arch/arm/kvm/coproc.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
   3  * Authors: Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au>
   4  *          Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  18  */
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/kvm_host.h>
  21 #include <linux/uaccess.h>
  22 #include <asm/kvm_arm.h>
  23 #include <asm/kvm_host.h>
  24 #include <asm/kvm_emulate.h>
  25 #include <asm/kvm_coproc.h>
  26 #include <asm/cacheflush.h>
  27 #include <asm/cputype.h>
  28 #include <trace/events/kvm.h>
  29
  30 #include "trace.h"
  31 #include "coproc.h"
  32
  33
  34 /******************************************************************************
  35  * Co-processor emulation
  36  *****************************************************************************/
  37
  38 int kvm_handle_cp10_id(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run)
  39 {
  40         kvm_inject_undefined(vcpu);
  41         return 1;
  42 }
  43
  44 int kvm_handle_cp_0_13_access(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run)
  45 {
  46         /*
  47          * We can get here, if the host has been built without VFPv3 support,
  48          * but the guest attempted a floating point operation.
  49          */
  50         kvm_inject_undefined(vcpu);
  51         return 1;
  52 }
  53
  54 int kvm_handle_cp14_load_store(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run)
  55 {
  56         kvm_inject_undefined(vcpu);
  57         return 1;
  58 }
  59
  60 int kvm_handle_cp14_access(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run)
  61 {
  62         kvm_inject_undefined(vcpu);
  63         return 1;
  64 }
  65
  66 /* See note at ARM ARM B1.14.4 */
  67 static bool access_dcsw(struct kvm_vcpu *vcpu,
  68                         const struct coproc_params *p,
  69                         const struct coproc_reg *r)
  70 {
  71         u32 val;
  72         int cpu;
  73
  74         cpu = get_cpu();
  75
  76         if (!p->is_write)
  77                 return read_from_write_only(vcpu, p);
  78
  79         cpumask_setall(&vcpu->arch.require_dcache_flush);
  80         cpumask_clear_cpu(cpu, &vcpu->arch.require_dcache_flush);
  81
  82         /* If we were already preempted, take the long way around */
  83         if (cpu != vcpu->arch.last_pcpu) {
  84                 flush_cache_all();
  85                 goto done;
  86         }
  87
  88         val = *vcpu_reg(vcpu, p->Rt1);
  89
  90         switch (p->CRm) {
  91         case 6:                 /* Upgrade DCISW to DCCISW, as per HCR.SWIO */
  92         case 14:                /* DCCISW */
  93                 asm volatile("mcr p15, 0, %0, c7, c14, 2" : : "r" (val));
  94                 break;
  95
  96         case 10:                /* DCCSW */
  97                 asm volatile("mcr p15, 0, %0, c7, c10, 2" : : "r" (val));
  98                 break;
  99         }
 100
 101 done:
 102         put_cpu();
 103
 104         return true;
 105 }
 106
 107 /*
 108  * We could trap ID_DFR0 and tell the guest we don't support performance
 109  * monitoring.  Unfortunately the patch to make the kernel check ID_DFR0 was
 110  * NAKed, so it will read the PMCR anyway.
 111  *
 112  * Therefore we tell the guest we have 0 counters.  Unfortunately, we
 113  * must always support PMCCNTR (the cycle counter): we just RAZ/WI for
 114  * all PM registers, which doesn't crash the guest kernel at least.
 115  */
 116 static bool pm_fake(struct kvm_vcpu *vcpu,
 117                     const struct coproc_params *p,
 118                     const struct coproc_reg *r)
 119 {
 120         if (p->is_write)
 121                 return ignore_write(vcpu, p);
 122         else
 123                 return read_zero(vcpu, p);
 124 }
 125
 126 #define access_pmcr pm_fake
 127 #define access_pmcntenset pm_fake
 128 #define access_pmcntenclr pm_fake
 129 #define access_pmovsr pm_fake
 130 #define access_pmselr pm_fake
 131 #define access_pmceid0 pm_fake
 132 #define access_pmceid1 pm_fake
 133 #define access_pmccntr pm_fake
 134 #define access_pmxevtyper pm_fake
 135 #define access_pmxevcntr pm_fake
 136 #define access_pmuserenr pm_fake
 137 #define access_pmintenset pm_fake
 138 #define access_pmintenclr pm_fake
 139
 140 /* Architected CP15 registers.
 141  * Important: Must be sorted ascending by CRn, CRM, Op1, Op2
 142  */
 143 static const struct coproc_reg cp15_regs[] = {
 144         /* CSSELR: swapped by interrupt.S. */
 145         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 2), Op2( 0), is32,
 146                         NULL, reset_unknown, c0_CSSELR },
 147
 148         /* TTBR0/TTBR1: swapped by interrupt.S. */
 149         { CRm( 2), Op1( 0), is64, NULL, reset_unknown64, c2_TTBR0 },
 150         { CRm( 2), Op1( 1), is64, NULL, reset_unknown64, c2_TTBR1 },
 151
 152         /* TTBCR: swapped by interrupt.S. */
 153         { CRn( 2), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 2), is32,
 154                         NULL, reset_val, c2_TTBCR, 0x00000000 },
 155
 156         /* DACR: swapped by interrupt.S. */
 157         { CRn( 3), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 0), is32,
 158                         NULL, reset_unknown, c3_DACR },
 159
 160         /* DFSR/IFSR/ADFSR/AIFSR: swapped by interrupt.S. */
 161         { CRn( 5), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 0), is32,
 162                         NULL, reset_unknown, c5_DFSR },
 163         { CRn( 5), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 1), is32,
 164                         NULL, reset_unknown, c5_IFSR },
 165         { CRn( 5), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 0), is32,
 166                         NULL, reset_unknown, c5_ADFSR },
 167         { CRn( 5), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 1), is32,
 168                         NULL, reset_unknown, c5_AIFSR },
 169
 170         /* DFAR/IFAR: swapped by interrupt.S. */
 171         { CRn( 6), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 0), is32,
 172                         NULL, reset_unknown, c6_DFAR },
 173         { CRn( 6), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 2), is32,
 174                         NULL, reset_unknown, c6_IFAR },
 175         /*
 176          * DC{C,I,CI}SW operations:
 177          */
 178         { CRn( 7), CRm( 6), Op1( 0), Op2( 2), is32, access_dcsw},
 179         { CRn( 7), CRm(10), Op1( 0), Op2( 2), is32, access_dcsw},
 180         { CRn( 7), CRm(14), Op1( 0), Op2( 2), is32, access_dcsw},
 181         /*
 182          * Dummy performance monitor implementation.
 183          */
 184         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 0), is32, access_pmcr},
 185         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 1), is32, access_pmcntenset},
 186         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 2), is32, access_pmcntenclr},
 187         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 3), is32, access_pmovsr},
 188         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 5), is32, access_pmselr},
 189         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 6), is32, access_pmceid0},
 190         { CRn( 9), CRm(12), Op1( 0), Op2( 7), is32, access_pmceid1},
 191         { CRn( 9), CRm(13), Op1( 0), Op2( 0), is32, access_pmccntr},
 192         { CRn( 9), CRm(13), Op1( 0), Op2( 1), is32, access_pmxevtyper},
 193         { CRn( 9), CRm(13), Op1( 0), Op2( 2), is32, access_pmxevcntr},
 194         { CRn( 9), CRm(14), Op1( 0), Op2( 0), is32, access_pmuserenr},
 195         { CRn( 9), CRm(14), Op1( 0), Op2( 1), is32, access_pmintenset},
 196         { CRn( 9), CRm(14), Op1( 0), Op2( 2), is32, access_pmintenclr},
 197
 198         /* PRRR/NMRR (aka MAIR0/MAIR1): swapped by interrupt.S. */
 199         { CRn(10), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 0), is32,
 200                         NULL, reset_unknown, c10_PRRR},
 201         { CRn(10), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 1), is32,
 202                         NULL, reset_unknown, c10_NMRR},
 203
 204         /* VBAR: swapped by interrupt.S. */
 205         { CRn(12), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 0), is32,
 206                         NULL, reset_val, c12_VBAR, 0x00000000 },
 207
 208         /* CONTEXTIDR/TPIDRURW/TPIDRURO/TPIDRPRW: swapped by interrupt.S. */
 209         { CRn(13), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 1), is32,
 210                         NULL, reset_val, c13_CID, 0x00000000 },
 211         { CRn(13), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 2), is32,
 212                         NULL, reset_unknown, c13_TID_URW },
 213         { CRn(13), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 3), is32,
 214                         NULL, reset_unknown, c13_TID_URO },
 215         { CRn(13), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 4), is32,
 216                         NULL, reset_unknown, c13_TID_PRIV },
 217 };
 218
 219 /* Target specific emulation tables */
 220 static struct kvm_coproc_target_table *target_tables[KVM_ARM_NUM_TARGETS];
 221
 222 void kvm_register_target_coproc_table(struct kvm_coproc_target_table *table)
 223 {
 224         target_tables[table->target] = table;
 225 }
 226
 227 /* Get specific register table for this target. */
 228 static const struct coproc_reg *get_target_table(unsigned target, size_t *num)
 229 {
 230         struct kvm_coproc_target_table *table;
 231
 232         table = target_tables[target];
 233         *num = table->num;
 234         return table->table;
 235 }
 236
 237 static const struct coproc_reg *find_reg(const struct coproc_params *params,
 238                                          const struct coproc_reg table[],
 239                                          unsigned int num)
 240 {
 241         unsigned int i;
 242
 243         for (i = 0; i < num; i++) {
 244                 const struct coproc_reg *r = &table[i];
 245
 246                 if (params->is_64bit != r->is_64)
 247                         continue;
 248                 if (params->CRn != r->CRn)
 249                         continue;
 250                 if (params->CRm != r->CRm)
 251                         continue;
 252                 if (params->Op1 != r->Op1)
 253                         continue;
 254                 if (params->Op2 != r->Op2)
 255                         continue;
 256
 257                 return r;
 258         }
 259         return NULL;
 260 }
 261
 262 static int emulate_cp15(struct kvm_vcpu *vcpu,
 263                         const struct coproc_params *params)
 264 {
 265         size_t num;
 266         const struct coproc_reg *table, *r;
 267
 268         trace_kvm_emulate_cp15_imp(params->Op1, params->Rt1, params->CRn,
 269                                    params->CRm, params->Op2, params->is_write);
 270
 271         table = get_target_table(vcpu->arch.target, &num);
 272
 273         /* Search target-specific then generic table. */
 274         r = find_reg(params, table, num);
 275         if (!r)
 276                 r = find_reg(params, cp15_regs, ARRAY_SIZE(cp15_regs));
 277
 278         if (likely(r)) {
 279                 /* If we don't have an accessor, we should never get here! */
 280                 BUG_ON(!r->access);
 281
 282                 if (likely(r->access(vcpu, params, r))) {
 283                         /* Skip instruction, since it was emulated */
 284                         kvm_skip_instr(vcpu, (vcpu->arch.hsr >> 25) & 1);
 285                         return 1;
 286                 }
 287                 /* If access function fails, it should complain. */
 288         } else {
 289                 kvm_err("Unsupported guest CP15 access at: %08x\n",
 290                         *vcpu_pc(vcpu));
 291                 print_cp_instr(params);
 292         }
 293         kvm_inject_undefined(vcpu);
 294         return 1;
 295 }
 296
 297 /**
 298  * kvm_handle_cp15_64 -- handles a mrrc/mcrr trap on a guest CP15 access
 299  * @vcpu: The VCPU pointer
 300  * @run:  The kvm_run struct
 301  */
 302 int kvm_handle_cp15_64(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run)
 303 {
 304         struct coproc_params params;
 305
 306         params.CRm = (vcpu->arch.hsr >> 1) & 0xf;
 307         params.Rt1 = (vcpu->arch.hsr >> 5) & 0xf;
 308         params.is_write = ((vcpu->arch.hsr & 1) == 0);
 309         params.is_64bit = true;
 310
 311         params.Op1 = (vcpu->arch.hsr >> 16) & 0xf;
 312         params.Op2 = 0;
 313         params.Rt2 = (vcpu->arch.hsr >> 10) & 0xf;
 314         params.CRn = 0;
 315
 316         return emulate_cp15(vcpu, &params);
 317 }
 318
 319 static void reset_coproc_regs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 320                               const struct coproc_reg *table, size_t num)
 321 {
 322         unsigned long i;
 323
 324         for (i = 0; i < num; i++)
 325                 if (table[i].reset)
 326                         table[i].reset(vcpu, &table[i]);
 327 }
 328
 329 /**
 330  * kvm_handle_cp15_32 -- handles a mrc/mcr trap on a guest CP15 access
 331  * @vcpu: The VCPU pointer
 332  * @run:  The kvm_run struct
 333  */
 334 int kvm_handle_cp15_32(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run)
 335 {
 336         struct coproc_params params;
 337
 338         params.CRm = (vcpu->arch.hsr >> 1) & 0xf;
 339         params.Rt1 = (vcpu->arch.hsr >> 5) & 0xf;
 340         params.is_write = ((vcpu->arch.hsr & 1) == 0);
 341         params.is_64bit = false;
 342
 343         params.CRn = (vcpu->arch.hsr >> 10) & 0xf;
 344         params.Op1 = (vcpu->arch.hsr >> 14) & 0x7;
 345         params.Op2 = (vcpu->arch.hsr >> 17) & 0x7;
 346         params.Rt2 = 0;
 347
 348         return emulate_cp15(vcpu, &params);
 349 }
 350
 351 /******************************************************************************
 352  * Userspace API
 353  *****************************************************************************/
 354
 355 static bool index_to_params(u64 id, struct coproc_params *params)
 356 {
 357         switch (id & KVM_REG_SIZE_MASK) {
 358         case KVM_REG_SIZE_U32:
 359                 /* Any unused index bits means it's not valid. */
 360                 if (id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK | KVM_REG_SIZE_MASK
 361                            | KVM_REG_ARM_COPROC_MASK
 362                            | KVM_REG_ARM_32_CRN_MASK
 363                            | KVM_REG_ARM_CRM_MASK
 364                            | KVM_REG_ARM_OPC1_MASK
 365                            | KVM_REG_ARM_32_OPC2_MASK))
 366                         return false;
 367
 368                 params->is_64bit = false;
 369                 params->CRn = ((id & KVM_REG_ARM_32_CRN_MASK)
 370                                >> KVM_REG_ARM_32_CRN_SHIFT);
 371                 params->CRm = ((id & KVM_REG_ARM_CRM_MASK)
 372                                >> KVM_REG_ARM_CRM_SHIFT);
 373                 params->Op1 = ((id & KVM_REG_ARM_OPC1_MASK)
 374                                >> KVM_REG_ARM_OPC1_SHIFT);
 375                 params->Op2 = ((id & KVM_REG_ARM_32_OPC2_MASK)
 376                                >> KVM_REG_ARM_32_OPC2_SHIFT);
 377                 return true;
 378         case KVM_REG_SIZE_U64:
 379                 /* Any unused index bits means it's not valid. */
 380                 if (id & ~(KVM_REG_ARCH_MASK | KVM_REG_SIZE_MASK
 381                               | KVM_REG_ARM_COPROC_MASK
 382                               | KVM_REG_ARM_CRM_MASK
 383                               | KVM_REG_ARM_OPC1_MASK))
 384                         return false;
 385                 params->is_64bit = true;
 386                 params->CRm = ((id & KVM_REG_ARM_CRM_MASK)
 387                                >> KVM_REG_ARM_CRM_SHIFT);
 388                 params->Op1 = ((id & KVM_REG_ARM_OPC1_MASK)
 389                                >> KVM_REG_ARM_OPC1_SHIFT);
 390                 params->Op2 = 0;
 391                 params->CRn = 0;
 392                 return true;
 393         default:
 394                 return false;
 395         }
 396 }
 397
 398 /* Decode an index value, and find the cp15 coproc_reg entry. */
 399 static const struct coproc_reg *index_to_coproc_reg(struct kvm_vcpu *vcpu,
 400                                                     u64 id)
 401 {
 402         size_t num;
 403         const struct coproc_reg *table, *r;
 404         struct coproc_params params;
 405
 406         /* We only do cp15 for now. */
 407         if ((id & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) >> KVM_REG_ARM_COPROC_SHIFT != 15)
 408                 return NULL;
 409
 410         if (!index_to_params(id, &params))
 411                 return NULL;
 412
 413         table = get_target_table(vcpu->arch.target, &num);
 414         r = find_reg(&params, table, num);
 415         if (!r)
 416                 r = find_reg(&params, cp15_regs, ARRAY_SIZE(cp15_regs));
 417
 418         /* Not saved in the cp15 array? */
 419         if (r && !r->reg)
 420                 r = NULL;
 421
 422         return r;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * These are the invariant cp15 registers: we let the guest see the host
 427  * versions of these, so they're part of the guest state.
 428  *
 429  * A future CPU may provide a mechanism to present different values to
 430  * the guest, or a future kvm may trap them.
 431  */
 432 /* Unfortunately, there's no register-argument for mrc, so generate. */
 433 #define FUNCTION_FOR32(crn, crm, op1, op2, name)                        \
 434         static void get_##name(struct kvm_vcpu *v,                      \
 435                                const struct coproc_reg *r)              \
 436         {                                                               \
 437                 u32 val;                                                \
 438                                                                         \
 439                 asm volatile("mrc p15, " __stringify(op1)               \
 440                              ", %0, c" __stringify(crn)                 \
 441                              ", c" __stringify(crm)                     \
 442                              ", " __stringify(op2) "\n" : "=r" (val));  \
 443                 ((struct coproc_reg *)r)->val = val;                    \
 444         }
 445
 446 FUNCTION_FOR32(0, 0, 0, 0, MIDR)
 447 FUNCTION_FOR32(0, 0, 0, 1, CTR)
 448 FUNCTION_FOR32(0, 0, 0, 2, TCMTR)
 449 FUNCTION_FOR32(0, 0, 0, 3, TLBTR)
 450 FUNCTION_FOR32(0, 0, 0, 6, REVIDR)
 451 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 0, ID_PFR0)
 452 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 1, ID_PFR1)
 453 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 2, ID_DFR0)
 454 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 3, ID_AFR0)
 455 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 4, ID_MMFR0)
 456 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 5, ID_MMFR1)
 457 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 6, ID_MMFR2)
 458 FUNCTION_FOR32(0, 1, 0, 7, ID_MMFR3)
 459 FUNCTION_FOR32(0, 2, 0, 0, ID_ISAR0)
 460 FUNCTION_FOR32(0, 2, 0, 1, ID_ISAR1)
 461 FUNCTION_FOR32(0, 2, 0, 2, ID_ISAR2)
 462 FUNCTION_FOR32(0, 2, 0, 3, ID_ISAR3)
 463 FUNCTION_FOR32(0, 2, 0, 4, ID_ISAR4)
 464 FUNCTION_FOR32(0, 2, 0, 5, ID_ISAR5)
 465 FUNCTION_FOR32(0, 0, 1, 1, CLIDR)
 466 FUNCTION_FOR32(0, 0, 1, 7, AIDR)
 467
 468 /* ->val is filled in by kvm_invariant_coproc_table_init() */
 469 static struct coproc_reg invariant_cp15[] = {
 470         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 0), is32, NULL, get_MIDR },
 471         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 1), is32, NULL, get_CTR },
 472         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 2), is32, NULL, get_TCMTR },
 473         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 3), is32, NULL, get_TLBTR },
 474         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 0), Op2( 6), is32, NULL, get_REVIDR },
 475
 476         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 0), is32, NULL, get_ID_PFR0 },
 477         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 1), is32, NULL, get_ID_PFR1 },
 478         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 2), is32, NULL, get_ID_DFR0 },
 479         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 3), is32, NULL, get_ID_AFR0 },
 480         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 4), is32, NULL, get_ID_MMFR0 },
 481         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 5), is32, NULL, get_ID_MMFR1 },
 482         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 6), is32, NULL, get_ID_MMFR2 },
 483         { CRn( 0), CRm( 1), Op1( 0), Op2( 7), is32, NULL, get_ID_MMFR3 },
 484
 485         { CRn( 0), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 0), is32, NULL, get_ID_ISAR0 },
 486         { CRn( 0), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 1), is32, NULL, get_ID_ISAR1 },
 487         { CRn( 0), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 2), is32, NULL, get_ID_ISAR2 },
 488         { CRn( 0), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 3), is32, NULL, get_ID_ISAR3 },
 489         { CRn( 0), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 4), is32, NULL, get_ID_ISAR4 },
 490         { CRn( 0), CRm( 2), Op1( 0), Op2( 5), is32, NULL, get_ID_ISAR5 },
 491
 492         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 1), Op2( 1), is32, NULL, get_CLIDR },
 493         { CRn( 0), CRm( 0), Op1( 1), Op2( 7), is32, NULL, get_AIDR },
 494 };
 495
 496 static int reg_from_user(void *val, const void __user *uaddr, u64 id)
 497 {
 498         /* This Just Works because we are little endian. */
 499         if (copy_from_user(val, uaddr, KVM_REG_SIZE(id)) != 0)
 500                 return -EFAULT;
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int reg_to_user(void __user *uaddr, const void *val, u64 id)
 505 {
 506         /* This Just Works because we are little endian. */
 507         if (copy_to_user(uaddr, val, KVM_REG_SIZE(id)) != 0)
 508                 return -EFAULT;
 509         return 0;
 510 }
 511
 512 static int get_invariant_cp15(u64 id, void __user *uaddr)
 513 {
 514         struct coproc_params params;
 515         const struct coproc_reg *r;
 516
 517         if (!index_to_params(id, &params))
 518                 return -ENOENT;
 519
 520         r = find_reg(&params, invariant_cp15, ARRAY_SIZE(invariant_cp15));
 521         if (!r)
 522                 return -ENOENT;
 523
 524         return reg_to_user(uaddr, &r->val, id);
 525 }
 526
 527 static int set_invariant_cp15(u64 id, void __user *uaddr)
 528 {
 529         struct coproc_params params;
 530         const struct coproc_reg *r;
 531         int err;
 532         u64 val = 0; /* Make sure high bits are 0 for 32-bit regs */
 533
 534         if (!index_to_params(id, &params))
 535                 return -ENOENT;
 536         r = find_reg(&params, invariant_cp15, ARRAY_SIZE(invariant_cp15));
 537         if (!r)
 538                 return -ENOENT;
 539
 540         err = reg_from_user(&val, uaddr, id);
 541         if (err)
 542                 return err;
 543
 544         /* This is what we mean by invariant: you can't change it. */
 545         if (r->val != val)
 546                 return -EINVAL;
 547
 548         return 0;
 549 }
 550
 551 int kvm_arm_coproc_get_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 552 {
 553         const struct coproc_reg *r;
 554         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 555
 556         r = index_to_coproc_reg(vcpu, reg->id);
 557         if (!r)
 558                 return get_invariant_cp15(reg->id, uaddr);
 559
 560         /* Note: copies two regs if size is 64 bit. */
 561         return reg_to_user(uaddr, &vcpu->arch.cp15[r->reg], reg->id);
 562 }
 563
 564 int kvm_arm_coproc_set_reg(struct kvm_vcpu *vcpu, const struct kvm_one_reg *reg)
 565 {
 566         const struct coproc_reg *r;
 567         void __user *uaddr = (void __user *)(long)reg->addr;
 568
 569         r = index_to_coproc_reg(vcpu, reg->id);
 570         if (!r)
 571                 return set_invariant_cp15(reg->id, uaddr);
 572
 573         /* Note: copies two regs if size is 64 bit */
 574         return reg_from_user(&vcpu->arch.cp15[r->reg], uaddr, reg->id);
 575 }
 576
 577 static u64 cp15_to_index(const struct coproc_reg *reg)
 578 {
 579         u64 val = KVM_REG_ARM | (15 << KVM_REG_ARM_COPROC_SHIFT);
 580         if (reg->is_64) {
 581                 val |= KVM_REG_SIZE_U64;
 582                 val |= (reg->Op1 << KVM_REG_ARM_OPC1_SHIFT);
 583                 val |= (reg->CRm << KVM_REG_ARM_CRM_SHIFT);
 584         } else {
 585                 val |= KVM_REG_SIZE_U32;
 586                 val |= (reg->Op1 << KVM_REG_ARM_OPC1_SHIFT);
 587                 val |= (reg->Op2 << KVM_REG_ARM_32_OPC2_SHIFT);
 588                 val |= (reg->CRm << KVM_REG_ARM_CRM_SHIFT);
 589                 val |= (reg->CRn << KVM_REG_ARM_32_CRN_SHIFT);
 590         }
 591         return val;
 592 }
 593
 594 static bool copy_reg_to_user(const struct coproc_reg *reg, u64 __user **uind)
 595 {
 596         if (!*uind)
 597                 return true;
 598
 599         if (put_user(cp15_to_index(reg), *uind))
 600                 return false;
 601
 602         (*uind)++;
 603         return true;
 604 }
 605
 606 /* Assumed ordered tables, see kvm_coproc_table_init. */
 607 static int walk_cp15(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uind)
 608 {
 609         const struct coproc_reg *i1, *i2, *end1, *end2;
 610         unsigned int total = 0;
 611         size_t num;
 612
 613         /* We check for duplicates here, to allow arch-specific overrides. */
 614         i1 = get_target_table(vcpu->arch.target, &num);
 615         end1 = i1 + num;
 616         i2 = cp15_regs;
 617         end2 = cp15_regs + ARRAY_SIZE(cp15_regs);
 618
 619         BUG_ON(i1 == end1 || i2 == end2);
 620
 621         /* Walk carefully, as both tables may refer to the same register. */
 622         while (i1 || i2) {
 623                 int cmp = cmp_reg(i1, i2);
 624                 /* target-specific overrides generic entry. */
 625                 if (cmp <= 0) {
 626                         /* Ignore registers we trap but don't save. */
 627                         if (i1->reg) {
 628                                 if (!copy_reg_to_user(i1, &uind))
 629                                         return -EFAULT;
 630                                 total++;
 631                         }
 632                 } else {
 633                         /* Ignore registers we trap but don't save. */
 634                         if (i2->reg) {
 635                                 if (!copy_reg_to_user(i2, &uind))
 636                                         return -EFAULT;
 637                                 total++;
 638                         }
 639                 }
 640
 641                 if (cmp <= 0 && ++i1 == end1)
 642                         i1 = NULL;
 643                 if (cmp >= 0 && ++i2 == end2)
 644                         i2 = NULL;
 645         }
 646         return total;
 647 }
 648
 649 unsigned long kvm_arm_num_coproc_regs(struct kvm_vcpu *vcpu)
 650 {
 651         return ARRAY_SIZE(invariant_cp15)
 652                 + walk_cp15(vcpu, (u64 __user *)NULL);
 653 }
 654
 655 int kvm_arm_copy_coproc_indices(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 __user *uindices)
 656 {
 657         unsigned int i;
 658         int err;
 659
 660         /* Then give them all the invariant registers' indices. */
 661         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(invariant_cp15); i++) {
 662                 if (put_user(cp15_to_index(&invariant_cp15[i]), uindices))
 663                         return -EFAULT;
 664                 uindices++;
 665         }
 666
 667         err = walk_cp15(vcpu, uindices);
 668         if (err > 0)
 669                 err = 0;
 670         return err;
 671 }
 672
 673 void kvm_coproc_table_init(void)
 674 {
 675         unsigned int i;
 676
 677         /* Make sure tables are unique and in order. */
 678         for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(cp15_regs); i++)
 679                 BUG_ON(cmp_reg(&cp15_regs[i-1], &cp15_regs[i]) >= 0);
 680
 681         /* We abuse the reset function to overwrite the table itself. */
 682         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(invariant_cp15); i++)
 683                 invariant_cp15[i].reset(NULL, &invariant_cp15[i]);
 684 }
 685
 686 /**
 687  * kvm_reset_coprocs - sets cp15 registers to reset value
 688  * @vcpu: The VCPU pointer
 689  *
 690  * This function finds the right table above and sets the registers on the
 691  * virtual CPU struct to their architecturally defined reset values.
 692  */
 693 void kvm_reset_coprocs(struct kvm_vcpu *vcpu)
 694 {
 695         size_t num;
 696         const struct coproc_reg *table;
 697
 698         /* Catch someone adding a register without putting in reset entry. */
 699         memset(vcpu->arch.cp15, 0x42, sizeof(vcpu->arch.cp15));
 700
 701         /* Generic chip reset first (so target could override). */
 702         reset_coproc_regs(vcpu, cp15_regs, ARRAY_SIZE(cp15_regs));
 703
 704         table = get_target_table(vcpu->arch.target, &num);
 705         reset_coproc_regs(vcpu, table, num);
 706
 707         for (num = 1; num < NR_CP15_REGS; num++)
 708                 if (vcpu->arch.cp15[num] == 0x42424242)
 709                         panic("Didn't reset vcpu->arch.cp15[%zi]", num);
 710 }