Quelle  intercept.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * in-kernel handling for sie intercepts
 *
 * Copyright IBM Corp. 2008, 2020
 *
 *    Author(s): Carsten Otte <cotte@de.ibm.com>
 *               Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
 */

#include <linux/kvm_host.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/pagemap.h>

#include <asm/asm-offsets.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/sysinfo.h>
#include <asm/uv.h>

#include "kvm-s390.h"
#include "gaccess.h"
#include "trace.h"
#include "trace-s390.h"

u8 kvm_s390_get_ilen(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvm_s390_sie_block *sie_block = vcpu->arch.sie_block;
 u8 ilen = 0;

 switch (vcpu->arch.sie_block->icptcode) {
 case ICPT_INST:
 case ICPT_INSTPROGI:
 case ICPT_OPEREXC:
 case ICPT_PARTEXEC:
 case ICPT_IOINST:
  /* instruction only stored for these icptcodes */
  ilen = insn_length(vcpu->arch.sie_block->ipa >> 8);
  /* Use the length of the EXECUTE instruction if necessary */
  if (sie_block->icptstatus & 1) {
   ilen = (sie_block->icptstatus >> 4) & 0x6;
   if (!ilen)
    ilen = 4;
  }
  break;
 case ICPT_PROGI:
  /* bit 1+2 of pgmilc are the ilc, so we directly get ilen */
  ilen = vcpu->arch.sie_block->pgmilc & 0x6;
  break;
 }
 return ilen;
}

static int handle_stop(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvm_s390_local_interrupt *li = &vcpu->arch.local_int;
 int rc = 0;
 uint8_t flags, stop_pending;

 vcpu->stat.exit_stop_request++;

 /* delay the stop if any non-stop irq is pending */
 if (kvm_s390_vcpu_has_irq(vcpu, 1))
  return 0;

 /* avoid races with the injection/SIGP STOP code */
 spin_lock(&li->lock);
 flags = li->irq.stop.flags;
 stop_pending = kvm_s390_is_stop_irq_pending(vcpu);
 spin_unlock(&li->lock);

 trace_kvm_s390_stop_request(stop_pending, flags);
 if (!stop_pending)
  return 0;

 if (flags & KVM_S390_STOP_FLAG_STORE_STATUS) {
  rc = kvm_s390_vcpu_store_status(vcpu,
      KVM_S390_STORE_STATUS_NOADDR);
  if (rc)
   return rc;
 }

 /*
  * no need to check the return value of vcpu_stop as it can only have
  * an error for protvirt, but protvirt means user cpu state
 */
 if (!kvm_s390_user_cpu_state_ctrl(vcpu->kvm))
  kvm_s390_vcpu_stop(vcpu);
 return -EOPNOTSUPP;
}

static int handle_validity(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 int viwhy = vcpu->arch.sie_block->ipb >> 16;

 vcpu->stat.exit_validity++;
 trace_kvm_s390_intercept_validity(vcpu, viwhy);
 KVM_EVENT(3, "validity intercept 0x%x for pid %u (kvm 0x%p)", viwhy,
    current->pid, vcpu->kvm);

 /* do not warn on invalid runtime instrumentation mode */
 WARN_ONCE(viwhy != 0x44, "kvm: unhandled validity intercept 0x%x\n",
    viwhy);
 return -EINVAL;
}

static int handle_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 vcpu->stat.exit_instruction++;
 trace_kvm_s390_intercept_instruction(vcpu,
          vcpu->arch.sie_block->ipa,
          vcpu->arch.sie_block->ipb);

 switch (vcpu->arch.sie_block->ipa >> 8) {
 case 0x01:
  return kvm_s390_handle_01(vcpu);
 case 0x82:
  return kvm_s390_handle_lpsw(vcpu);
 case 0x83:
  return kvm_s390_handle_diag(vcpu);
 case 0xaa:
  return kvm_s390_handle_aa(vcpu);
 case 0xae:
  return kvm_s390_handle_sigp(vcpu);
 case 0xb2:
  return kvm_s390_handle_b2(vcpu);
 case 0xb6:
  return kvm_s390_handle_stctl(vcpu);
 case 0xb7:
  return kvm_s390_handle_lctl(vcpu);
 case 0xb9:
  return kvm_s390_handle_b9(vcpu);
 case 0xe3:
  return kvm_s390_handle_e3(vcpu);
 case 0xe5:
  return kvm_s390_handle_e5(vcpu);
 case 0xeb:
  return kvm_s390_handle_eb(vcpu);
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }
}

static int inject_prog_on_prog_intercept(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvm_s390_pgm_info pgm_info = {
  .code = vcpu->arch.sie_block->iprcc,
  /* the PSW has already been rewound */
  .flags = KVM_S390_PGM_FLAGS_NO_REWIND,
 };

 switch (vcpu->arch.sie_block->iprcc & ~PGM_PER) {
 case PGM_AFX_TRANSLATION:
 case PGM_ASX_TRANSLATION:
 case PGM_EX_TRANSLATION:
 case PGM_LFX_TRANSLATION:
 case PGM_LSTE_SEQUENCE:
 case PGM_LSX_TRANSLATION:
 case PGM_LX_TRANSLATION:
 case PGM_PRIMARY_AUTHORITY:
 case PGM_SECONDARY_AUTHORITY:
 case PGM_SPACE_SWITCH:
  pgm_info.trans_exc_code = vcpu->arch.sie_block->tecmc;
  break;
 case PGM_ALEN_TRANSLATION:
 case PGM_ALE_SEQUENCE:
 case PGM_ASTE_INSTANCE:
 case PGM_ASTE_SEQUENCE:
 case PGM_ASTE_VALIDITY:
 case PGM_EXTENDED_AUTHORITY:
  pgm_info.exc_access_id = vcpu->arch.sie_block->eai;
  break;
 case PGM_ASCE_TYPE:
 case PGM_PAGE_TRANSLATION:
 case PGM_REGION_FIRST_TRANS:
 case PGM_REGION_SECOND_TRANS:
 case PGM_REGION_THIRD_TRANS:
 case PGM_SEGMENT_TRANSLATION:
  pgm_info.trans_exc_code = vcpu->arch.sie_block->tecmc;
  pgm_info.exc_access_id  = vcpu->arch.sie_block->eai;
  pgm_info.op_access_id  = vcpu->arch.sie_block->oai;
  break;
 case PGM_MONITOR:
  pgm_info.mon_class_nr = vcpu->arch.sie_block->mcn;
  pgm_info.mon_code = vcpu->arch.sie_block->tecmc;
  break;
 case PGM_VECTOR_PROCESSING:
 case PGM_DATA:
  pgm_info.data_exc_code = vcpu->arch.sie_block->dxc;
  break;
 case PGM_PROTECTION:
  pgm_info.trans_exc_code = vcpu->arch.sie_block->tecmc;
  pgm_info.exc_access_id  = vcpu->arch.sie_block->eai;
  break;
 default:
  break;
 }

 if (vcpu->arch.sie_block->iprcc & PGM_PER) {
  pgm_info.per_code = vcpu->arch.sie_block->perc;
  pgm_info.per_atmid = vcpu->arch.sie_block->peratmid;
  pgm_info.per_address = vcpu->arch.sie_block->peraddr;
  pgm_info.per_access_id = vcpu->arch.sie_block->peraid;
 }
 return kvm_s390_inject_prog_irq(vcpu, &pgm_info);
}

/*
 * restore ITDB to program-interruption TDB in guest lowcore
 * and set TX abort indication if required
*/
static int handle_itdb(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvm_s390_itdb *itdb;
 int rc;

 if (!IS_TE_ENABLED(vcpu) || !IS_ITDB_VALID(vcpu))
  return 0;
 if (current->thread.per_flags & PER_FLAG_NO_TE)
  return 0;
 itdb = phys_to_virt(vcpu->arch.sie_block->itdba);
 rc = write_guest_lc(vcpu, __LC_PGM_TDB, itdb, sizeof(*itdb));
 if (rc)
  return rc;
 memset(itdb, 0, sizeof(*itdb));

 return 0;
}

#define per_event(vcpu) (vcpu->arch.sie_block->iprcc & PGM_PER)

static bool should_handle_per_event(const struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 if (!guestdbg_enabled(vcpu) || !per_event(vcpu))
  return false;
 if (guestdbg_sstep_enabled(vcpu) &&
     vcpu->arch.sie_block->iprcc != PGM_PER) {
  /*
   * __vcpu_run() will exit after delivering the concurrently
   * indicated condition.
 */
  return false;
 }
 return true;
}

static int handle_prog(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 psw_t psw;
 int rc;

 vcpu->stat.exit_program_interruption++;

 /*
  * Intercept 8 indicates a loop of specification exceptions
  * for protected guests.
 */
 if (kvm_s390_pv_cpu_is_protected(vcpu))
  return -EOPNOTSUPP;

 if (should_handle_per_event(vcpu)) {
  rc = kvm_s390_handle_per_event(vcpu);
  if (rc)
   return rc;
  /* the interrupt might have been filtered out completely */
  if (vcpu->arch.sie_block->iprcc == 0)
   return 0;
 }

 trace_kvm_s390_intercept_prog(vcpu, vcpu->arch.sie_block->iprcc);
 if (vcpu->arch.sie_block->iprcc == PGM_SPECIFICATION) {
  rc = read_guest_lc(vcpu, __LC_PGM_NEW_PSW, &psw, sizeof(psw_t));
  if (rc)
   return rc;
  /* Avoid endless loops of specification exceptions */
  if (!is_valid_psw(&psw))
   return -EOPNOTSUPP;
 }
 rc = handle_itdb(vcpu);
 if (rc)
  return rc;

 return inject_prog_on_prog_intercept(vcpu);
}

/**
 * handle_external_interrupt - used for external interruption interceptions
 * @vcpu: virtual cpu
 *
 * This interception occurs if:
 * - the CPUSTAT_EXT_INT bit was already set when the external interrupt
 *   occurred. In this case, the interrupt needs to be injected manually to
 *   preserve interrupt priority.
 * - the external new PSW has external interrupts enabled, which will cause an
 *   interruption loop. We drop to userspace in this case.
 *
 * The latter case can be detected by inspecting the external mask bit in the
 * external new psw.
 *
 * Under PV, only the latter case can occur, since interrupt priorities are
 * handled in the ultravisor.
 */
static int handle_external_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 u16 eic = vcpu->arch.sie_block->eic;
 struct kvm_s390_irq irq;
 psw_t newpsw;
 int rc;

 vcpu->stat.exit_external_interrupt++;

 if (kvm_s390_pv_cpu_is_protected(vcpu)) {
  newpsw = vcpu->arch.sie_block->gpsw;
 } else {
  rc = read_guest_lc(vcpu, __LC_EXT_NEW_PSW, &newpsw, sizeof(psw_t));
  if (rc)
   return rc;
 }

 /*
  * Clock comparator or timer interrupt with external interrupt enabled
  * will cause interrupt loop. Drop to userspace.
 */
 if ((eic == EXT_IRQ_CLK_COMP || eic == EXT_IRQ_CPU_TIMER) &&
     (newpsw.mask & PSW_MASK_EXT))
  return -EOPNOTSUPP;

 switch (eic) {
 case EXT_IRQ_CLK_COMP:
  irq.type = KVM_S390_INT_CLOCK_COMP;
  break;
 case EXT_IRQ_CPU_TIMER:
  irq.type = KVM_S390_INT_CPU_TIMER;
  break;
 case EXT_IRQ_EXTERNAL_CALL:
  irq.type = KVM_S390_INT_EXTERNAL_CALL;
  irq.u.extcall.code = vcpu->arch.sie_block->extcpuaddr;
  rc = kvm_s390_inject_vcpu(vcpu, &irq);
  /* ignore if another external call is already pending */
  if (rc == -EBUSY)
   return 0;
  return rc;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 return kvm_s390_inject_vcpu(vcpu, &irq);
}

/**
 * handle_mvpg_pei - Handle MOVE PAGE partial execution interception.
 * @vcpu: virtual cpu
 *
 * This interception can only happen for guests with DAT disabled and
 * addresses that are currently not mapped in the host. Thus we try to
 * set up the mappings for the corresponding user pages here (or throw
 * addressing exceptions in case of illegal guest addresses).
 */
static int handle_mvpg_pei(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 unsigned long srcaddr, dstaddr;
 int reg1, reg2, rc;

 kvm_s390_get_regs_rre(vcpu, ®1, ®2);

 /* Ensure that the source is paged-in, no actual access -> no key checking */
 rc = guest_translate_address_with_key(vcpu, vcpu->run->s.regs.gprs[reg2],
           reg2, &srcaddr, GACC_FETCH, 0);
 if (rc)
  return kvm_s390_inject_prog_cond(vcpu, rc);
 rc = kvm_s390_handle_dat_fault(vcpu, srcaddr, 0);
 if (rc != 0)
  return rc;

 /* Ensure that the source is paged-in, no actual access -> no key checking */
 rc = guest_translate_address_with_key(vcpu, vcpu->run->s.regs.gprs[reg1],
           reg1, &dstaddr, GACC_STORE, 0);
 if (rc)
  return kvm_s390_inject_prog_cond(vcpu, rc);
 rc = kvm_s390_handle_dat_fault(vcpu, dstaddr, FOLL_WRITE);
 if (rc != 0)
  return rc;

 kvm_s390_retry_instr(vcpu);

 return 0;
}

static int handle_partial_execution(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 vcpu->stat.exit_pei++;

 if (vcpu->arch.sie_block->ipa == 0xb254) /* MVPG */
  return handle_mvpg_pei(vcpu);
 if (vcpu->arch.sie_block->ipa >> 8 == 0xae) /* SIGP */
  return kvm_s390_handle_sigp_pei(vcpu);

 return -EOPNOTSUPP;
}

/*
 * Handle the sthyi instruction that provides the guest with system
 * information, like current CPU resources available at each level of
 * the machine.
 */
int handle_sthyi(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 int reg1, reg2, cc = 0, r = 0;
 u64 code, addr, rc = 0;
 struct sthyi_sctns *sctns = NULL;

 if (!test_kvm_facility(vcpu->kvm, 74))
  return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_OPERATION);

 kvm_s390_get_regs_rre(vcpu, ®1, ®2);
 code = vcpu->run->s.regs.gprs[reg1];
 addr = vcpu->run->s.regs.gprs[reg2];

 vcpu->stat.instruction_sthyi++;
 VCPU_EVENT(vcpu, 3, "STHYI: fc: %llu addr: 0x%016llx", code, addr);
 trace_kvm_s390_handle_sthyi(vcpu, code, addr);

 if (reg1 == reg2 || reg1 & 1 || reg2 & 1)
  return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_SPECIFICATION);

 if (code & 0xffff) {
  cc = 3;
  rc = 4;
  goto out;
 }

 if (!kvm_s390_pv_cpu_is_protected(vcpu) && (addr & ~PAGE_MASK))
  return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_SPECIFICATION);

 sctns = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!sctns)
  return -ENOMEM;

 cc = sthyi_fill(sctns, &rc);
 if (cc < 0) {
  free_page((unsigned long)sctns);
  return cc;
 }
out:
 if (!cc) {
  if (kvm_s390_pv_cpu_is_protected(vcpu)) {
   memcpy(sida_addr(vcpu->arch.sie_block), sctns, PAGE_SIZE);
  } else {
   r = write_guest(vcpu, addr, reg2, sctns, PAGE_SIZE);
   if (r) {
    free_page((unsigned long)sctns);
    return kvm_s390_inject_prog_cond(vcpu, r);
   }
  }
 }

 free_page((unsigned long)sctns);
 vcpu->run->s.regs.gprs[reg2 + 1] = rc;
 kvm_s390_set_psw_cc(vcpu, cc);
 return r;
}

static int handle_operexc(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 psw_t oldpsw, newpsw;
 int rc;

 vcpu->stat.exit_operation_exception++;
 trace_kvm_s390_handle_operexc(vcpu, vcpu->arch.sie_block->ipa,
          vcpu->arch.sie_block->ipb);

 if (vcpu->arch.sie_block->ipa == 0xb256)
  return handle_sthyi(vcpu);

 if (vcpu->arch.sie_block->ipa == 0 && vcpu->kvm->arch.user_instr0)
  return -EOPNOTSUPP;
 rc = read_guest_lc(vcpu, __LC_PGM_NEW_PSW, &newpsw, sizeof(psw_t));
 if (rc)
  return rc;
 /*
  * Avoid endless loops of operation exceptions, if the pgm new
  * PSW will cause a new operation exception.
  * The heuristic checks if the pgm new psw is within 6 bytes before
  * the faulting psw address (with same DAT, AS settings) and the
  * new psw is not a wait psw and the fault was not triggered by
  * problem state.
 */
 oldpsw = vcpu->arch.sie_block->gpsw;
 if (oldpsw.addr - newpsw.addr <= 6 &&
     !(newpsw.mask & PSW_MASK_WAIT) &&
     !(oldpsw.mask & PSW_MASK_PSTATE) &&
     (newpsw.mask & PSW_MASK_ASC) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_ASC) &&
     (newpsw.mask & PSW_MASK_DAT) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_DAT))
  return -EOPNOTSUPP;

 return kvm_s390_inject_program_int(vcpu, PGM_OPERATION);
}

static int handle_pv_spx(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 u32 pref = *(u32 *)sida_addr(vcpu->arch.sie_block);

 kvm_s390_set_prefix(vcpu, pref);
 trace_kvm_s390_handle_prefix(vcpu, 1, pref);
 return 0;
}

static int handle_pv_sclp(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvm_s390_float_interrupt *fi = &vcpu->kvm->arch.float_int;

 spin_lock(&fi->lock);
 /*
  * 2 cases:
  * a: an sccb answering interrupt was already pending or in flight.
  *    As the sccb value is not known we can simply set some value to
  *    trigger delivery of a saved SCCB. UV will then use its saved
  *    copy of the SCCB value.
  * b: an error SCCB interrupt needs to be injected so we also inject
  *    a fake SCCB address. Firmware will use the proper one.
  * This makes sure, that both errors and real sccb returns will only
  * be delivered after a notification intercept (instruction has
  * finished) but not after others.
 */
 fi->srv_signal.ext_params |= 0x43000;
 set_bit(IRQ_PEND_EXT_SERVICE, &fi->pending_irqs);
 clear_bit(IRQ_PEND_EXT_SERVICE, &fi->masked_irqs);
 spin_unlock(&fi->lock);
 return 0;
}

static int handle_pv_uvc(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct uv_cb_share *guest_uvcb = sida_addr(vcpu->arch.sie_block);
 struct uv_cb_cts uvcb = {
  .header.cmd = UVC_CMD_UNPIN_PAGE_SHARED,
  .header.len = sizeof(uvcb),
  .guest_handle = kvm_s390_pv_get_handle(vcpu->kvm),
  .gaddr  = guest_uvcb->paddr,
 };
 int rc;

 if (guest_uvcb->header.cmd != UVC_CMD_REMOVE_SHARED_ACCESS) {
  WARN_ONCE(1, "Unexpected notification intercept for UVC 0x%x\n",
     guest_uvcb->header.cmd);
  return 0;
 }
 rc = kvm_s390_pv_make_secure(vcpu->kvm, uvcb.gaddr, &uvcb);
 /*
  * If the unpin did not succeed, the guest will exit again for the UVC
  * and we will retry the unpin.
 */
 if (rc == -EINVAL || rc == -ENXIO)
  return 0;
 /*
  * If we got -EAGAIN here, we simply return it. It will eventually
  * get propagated all the way to userspace, which should then try
  * again.
 */
 return rc;
}

static int handle_pv_notification(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 int ret;

 if (vcpu->arch.sie_block->ipa == 0xb210)
  return handle_pv_spx(vcpu);
 if (vcpu->arch.sie_block->ipa == 0xb220)
  return handle_pv_sclp(vcpu);
 if (vcpu->arch.sie_block->ipa == 0xb9a4)
  return handle_pv_uvc(vcpu);
 if (vcpu->arch.sie_block->ipa >> 8 == 0xae) {
  /*
   * Besides external call, other SIGP orders also cause a
   * 108 (pv notify) intercept. In contrast to external call,
   * these orders need to be emulated and hence the appropriate
   * place to handle them is in handle_instruction().
   * So first try kvm_s390_handle_sigp_pei() and if that isn't
   * successful, go on with handle_instruction().
 */
  ret = kvm_s390_handle_sigp_pei(vcpu);
  if (!ret)
   return ret;
 }

 return handle_instruction(vcpu);
}

static bool should_handle_per_ifetch(const struct kvm_vcpu *vcpu, int rc)
{
 /* Process PER, also if the instruction is processed in user space. */
 if (!(vcpu->arch.sie_block->icptstatus & 0x02))
  return false;
 if (rc != 0 && rc != -EOPNOTSUPP)
  return false;
 if (guestdbg_sstep_enabled(vcpu) && vcpu->arch.local_int.pending_irqs)
  /* __vcpu_run() will exit after delivering the interrupt. */
  return false;
 return true;
}

int kvm_handle_sie_intercept(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 int rc, per_rc = 0;

 if (kvm_is_ucontrol(vcpu->kvm))
  return -EOPNOTSUPP;

 switch (vcpu->arch.sie_block->icptcode) {
 case ICPT_EXTREQ:
  vcpu->stat.exit_external_request++;
  return 0;
 case ICPT_IOREQ:
  vcpu->stat.exit_io_request++;
  return 0;
 case ICPT_INST:
  rc = handle_instruction(vcpu);
  break;
 case ICPT_PROGI:
  return handle_prog(vcpu);
 case ICPT_EXTINT:
  return handle_external_interrupt(vcpu);
 case ICPT_WAIT:
  return kvm_s390_handle_wait(vcpu);
 case ICPT_VALIDITY:
  return handle_validity(vcpu);
 case ICPT_STOP:
  return handle_stop(vcpu);
 case ICPT_OPEREXC:
  rc = handle_operexc(vcpu);
  break;
 case ICPT_PARTEXEC:
  rc = handle_partial_execution(vcpu);
  break;
 case ICPT_KSS:
  /* Instruction will be redriven, skip the PER check. */
  return kvm_s390_skey_check_enable(vcpu);
 case ICPT_MCHKREQ:
 case ICPT_INT_ENABLE:
  /*
   * PSW bit 13 or a CR (0, 6, 14) changed and we might
   * now be able to deliver interrupts. The pre-run code
   * will take care of this.
 */
  rc = 0;
  break;
 case ICPT_PV_INSTR:
  rc = handle_instruction(vcpu);
  break;
 case ICPT_PV_NOTIFY:
  rc = handle_pv_notification(vcpu);
  break;
 case ICPT_PV_PREF:
  rc = 0;
  kvm_s390_pv_convert_to_secure(vcpu->kvm, kvm_s390_get_prefix(vcpu));
  kvm_s390_pv_convert_to_secure(vcpu->kvm, kvm_s390_get_prefix(vcpu) + PAGE_SIZE);
  break;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 if (should_handle_per_ifetch(vcpu, rc))
  per_rc = kvm_s390_handle_per_ifetch_icpt(vcpu);
 return per_rc ? per_rc : rc;
}