arch/arm/include/asm/kvm_host.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   3  * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  17  */
  18
  19 #ifndef __ARM_KVM_HOST_H__
  20 #define __ARM_KVM_HOST_H__
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/kvm_types.h>
  24 #include <asm/kvm.h>
  25 #include <asm/kvm_asm.h>
  26 #include <asm/kvm_mmio.h>
  27 #include <asm/fpstate.h>
  28 #include <kvm/arm_arch_timer.h>
  29
  30 #define __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
  31
  32 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 32
  33 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
  34 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 1
  35 #define KVM_HAVE_ONE_REG
  36 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  37
  38 #define KVM_VCPU_MAX_FEATURES 2
  39
  40 #include <kvm/arm_vgic.h>
  41
  42 #define KVM_MAX_VCPUS VGIC_V2_MAX_CPUS
  43
  44 u32 *kvm_vcpu_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 reg_num, u32 mode);
  45 int __attribute_const__ kvm_target_cpu(void);
  46 int kvm_reset_vcpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
  47 void kvm_reset_coprocs(struct kvm_vcpu *vcpu);
  48
  49 struct kvm_arch {
  50         /* VTTBR value associated with below pgd and vmid */
  51         u64    vttbr;
  52
  53         /* Timer */
  54         struct arch_timer_kvm   timer;
  55
  56         /*
  57          * Anything that is not used directly from assembly code goes
  58          * here.
  59          */
  60
  61         /* The VMID generation used for the virt. memory system */
  62         u64    vmid_gen;
  63         u32    vmid;
  64
  65         /* Stage-2 page table */
  66         pgd_t *pgd;
  67
  68         /* Interrupt controller */
  69         struct vgic_dist        vgic;
  70         int max_vcpus;
  71 };
  72
  73 #define KVM_NR_MEM_OBJS     40
  74
  75 /*
  76  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
  77  * enough memory for a single page fault in a cache.
  78  */
  79 struct kvm_mmu_memory_cache {
  80         int nobjs;
  81         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
  82 };
  83
  84 struct kvm_vcpu_fault_info {
  85         u32 hsr;                /* Hyp Syndrome Register */
  86         u32 hxfar;              /* Hyp Data/Inst. Fault Address Register */
  87         u32 hpfar;              /* Hyp IPA Fault Address Register */
  88 };
  89
  90 /*
  91  * 0 is reserved as an invalid value.
  92  * Order should be kept in sync with the save/restore code.
  93  */
  94 enum vcpu_sysreg {
  95         __INVALID_SYSREG__,
  96         c0_MPIDR,               /* MultiProcessor ID Register */
  97         c0_CSSELR,              /* Cache Size Selection Register */
  98         c1_SCTLR,               /* System Control Register */
  99         c1_ACTLR,               /* Auxiliary Control Register */
 100         c1_CPACR,               /* Coprocessor Access Control */
 101         c2_TTBR0,               /* Translation Table Base Register 0 */
 102         c2_TTBR0_high,          /* TTBR0 top 32 bits */
 103         c2_TTBR1,               /* Translation Table Base Register 1 */
 104         c2_TTBR1_high,          /* TTBR1 top 32 bits */
 105         c2_TTBCR,               /* Translation Table Base Control R. */
 106         c3_DACR,                /* Domain Access Control Register */
 107         c5_DFSR,                /* Data Fault Status Register */
 108         c5_IFSR,                /* Instruction Fault Status Register */
 109         c5_ADFSR,               /* Auxilary Data Fault Status R */
 110         c5_AIFSR,               /* Auxilary Instrunction Fault Status R */
 111         c6_DFAR,                /* Data Fault Address Register */
 112         c6_IFAR,                /* Instruction Fault Address Register */
 113         c7_PAR,                 /* Physical Address Register */
 114         c7_PAR_high,            /* PAR top 32 bits */
 115         c9_L2CTLR,              /* Cortex A15/A7 L2 Control Register */
 116         c10_PRRR,               /* Primary Region Remap Register */
 117         c10_NMRR,               /* Normal Memory Remap Register */
 118         c12_VBAR,               /* Vector Base Address Register */
 119         c13_CID,                /* Context ID Register */
 120         c13_TID_URW,            /* Thread ID, User R/W */
 121         c13_TID_URO,            /* Thread ID, User R/O */
 122         c13_TID_PRIV,           /* Thread ID, Privileged */
 123         c14_CNTKCTL,            /* Timer Control Register (PL1) */
 124         c10_AMAIR0,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg0 */
 125         c10_AMAIR1,             /* Auxilary Memory Attribute Indirection Reg1 */
 126         NR_CP15_REGS            /* Number of regs (incl. invalid) */
 127 };
 128
 129 struct kvm_cpu_context {
 130         struct kvm_regs gp_regs;
 131         struct vfp_hard_struct vfp;
 132         u32 cp15[NR_CP15_REGS];
 133 };
 134
 135 typedef struct kvm_cpu_context kvm_cpu_context_t;
 136
 137 struct kvm_vcpu_arch {
 138         struct kvm_cpu_context ctxt;
 139
 140         int target; /* Processor target */
 141         DECLARE_BITMAP(features, KVM_VCPU_MAX_FEATURES);
 142
 143         /* The CPU type we expose to the VM */
 144         u32 midr;
 145
 146         /* HYP trapping configuration */
 147         u32 hcr;
 148
 149         /* Interrupt related fields */
 150         u32 irq_lines;          /* IRQ and FIQ levels */
 151
 152         /* Exception Information */
 153         struct kvm_vcpu_fault_info fault;
 154
 155         /* Host FP context */
 156         kvm_cpu_context_t *host_cpu_context;
 157
 158         /* VGIC state */
 159         struct vgic_cpu vgic_cpu;
 160         struct arch_timer_cpu timer_cpu;
 161
 162         /*
 163          * Anything that is not used directly from assembly code goes
 164          * here.
 165          */
 166
 167         /* vcpu power-off state */
 168         bool power_off;
 169
 170          /* Don't run the guest (internal implementation need) */
 171         bool pause;
 172
 173         /* IO related fields */
 174         struct kvm_decode mmio_decode;
 175
 176         /* Cache some mmu pages needed inside spinlock regions */
 177         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 178
 179         /* Detect first run of a vcpu */
 180         bool has_run_once;
 181 };
 182
 183 struct kvm_vm_stat {
 184         u32 remote_tlb_flush;
 185 };
 186
 187 struct kvm_vcpu_stat {
 188         u32 halt_successful_poll;
 189         u32 halt_attempted_poll;
 190         u32 halt_wakeup;
 191         u32 hvc_exit_stat;
 192         u64 wfe_exit_stat;
 193         u64 wfi_exit_stat;
 194         u64 mmio_exit_user;
 195         u64 mmio_exit_kernel;
 196         u64 exits;
 197 };
 198
 199 #define vcpu_cp15(v,r)  (v)->arch.ctxt.cp15[r]
 200
 201 int kvm_vcpu_preferred_target(struct kvm_vcpu_init *init);
 202 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 203 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 204 int kvm_arm_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 205 int kvm_arm_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg);
 206 unsigned long kvm_call_hyp(void *hypfn, ...);
 207 void force_vm_exit(const cpumask_t *mask);
 208
 209 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 210 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 211 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm,
 212                         unsigned long start, unsigned long end);
 213 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 214
 215 unsigned long kvm_arm_num_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 216 int kvm_arm_copy_reg_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *indices);
 217 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
 218 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 219
 220 /* We do not have shadow page tables, hence the empty hooks */
 221 static inline void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
 222                                                          unsigned long address)
 223 {
 224 }
 225
 226 struct kvm_vcpu *kvm_arm_get_running_vcpu(void);
 227 struct kvm_vcpu __percpu **kvm_get_running_vcpus(void);
 228
 229 int kvm_arm_copy_coproc_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices);
 230 unsigned long kvm_arm_num_coproc_regs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 231 int kvm_arm_coproc_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 232 int kvm_arm_coproc_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *);
 233
 234 int handle_exit(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 235                 int exception_index);
 236
 237 static inline void __cpu_init_hyp_mode(phys_addr_t boot_pgd_ptr,
 238                                        phys_addr_t pgd_ptr,
 239                                        unsigned long hyp_stack_ptr,
 240                                        unsigned long vector_ptr)
 241 {
 242         /*
 243          * Call initialization code, and switch to the full blown HYP
 244          * code. The init code doesn't need to preserve these
 245          * registers as r0-r3 are already callee saved according to
 246          * the AAPCS.
 247          * Note that we slightly misuse the prototype by casing the
 248          * stack pointer to a void *.
 249          *
 250          * We don't have enough registers to perform the full init in
 251          * one go.  Install the boot PGD first, and then install the
 252          * runtime PGD, stack pointer and vectors. The PGDs are always
 253          * passed as the third argument, in order to be passed into
 254          * r2-r3 to the init code (yes, this is compliant with the
 255          * PCS!).
 256          */
 257
 258         kvm_call_hyp(NULL, 0, boot_pgd_ptr);
 259
 260         kvm_call_hyp((void*)hyp_stack_ptr, vector_ptr, pgd_ptr);
 261 }
 262
 263 static inline void __cpu_init_stage2(void)
 264 {
 265         kvm_call_hyp(__init_stage2_translation);
 266 }
 267
 268 static inline int kvm_arch_dev_ioctl_check_extension(long ext)
 269 {
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 int kvm_perf_init(void);
 274 int kvm_perf_teardown(void);
 275
 276 void kvm_mmu_wp_memory_region(struct kvm *kvm, int slot);
 277
 278 struct kvm_vcpu *kvm_mpidr_to_vcpu(struct kvm *kvm, unsigned long mpidr);
 279
 280 static inline void kvm_arch_hardware_disable(void) {}
 281 static inline void kvm_arch_hardware_unsetup(void) {}
 282 static inline void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm) {}
 283 static inline void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 284 static inline void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu) {}
 285
 286 static inline void kvm_arm_init_debug(void) {}
 287 static inline void kvm_arm_setup_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 288 static inline void kvm_arm_clear_debug(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 289 static inline void kvm_arm_reset_debug_ptr(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 290 static inline int kvm_arm_vcpu_arch_set_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 291                                              struct kvm_device_attr *attr)
 292 {
 293         return -ENXIO;
 294 }
 295 static inline int kvm_arm_vcpu_arch_get_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 296                                              struct kvm_device_attr *attr)
 297 {
 298         return -ENXIO;
 299 }
 300 static inline int kvm_arm_vcpu_arch_has_attr(struct kvm_vcpu *vcpu,
 301                                              struct kvm_device_attr *attr)
 302 {
 303         return -ENXIO;
 304 }
 305
 306 #endif /* __ARM_KVM_HOST_H__ */