arch/arm64/include/asm/kvm_emulate.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012,2013 - ARM Ltd
   3  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
   4  *
   5  * Derived from arch/arm/include/kvm_emulate.h
   6  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   7  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21
  22 #ifndef __ARM64_KVM_EMULATE_H__
  23 #define __ARM64_KVM_EMULATE_H__
  24
  25 #include <linux/kvm_host.h>
  26
  27 #include <asm/esr.h>
  28 #include <asm/kvm_arm.h>
  29 #include <asm/kvm_mmio.h>
  30 #include <asm/ptrace.h>
  31 #include <asm/cputype.h>
  32 #include <asm/virt.h>
  33
  34 unsigned long *vcpu_reg32(const struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num);
  35 unsigned long *vcpu_spsr32(const struct kvm_vcpu *vcpu);
  36
  37 bool kvm_condition_valid32(const struct kvm_vcpu *vcpu);
  38 void kvm_skip_instr32(struct kvm_vcpu *vcpu, bool is_wide_instr);
  39
  40 void kvm_inject_undefined(struct kvm_vcpu *vcpu);
  41 void kvm_inject_vabt(struct kvm_vcpu *vcpu);
  42 void kvm_inject_dabt(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr);
  43 void kvm_inject_pabt(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr);
  44
  45 static inline bool vcpu_el1_is_32bit(struct kvm_vcpu *vcpu)
  46 {
  47         return !(vcpu->arch.hcr_el2 & HCR_RW);
  48 }
  49
  50 static inline void vcpu_reset_hcr(struct kvm_vcpu *vcpu)
  51 {
  52         vcpu->arch.hcr_el2 = HCR_GUEST_FLAGS;
  53         if (is_kernel_in_hyp_mode())
  54                 vcpu->arch.hcr_el2 |= HCR_E2H;
  55         if (test_bit(KVM_ARM_VCPU_EL1_32BIT, vcpu->arch.features))
  56                 vcpu->arch.hcr_el2 &= ~HCR_RW;
  57 }
  58
  59 static inline unsigned long vcpu_get_hcr(struct kvm_vcpu *vcpu)
  60 {
  61         return vcpu->arch.hcr_el2;
  62 }
  63
  64 static inline void vcpu_set_hcr(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long hcr)
  65 {
  66         vcpu->arch.hcr_el2 = hcr;
  67 }
  68
  69 static inline unsigned long *vcpu_pc(const struct kvm_vcpu *vcpu)
  70 {
  71         return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.pc;
  72 }
  73
  74 static inline unsigned long *vcpu_elr_el1(const struct kvm_vcpu *vcpu)
  75 {
  76         return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->elr_el1;
  77 }
  78
  79 static inline unsigned long *vcpu_cpsr(const struct kvm_vcpu *vcpu)
  80 {
  81         return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.pstate;
  82 }
  83
  84 static inline bool vcpu_mode_is_32bit(const struct kvm_vcpu *vcpu)
  85 {
  86         return !!(*vcpu_cpsr(vcpu) & PSR_MODE32_BIT);
  87 }
  88
  89 static inline bool kvm_condition_valid(const struct kvm_vcpu *vcpu)
  90 {
  91         if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
  92                 return kvm_condition_valid32(vcpu);
  93
  94         return true;
  95 }
  96
  97 static inline void kvm_skip_instr(struct kvm_vcpu *vcpu, bool is_wide_instr)
  98 {
  99         if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
 100                 kvm_skip_instr32(vcpu, is_wide_instr);
 101         else
 102                 *vcpu_pc(vcpu) += 4;
 103 }
 104
 105 static inline void vcpu_set_thumb(struct kvm_vcpu *vcpu)
 106 {
 107         *vcpu_cpsr(vcpu) |= COMPAT_PSR_T_BIT;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * vcpu_get_reg and vcpu_set_reg should always be passed a register number
 112  * coming from a read of ESR_EL2. Otherwise, it may give the wrong result on
 113  * AArch32 with banked registers.
 114  */
 115 static inline unsigned long vcpu_get_reg(const struct kvm_vcpu *vcpu,
 116                                          u8 reg_num)
 117 {
 118         return (reg_num == 31) ? 0 : vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.regs[reg_num];
 119 }
 120
 121 static inline void vcpu_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num,
 122                                 unsigned long val)
 123 {
 124         if (reg_num != 31)
 125                 vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.regs[reg_num] = val;
 126 }
 127
 128 /* Get vcpu SPSR for current mode */
 129 static inline unsigned long *vcpu_spsr(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 130 {
 131         if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
 132                 return vcpu_spsr32(vcpu);
 133
 134         return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->spsr[KVM_SPSR_EL1];
 135 }
 136
 137 static inline bool vcpu_mode_priv(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 138 {
 139         u32 mode;
 140
 141         if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu)) {
 142                 mode = *vcpu_cpsr(vcpu) & COMPAT_PSR_MODE_MASK;
 143                 return mode > COMPAT_PSR_MODE_USR;
 144         }
 145
 146         mode = *vcpu_cpsr(vcpu) & PSR_MODE_MASK;
 147
 148         return mode != PSR_MODE_EL0t;
 149 }
 150
 151 static inline u32 kvm_vcpu_get_hsr(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 152 {
 153         return vcpu->arch.fault.esr_el2;
 154 }
 155
 156 static inline int kvm_vcpu_get_condition(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 157 {
 158         u32 esr = kvm_vcpu_get_hsr(vcpu);
 159
 160         if (esr & ESR_ELx_CV)
 161                 return (esr & ESR_ELx_COND_MASK) >> ESR_ELx_COND_SHIFT;
 162
 163         return -1;
 164 }
 165
 166 static inline unsigned long kvm_vcpu_get_hfar(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 167 {
 168         return vcpu->arch.fault.far_el2;
 169 }
 170
 171 static inline phys_addr_t kvm_vcpu_get_fault_ipa(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 172 {
 173         return ((phys_addr_t)vcpu->arch.fault.hpfar_el2 & HPFAR_MASK) << 8;
 174 }
 175
 176 static inline u32 kvm_vcpu_hvc_get_imm(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 177 {
 178         return kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_xVC_IMM_MASK;
 179 }
 180
 181 static inline bool kvm_vcpu_dabt_isvalid(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 182 {
 183         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_ISV);
 184 }
 185
 186 static inline bool kvm_vcpu_dabt_issext(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 187 {
 188         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_SSE);
 189 }
 190
 191 static inline int kvm_vcpu_dabt_get_rd(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 192 {
 193         return (kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT;
 194 }
 195
 196 static inline bool kvm_vcpu_dabt_isextabt(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 197 {
 198         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_EA);
 199 }
 200
 201 static inline bool kvm_vcpu_dabt_iss1tw(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 202 {
 203         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_S1PTW);
 204 }
 205
 206 static inline bool kvm_vcpu_dabt_iswrite(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 207 {
 208         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_WNR) ||
 209                 kvm_vcpu_dabt_iss1tw(vcpu); /* AF/DBM update */
 210 }
 211
 212 static inline bool kvm_vcpu_dabt_is_cm(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 213 {
 214         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_CM);
 215 }
 216
 217 static inline int kvm_vcpu_dabt_get_as(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 218 {
 219         return 1 << ((kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT);
 220 }
 221
 222 /* This one is not specific to Data Abort */
 223 static inline bool kvm_vcpu_trap_il_is32bit(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 224 {
 225         return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_IL);
 226 }
 227
 228 static inline u8 kvm_vcpu_trap_get_class(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 229 {
 230         return ESR_ELx_EC(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu));
 231 }
 232
 233 static inline bool kvm_vcpu_trap_is_iabt(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 234 {
 235         return kvm_vcpu_trap_get_class(vcpu) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 236 }
 237
 238 static inline u8 kvm_vcpu_trap_get_fault(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 239 {
 240         return kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_FSC;
 241 }
 242
 243 static inline u8 kvm_vcpu_trap_get_fault_type(const struct kvm_vcpu *vcpu)
 244 {
 245         return kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 246 }
 247
 248 static inline int kvm_vcpu_sys_get_rt(struct kvm_vcpu *vcpu)
 249 {
 250         u32 esr = kvm_vcpu_get_hsr(vcpu);
 251         return (esr & ESR_ELx_SYS64_ISS_RT_MASK) >> ESR_ELx_SYS64_ISS_RT_SHIFT;
 252 }
 253
 254 static inline unsigned long kvm_vcpu_get_mpidr_aff(struct kvm_vcpu *vcpu)
 255 {
 256         return vcpu_sys_reg(vcpu, MPIDR_EL1) & MPIDR_HWID_BITMASK;
 257 }
 258
 259 static inline void kvm_vcpu_set_be(struct kvm_vcpu *vcpu)
 260 {
 261         if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
 262                 *vcpu_cpsr(vcpu) |= COMPAT_PSR_E_BIT;
 263         else
 264                 vcpu_sys_reg(vcpu, SCTLR_EL1) |= (1 << 25);
 265 }
 266
 267 static inline bool kvm_vcpu_is_be(struct kvm_vcpu *vcpu)
 268 {
 269         if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
 270                 return !!(*vcpu_cpsr(vcpu) & COMPAT_PSR_E_BIT);
 271
 272         return !!(vcpu_sys_reg(vcpu, SCTLR_EL1) & (1 << 25));
 273 }
 274
 275 static inline unsigned long vcpu_data_guest_to_host(struct kvm_vcpu *vcpu,
 276                                                     unsigned long data,
 277                                                     unsigned int len)
 278 {
 279         if (kvm_vcpu_is_be(vcpu)) {
 280                 switch (len) {
 281                 case 1:
 282                         return data & 0xff;
 283                 case 2:
 284                         return be16_to_cpu(data & 0xffff);
 285                 case 4:
 286                         return be32_to_cpu(data & 0xffffffff);
 287                 default:
 288                         return be64_to_cpu(data);
 289                 }
 290         } else {
 291                 switch (len) {
 292                 case 1:
 293                         return data & 0xff;
 294                 case 2:
 295                         return le16_to_cpu(data & 0xffff);
 296                 case 4:
 297                         return le32_to_cpu(data & 0xffffffff);
 298                 default:
 299                         return le64_to_cpu(data);
 300                 }
 301         }
 302
 303         return data;            /* Leave LE untouched */
 304 }
 305
 306 static inline unsigned long vcpu_data_host_to_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
 307                                                     unsigned long data,
 308                                                     unsigned int len)
 309 {
 310         if (kvm_vcpu_is_be(vcpu)) {
 311                 switch (len) {
 312                 case 1:
 313                         return data & 0xff;
 314                 case 2:
 315                         return cpu_to_be16(data & 0xffff);
 316                 case 4:
 317                         return cpu_to_be32(data & 0xffffffff);
 318                 default:
 319                         return cpu_to_be64(data);
 320                 }
 321         } else {
 322                 switch (len) {
 323                 case 1:
 324                         return data & 0xff;
 325                 case 2:
 326                         return cpu_to_le16(data & 0xffff);
 327                 case 4:
 328                         return cpu_to_le32(data & 0xffffffff);
 329                 default:
 330                         return cpu_to_le64(data);
 331                 }
 332         }
 333
 334         return data;            /* Leave LE untouched */
 335 }
 336
 337 #endif /* __ARM64_KVM_EMULATE_H__ */