xref: /openbmc/linux/arch/arm64/include/asm/kvm_host.h (revision 57128468)
14f8d6632SMarc Zyngier /*
24f8d6632SMarc Zyngier  * Copyright (C) 2012,2013 - ARM Ltd
34f8d6632SMarc Zyngier  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
44f8d6632SMarc Zyngier  *
54f8d6632SMarc Zyngier  * Derived from arch/arm/include/asm/kvm_host.h:
64f8d6632SMarc Zyngier  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
74f8d6632SMarc Zyngier  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
84f8d6632SMarc Zyngier  *
94f8d6632SMarc Zyngier  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
104f8d6632SMarc Zyngier  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
114f8d6632SMarc Zyngier  * published by the Free Software Foundation.
124f8d6632SMarc Zyngier  *
134f8d6632SMarc Zyngier  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
144f8d6632SMarc Zyngier  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
154f8d6632SMarc Zyngier  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
164f8d6632SMarc Zyngier  * GNU General Public License for more details.
174f8d6632SMarc Zyngier  *
184f8d6632SMarc Zyngier  * You should have received a copy of the GNU General Public License
194f8d6632SMarc Zyngier  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
204f8d6632SMarc Zyngier  */
214f8d6632SMarc Zyngier 
224f8d6632SMarc Zyngier #ifndef __ARM64_KVM_HOST_H__
234f8d6632SMarc Zyngier #define __ARM64_KVM_HOST_H__
244f8d6632SMarc Zyngier 
2565647300SPaolo Bonzini #include <linux/types.h>
2665647300SPaolo Bonzini #include <linux/kvm_types.h>
274f8d6632SMarc Zyngier #include <asm/kvm.h>
284f8d6632SMarc Zyngier #include <asm/kvm_asm.h>
294f8d6632SMarc Zyngier #include <asm/kvm_mmio.h>
304f8d6632SMarc Zyngier 
31da781470SAnup Patel #if defined(CONFIG_KVM_ARM_MAX_VCPUS)
32da781470SAnup Patel #define KVM_MAX_VCPUS CONFIG_KVM_ARM_MAX_VCPUS
33da781470SAnup Patel #else
34da781470SAnup Patel #define KVM_MAX_VCPUS 0
35da781470SAnup Patel #endif
36da781470SAnup Patel 
374f8d6632SMarc Zyngier #define KVM_USER_MEM_SLOTS 32
384f8d6632SMarc Zyngier #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
394f8d6632SMarc Zyngier #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 1
404f8d6632SMarc Zyngier 
414f8d6632SMarc Zyngier #include <kvm/arm_vgic.h>
424f8d6632SMarc Zyngier #include <kvm/arm_arch_timer.h>
434f8d6632SMarc Zyngier 
447d0f84aaSAnup Patel #define KVM_VCPU_MAX_FEATURES 3
454f8d6632SMarc Zyngier 
464f8d6632SMarc Zyngier int kvm_target_cpu(void);
474f8d6632SMarc Zyngier int kvm_reset_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
484f8d6632SMarc Zyngier int kvm_arch_dev_ioctl_check_extension(long ext);
494f8d6632SMarc Zyngier 
504f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_arch {
514f8d6632SMarc Zyngier 	/* The VMID generation used for the virt. memory system */
524f8d6632SMarc Zyngier 	u64    vmid_gen;
534f8d6632SMarc Zyngier 	u32    vmid;
544f8d6632SMarc Zyngier 
554f8d6632SMarc Zyngier 	/* 1-level 2nd stage table and lock */
564f8d6632SMarc Zyngier 	spinlock_t pgd_lock;
574f8d6632SMarc Zyngier 	pgd_t *pgd;
584f8d6632SMarc Zyngier 
594f8d6632SMarc Zyngier 	/* VTTBR value associated with above pgd and vmid */
604f8d6632SMarc Zyngier 	u64    vttbr;
614f8d6632SMarc Zyngier 
624f8d6632SMarc Zyngier 	/* Interrupt controller */
634f8d6632SMarc Zyngier 	struct vgic_dist	vgic;
644f8d6632SMarc Zyngier 
654f8d6632SMarc Zyngier 	/* Timer */
664f8d6632SMarc Zyngier 	struct arch_timer_kvm	timer;
674f8d6632SMarc Zyngier };
684f8d6632SMarc Zyngier 
694f8d6632SMarc Zyngier #define KVM_NR_MEM_OBJS     40
704f8d6632SMarc Zyngier 
714f8d6632SMarc Zyngier /*
724f8d6632SMarc Zyngier  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
734f8d6632SMarc Zyngier  * enough memory for a single page fault in a cache.
744f8d6632SMarc Zyngier  */
754f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_mmu_memory_cache {
764f8d6632SMarc Zyngier 	int nobjs;
774f8d6632SMarc Zyngier 	void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
784f8d6632SMarc Zyngier };
794f8d6632SMarc Zyngier 
804f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_vcpu_fault_info {
814f8d6632SMarc Zyngier 	u32 esr_el2;		/* Hyp Syndrom Register */
824f8d6632SMarc Zyngier 	u64 far_el2;		/* Hyp Fault Address Register */
834f8d6632SMarc Zyngier 	u64 hpfar_el2;		/* Hyp IPA Fault Address Register */
844f8d6632SMarc Zyngier };
854f8d6632SMarc Zyngier 
864f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_cpu_context {
874f8d6632SMarc Zyngier 	struct kvm_regs	gp_regs;
8840033a61SMarc Zyngier 	union {
894f8d6632SMarc Zyngier 		u64 sys_regs[NR_SYS_REGS];
9072564016SMarc Zyngier 		u32 copro[NR_COPRO_REGS];
9140033a61SMarc Zyngier 	};
924f8d6632SMarc Zyngier };
934f8d6632SMarc Zyngier 
944f8d6632SMarc Zyngier typedef struct kvm_cpu_context kvm_cpu_context_t;
954f8d6632SMarc Zyngier 
964f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_vcpu_arch {
974f8d6632SMarc Zyngier 	struct kvm_cpu_context ctxt;
984f8d6632SMarc Zyngier 
994f8d6632SMarc Zyngier 	/* HYP configuration */
1004f8d6632SMarc Zyngier 	u64 hcr_el2;
1014f8d6632SMarc Zyngier 
1024f8d6632SMarc Zyngier 	/* Exception Information */
1034f8d6632SMarc Zyngier 	struct kvm_vcpu_fault_info fault;
1044f8d6632SMarc Zyngier 
1050c557ed4SMarc Zyngier 	/* Debug state */
1060c557ed4SMarc Zyngier 	u64 debug_flags;
1070c557ed4SMarc Zyngier 
1084f8d6632SMarc Zyngier 	/* Pointer to host CPU context */
1094f8d6632SMarc Zyngier 	kvm_cpu_context_t *host_cpu_context;
1104f8d6632SMarc Zyngier 
1114f8d6632SMarc Zyngier 	/* VGIC state */
1124f8d6632SMarc Zyngier 	struct vgic_cpu vgic_cpu;
1134f8d6632SMarc Zyngier 	struct arch_timer_cpu timer_cpu;
1144f8d6632SMarc Zyngier 
1154f8d6632SMarc Zyngier 	/*
1164f8d6632SMarc Zyngier 	 * Anything that is not used directly from assembly code goes
1174f8d6632SMarc Zyngier 	 * here.
1184f8d6632SMarc Zyngier 	 */
1194f8d6632SMarc Zyngier 	/* dcache set/way operation pending */
1204f8d6632SMarc Zyngier 	int last_pcpu;
1214f8d6632SMarc Zyngier 	cpumask_t require_dcache_flush;
1224f8d6632SMarc Zyngier 
1234f8d6632SMarc Zyngier 	/* Don't run the guest */
1244f8d6632SMarc Zyngier 	bool pause;
1254f8d6632SMarc Zyngier 
1264f8d6632SMarc Zyngier 	/* IO related fields */
1274f8d6632SMarc Zyngier 	struct kvm_decode mmio_decode;
1284f8d6632SMarc Zyngier 
1294f8d6632SMarc Zyngier 	/* Interrupt related fields */
1304f8d6632SMarc Zyngier 	u64 irq_lines;		/* IRQ and FIQ levels */
1314f8d6632SMarc Zyngier 
1324f8d6632SMarc Zyngier 	/* Cache some mmu pages needed inside spinlock regions */
1334f8d6632SMarc Zyngier 	struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
1344f8d6632SMarc Zyngier 
1354f8d6632SMarc Zyngier 	/* Target CPU and feature flags */
1366c8c0c4dSChen Gang 	int target;
1374f8d6632SMarc Zyngier 	DECLARE_BITMAP(features, KVM_VCPU_MAX_FEATURES);
1384f8d6632SMarc Zyngier 
1394f8d6632SMarc Zyngier 	/* Detect first run of a vcpu */
1404f8d6632SMarc Zyngier 	bool has_run_once;
1414f8d6632SMarc Zyngier };
1424f8d6632SMarc Zyngier 
1434f8d6632SMarc Zyngier #define vcpu_gp_regs(v)		(&(v)->arch.ctxt.gp_regs)
1444f8d6632SMarc Zyngier #define vcpu_sys_reg(v,r)	((v)->arch.ctxt.sys_regs[(r)])
14572564016SMarc Zyngier /*
14672564016SMarc Zyngier  * CP14 and CP15 live in the same array, as they are backed by the
14772564016SMarc Zyngier  * same system registers.
14872564016SMarc Zyngier  */
14972564016SMarc Zyngier #define vcpu_cp14(v,r)		((v)->arch.ctxt.copro[(r)])
15072564016SMarc Zyngier #define vcpu_cp15(v,r)		((v)->arch.ctxt.copro[(r)])
1514f8d6632SMarc Zyngier 
152f0a3eaffSVictor Kamensky #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
153dedf97e8SMarc Zyngier #define vcpu_cp15_64_high(v,r)	vcpu_cp15((v),(r))
154dedf97e8SMarc Zyngier #define vcpu_cp15_64_low(v,r)	vcpu_cp15((v),(r) + 1)
155f0a3eaffSVictor Kamensky #else
156dedf97e8SMarc Zyngier #define vcpu_cp15_64_high(v,r)	vcpu_cp15((v),(r) + 1)
157dedf97e8SMarc Zyngier #define vcpu_cp15_64_low(v,r)	vcpu_cp15((v),(r))
158f0a3eaffSVictor Kamensky #endif
159f0a3eaffSVictor Kamensky 
1604f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_vm_stat {
1614f8d6632SMarc Zyngier 	u32 remote_tlb_flush;
1624f8d6632SMarc Zyngier };
1634f8d6632SMarc Zyngier 
1644f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_vcpu_stat {
1654f8d6632SMarc Zyngier 	u32 halt_wakeup;
1664f8d6632SMarc Zyngier };
1674f8d6632SMarc Zyngier 
1684f8d6632SMarc Zyngier int kvm_vcpu_set_target(struct kvm_vcpu *vcpu,
1694f8d6632SMarc Zyngier 			const struct kvm_vcpu_init *init);
170473bdc0eSAnup Patel int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init);
1714f8d6632SMarc Zyngier unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
1724f8d6632SMarc Zyngier int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
1734f8d6632SMarc Zyngier int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
1744f8d6632SMarc Zyngier int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
1754f8d6632SMarc Zyngier 
1764f8d6632SMarc Zyngier #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1774f8d6632SMarc Zyngier int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1784f8d6632SMarc Zyngier int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm,
1794f8d6632SMarc Zyngier 			unsigned long start, unsigned long end);
1804f8d6632SMarc Zyngier void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1814f8d6632SMarc Zyngier 
1824f8d6632SMarc Zyngier /* We do not have shadow page tables, hence the empty hooks */
18357128468SAndres Lagar-Cavilla static inline int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start,
18457128468SAndres Lagar-Cavilla 			      unsigned long end)
1854f8d6632SMarc Zyngier {
1864f8d6632SMarc Zyngier 	return 0;
1874f8d6632SMarc Zyngier }
1884f8d6632SMarc Zyngier 
1894f8d6632SMarc Zyngier static inline int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva)
1904f8d6632SMarc Zyngier {
1914f8d6632SMarc Zyngier 	return 0;
1924f8d6632SMarc Zyngier }
1934f8d6632SMarc Zyngier 
1944f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_vcpu *kvm_arm_get_running_vcpu(void);
1954f8d6632SMarc Zyngier struct kvm_vcpu __percpu **kvm_get_running_vcpus(void);
1964f8d6632SMarc Zyngier 
1974f8d6632SMarc Zyngier u64 kvm_call_hyp(void *hypfn, ...);
1984f8d6632SMarc Zyngier 
1994f8d6632SMarc Zyngier int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
2004f8d6632SMarc Zyngier 		int exception_index);
2014f8d6632SMarc Zyngier 
2024f8d6632SMarc Zyngier int kvm_perf_init(void);
2034f8d6632SMarc Zyngier int kvm_perf_teardown(void);
2044f8d6632SMarc Zyngier 
205092bd143SMarc Zyngier static inline void __cpu_init_hyp_mode(phys_addr_t boot_pgd_ptr,
206092bd143SMarc Zyngier 				       phys_addr_t pgd_ptr,
207092bd143SMarc Zyngier 				       unsigned long hyp_stack_ptr,
208092bd143SMarc Zyngier 				       unsigned long vector_ptr)
209092bd143SMarc Zyngier {
210092bd143SMarc Zyngier 	/*
211092bd143SMarc Zyngier 	 * Call initialization code, and switch to the full blown
212092bd143SMarc Zyngier 	 * HYP code.
213092bd143SMarc Zyngier 	 */
214092bd143SMarc Zyngier 	kvm_call_hyp((void *)boot_pgd_ptr, pgd_ptr,
215092bd143SMarc Zyngier 		     hyp_stack_ptr, vector_ptr);
216092bd143SMarc Zyngier }
217092bd143SMarc Zyngier 
2181a9b1305SMarc Zyngier struct vgic_sr_vectors {
2191a9b1305SMarc Zyngier 	void	*save_vgic;
2201a9b1305SMarc Zyngier 	void	*restore_vgic;
2211a9b1305SMarc Zyngier };
2221a9b1305SMarc Zyngier 
2231a9b1305SMarc Zyngier static inline void vgic_arch_setup(const struct vgic_params *vgic)
2241a9b1305SMarc Zyngier {
2251a9b1305SMarc Zyngier 	extern struct vgic_sr_vectors __vgic_sr_vectors;
2261a9b1305SMarc Zyngier 
2271a9b1305SMarc Zyngier 	switch(vgic->type)
2281a9b1305SMarc Zyngier 	{
2291a9b1305SMarc Zyngier 	case VGIC_V2:
2301a9b1305SMarc Zyngier 		__vgic_sr_vectors.save_vgic	= __save_vgic_v2_state;
2311a9b1305SMarc Zyngier 		__vgic_sr_vectors.restore_vgic	= __restore_vgic_v2_state;
2321a9b1305SMarc Zyngier 		break;
2331a9b1305SMarc Zyngier 
23467b2abfeSMarc Zyngier #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
23567b2abfeSMarc Zyngier 	case VGIC_V3:
23667b2abfeSMarc Zyngier 		__vgic_sr_vectors.save_vgic	= __save_vgic_v3_state;
23767b2abfeSMarc Zyngier 		__vgic_sr_vectors.restore_vgic	= __restore_vgic_v3_state;
23867b2abfeSMarc Zyngier 		break;
23967b2abfeSMarc Zyngier #endif
24067b2abfeSMarc Zyngier 
2411a9b1305SMarc Zyngier 	default:
2421a9b1305SMarc Zyngier 		BUG();
2431a9b1305SMarc Zyngier 	}
2441a9b1305SMarc Zyngier }
2451a9b1305SMarc Zyngier 
24613a34e06SRadim Krčmář static inline void kvm_arch_hardware_disable(void) {}
2470865e636SRadim Krčmář static inline void kvm_arch_hardware_unsetup(void) {}
2480865e636SRadim Krčmář static inline void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm) {}
2490865e636SRadim Krčmář static inline void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
2500865e636SRadim Krčmář static inline void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu) {}
2510865e636SRadim Krčmář 
2524f8d6632SMarc Zyngier #endif /* __ARM64_KVM_HOST_H__ */
253