisv.esr_iss = kvm_vcpu_dabt_iss_nisv_sanitized(vcpu);
   run->arm_nisv.fault_ipa = fault_ipa;
   return 0;
  }

  return -ENOSYS;
 }

 /*
  * Prepare MMIO operation. First decode the syndrome data we get
  * from the CPU. Then try if some in-kernel emulation feels
  * responsible, otherwise let user space do its magic.
 */
 is_write = kvm_vcpu_dabt_iswrite(vcpu);
 len = kvm_vcpu_dabt_get_as(vcpu);
 rt = kvm_vcpu_dabt_get_rd(vcpu);

 if (is_write) {
  data = vcpu_data_guest_to_host(vcpu, vcpu_get_reg(vcpu, rt),
            len);

  trace_kvm_mmio(KVM_TRACE_MMIO_WRITE, len, fault_ipa, &data);
  kvm_mmio_write_buf(data_buf, len, data);

  ret = kvm_io_bus_write(vcpu, KVM_MMIO_BUS, fault_ipa, len,
           data_buf);
 } else {
  trace_kvm_mmio(KVM_TRACE_MMIO_READ_UNSATISFIED, len,
          fault_ipa, NULL);

  ret = kvm_io_bus_read(vcpu, KVM_MMIO_BUS, fault_ipa, len,
          data_buf);
 }

 /* Now prepare kvm_run for the potential return to userland. */
 run->mmio.is_write = is_write;
 run->mmio.phys_addr = fault_ipa;
 run->mmio.len  = len;
 vcpu->mmio_needed = 1;

 if (!ret) {
  /* We handled the access successfully in the kernel. */
  if (!is_write)
   memcpy(run->mmio.data, data_buf, len);
  vcpu->stat.mmio_exit_kernel++;
  kvm_handle_mmio_return(vcpu);
  return 1;
 }

 if (is_write)
  memcpy(run->mmio.data, data_buf, len);
 vcpu->stat.mmio_exit_user++;
 run->exit_reason = KVM_EXIT_MMIO;
 return 0;
}