183a49794SMarc Zyngier /*
283a49794SMarc Zyngier  * Copyright (C) 2012,2013 - ARM Ltd
383a49794SMarc Zyngier  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
483a49794SMarc Zyngier  *
583a49794SMarc Zyngier  * Derived from arch/arm/include/kvm_emulate.h
683a49794SMarc Zyngier  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
783a49794SMarc Zyngier  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
883a49794SMarc Zyngier  *
983a49794SMarc Zyngier  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
1083a49794SMarc Zyngier  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
1183a49794SMarc Zyngier  * published by the Free Software Foundation.
1283a49794SMarc Zyngier  *
1383a49794SMarc Zyngier  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
1483a49794SMarc Zyngier  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
1583a49794SMarc Zyngier  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
1683a49794SMarc Zyngier  * GNU General Public License for more details.
1783a49794SMarc Zyngier  *
1883a49794SMarc Zyngier  * You should have received a copy of the GNU General Public License
1983a49794SMarc Zyngier  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
2083a49794SMarc Zyngier  */
2183a49794SMarc Zyngier 
2283a49794SMarc Zyngier #ifndef __ARM64_KVM_EMULATE_H__
2383a49794SMarc Zyngier #define __ARM64_KVM_EMULATE_H__
2483a49794SMarc Zyngier 
2583a49794SMarc Zyngier #include <linux/kvm_host.h>
2683a49794SMarc Zyngier #include <asm/kvm_asm.h>
2783a49794SMarc Zyngier #include <asm/kvm_arm.h>
2883a49794SMarc Zyngier #include <asm/kvm_mmio.h>
2983a49794SMarc Zyngier #include <asm/ptrace.h>
3083a49794SMarc Zyngier 
31b547631fSMarc Zyngier unsigned long *vcpu_reg32(const struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num);
32b547631fSMarc Zyngier unsigned long *vcpu_spsr32(const struct kvm_vcpu *vcpu);
33b547631fSMarc Zyngier 
3427b190bdSMarc Zyngier bool kvm_condition_valid32(const struct kvm_vcpu *vcpu);
3527b190bdSMarc Zyngier void kvm_skip_instr32(struct kvm_vcpu *vcpu, bool is_wide_instr);
3627b190bdSMarc Zyngier 
3783a49794SMarc Zyngier void kvm_inject_undefined(struct kvm_vcpu *vcpu);
3883a49794SMarc Zyngier void kvm_inject_dabt(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr);
3983a49794SMarc Zyngier void kvm_inject_pabt(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long addr);
4083a49794SMarc Zyngier 
4183a49794SMarc Zyngier static inline unsigned long *vcpu_pc(const struct kvm_vcpu *vcpu)
4283a49794SMarc Zyngier {
4383a49794SMarc Zyngier 	return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.pc;
4483a49794SMarc Zyngier }
4583a49794SMarc Zyngier 
4683a49794SMarc Zyngier static inline unsigned long *vcpu_elr_el1(const struct kvm_vcpu *vcpu)
4783a49794SMarc Zyngier {
4883a49794SMarc Zyngier 	return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->elr_el1;
4983a49794SMarc Zyngier }
5083a49794SMarc Zyngier 
5183a49794SMarc Zyngier static inline unsigned long *vcpu_cpsr(const struct kvm_vcpu *vcpu)
5283a49794SMarc Zyngier {
5383a49794SMarc Zyngier 	return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.pstate;
5483a49794SMarc Zyngier }
5583a49794SMarc Zyngier 
5683a49794SMarc Zyngier static inline bool vcpu_mode_is_32bit(const struct kvm_vcpu *vcpu)
5783a49794SMarc Zyngier {
58b547631fSMarc Zyngier 	return !!(*vcpu_cpsr(vcpu) & PSR_MODE32_BIT);
5983a49794SMarc Zyngier }
6083a49794SMarc Zyngier 
6183a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_condition_valid(const struct kvm_vcpu *vcpu)
6283a49794SMarc Zyngier {
6327b190bdSMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
6427b190bdSMarc Zyngier 		return kvm_condition_valid32(vcpu);
6527b190bdSMarc Zyngier 
6627b190bdSMarc Zyngier 	return true;
6783a49794SMarc Zyngier }
6883a49794SMarc Zyngier 
6983a49794SMarc Zyngier static inline void kvm_skip_instr(struct kvm_vcpu *vcpu, bool is_wide_instr)
7083a49794SMarc Zyngier {
7127b190bdSMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
7227b190bdSMarc Zyngier 		kvm_skip_instr32(vcpu, is_wide_instr);
7327b190bdSMarc Zyngier 	else
7483a49794SMarc Zyngier 		*vcpu_pc(vcpu) += 4;
7583a49794SMarc Zyngier }
7683a49794SMarc Zyngier 
7783a49794SMarc Zyngier static inline void vcpu_set_thumb(struct kvm_vcpu *vcpu)
7883a49794SMarc Zyngier {
79b547631fSMarc Zyngier 	*vcpu_cpsr(vcpu) |= COMPAT_PSR_T_BIT;
8083a49794SMarc Zyngier }
8183a49794SMarc Zyngier 
8283a49794SMarc Zyngier static inline unsigned long *vcpu_reg(const struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num)
8383a49794SMarc Zyngier {
84b547631fSMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
85b547631fSMarc Zyngier 		return vcpu_reg32(vcpu, reg_num);
86b547631fSMarc Zyngier 
8783a49794SMarc Zyngier 	return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->regs.regs[reg_num];
8883a49794SMarc Zyngier }
8983a49794SMarc Zyngier 
9083a49794SMarc Zyngier /* Get vcpu SPSR for current mode */
9183a49794SMarc Zyngier static inline unsigned long *vcpu_spsr(const struct kvm_vcpu *vcpu)
9283a49794SMarc Zyngier {
93b547631fSMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
94b547631fSMarc Zyngier 		return vcpu_spsr32(vcpu);
95b547631fSMarc Zyngier 
9683a49794SMarc Zyngier 	return (unsigned long *)&vcpu_gp_regs(vcpu)->spsr[KVM_SPSR_EL1];
9783a49794SMarc Zyngier }
9883a49794SMarc Zyngier 
9983a49794SMarc Zyngier static inline bool vcpu_mode_priv(const struct kvm_vcpu *vcpu)
10083a49794SMarc Zyngier {
10183a49794SMarc Zyngier 	u32 mode = *vcpu_cpsr(vcpu) & PSR_MODE_MASK;
10283a49794SMarc Zyngier 
103b547631fSMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
104b547631fSMarc Zyngier 		return mode > COMPAT_PSR_MODE_USR;
105b547631fSMarc Zyngier 
10683a49794SMarc Zyngier 	return mode != PSR_MODE_EL0t;
10783a49794SMarc Zyngier }
10883a49794SMarc Zyngier 
10983a49794SMarc Zyngier static inline u32 kvm_vcpu_get_hsr(const struct kvm_vcpu *vcpu)
11083a49794SMarc Zyngier {
11183a49794SMarc Zyngier 	return vcpu->arch.fault.esr_el2;
11283a49794SMarc Zyngier }
11383a49794SMarc Zyngier 
11483a49794SMarc Zyngier static inline unsigned long kvm_vcpu_get_hfar(const struct kvm_vcpu *vcpu)
11583a49794SMarc Zyngier {
11683a49794SMarc Zyngier 	return vcpu->arch.fault.far_el2;
11783a49794SMarc Zyngier }
11883a49794SMarc Zyngier 
11983a49794SMarc Zyngier static inline phys_addr_t kvm_vcpu_get_fault_ipa(const struct kvm_vcpu *vcpu)
12083a49794SMarc Zyngier {
12183a49794SMarc Zyngier 	return ((phys_addr_t)vcpu->arch.fault.hpfar_el2 & HPFAR_MASK) << 8;
12283a49794SMarc Zyngier }
12383a49794SMarc Zyngier 
12483a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_dabt_isvalid(const struct kvm_vcpu *vcpu)
12583a49794SMarc Zyngier {
12683a49794SMarc Zyngier 	return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_ISV);
12783a49794SMarc Zyngier }
12883a49794SMarc Zyngier 
12983a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_dabt_iswrite(const struct kvm_vcpu *vcpu)
13083a49794SMarc Zyngier {
13183a49794SMarc Zyngier 	return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_WNR);
13283a49794SMarc Zyngier }
13383a49794SMarc Zyngier 
13483a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_dabt_issext(const struct kvm_vcpu *vcpu)
13583a49794SMarc Zyngier {
13683a49794SMarc Zyngier 	return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_SSE);
13783a49794SMarc Zyngier }
13883a49794SMarc Zyngier 
13983a49794SMarc Zyngier static inline int kvm_vcpu_dabt_get_rd(const struct kvm_vcpu *vcpu)
14083a49794SMarc Zyngier {
14183a49794SMarc Zyngier 	return (kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_SRT_MASK) >> ESR_EL2_SRT_SHIFT;
14283a49794SMarc Zyngier }
14383a49794SMarc Zyngier 
14483a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_dabt_isextabt(const struct kvm_vcpu *vcpu)
14583a49794SMarc Zyngier {
14683a49794SMarc Zyngier 	return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_EA);
14783a49794SMarc Zyngier }
14883a49794SMarc Zyngier 
14983a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_dabt_iss1tw(const struct kvm_vcpu *vcpu)
15083a49794SMarc Zyngier {
15183a49794SMarc Zyngier 	return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_S1PTW);
15283a49794SMarc Zyngier }
15383a49794SMarc Zyngier 
15483a49794SMarc Zyngier static inline int kvm_vcpu_dabt_get_as(const struct kvm_vcpu *vcpu)
15583a49794SMarc Zyngier {
15683a49794SMarc Zyngier 	return 1 << ((kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_SAS) >> ESR_EL2_SAS_SHIFT);
15783a49794SMarc Zyngier }
15883a49794SMarc Zyngier 
15983a49794SMarc Zyngier /* This one is not specific to Data Abort */
16083a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_trap_il_is32bit(const struct kvm_vcpu *vcpu)
16183a49794SMarc Zyngier {
16283a49794SMarc Zyngier 	return !!(kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_IL);
16383a49794SMarc Zyngier }
16483a49794SMarc Zyngier 
16583a49794SMarc Zyngier static inline u8 kvm_vcpu_trap_get_class(const struct kvm_vcpu *vcpu)
16683a49794SMarc Zyngier {
16783a49794SMarc Zyngier 	return kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) >> ESR_EL2_EC_SHIFT;
16883a49794SMarc Zyngier }
16983a49794SMarc Zyngier 
17083a49794SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_trap_is_iabt(const struct kvm_vcpu *vcpu)
17183a49794SMarc Zyngier {
17283a49794SMarc Zyngier 	return kvm_vcpu_trap_get_class(vcpu) == ESR_EL2_EC_IABT;
17383a49794SMarc Zyngier }
17483a49794SMarc Zyngier 
17583a49794SMarc Zyngier static inline u8 kvm_vcpu_trap_get_fault(const struct kvm_vcpu *vcpu)
17683a49794SMarc Zyngier {
17783a49794SMarc Zyngier 	return kvm_vcpu_get_hsr(vcpu) & ESR_EL2_FSC_TYPE;
17883a49794SMarc Zyngier }
17983a49794SMarc Zyngier 
18079c64880SMarc Zyngier static inline unsigned long kvm_vcpu_get_mpidr(struct kvm_vcpu *vcpu)
18179c64880SMarc Zyngier {
18279c64880SMarc Zyngier 	return vcpu_sys_reg(vcpu, MPIDR_EL1);
18379c64880SMarc Zyngier }
18479c64880SMarc Zyngier 
185ce94fe93SMarc Zyngier static inline void kvm_vcpu_set_be(struct kvm_vcpu *vcpu)
186ce94fe93SMarc Zyngier {
187ce94fe93SMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
188ce94fe93SMarc Zyngier 		*vcpu_cpsr(vcpu) |= COMPAT_PSR_E_BIT;
189ce94fe93SMarc Zyngier 	else
190ce94fe93SMarc Zyngier 		vcpu_sys_reg(vcpu, SCTLR_EL1) |= (1 << 25);
191ce94fe93SMarc Zyngier }
192ce94fe93SMarc Zyngier 
1936d89d2d9SMarc Zyngier static inline bool kvm_vcpu_is_be(struct kvm_vcpu *vcpu)
1946d89d2d9SMarc Zyngier {
1956d89d2d9SMarc Zyngier 	if (vcpu_mode_is_32bit(vcpu))
1966d89d2d9SMarc Zyngier 		return !!(*vcpu_cpsr(vcpu) & COMPAT_PSR_E_BIT);
1976d89d2d9SMarc Zyngier 
1986d89d2d9SMarc Zyngier 	return !!(vcpu_sys_reg(vcpu, SCTLR_EL1) & (1 << 25));
1996d89d2d9SMarc Zyngier }
2006d89d2d9SMarc Zyngier 
2016d89d2d9SMarc Zyngier static inline unsigned long vcpu_data_guest_to_host(struct kvm_vcpu *vcpu,
2026d89d2d9SMarc Zyngier 						    unsigned long data,
2036d89d2d9SMarc Zyngier 						    unsigned int len)
2046d89d2d9SMarc Zyngier {
2056d89d2d9SMarc Zyngier 	if (kvm_vcpu_is_be(vcpu)) {
2066d89d2d9SMarc Zyngier 		switch (len) {
2076d89d2d9SMarc Zyngier 		case 1:
2086d89d2d9SMarc Zyngier 			return data & 0xff;
2096d89d2d9SMarc Zyngier 		case 2:
2106d89d2d9SMarc Zyngier 			return be16_to_cpu(data & 0xffff);
2116d89d2d9SMarc Zyngier 		case 4:
2126d89d2d9SMarc Zyngier 			return be32_to_cpu(data & 0xffffffff);
2136d89d2d9SMarc Zyngier 		default:
2146d89d2d9SMarc Zyngier 			return be64_to_cpu(data);
2156d89d2d9SMarc Zyngier 		}
216b3007086SVictor Kamensky 	} else {
217b3007086SVictor Kamensky 		switch (len) {
218b3007086SVictor Kamensky 		case 1:
219b3007086SVictor Kamensky 			return data & 0xff;
220b3007086SVictor Kamensky 		case 2:
221b3007086SVictor Kamensky 			return le16_to_cpu(data & 0xffff);
222b3007086SVictor Kamensky 		case 4:
223b3007086SVictor Kamensky 			return le32_to_cpu(data & 0xffffffff);
224b3007086SVictor Kamensky 		default:
225b3007086SVictor Kamensky 			return le64_to_cpu(data);
226b3007086SVictor Kamensky 		}
2276d89d2d9SMarc Zyngier 	}
2286d89d2d9SMarc Zyngier 
2296d89d2d9SMarc Zyngier 	return data;		/* Leave LE untouched */
2306d89d2d9SMarc Zyngier }
2316d89d2d9SMarc Zyngier 
2326d89d2d9SMarc Zyngier static inline unsigned long vcpu_data_host_to_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
2336d89d2d9SMarc Zyngier 						    unsigned long data,
2346d89d2d9SMarc Zyngier 						    unsigned int len)
2356d89d2d9SMarc Zyngier {
2366d89d2d9SMarc Zyngier 	if (kvm_vcpu_is_be(vcpu)) {
2376d89d2d9SMarc Zyngier 		switch (len) {
2386d89d2d9SMarc Zyngier 		case 1:
2396d89d2d9SMarc Zyngier 			return data & 0xff;
2406d89d2d9SMarc Zyngier 		case 2:
2416d89d2d9SMarc Zyngier 			return cpu_to_be16(data & 0xffff);
2426d89d2d9SMarc Zyngier 		case 4:
2436d89d2d9SMarc Zyngier 			return cpu_to_be32(data & 0xffffffff);
2446d89d2d9SMarc Zyngier 		default:
2456d89d2d9SMarc Zyngier 			return cpu_to_be64(data);
2466d89d2d9SMarc Zyngier 		}
247b3007086SVictor Kamensky 	} else {
248b3007086SVictor Kamensky 		switch (len) {
249b3007086SVictor Kamensky 		case 1:
250b3007086SVictor Kamensky 			return data & 0xff;
251b3007086SVictor Kamensky 		case 2:
252b3007086SVictor Kamensky 			return cpu_to_le16(data & 0xffff);
253b3007086SVictor Kamensky 		case 4:
254b3007086SVictor Kamensky 			return cpu_to_le32(data & 0xffffffff);
255b3007086SVictor Kamensky 		default:
256b3007086SVictor Kamensky 			return cpu_to_le64(data);
257b3007086SVictor Kamensky 		}
2586d89d2d9SMarc Zyngier 	}
2596d89d2d9SMarc Zyngier 
2606d89d2d9SMarc Zyngier 	return data;		/* Leave LE untouched */
2616d89d2d9SMarc Zyngier }
2626d89d2d9SMarc Zyngier 
26383a49794SMarc Zyngier #endif /* __ARM64_KVM_EMULATE_H__ */
264