Quelle  vgic.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2015, 2016 ARM Ltd.
 */

#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/kvm.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <linux/list_sort.h>
#include <linux/nospec.h>

#include <asm/kvm_hyp.h>

#include "vgic.h"

#define CREATE_TRACE_POINTS
#include "trace.h"

struct vgic_global kvm_vgic_global_state __ro_after_init = {
 .gicv3_cpuif = STATIC_KEY_FALSE_INIT,
};

/*
 * Locking order is always:
 * kvm->lock (mutex)
 *   vcpu->mutex (mutex)
 *     kvm->arch.config_lock (mutex)
 *       its->cmd_lock (mutex)
 *         its->its_lock (mutex)
 *           vgic_dist->lpi_xa.xa_lock
 *             vgic_cpu->ap_list_lock must be taken with IRQs disabled
 *               vgic_irq->irq_lock must be taken with IRQs disabled
 *
 * As the ap_list_lock might be taken from the timer interrupt handler,
 * we have to disable IRQs before taking this lock and everything lower
 * than it.
 *
 * The config_lock has additional ordering requirements:
 * kvm->slots_lock
 *   kvm->srcu
 *     kvm->arch.config_lock
 *
 * If you need to take multiple locks, always take the upper lock first,
 * then the lower ones, e.g. first take the its_lock, then the irq_lock.
 * If you are already holding a lock and need to take a higher one, you
 * have to drop the lower ranking lock first and re-acquire it after having
 * taken the upper one.
 *
 * When taking more than one ap_list_lock at the same time, always take the
 * lowest numbered VCPU's ap_list_lock first, so:
 *   vcpuX->vcpu_id < vcpuY->vcpu_id:
 *     raw_spin_lock(vcpuX->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);
 *     raw_spin_lock(vcpuY->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);
 *
 * Since the VGIC must support injecting virtual interrupts from ISRs, we have
 * to use the raw_spin_lock_irqsave/raw_spin_unlock_irqrestore versions of outer
 * spinlocks for any lock that may be taken while injecting an interrupt.
 */

/*
 * Index the VM's xarray of mapped LPIs and return a reference to the IRQ
 * structure. The caller is expected to call vgic_put_irq() later once it's
 * finished with the IRQ.
 */
static struct vgic_irq *vgic_get_lpi(struct kvm *kvm, u32 intid)
{
 struct vgic_dist *dist = &kvm->arch.vgic;
 struct vgic_irq *irq = NULL;

 rcu_read_lock();

 irq = xa_load(&dist->lpi_xa, intid);
 if (!vgic_try_get_irq_ref(irq))
  irq = NULL;

 rcu_read_unlock();

 return irq;
}

/*
 * This looks up the virtual interrupt ID to get the corresponding
 * struct vgic_irq. It also increases the refcount, so any caller is expected
 * to call vgic_put_irq() once it's finished with this IRQ.
 */
struct vgic_irq *vgic_get_irq(struct kvm *kvm, u32 intid)
{
 /* SPIs */
 if (intid >= VGIC_NR_PRIVATE_IRQS &&
     intid < (kvm->arch.vgic.nr_spis + VGIC_NR_PRIVATE_IRQS)) {
  intid = array_index_nospec(intid, kvm->arch.vgic.nr_spis + VGIC_NR_PRIVATE_IRQS);
  return &kvm->arch.vgic.spis[intid - VGIC_NR_PRIVATE_IRQS];
 }

 /* LPIs */
 if (intid >= VGIC_MIN_LPI)
  return vgic_get_lpi(kvm, intid);

 return NULL;
}

struct vgic_irq *vgic_get_vcpu_irq(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 intid)
{
 if (WARN_ON(!vcpu))
  return NULL;

 /* SGIs and PPIs */
 if (intid < VGIC_NR_PRIVATE_IRQS) {
  intid = array_index_nospec(intid, VGIC_NR_PRIVATE_IRQS);
  return &vcpu->arch.vgic_cpu.private_irqs[intid];
 }

 return vgic_get_irq(vcpu->kvm, intid);
}

static void vgic_release_lpi_locked(struct vgic_dist *dist, struct vgic_irq *irq)
{
 lockdep_assert_held(&dist->lpi_xa.xa_lock);
 __xa_erase(&dist->lpi_xa, irq->intid);
 kfree_rcu(irq, rcu);
}

static __must_check bool __vgic_put_irq(struct kvm *kvm, struct vgic_irq *irq)
{
 if (irq->intid < VGIC_MIN_LPI)
  return false;

 return refcount_dec_and_test(&irq->refcount);
}

static __must_check bool vgic_put_irq_norelease(struct kvm *kvm, struct vgic_irq *irq)
{
 if (!__vgic_put_irq(kvm, irq))
  return false;

 irq->pending_release = true;
 return true;
}

void vgic_put_irq(struct kvm *kvm, struct vgic_irq *irq)
{
 struct vgic_dist *dist = &kvm->arch.vgic;

 if (irq->intid >= VGIC_MIN_LPI)
  might_lock(&dist->lpi_xa.xa_lock);

 if (!__vgic_put_irq(kvm, irq))
  return;

 xa_lock(&dist->lpi_xa);
 vgic_release_lpi_locked(dist, irq);
 xa_unlock(&dist->lpi_xa);
}

static void vgic_release_deleted_lpis(struct kvm *kvm)
{
 struct vgic_dist *dist = &kvm->arch.vgic;
 unsigned long intid;
 struct vgic_irq *irq;

 xa_lock(&dist->lpi_xa);

 xa_for_each(&dist->lpi_xa, intid, irq) {
  if (irq->pending_release)
   vgic_release_lpi_locked(dist, irq);
 }

 xa_unlock(&dist->lpi_xa);
}

void vgic_flush_pending_lpis(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct vgic_cpu *vgic_cpu = &vcpu->arch.vgic_cpu;
 struct vgic_irq *irq, *tmp;
 bool deleted = false;
 unsigned long flags;

 raw_spin_lock_irqsave(&vgic_cpu->ap_list_lock, flags);

 list_for_each_entry_safe(irq, tmp, &vgic_cpu->ap_list_head, ap_list) {
  if (irq->intid >= VGIC_MIN_LPI) {
   raw_spin_lock(&irq->irq_lock);
   list_del(&irq->ap_list);
   irq->vcpu = NULL;
   raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
   deleted |= vgic_put_irq_norelease(vcpu->kvm, irq);
  }
 }

 raw_spin_unlock_irqrestore(&vgic_cpu->ap_list_lock, flags);

 if (deleted)
  vgic_release_deleted_lpis(vcpu->kvm);
}

void vgic_irq_set_phys_pending(struct vgic_irq *irq, bool pending)
{
 WARN_ON(irq_set_irqchip_state(irq->host_irq,
          IRQCHIP_STATE_PENDING,
          pending));
}

bool vgic_get_phys_line_level(struct vgic_irq *irq)
{
 bool line_level;

 BUG_ON(!irq->hw);

 if (irq->ops && irq->ops->get_input_level)
  return irq->ops->get_input_level(irq->intid);

 WARN_ON(irq_get_irqchip_state(irq->host_irq,
          IRQCHIP_STATE_PENDING,
          &line_level));
 return line_level;
}

/* Set/Clear the physical active state */
void vgic_irq_set_phys_active(struct vgic_irq *irq, bool active)
{

 BUG_ON(!irq->hw);
 WARN_ON(irq_set_irqchip_state(irq->host_irq,
          IRQCHIP_STATE_ACTIVE,
          active));
}

/**
 * vgic_target_oracle - compute the target vcpu for an irq
 *
 * @irq: The irq to route. Must be already locked.
 *
 * Based on the current state of the interrupt (enabled, pending,
 * active, vcpu and target_vcpu), compute the next vcpu this should be
 * given to. Return NULL if this shouldn't be injected at all.
 *
 * Requires the IRQ lock to be held.
 */
static struct kvm_vcpu *vgic_target_oracle(struct vgic_irq *irq)
{
 lockdep_assert_held(&irq->irq_lock);

 /* If the interrupt is active, it must stay on the current vcpu */
 if (irq->active)
  return irq->vcpu ? : irq->target_vcpu;

 /*
 * If the IRQ is not active but enabled and pending, we should direct
 * it to its configured target VCPU.
 * If the distributor is disabled, pending interrupts shouldn't be
 * forwarded.
 */
 if (irq->enabled && irq_is_pending(irq)) {
  if (unlikely(irq->target_vcpu &&
        !irq->target_vcpu->kvm->arch.vgic.enabled))
   return NULL;

  return irq->target_vcpu;
 }

 /* If neither active nor pending and enabled, then this IRQ should not
 * be queued to any VCPU.
 */
 return NULL;
}

/*
 * The order of items in the ap_lists defines how we'll pack things in LRs as
 * well, the first items in the list being the first things populated in the
 * LRs.
 *
 * A hard rule is that active interrupts can never be pushed out of the LRs
 * (and therefore take priority) since we cannot reliably trap on deactivation
 * of IRQs and therefore they have to be present in the LRs.
 *
 * Otherwise things should be sorted by the priority field and the GIC
 * hardware support will take care of preemption of priority groups etc.
 *
 * Return negative if "a" sorts before "b", 0 to preserve order, and positive
 * to sort "b" before "a".
 */
static int vgic_irq_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
   const struct list_head *b)
{
 struct vgic_irq *irqa = container_of(a, struct vgic_irq, ap_list);
 struct vgic_irq *irqb = container_of(b, struct vgic_irq, ap_list);
 bool penda, pendb;
 int ret;

 /*
 * list_sort may call this function with the same element when
 * the list is fairly long.
 */
 if (unlikely(irqa == irqb))
  return 0;

 raw_spin_lock(&irqa->irq_lock);
 raw_spin_lock_nested(&irqb->irq_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);

 if (irqa->active || irqb->active) {
  ret = (int)irqb->active - (int)irqa->active;
  goto out;
 }

 penda = irqa->enabled && irq_is_pending(irqa);
 pendb = irqb->enabled && irq_is_pending(irqb);

 if (!penda || !pendb) {
  ret = (int)pendb - (int)penda;
  goto out;
 }

 /* Both pending and enabled, sort by priority */
 ret = irqa->priority - irqb->priority;
out:
 raw_spin_unlock(&irqb->irq_lock);
 raw_spin_unlock(&irqa->irq_lock);
 return ret;
}

/* Must be called with the ap_list_lock held */
static void vgic_sort_ap_list(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct vgic_cpu *vgic_cpu = &vcpu->arch.vgic_cpu;

 lockdep_assert_held(&vgic_cpu->ap_list_lock);

 list_sort(NULL, &vgic_cpu->ap_list_head, vgic_irq_cmp);
}

/*
 * Only valid injection if changing level for level-triggered IRQs or for a
 * rising edge, and in-kernel connected IRQ lines can only be controlled by
 * their owner.
 */
static bool vgic_validate_injection(struct vgic_irq *irq, bool level, void *owner)
{
 if (irq->owner != owner)
  return false;

 switch (irq->config) {
 case VGIC_CONFIG_LEVEL:
  return irq->line_level != level;
 case VGIC_CONFIG_EDGE:
  return level;
 }

 return false;
}

/*
 * Check whether an IRQ needs to (and can) be queued to a VCPU's ap list.
 * Do the queuing if necessary, taking the right locks in the right order.
 * Returns true when the IRQ was queued, false otherwise.
 *
 * Needs to be entered with the IRQ lock already held, but will return
 * with all locks dropped.
 */
bool vgic_queue_irq_unlock(struct kvm *kvm, struct vgic_irq *irq,
      unsigned long flags) __releases(&irq->irq_lock)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 lockdep_assert_held(&irq->irq_lock);

retry:
 vcpu = vgic_target_oracle(irq);
 if (irq->vcpu || !vcpu) {
  /*
 * If this IRQ is already on a VCPU's ap_list, then it
 * cannot be moved or modified and there is no more work for
 * us to do.
 *
 * Otherwise, if the irq is not pending and enabled, it does
 * not need to be inserted into an ap_list and there is also
 * no more work for us to do.
 */
  raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);

  /*
 * We have to kick the VCPU here, because we could be
 * queueing an edge-triggered interrupt for which we
 * get no EOI maintenance interrupt. In that case,
 * while the IRQ is already on the VCPU's AP list, the
 * VCPU could have EOI'ed the original interrupt and
 * won't see this one until it exits for some other
 * reason.
 */
  if (vcpu) {
   kvm_make_request(KVM_REQ_IRQ_PENDING, vcpu);
   kvm_vcpu_kick(vcpu);
  }
  return false;
 }

 /*
 * We must unlock the irq lock to take the ap_list_lock where
 * we are going to insert this new pending interrupt.
 */
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);

 /* someone can do stuff here, which we re-check below */

 raw_spin_lock_irqsave(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_lock, flags);
 raw_spin_lock(&irq->irq_lock);

 /*
 * Did something change behind our backs?
 *
 * There are two cases:
 * 1) The irq lost its pending state or was disabled behind our
 *    backs and/or it was queued to another VCPU's ap_list.
 * 2) Someone changed the affinity on this irq behind our
 *    backs and we are now holding the wrong ap_list_lock.
 *
 * In both cases, drop the locks and retry.
 */

 if (unlikely(irq->vcpu || vcpu != vgic_target_oracle(irq))) {
  raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
  raw_spin_unlock_irqrestore(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_lock,
        flags);

  raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
  goto retry;
 }

 /*
 * Grab a reference to the irq to reflect the fact that it is
 * now in the ap_list. This is safe as the caller must already hold a
 * reference on the irq.
 */
 vgic_get_irq_ref(irq);
 list_add_tail(&irq->ap_list, &vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_head);
 irq->vcpu = vcpu;

 raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
 raw_spin_unlock_irqrestore(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_lock, flags);

 kvm_make_request(KVM_REQ_IRQ_PENDING, vcpu);
 kvm_vcpu_kick(vcpu);

 return true;
}

/**
 * kvm_vgic_inject_irq - Inject an IRQ from a device to the vgic
 * @kvm:     The VM structure pointer
 * @vcpu:    The CPU for PPIs or NULL for global interrupts
 * @intid:   The INTID to inject a new state to.
 * @level:   Edge-triggered:  true:  to trigger the interrupt
 *       false: to ignore the call
 *      Level-sensitive  true:  raise the input signal
 *       false: lower the input signal
 * @owner:   The opaque pointer to the owner of the IRQ being raised to verify
 *           that the caller is allowed to inject this IRQ.  Userspace
 *           injections will have owner == NULL.
 *
 * The VGIC is not concerned with devices being active-LOW or active-HIGH for
 * level-sensitive interrupts.  You can think of the level parameter as 1
 * being HIGH and 0 being LOW and all devices being active-HIGH.
 */
int kvm_vgic_inject_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_vcpu *vcpu,
   unsigned int intid, bool level, void *owner)
{
 struct vgic_irq *irq;
 unsigned long flags;
 int ret;

 ret = vgic_lazy_init(kvm);
 if (ret)
  return ret;

 if (!vcpu && intid < VGIC_NR_PRIVATE_IRQS)
  return -EINVAL;

 trace_vgic_update_irq_pending(vcpu ? vcpu->vcpu_idx : 0, intid, level);

 if (intid < VGIC_NR_PRIVATE_IRQS)
  irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, intid);
 else
  irq = vgic_get_irq(kvm, intid);
 if (!irq)
  return -EINVAL;

 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);

 if (!vgic_validate_injection(irq, level, owner)) {
  /* Nothing to see here, move along... */
  raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);
  vgic_put_irq(kvm, irq);
  return 0;
 }

 if (irq->config == VGIC_CONFIG_LEVEL)
  irq->line_level = level;
 else
  irq->pending_latch = true;

 vgic_queue_irq_unlock(kvm, irq, flags);
 vgic_put_irq(kvm, irq);

 return 0;
}

/* @irq->irq_lock must be held */
static int kvm_vgic_map_irq(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vgic_irq *irq,
       unsigned int host_irq,
       struct irq_ops *ops)
{
 struct irq_desc *desc;
 struct irq_data *data;

 /*
 * Find the physical IRQ number corresponding to @host_irq
 */
 desc = irq_to_desc(host_irq);
 if (!desc) {
  kvm_err("%s: no interrupt descriptor\n", __func__);
  return -EINVAL;
 }
 data = irq_desc_get_irq_data(desc);
 while (data->parent_data)
  data = data->parent_data;

 irq->hw = true;
 irq->host_irq = host_irq;
 irq->hwintid = data->hwirq;
 irq->ops = ops;
 return 0;
}

/* @irq->irq_lock must be held */
static inline void kvm_vgic_unmap_irq(struct vgic_irq *irq)
{
 irq->hw = false;
 irq->hwintid = 0;
 irq->ops = NULL;
}

int kvm_vgic_map_phys_irq(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int host_irq,
     u32 vintid, struct irq_ops *ops)
{
 struct vgic_irq *irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, vintid);
 unsigned long flags;
 int ret;

 BUG_ON(!irq);

 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
 ret = kvm_vgic_map_irq(vcpu, irq, host_irq, ops);
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);
 vgic_put_irq(vcpu->kvm, irq);

 return ret;
}

/**
 * kvm_vgic_reset_mapped_irq - Reset a mapped IRQ
 * @vcpu: The VCPU pointer
 * @vintid: The INTID of the interrupt
 *
 * Reset the active and pending states of a mapped interrupt.  Kernel
 * subsystems injecting mapped interrupts should reset their interrupt lines
 * when we are doing a reset of the VM.
 */
void kvm_vgic_reset_mapped_irq(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 vintid)
{
 struct vgic_irq *irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, vintid);
 unsigned long flags;

 if (!irq->hw)
  goto out;

 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
 irq->active = false;
 irq->pending_latch = false;
 irq->line_level = false;
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);
out:
 vgic_put_irq(vcpu->kvm, irq);
}

int kvm_vgic_unmap_phys_irq(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int vintid)
{
 struct vgic_irq *irq;
 unsigned long flags;

 if (!vgic_initialized(vcpu->kvm))
  return -EAGAIN;

 irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, vintid);
 BUG_ON(!irq);

 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
 kvm_vgic_unmap_irq(irq);
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);
 vgic_put_irq(vcpu->kvm, irq);

 return 0;
}

int kvm_vgic_get_map(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int vintid)
{
 struct vgic_irq *irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, vintid);
 unsigned long flags;
 int ret = -1;

 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
 if (irq->hw)
  ret = irq->hwintid;
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);

 vgic_put_irq(vcpu->kvm, irq);
 return ret;
}

/**
 * kvm_vgic_set_owner - Set the owner of an interrupt for a VM
 *
 * @vcpu:   Pointer to the VCPU (used for PPIs)
 * @intid:  The virtual INTID identifying the interrupt (PPI or SPI)
 * @owner:  Opaque pointer to the owner
 *
 * Returns 0 if intid is not already used by another in-kernel device and the
 * owner is set, otherwise returns an error code.
 */
int kvm_vgic_set_owner(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int intid, void *owner)
{
 struct vgic_irq *irq;
 unsigned long flags;
 int ret = 0;

 if (!vgic_initialized(vcpu->kvm))
  return -EAGAIN;

 /* SGIs and LPIs cannot be wired up to any device */
 if (!irq_is_ppi(intid) && !vgic_valid_spi(vcpu->kvm, intid))
  return -EINVAL;

 irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, intid);
 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
 if (irq->owner && irq->owner != owner)
  ret = -EEXIST;
 else
  irq->owner = owner;
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);

 return ret;
}

/**
 * vgic_prune_ap_list - Remove non-relevant interrupts from the list
 *
 * @vcpu: The VCPU pointer
 *
 * Go over the list of "interesting" interrupts, and prune those that we
 * won't have to consider in the near future.
 */
static void vgic_prune_ap_list(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct vgic_cpu *vgic_cpu = &vcpu->arch.vgic_cpu;
 struct vgic_irq *irq, *tmp;
 bool deleted_lpis = false;

 DEBUG_SPINLOCK_BUG_ON(!irqs_disabled());

retry:
 raw_spin_lock(&vgic_cpu->ap_list_lock);

 list_for_each_entry_safe(irq, tmp, &vgic_cpu->ap_list_head, ap_list) {
  struct kvm_vcpu *target_vcpu, *vcpuA, *vcpuB;
  bool target_vcpu_needs_kick = false;

  raw_spin_lock(&irq->irq_lock);

  BUG_ON(vcpu != irq->vcpu);

  target_vcpu = vgic_target_oracle(irq);

  if (!target_vcpu) {
   /*
 * We don't need to process this interrupt any
 * further, move it off the list.
 */
   list_del(&irq->ap_list);
   irq->vcpu = NULL;
   raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);

   /*
 * This vgic_put_irq call matches the
 * vgic_get_irq_ref in vgic_queue_irq_unlock,
 * where we added the LPI to the ap_list. As
 * we remove the irq from the list, we drop
 * also drop the refcount.
 */
   deleted_lpis |= vgic_put_irq_norelease(vcpu->kvm, irq);
   continue;
  }

  if (target_vcpu == vcpu) {
   /* We're on the right CPU */
   raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
   continue;
  }

  /* This interrupt looks like it has to be migrated. */

  raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
  raw_spin_unlock(&vgic_cpu->ap_list_lock);

  /*
 * Ensure locking order by always locking the smallest
 * ID first.
 */
  if (vcpu->vcpu_id < target_vcpu->vcpu_id) {
   vcpuA = vcpu;
   vcpuB = target_vcpu;
  } else {
   vcpuA = target_vcpu;
   vcpuB = vcpu;
  }

  raw_spin_lock(&vcpuA->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);
  raw_spin_lock_nested(&vcpuB->arch.vgic_cpu.ap_list_lock,
          SINGLE_DEPTH_NESTING);
  raw_spin_lock(&irq->irq_lock);

  /*
 * If the affinity has been preserved, move the
 * interrupt around. Otherwise, it means things have
 * changed while the interrupt was unlocked, and we
 * need to replay this.
 *
 * In all cases, we cannot trust the list not to have
 * changed, so we restart from the beginning.
 */
  if (target_vcpu == vgic_target_oracle(irq)) {
   struct vgic_cpu *new_cpu = &target_vcpu->arch.vgic_cpu;

   list_del(&irq->ap_list);
   irq->vcpu = target_vcpu;
   list_add_tail(&irq->ap_list, &new_cpu->ap_list_head);
   target_vcpu_needs_kick = true;
  }

  raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
  raw_spin_unlock(&vcpuB->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);
  raw_spin_unlock(&vcpuA->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);

  if (target_vcpu_needs_kick) {
   kvm_make_request(KVM_REQ_IRQ_PENDING, target_vcpu);
   kvm_vcpu_kick(target_vcpu);
  }

  goto retry;
 }

 raw_spin_unlock(&vgic_cpu->ap_list_lock);

 if (unlikely(deleted_lpis))
  vgic_release_deleted_lpis(vcpu->kvm);
}

static inline void vgic_fold_lr_state(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (kvm_vgic_global_state.type == VGIC_V2)
  vgic_v2_fold_lr_state(vcpu);
 else
  vgic_v3_fold_lr_state(vcpu);
}

/* Requires the irq_lock to be held. */
static inline void vgic_populate_lr(struct kvm_vcpu *vcpu,
        struct vgic_irq *irq, int lr)
{
 lockdep_assert_held(&irq->irq_lock);

 if (kvm_vgic_global_state.type == VGIC_V2)
  vgic_v2_populate_lr(vcpu, irq, lr);
 else
  vgic_v3_populate_lr(vcpu, irq, lr);
}

static inline void vgic_clear_lr(struct kvm_vcpu *vcpu, int lr)
{
 if (kvm_vgic_global_state.type == VGIC_V2)
  vgic_v2_clear_lr(vcpu, lr);
 else
  vgic_v3_clear_lr(vcpu, lr);
}

static inline void vgic_set_underflow(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (kvm_vgic_global_state.type == VGIC_V2)
  vgic_v2_set_underflow(vcpu);
 else
  vgic_v3_set_underflow(vcpu);
}

/* Requires the ap_list_lock to be held. */
static int compute_ap_list_depth(struct kvm_vcpu *vcpu,
     bool *multi_sgi)
{
 struct vgic_cpu *vgic_cpu = &vcpu->arch.vgic_cpu;
 struct vgic_irq *irq;
 int count = 0;

 *multi_sgi = false;

 lockdep_assert_held(&vgic_cpu->ap_list_lock);

 list_for_each_entry(irq, &vgic_cpu->ap_list_head, ap_list) {
  int w;

  raw_spin_lock(&irq->irq_lock);
  /* GICv2 SGIs can count for more than one... */
  w = vgic_irq_get_lr_count(irq);
  raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);

  count += w;
  *multi_sgi |= (w > 1);
 }
 return count;
}

/* Requires the VCPU's ap_list_lock to be held. */
static void vgic_flush_lr_state(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct vgic_cpu *vgic_cpu = &vcpu->arch.vgic_cpu;
 struct vgic_irq *irq;
 int count;
 bool multi_sgi;
 u8 prio = 0xff;
 int i = 0;

 lockdep_assert_held(&vgic_cpu->ap_list_lock);

 count = compute_ap_list_depth(vcpu, &multi_sgi);
 if (count > kvm_vgic_global_state.nr_lr || multi_sgi)
  vgic_sort_ap_list(vcpu);

 count = 0;

 list_for_each_entry(irq, &vgic_cpu->ap_list_head, ap_list) {
  raw_spin_lock(&irq->irq_lock);

  /*
 * If we have multi-SGIs in the pipeline, we need to
 * guarantee that they are all seen before any IRQ of
 * lower priority. In that case, we need to filter out
 * these interrupts by exiting early. This is easy as
 * the AP list has been sorted already.
 */
  if (multi_sgi && irq->priority > prio) {
   raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);
   break;
  }

  if (likely(vgic_target_oracle(irq) == vcpu)) {
   vgic_populate_lr(vcpu, irq, count++);

   if (irq->source)
    prio = irq->priority;
  }

  raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);

  if (count == kvm_vgic_global_state.nr_lr) {
   if (!list_is_last(&irq->ap_list,
       &vgic_cpu->ap_list_head))
    vgic_set_underflow(vcpu);
   break;
  }
 }

 /* Nuke remaining LRs */
 for (i = count ; i < kvm_vgic_global_state.nr_lr; i++)
  vgic_clear_lr(vcpu, i);

 if (!static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
  vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v2.used_lrs = count;
 else
  vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3.used_lrs = count;
}

static inline bool can_access_vgic_from_kernel(void)
{
 /*
 * GICv2 can always be accessed from the kernel because it is
 * memory-mapped, and VHE systems can access GICv3 EL2 system
 * registers.
 */
 return !static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif) || has_vhe();
}

static inline void vgic_save_state(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
  vgic_v2_save_state(vcpu);
 else
  __vgic_v3_save_state(&vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3);
}

/* Sync back the hardware VGIC state into our emulation after a guest's run. */
void kvm_vgic_sync_hwstate(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 int used_lrs;

 /* If nesting, emulate the HW effect from L0 to L1 */
 if (vgic_state_is_nested(vcpu)) {
  vgic_v3_sync_nested(vcpu);
  return;
 }

 if (vcpu_has_nv(vcpu))
  vgic_v3_nested_update_mi(vcpu);

 /* An empty ap_list_head implies used_lrs == 0 */
 if (list_empty(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_head))
  return;

 if (can_access_vgic_from_kernel())
  vgic_save_state(vcpu);

 if (!static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
  used_lrs = vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v2.used_lrs;
 else
  used_lrs = vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3.used_lrs;

 if (used_lrs)
  vgic_fold_lr_state(vcpu);
 vgic_prune_ap_list(vcpu);
}

static inline void vgic_restore_state(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
  vgic_v2_restore_state(vcpu);
 else
  __vgic_v3_restore_state(&vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3);
}

/* Flush our emulation state into the GIC hardware before entering the guest. */
void kvm_vgic_flush_hwstate(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 /*
 * If in a nested state, we must return early. Two possibilities:
 *
 * - If we have any pending IRQ for the guest and the guest
 *   expects IRQs to be handled in its virtual EL2 mode (the
 *   virtual IMO bit is set) and it is not already running in
 *   virtual EL2 mode, then we have to emulate an IRQ
 *   exception to virtual EL2.
 *
 *   We do that by placing a request to ourselves which will
 *   abort the entry procedure and inject the exception at the
 *   beginning of the run loop.
 *
 * - Otherwise, do exactly *NOTHING*. The guest state is
 *   already loaded, and we can carry on with running it.
 *
 * If we have NV, but are not in a nested state, compute the
 * maintenance interrupt state, as it may fire.
 */
 if (vgic_state_is_nested(vcpu)) {
  if (kvm_vgic_vcpu_pending_irq(vcpu))
   kvm_make_request(KVM_REQ_GUEST_HYP_IRQ_PENDING, vcpu);

  return;
 }

 if (vcpu_has_nv(vcpu))
  vgic_v3_nested_update_mi(vcpu);

 /*
 * If there are no virtual interrupts active or pending for this
 * VCPU, then there is no work to do and we can bail out without
 * taking any lock.  There is a potential race with someone injecting
 * interrupts to the VCPU, but it is a benign race as the VCPU will
 * either observe the new interrupt before or after doing this check,
 * and introducing additional synchronization mechanism doesn't change
 * this.
 *
 * Note that we still need to go through the whole thing if anything
 * can be directly injected (GICv4).
 */
 if (list_empty(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_head) &&
     !vgic_supports_direct_irqs(vcpu->kvm))
  return;

 DEBUG_SPINLOCK_BUG_ON(!irqs_disabled());

 if (!list_empty(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_head)) {
  raw_spin_lock(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);
  vgic_flush_lr_state(vcpu);
  raw_spin_unlock(&vcpu->arch.vgic_cpu.ap_list_lock);
 }

 if (can_access_vgic_from_kernel())
  vgic_restore_state(vcpu);

 if (vgic_supports_direct_irqs(vcpu->kvm))
  vgic_v4_commit(vcpu);
}

void kvm_vgic_load(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (unlikely(!irqchip_in_kernel(vcpu->kvm) || !vgic_initialized(vcpu->kvm))) {
  if (has_vhe() && static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
   __vgic_v3_activate_traps(&vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3);
  return;
 }

 if (!static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
  vgic_v2_load(vcpu);
 else
  vgic_v3_load(vcpu);
}

void kvm_vgic_put(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (unlikely(!irqchip_in_kernel(vcpu->kvm) || !vgic_initialized(vcpu->kvm))) {
  if (has_vhe() && static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
   __vgic_v3_deactivate_traps(&vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3);
  return;
 }

 if (!static_branch_unlikely(&kvm_vgic_global_state.gicv3_cpuif))
  vgic_v2_put(vcpu);
 else
  vgic_v3_put(vcpu);
}

int kvm_vgic_vcpu_pending_irq(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct vgic_cpu *vgic_cpu = &vcpu->arch.vgic_cpu;
 struct vgic_irq *irq;
 bool pending = false;
 unsigned long flags;
 struct vgic_vmcr vmcr;

 if (!vcpu->kvm->arch.vgic.enabled)
  return false;

 if (vcpu->arch.vgic_cpu.vgic_v3.its_vpe.pending_last)
  return true;

 vgic_get_vmcr(vcpu, &vmcr);

 raw_spin_lock_irqsave(&vgic_cpu->ap_list_lock, flags);

 list_for_each_entry(irq, &vgic_cpu->ap_list_head, ap_list) {
  raw_spin_lock(&irq->irq_lock);
  pending = irq_is_pending(irq) && irq->enabled &&
     !irq->active &&
     irq->priority < vmcr.pmr;
  raw_spin_unlock(&irq->irq_lock);

  if (pending)
   break;
 }

 raw_spin_unlock_irqrestore(&vgic_cpu->ap_list_lock, flags);

 return pending;
}

void vgic_kick_vcpus(struct kvm *kvm)
{
 struct kvm_vcpu *vcpu;
 unsigned long c;

 /*
 * We've injected an interrupt, time to find out who deserves
 * a good kick...
 */
 kvm_for_each_vcpu(c, vcpu, kvm) {
  if (kvm_vgic_vcpu_pending_irq(vcpu)) {
   kvm_make_request(KVM_REQ_IRQ_PENDING, vcpu);
   kvm_vcpu_kick(vcpu);
  }
 }
}

bool kvm_vgic_map_is_active(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int vintid)
{
 struct vgic_irq *irq;
 bool map_is_active;
 unsigned long flags;

 if (!vgic_initialized(vcpu->kvm))
  return false;

 irq = vgic_get_vcpu_irq(vcpu, vintid);
 raw_spin_lock_irqsave(&irq->irq_lock, flags);
 map_is_active = irq->hw && irq->active;
 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq->irq_lock, flags);
 vgic_put_irq(vcpu->kvm, irq);

 return map_is_active;
}

/*
 * Level-triggered mapped IRQs are special because we only observe rising
 * edges as input to the VGIC.
 *
 * If the guest never acked the interrupt we have to sample the physical
 * line and set the line level, because the device state could have changed
 * or we simply need to process the still pending interrupt later.
 *
 * We could also have entered the guest with the interrupt active+pending.
 * On the next exit, we need to re-evaluate the pending state, as it could
 * otherwise result in a spurious interrupt by injecting a now potentially
 * stale pending state.
 *
 * If this causes us to lower the level, we have to also clear the physical
 * active state, since we will otherwise never be told when the interrupt
 * becomes asserted again.
 *
 * Another case is when the interrupt requires a helping hand on
 * deactivation (no HW deactivation, for example).
 */
void vgic_irq_handle_resampling(struct vgic_irq *irq,
    bool lr_deactivated, bool lr_pending)
{
 if (vgic_irq_is_mapped_level(irq)) {
  bool resample = false;

  if (unlikely(vgic_irq_needs_resampling(irq))) {
   resample = !(irq->active || irq->pending_latch);
  } else if (lr_pending || (lr_deactivated && irq->line_level)) {
   irq->line_level = vgic_get_phys_line_level(irq);
   resample = !irq->line_level;
  }

  if (resample)
   vgic_irq_set_phys_active(irq, false);
 }
}