xref: /openbmc/linux/arch/riscv/kvm/vcpu_onereg.c (revision 3ddc8b84)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2019 Western Digital Corporation or its affiliates.
4  * Copyright (C) 2023 Ventana Micro Systems Inc.
5  *
6  * Authors:
7  *	Anup Patel <apatel@ventanamicro.com>
8  */
9 
10 #include <linux/bitops.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/err.h>
13 #include <linux/uaccess.h>
14 #include <linux/kvm_host.h>
15 #include <asm/cacheflush.h>
16 #include <asm/hwcap.h>
17 #include <asm/kvm_vcpu_vector.h>
18 #include <asm/vector.h>
19 
20 #define KVM_RISCV_BASE_ISA_MASK		GENMASK(25, 0)
21 
22 #define KVM_ISA_EXT_ARR(ext)		\
23 [KVM_RISCV_ISA_EXT_##ext] = RISCV_ISA_EXT_##ext
24 
25 /* Mapping between KVM ISA Extension ID & Host ISA extension ID */
26 static const unsigned long kvm_isa_ext_arr[] = {
27 	/* Single letter extensions (alphabetically sorted) */
28 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_A] = RISCV_ISA_EXT_a,
29 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_C] = RISCV_ISA_EXT_c,
30 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_D] = RISCV_ISA_EXT_d,
31 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_F] = RISCV_ISA_EXT_f,
32 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_H] = RISCV_ISA_EXT_h,
33 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_I] = RISCV_ISA_EXT_i,
34 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_M] = RISCV_ISA_EXT_m,
35 	[KVM_RISCV_ISA_EXT_V] = RISCV_ISA_EXT_v,
36 	/* Multi letter extensions (alphabetically sorted) */
37 	KVM_ISA_EXT_ARR(SSAIA),
38 	KVM_ISA_EXT_ARR(SSTC),
39 	KVM_ISA_EXT_ARR(SVINVAL),
40 	KVM_ISA_EXT_ARR(SVNAPOT),
41 	KVM_ISA_EXT_ARR(SVPBMT),
42 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZBA),
43 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZBB),
44 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZBS),
45 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZICBOM),
46 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZICBOZ),
47 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZICNTR),
48 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZICSR),
49 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZIFENCEI),
50 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZIHINTPAUSE),
51 	KVM_ISA_EXT_ARR(ZIHPM),
52 };
53 
54 static unsigned long kvm_riscv_vcpu_base2isa_ext(unsigned long base_ext)
55 {
56 	unsigned long i;
57 
58 	for (i = 0; i < KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX; i++) {
59 		if (kvm_isa_ext_arr[i] == base_ext)
60 			return i;
61 	}
62 
63 	return KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX;
64 }
65 
66 static bool kvm_riscv_vcpu_isa_enable_allowed(unsigned long ext)
67 {
68 	switch (ext) {
69 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_H:
70 		return false;
71 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_V:
72 		return riscv_v_vstate_ctrl_user_allowed();
73 	default:
74 		break;
75 	}
76 
77 	return true;
78 }
79 
80 static bool kvm_riscv_vcpu_isa_disable_allowed(unsigned long ext)
81 {
82 	switch (ext) {
83 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_A:
84 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_C:
85 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_I:
86 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_M:
87 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_SSAIA:
88 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_SSTC:
89 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_SVINVAL:
90 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_SVNAPOT:
91 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZBA:
92 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZBB:
93 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZBS:
94 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZICNTR:
95 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZICSR:
96 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZIFENCEI:
97 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZIHINTPAUSE:
98 	case KVM_RISCV_ISA_EXT_ZIHPM:
99 		return false;
100 	default:
101 		break;
102 	}
103 
104 	return true;
105 }
106 
107 void kvm_riscv_vcpu_setup_isa(struct kvm_vcpu *vcpu)
108 {
109 	unsigned long host_isa, i;
110 
111 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_isa_ext_arr); i++) {
112 		host_isa = kvm_isa_ext_arr[i];
113 		if (__riscv_isa_extension_available(NULL, host_isa) &&
114 		    kvm_riscv_vcpu_isa_enable_allowed(i))
115 			set_bit(host_isa, vcpu->arch.isa);
116 	}
117 }
118 
119 static int kvm_riscv_vcpu_get_reg_config(struct kvm_vcpu *vcpu,
120 					 const struct kvm_one_reg *reg)
121 {
122 	unsigned long __user *uaddr =
123 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
124 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
125 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
126 					    KVM_REG_RISCV_CONFIG);
127 	unsigned long reg_val;
128 
129 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
130 		return -EINVAL;
131 
132 	switch (reg_num) {
133 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(isa):
134 		reg_val = vcpu->arch.isa[0] & KVM_RISCV_BASE_ISA_MASK;
135 		break;
136 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(zicbom_block_size):
137 		if (!riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, ZICBOM))
138 			return -ENOENT;
139 		reg_val = riscv_cbom_block_size;
140 		break;
141 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(zicboz_block_size):
142 		if (!riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, ZICBOZ))
143 			return -ENOENT;
144 		reg_val = riscv_cboz_block_size;
145 		break;
146 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(mvendorid):
147 		reg_val = vcpu->arch.mvendorid;
148 		break;
149 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(marchid):
150 		reg_val = vcpu->arch.marchid;
151 		break;
152 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(mimpid):
153 		reg_val = vcpu->arch.mimpid;
154 		break;
155 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(satp_mode):
156 		reg_val = satp_mode >> SATP_MODE_SHIFT;
157 		break;
158 	default:
159 		return -ENOENT;
160 	}
161 
162 	if (copy_to_user(uaddr, &reg_val, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
163 		return -EFAULT;
164 
165 	return 0;
166 }
167 
168 static int kvm_riscv_vcpu_set_reg_config(struct kvm_vcpu *vcpu,
169 					 const struct kvm_one_reg *reg)
170 {
171 	unsigned long __user *uaddr =
172 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
173 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
174 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
175 					    KVM_REG_RISCV_CONFIG);
176 	unsigned long i, isa_ext, reg_val;
177 
178 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
179 		return -EINVAL;
180 
181 	if (copy_from_user(&reg_val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
182 		return -EFAULT;
183 
184 	switch (reg_num) {
185 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(isa):
186 		/*
187 		 * This ONE REG interface is only defined for
188 		 * single letter extensions.
189 		 */
190 		if (fls(reg_val) >= RISCV_ISA_EXT_BASE)
191 			return -EINVAL;
192 
193 		/*
194 		 * Return early (i.e. do nothing) if reg_val is the same
195 		 * value retrievable via kvm_riscv_vcpu_get_reg_config().
196 		 */
197 		if (reg_val == (vcpu->arch.isa[0] & KVM_RISCV_BASE_ISA_MASK))
198 			break;
199 
200 		if (!vcpu->arch.ran_atleast_once) {
201 			/* Ignore the enable/disable request for certain extensions */
202 			for (i = 0; i < RISCV_ISA_EXT_BASE; i++) {
203 				isa_ext = kvm_riscv_vcpu_base2isa_ext(i);
204 				if (isa_ext >= KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX) {
205 					reg_val &= ~BIT(i);
206 					continue;
207 				}
208 				if (!kvm_riscv_vcpu_isa_enable_allowed(isa_ext))
209 					if (reg_val & BIT(i))
210 						reg_val &= ~BIT(i);
211 				if (!kvm_riscv_vcpu_isa_disable_allowed(isa_ext))
212 					if (!(reg_val & BIT(i)))
213 						reg_val |= BIT(i);
214 			}
215 			reg_val &= riscv_isa_extension_base(NULL);
216 			/* Do not modify anything beyond single letter extensions */
217 			reg_val = (vcpu->arch.isa[0] & ~KVM_RISCV_BASE_ISA_MASK) |
218 				  (reg_val & KVM_RISCV_BASE_ISA_MASK);
219 			vcpu->arch.isa[0] = reg_val;
220 			kvm_riscv_vcpu_fp_reset(vcpu);
221 		} else {
222 			return -EBUSY;
223 		}
224 		break;
225 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(zicbom_block_size):
226 		if (!riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, ZICBOM))
227 			return -ENOENT;
228 		if (reg_val != riscv_cbom_block_size)
229 			return -EINVAL;
230 		break;
231 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(zicboz_block_size):
232 		if (!riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, ZICBOZ))
233 			return -ENOENT;
234 		if (reg_val != riscv_cboz_block_size)
235 			return -EINVAL;
236 		break;
237 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(mvendorid):
238 		if (reg_val == vcpu->arch.mvendorid)
239 			break;
240 		if (!vcpu->arch.ran_atleast_once)
241 			vcpu->arch.mvendorid = reg_val;
242 		else
243 			return -EBUSY;
244 		break;
245 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(marchid):
246 		if (reg_val == vcpu->arch.marchid)
247 			break;
248 		if (!vcpu->arch.ran_atleast_once)
249 			vcpu->arch.marchid = reg_val;
250 		else
251 			return -EBUSY;
252 		break;
253 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(mimpid):
254 		if (reg_val == vcpu->arch.mimpid)
255 			break;
256 		if (!vcpu->arch.ran_atleast_once)
257 			vcpu->arch.mimpid = reg_val;
258 		else
259 			return -EBUSY;
260 		break;
261 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(satp_mode):
262 		if (reg_val != (satp_mode >> SATP_MODE_SHIFT))
263 			return -EINVAL;
264 		break;
265 	default:
266 		return -ENOENT;
267 	}
268 
269 	return 0;
270 }
271 
272 static int kvm_riscv_vcpu_get_reg_core(struct kvm_vcpu *vcpu,
273 				       const struct kvm_one_reg *reg)
274 {
275 	struct kvm_cpu_context *cntx = &vcpu->arch.guest_context;
276 	unsigned long __user *uaddr =
277 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
278 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
279 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
280 					    KVM_REG_RISCV_CORE);
281 	unsigned long reg_val;
282 
283 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
284 		return -EINVAL;
285 	if (reg_num >= sizeof(struct kvm_riscv_core) / sizeof(unsigned long))
286 		return -ENOENT;
287 
288 	if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CORE_REG(regs.pc))
289 		reg_val = cntx->sepc;
290 	else if (KVM_REG_RISCV_CORE_REG(regs.pc) < reg_num &&
291 		 reg_num <= KVM_REG_RISCV_CORE_REG(regs.t6))
292 		reg_val = ((unsigned long *)cntx)[reg_num];
293 	else if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CORE_REG(mode))
294 		reg_val = (cntx->sstatus & SR_SPP) ?
295 				KVM_RISCV_MODE_S : KVM_RISCV_MODE_U;
296 	else
297 		return -ENOENT;
298 
299 	if (copy_to_user(uaddr, &reg_val, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
300 		return -EFAULT;
301 
302 	return 0;
303 }
304 
305 static int kvm_riscv_vcpu_set_reg_core(struct kvm_vcpu *vcpu,
306 				       const struct kvm_one_reg *reg)
307 {
308 	struct kvm_cpu_context *cntx = &vcpu->arch.guest_context;
309 	unsigned long __user *uaddr =
310 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
311 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
312 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
313 					    KVM_REG_RISCV_CORE);
314 	unsigned long reg_val;
315 
316 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
317 		return -EINVAL;
318 	if (reg_num >= sizeof(struct kvm_riscv_core) / sizeof(unsigned long))
319 		return -ENOENT;
320 
321 	if (copy_from_user(&reg_val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
322 		return -EFAULT;
323 
324 	if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CORE_REG(regs.pc))
325 		cntx->sepc = reg_val;
326 	else if (KVM_REG_RISCV_CORE_REG(regs.pc) < reg_num &&
327 		 reg_num <= KVM_REG_RISCV_CORE_REG(regs.t6))
328 		((unsigned long *)cntx)[reg_num] = reg_val;
329 	else if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CORE_REG(mode)) {
330 		if (reg_val == KVM_RISCV_MODE_S)
331 			cntx->sstatus |= SR_SPP;
332 		else
333 			cntx->sstatus &= ~SR_SPP;
334 	} else
335 		return -ENOENT;
336 
337 	return 0;
338 }
339 
340 static int kvm_riscv_vcpu_general_get_csr(struct kvm_vcpu *vcpu,
341 					  unsigned long reg_num,
342 					  unsigned long *out_val)
343 {
344 	struct kvm_vcpu_csr *csr = &vcpu->arch.guest_csr;
345 
346 	if (reg_num >= sizeof(struct kvm_riscv_csr) / sizeof(unsigned long))
347 		return -ENOENT;
348 
349 	if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CSR_REG(sip)) {
350 		kvm_riscv_vcpu_flush_interrupts(vcpu);
351 		*out_val = (csr->hvip >> VSIP_TO_HVIP_SHIFT) & VSIP_VALID_MASK;
352 		*out_val |= csr->hvip & ~IRQ_LOCAL_MASK;
353 	} else
354 		*out_val = ((unsigned long *)csr)[reg_num];
355 
356 	return 0;
357 }
358 
359 static int kvm_riscv_vcpu_general_set_csr(struct kvm_vcpu *vcpu,
360 					  unsigned long reg_num,
361 					  unsigned long reg_val)
362 {
363 	struct kvm_vcpu_csr *csr = &vcpu->arch.guest_csr;
364 
365 	if (reg_num >= sizeof(struct kvm_riscv_csr) / sizeof(unsigned long))
366 		return -ENOENT;
367 
368 	if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CSR_REG(sip)) {
369 		reg_val &= VSIP_VALID_MASK;
370 		reg_val <<= VSIP_TO_HVIP_SHIFT;
371 	}
372 
373 	((unsigned long *)csr)[reg_num] = reg_val;
374 
375 	if (reg_num == KVM_REG_RISCV_CSR_REG(sip))
376 		WRITE_ONCE(vcpu->arch.irqs_pending_mask[0], 0);
377 
378 	return 0;
379 }
380 
381 static int kvm_riscv_vcpu_get_reg_csr(struct kvm_vcpu *vcpu,
382 				      const struct kvm_one_reg *reg)
383 {
384 	int rc;
385 	unsigned long __user *uaddr =
386 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
387 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
388 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
389 					    KVM_REG_RISCV_CSR);
390 	unsigned long reg_val, reg_subtype;
391 
392 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
393 		return -EINVAL;
394 
395 	reg_subtype = reg_num & KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
396 	reg_num &= ~KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
397 	switch (reg_subtype) {
398 	case KVM_REG_RISCV_CSR_GENERAL:
399 		rc = kvm_riscv_vcpu_general_get_csr(vcpu, reg_num, &reg_val);
400 		break;
401 	case KVM_REG_RISCV_CSR_AIA:
402 		rc = kvm_riscv_vcpu_aia_get_csr(vcpu, reg_num, &reg_val);
403 		break;
404 	default:
405 		rc = -ENOENT;
406 		break;
407 	}
408 	if (rc)
409 		return rc;
410 
411 	if (copy_to_user(uaddr, &reg_val, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
412 		return -EFAULT;
413 
414 	return 0;
415 }
416 
417 static int kvm_riscv_vcpu_set_reg_csr(struct kvm_vcpu *vcpu,
418 				      const struct kvm_one_reg *reg)
419 {
420 	int rc;
421 	unsigned long __user *uaddr =
422 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
423 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
424 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
425 					    KVM_REG_RISCV_CSR);
426 	unsigned long reg_val, reg_subtype;
427 
428 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
429 		return -EINVAL;
430 
431 	if (copy_from_user(&reg_val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
432 		return -EFAULT;
433 
434 	reg_subtype = reg_num & KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
435 	reg_num &= ~KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
436 	switch (reg_subtype) {
437 	case KVM_REG_RISCV_CSR_GENERAL:
438 		rc = kvm_riscv_vcpu_general_set_csr(vcpu, reg_num, reg_val);
439 		break;
440 	case KVM_REG_RISCV_CSR_AIA:
441 		rc = kvm_riscv_vcpu_aia_set_csr(vcpu, reg_num, reg_val);
442 		break;
443 	default:
444 		rc = -ENOENT;
445 		break;
446 	}
447 	if (rc)
448 		return rc;
449 
450 	return 0;
451 }
452 
453 static int riscv_vcpu_get_isa_ext_single(struct kvm_vcpu *vcpu,
454 					 unsigned long reg_num,
455 					 unsigned long *reg_val)
456 {
457 	unsigned long host_isa_ext;
458 
459 	if (reg_num >= KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX ||
460 	    reg_num >= ARRAY_SIZE(kvm_isa_ext_arr))
461 		return -ENOENT;
462 
463 	host_isa_ext = kvm_isa_ext_arr[reg_num];
464 	if (!__riscv_isa_extension_available(NULL, host_isa_ext))
465 		return -ENOENT;
466 
467 	*reg_val = 0;
468 	if (__riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, host_isa_ext))
469 		*reg_val = 1; /* Mark the given extension as available */
470 
471 	return 0;
472 }
473 
474 static int riscv_vcpu_set_isa_ext_single(struct kvm_vcpu *vcpu,
475 					 unsigned long reg_num,
476 					 unsigned long reg_val)
477 {
478 	unsigned long host_isa_ext;
479 
480 	if (reg_num >= KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX ||
481 	    reg_num >= ARRAY_SIZE(kvm_isa_ext_arr))
482 		return -ENOENT;
483 
484 	host_isa_ext = kvm_isa_ext_arr[reg_num];
485 	if (!__riscv_isa_extension_available(NULL, host_isa_ext))
486 		return -ENOENT;
487 
488 	if (reg_val == test_bit(host_isa_ext, vcpu->arch.isa))
489 		return 0;
490 
491 	if (!vcpu->arch.ran_atleast_once) {
492 		/*
493 		 * All multi-letter extension and a few single letter
494 		 * extension can be disabled
495 		 */
496 		if (reg_val == 1 &&
497 		    kvm_riscv_vcpu_isa_enable_allowed(reg_num))
498 			set_bit(host_isa_ext, vcpu->arch.isa);
499 		else if (!reg_val &&
500 			 kvm_riscv_vcpu_isa_disable_allowed(reg_num))
501 			clear_bit(host_isa_ext, vcpu->arch.isa);
502 		else
503 			return -EINVAL;
504 		kvm_riscv_vcpu_fp_reset(vcpu);
505 	} else {
506 		return -EBUSY;
507 	}
508 
509 	return 0;
510 }
511 
512 static int riscv_vcpu_get_isa_ext_multi(struct kvm_vcpu *vcpu,
513 					unsigned long reg_num,
514 					unsigned long *reg_val)
515 {
516 	unsigned long i, ext_id, ext_val;
517 
518 	if (reg_num > KVM_REG_RISCV_ISA_MULTI_REG_LAST)
519 		return -ENOENT;
520 
521 	for (i = 0; i < BITS_PER_LONG; i++) {
522 		ext_id = i + reg_num * BITS_PER_LONG;
523 		if (ext_id >= KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX)
524 			break;
525 
526 		ext_val = 0;
527 		riscv_vcpu_get_isa_ext_single(vcpu, ext_id, &ext_val);
528 		if (ext_val)
529 			*reg_val |= KVM_REG_RISCV_ISA_MULTI_MASK(ext_id);
530 	}
531 
532 	return 0;
533 }
534 
535 static int riscv_vcpu_set_isa_ext_multi(struct kvm_vcpu *vcpu,
536 					unsigned long reg_num,
537 					unsigned long reg_val, bool enable)
538 {
539 	unsigned long i, ext_id;
540 
541 	if (reg_num > KVM_REG_RISCV_ISA_MULTI_REG_LAST)
542 		return -ENOENT;
543 
544 	for_each_set_bit(i, &reg_val, BITS_PER_LONG) {
545 		ext_id = i + reg_num * BITS_PER_LONG;
546 		if (ext_id >= KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX)
547 			break;
548 
549 		riscv_vcpu_set_isa_ext_single(vcpu, ext_id, enable);
550 	}
551 
552 	return 0;
553 }
554 
555 static int kvm_riscv_vcpu_get_reg_isa_ext(struct kvm_vcpu *vcpu,
556 					  const struct kvm_one_reg *reg)
557 {
558 	int rc;
559 	unsigned long __user *uaddr =
560 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
561 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
562 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
563 					    KVM_REG_RISCV_ISA_EXT);
564 	unsigned long reg_val, reg_subtype;
565 
566 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
567 		return -EINVAL;
568 
569 	reg_subtype = reg_num & KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
570 	reg_num &= ~KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
571 
572 	reg_val = 0;
573 	switch (reg_subtype) {
574 	case KVM_REG_RISCV_ISA_SINGLE:
575 		rc = riscv_vcpu_get_isa_ext_single(vcpu, reg_num, &reg_val);
576 		break;
577 	case KVM_REG_RISCV_ISA_MULTI_EN:
578 	case KVM_REG_RISCV_ISA_MULTI_DIS:
579 		rc = riscv_vcpu_get_isa_ext_multi(vcpu, reg_num, &reg_val);
580 		if (!rc && reg_subtype == KVM_REG_RISCV_ISA_MULTI_DIS)
581 			reg_val = ~reg_val;
582 		break;
583 	default:
584 		rc = -ENOENT;
585 	}
586 	if (rc)
587 		return rc;
588 
589 	if (copy_to_user(uaddr, &reg_val, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
590 		return -EFAULT;
591 
592 	return 0;
593 }
594 
595 static int kvm_riscv_vcpu_set_reg_isa_ext(struct kvm_vcpu *vcpu,
596 					  const struct kvm_one_reg *reg)
597 {
598 	unsigned long __user *uaddr =
599 			(unsigned long __user *)(unsigned long)reg->addr;
600 	unsigned long reg_num = reg->id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK |
601 					    KVM_REG_SIZE_MASK |
602 					    KVM_REG_RISCV_ISA_EXT);
603 	unsigned long reg_val, reg_subtype;
604 
605 	if (KVM_REG_SIZE(reg->id) != sizeof(unsigned long))
606 		return -EINVAL;
607 
608 	reg_subtype = reg_num & KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
609 	reg_num &= ~KVM_REG_RISCV_SUBTYPE_MASK;
610 
611 	if (copy_from_user(&reg_val, uaddr, KVM_REG_SIZE(reg->id)))
612 		return -EFAULT;
613 
614 	switch (reg_subtype) {
615 	case KVM_REG_RISCV_ISA_SINGLE:
616 		return riscv_vcpu_set_isa_ext_single(vcpu, reg_num, reg_val);
617 	case KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI_EN:
618 		return riscv_vcpu_set_isa_ext_multi(vcpu, reg_num, reg_val, true);
619 	case KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI_DIS:
620 		return riscv_vcpu_set_isa_ext_multi(vcpu, reg_num, reg_val, false);
621 	default:
622 		return -ENOENT;
623 	}
624 
625 	return 0;
626 }
627 
628 static int copy_config_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
629 				u64 __user *uindices)
630 {
631 	int n = 0;
632 
633 	for (int i = 0; i < sizeof(struct kvm_riscv_config)/sizeof(unsigned long);
634 		 i++) {
635 		u64 size;
636 		u64 reg;
637 
638 		/*
639 		 * Avoid reporting config reg if the corresponding extension
640 		 * was not available.
641 		 */
642 		if (i == KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(zicbom_block_size) &&
643 			!riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, ZICBOM))
644 			continue;
645 		else if (i == KVM_REG_RISCV_CONFIG_REG(zicboz_block_size) &&
646 			!riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, ZICBOZ))
647 			continue;
648 
649 		size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ? KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
650 		reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_CONFIG | i;
651 
652 		if (uindices) {
653 			if (put_user(reg, uindices))
654 				return -EFAULT;
655 			uindices++;
656 		}
657 
658 		n++;
659 	}
660 
661 	return n;
662 }
663 
664 static unsigned long num_config_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
665 {
666 	return copy_config_reg_indices(vcpu, NULL);
667 }
668 
669 static inline unsigned long num_core_regs(void)
670 {
671 	return sizeof(struct kvm_riscv_core) / sizeof(unsigned long);
672 }
673 
674 static int copy_core_reg_indices(u64 __user *uindices)
675 {
676 	int n = num_core_regs();
677 
678 	for (int i = 0; i < n; i++) {
679 		u64 size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ?
680 			   KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
681 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_CORE | i;
682 
683 		if (uindices) {
684 			if (put_user(reg, uindices))
685 				return -EFAULT;
686 			uindices++;
687 		}
688 	}
689 
690 	return n;
691 }
692 
693 static inline unsigned long num_csr_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
694 {
695 	unsigned long n = sizeof(struct kvm_riscv_csr) / sizeof(unsigned long);
696 
697 	if (riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, SSAIA))
698 		n += sizeof(struct kvm_riscv_aia_csr) / sizeof(unsigned long);
699 
700 	return n;
701 }
702 
703 static int copy_csr_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
704 				u64 __user *uindices)
705 {
706 	int n1 = sizeof(struct kvm_riscv_csr) / sizeof(unsigned long);
707 	int n2 = 0;
708 
709 	/* copy general csr regs */
710 	for (int i = 0; i < n1; i++) {
711 		u64 size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ?
712 			   KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
713 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_CSR |
714 				  KVM_REG_RISCV_CSR_GENERAL | i;
715 
716 		if (uindices) {
717 			if (put_user(reg, uindices))
718 				return -EFAULT;
719 			uindices++;
720 		}
721 	}
722 
723 	/* copy AIA csr regs */
724 	if (riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, SSAIA)) {
725 		n2 = sizeof(struct kvm_riscv_aia_csr) / sizeof(unsigned long);
726 
727 		for (int i = 0; i < n2; i++) {
728 			u64 size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ?
729 				   KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
730 			u64 reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_CSR |
731 					  KVM_REG_RISCV_CSR_AIA | i;
732 
733 			if (uindices) {
734 				if (put_user(reg, uindices))
735 					return -EFAULT;
736 				uindices++;
737 			}
738 		}
739 	}
740 
741 	return n1 + n2;
742 }
743 
744 static inline unsigned long num_timer_regs(void)
745 {
746 	return sizeof(struct kvm_riscv_timer) / sizeof(u64);
747 }
748 
749 static int copy_timer_reg_indices(u64 __user *uindices)
750 {
751 	int n = num_timer_regs();
752 
753 	for (int i = 0; i < n; i++) {
754 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | KVM_REG_SIZE_U64 |
755 			  KVM_REG_RISCV_TIMER | i;
756 
757 		if (uindices) {
758 			if (put_user(reg, uindices))
759 				return -EFAULT;
760 			uindices++;
761 		}
762 	}
763 
764 	return n;
765 }
766 
767 static inline unsigned long num_fp_f_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
768 {
769 	const struct kvm_cpu_context *cntx = &vcpu->arch.guest_context;
770 
771 	if (riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, f))
772 		return sizeof(cntx->fp.f) / sizeof(u32);
773 	else
774 		return 0;
775 }
776 
777 static int copy_fp_f_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
778 				u64 __user *uindices)
779 {
780 	int n = num_fp_f_regs(vcpu);
781 
782 	for (int i = 0; i < n; i++) {
783 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | KVM_REG_SIZE_U32 |
784 			  KVM_REG_RISCV_FP_F | i;
785 
786 		if (uindices) {
787 			if (put_user(reg, uindices))
788 				return -EFAULT;
789 			uindices++;
790 		}
791 	}
792 
793 	return n;
794 }
795 
796 static inline unsigned long num_fp_d_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
797 {
798 	const struct kvm_cpu_context *cntx = &vcpu->arch.guest_context;
799 
800 	if (riscv_isa_extension_available(vcpu->arch.isa, d))
801 		return sizeof(cntx->fp.d.f) / sizeof(u64) + 1;
802 	else
803 		return 0;
804 }
805 
806 static int copy_fp_d_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
807 				u64 __user *uindices)
808 {
809 	int i;
810 	int n = num_fp_d_regs(vcpu);
811 	u64 reg;
812 
813 	/* copy fp.d.f indices */
814 	for (i = 0; i < n-1; i++) {
815 		reg = KVM_REG_RISCV | KVM_REG_SIZE_U64 |
816 		      KVM_REG_RISCV_FP_D | i;
817 
818 		if (uindices) {
819 			if (put_user(reg, uindices))
820 				return -EFAULT;
821 			uindices++;
822 		}
823 	}
824 
825 	/* copy fp.d.fcsr indices */
826 	reg = KVM_REG_RISCV | KVM_REG_SIZE_U32 | KVM_REG_RISCV_FP_D | i;
827 	if (uindices) {
828 		if (put_user(reg, uindices))
829 			return -EFAULT;
830 		uindices++;
831 	}
832 
833 	return n;
834 }
835 
836 static int copy_isa_ext_reg_indices(const struct kvm_vcpu *vcpu,
837 				u64 __user *uindices)
838 {
839 	unsigned int n = 0;
840 	unsigned long isa_ext;
841 
842 	for (int i = 0; i < KVM_RISCV_ISA_EXT_MAX; i++) {
843 		u64 size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ?
844 			   KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
845 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_ISA_EXT | i;
846 
847 		isa_ext = kvm_isa_ext_arr[i];
848 		if (!__riscv_isa_extension_available(NULL, isa_ext))
849 			continue;
850 
851 		if (uindices) {
852 			if (put_user(reg, uindices))
853 				return -EFAULT;
854 			uindices++;
855 		}
856 
857 		n++;
858 	}
859 
860 	return n;
861 }
862 
863 static inline unsigned long num_isa_ext_regs(const struct kvm_vcpu *vcpu)
864 {
865 	return copy_isa_ext_reg_indices(vcpu, NULL);;
866 }
867 
868 static inline unsigned long num_sbi_ext_regs(void)
869 {
870 	/*
871 	 * number of KVM_REG_RISCV_SBI_SINGLE +
872 	 * 2 x (number of KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI)
873 	 */
874 	return KVM_RISCV_SBI_EXT_MAX + 2*(KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI_REG_LAST+1);
875 }
876 
877 static int copy_sbi_ext_reg_indices(u64 __user *uindices)
878 {
879 	int n;
880 
881 	/* copy KVM_REG_RISCV_SBI_SINGLE */
882 	n = KVM_RISCV_SBI_EXT_MAX;
883 	for (int i = 0; i < n; i++) {
884 		u64 size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ?
885 			   KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
886 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_SBI_EXT |
887 			  KVM_REG_RISCV_SBI_SINGLE | i;
888 
889 		if (uindices) {
890 			if (put_user(reg, uindices))
891 				return -EFAULT;
892 			uindices++;
893 		}
894 	}
895 
896 	/* copy KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI */
897 	n = KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI_REG_LAST + 1;
898 	for (int i = 0; i < n; i++) {
899 		u64 size = IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) ?
900 			   KVM_REG_SIZE_U32 : KVM_REG_SIZE_U64;
901 		u64 reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_SBI_EXT |
902 			  KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI_EN | i;
903 
904 		if (uindices) {
905 			if (put_user(reg, uindices))
906 				return -EFAULT;
907 			uindices++;
908 		}
909 
910 		reg = KVM_REG_RISCV | size | KVM_REG_RISCV_SBI_EXT |
911 			  KVM_REG_RISCV_SBI_MULTI_DIS | i;
912 
913 		if (uindices) {
914 			if (put_user(reg, uindices))
915 				return -EFAULT;
916 			uindices++;
917 		}
918 	}
919 
920 	return num_sbi_ext_regs();
921 }
922 
923 /*
924  * kvm_riscv_vcpu_num_regs - how many registers do we present via KVM_GET/SET_ONE_REG
925  *
926  * This is for all registers.
927  */
928 unsigned long kvm_riscv_vcpu_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu)
929 {
930 	unsigned long res = 0;
931 
932 	res += num_config_regs(vcpu);
933 	res += num_core_regs();
934 	res += num_csr_regs(vcpu);
935 	res += num_timer_regs();
936 	res += num_fp_f_regs(vcpu);
937 	res += num_fp_d_regs(vcpu);
938 	res += num_isa_ext_regs(vcpu);
939 	res += num_sbi_ext_regs();
940 
941 	return res;
942 }
943 
944 /*
945  * kvm_riscv_vcpu_copy_reg_indices - get indices of all registers.
946  */
947 int kvm_riscv_vcpu_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu,
948 				    u64 __user *uindices)
949 {
950 	int ret;
951 
952 	ret = copy_config_reg_indices(vcpu, uindices);
953 	if (ret < 0)
954 		return ret;
955 	uindices += ret;
956 
957 	ret = copy_core_reg_indices(uindices);
958 	if (ret < 0)
959 		return ret;
960 	uindices += ret;
961 
962 	ret = copy_csr_reg_indices(vcpu, uindices);
963 	if (ret < 0)
964 		return ret;
965 	uindices += ret;
966 
967 	ret = copy_timer_reg_indices(uindices);
968 	if (ret < 0)
969 		return ret;
970 	uindices += ret;
971 
972 	ret = copy_fp_f_reg_indices(vcpu, uindices);
973 	if (ret < 0)
974 		return ret;
975 	uindices += ret;
976 
977 	ret = copy_fp_d_reg_indices(vcpu, uindices);
978 	if (ret < 0)
979 		return ret;
980 	uindices += ret;
981 
982 	ret = copy_isa_ext_reg_indices(vcpu, uindices);
983 	if (ret < 0)
984 		return ret;
985 	uindices += ret;
986 
987 	ret = copy_sbi_ext_reg_indices(uindices);
988 	if (ret < 0)
989 		return ret;
990 
991 	return 0;
992 }
993 
994 int kvm_riscv_vcpu_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu,
995 			   const struct kvm_one_reg *reg)
996 {
997 	switch (reg->id & KVM_REG_RISCV_TYPE_MASK) {
998 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG:
999 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_config(vcpu, reg);
1000 	case KVM_REG_RISCV_CORE:
1001 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_core(vcpu, reg);
1002 	case KVM_REG_RISCV_CSR:
1003 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_csr(vcpu, reg);
1004 	case KVM_REG_RISCV_TIMER:
1005 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_timer(vcpu, reg);
1006 	case KVM_REG_RISCV_FP_F:
1007 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_fp(vcpu, reg,
1008 						 KVM_REG_RISCV_FP_F);
1009 	case KVM_REG_RISCV_FP_D:
1010 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_fp(vcpu, reg,
1011 						 KVM_REG_RISCV_FP_D);
1012 	case KVM_REG_RISCV_ISA_EXT:
1013 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_isa_ext(vcpu, reg);
1014 	case KVM_REG_RISCV_SBI_EXT:
1015 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_sbi_ext(vcpu, reg);
1016 	case KVM_REG_RISCV_VECTOR:
1017 		return kvm_riscv_vcpu_set_reg_vector(vcpu, reg);
1018 	default:
1019 		break;
1020 	}
1021 
1022 	return -ENOENT;
1023 }
1024 
1025 int kvm_riscv_vcpu_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu,
1026 			   const struct kvm_one_reg *reg)
1027 {
1028 	switch (reg->id & KVM_REG_RISCV_TYPE_MASK) {
1029 	case KVM_REG_RISCV_CONFIG:
1030 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_config(vcpu, reg);
1031 	case KVM_REG_RISCV_CORE:
1032 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_core(vcpu, reg);
1033 	case KVM_REG_RISCV_CSR:
1034 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_csr(vcpu, reg);
1035 	case KVM_REG_RISCV_TIMER:
1036 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_timer(vcpu, reg);
1037 	case KVM_REG_RISCV_FP_F:
1038 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_fp(vcpu, reg,
1039 						 KVM_REG_RISCV_FP_F);
1040 	case KVM_REG_RISCV_FP_D:
1041 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_fp(vcpu, reg,
1042 						 KVM_REG_RISCV_FP_D);
1043 	case KVM_REG_RISCV_ISA_EXT:
1044 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_isa_ext(vcpu, reg);
1045 	case KVM_REG_RISCV_SBI_EXT:
1046 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_sbi_ext(vcpu, reg);
1047 	case KVM_REG_RISCV_VECTOR:
1048 		return kvm_riscv_vcpu_get_reg_vector(vcpu, reg);
1049 	default:
1050 		break;
1051 	}
1052 
1053 	return -ENOENT;
1054 }
1055