]> Git Repo - qemu.git/blob - target/arm/kvm32.c
pnv/psi: Correct the pnv-psi* devices not to be sysbus devices
[qemu.git] / target / arm / kvm32.c
1 /*
2  * ARM implementation of KVM hooks, 32 bit specific code.
3  *
4  * Copyright Christoffer Dall 2009-2010
5  *
6  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
7  * See the COPYING file in the top-level directory.
8  *
9  */
10
11 #include "qemu/osdep.h"
12 #include <sys/ioctl.h>
13
14 #include <linux/kvm.h>
15
16 #include "qemu-common.h"
17 #include "cpu.h"
18 #include "qemu/timer.h"
19 #include "sysemu/runstate.h"
20 #include "sysemu/kvm.h"
21 #include "kvm_arm.h"
22 #include "internals.h"
23 #include "qemu/log.h"
24
25 static int read_sys_reg32(int fd, uint32_t *pret, uint64_t id)
26 {
27     struct kvm_one_reg idreg = { .id = id, .addr = (uintptr_t)pret };
28
29     assert((id & KVM_REG_SIZE_MASK) == KVM_REG_SIZE_U32);
30     return ioctl(fd, KVM_GET_ONE_REG, &idreg);
31 }
32
33 bool kvm_arm_get_host_cpu_features(ARMHostCPUFeatures *ahcf)
34 {
35     /* Identify the feature bits corresponding to the host CPU, and
36      * fill out the ARMHostCPUClass fields accordingly. To do this
37      * we have to create a scratch VM, create a single CPU inside it,
38      * and then query that CPU for the relevant ID registers.
39      */
40     int err = 0, fdarray[3];
41     uint32_t midr, id_pfr0;
42     uint64_t features = 0;
43
44     /* Old kernels may not know about the PREFERRED_TARGET ioctl: however
45      * we know these will only support creating one kind of guest CPU,
46      * which is its preferred CPU type.
47      */
48     static const uint32_t cpus_to_try[] = {
49         QEMU_KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A15,
50         QEMU_KVM_ARM_TARGET_NONE
51     };
52     /*
53      * target = -1 informs kvm_arm_create_scratch_host_vcpu()
54      * to use the preferred target
55      */
56     struct kvm_vcpu_init init = { .target = -1, };
57
58     if (!kvm_arm_create_scratch_host_vcpu(cpus_to_try, fdarray, &init)) {
59         return false;
60     }
61
62     ahcf->target = init.target;
63
64     /* This is not strictly blessed by the device tree binding docs yet,
65      * but in practice the kernel does not care about this string so
66      * there is no point maintaining an KVM_ARM_TARGET_* -> string table.
67      */
68     ahcf->dtb_compatible = "arm,arm-v7";
69
70     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &midr, ARM_CP15_REG32(0, 0, 0, 0));
71     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &id_pfr0, ARM_CP15_REG32(0, 0, 1, 0));
72
73     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar0,
74                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 0));
75     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar1,
76                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 1));
77     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar2,
78                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 2));
79     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar3,
80                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 3));
81     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar4,
82                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 4));
83     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar5,
84                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 5));
85     if (read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_isar6,
86                        ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 7))) {
87         /*
88          * Older kernels don't support reading ID_ISAR6. This register was
89          * only introduced in ARMv8, so we can assume that it is zero on a
90          * CPU that a kernel this old is running on.
91          */
92         ahcf->isar.id_isar6 = 0;
93     }
94
95     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_dfr0,
96                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 1, 2));
97
98     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.mvfr0,
99                           KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 |
100                           KVM_REG_ARM_VFP | KVM_REG_ARM_VFP_MVFR0);
101     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.mvfr1,
102                           KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 |
103                           KVM_REG_ARM_VFP | KVM_REG_ARM_VFP_MVFR1);
104     /*
105      * FIXME: There is not yet a way to read MVFR2.
106      * Fortunately there is not yet anything in there that affects migration.
107      */
108
109     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_mmfr0,
110                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 1, 4));
111     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_mmfr1,
112                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 1, 5));
113     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_mmfr2,
114                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 1, 6));
115     err |= read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_mmfr3,
116                           ARM_CP15_REG32(0, 0, 1, 7));
117     if (read_sys_reg32(fdarray[2], &ahcf->isar.id_mmfr4,
118                        ARM_CP15_REG32(0, 0, 2, 6))) {
119         /*
120          * Older kernels don't support reading ID_MMFR4 (a new in v8
121          * register); assume it's zero.
122          */
123         ahcf->isar.id_mmfr4 = 0;
124     }
125
126     /*
127      * There is no way to read DBGDIDR, because currently 32-bit KVM
128      * doesn't implement debug at all. Leave it at zero.
129      */
130
131     kvm_arm_destroy_scratch_host_vcpu(fdarray);
132
133     if (err < 0) {
134         return false;
135     }
136
137     /* Now we've retrieved all the register information we can
138      * set the feature bits based on the ID register fields.
139      * We can assume any KVM supporting CPU is at least a v7
140      * with VFPv3, virtualization extensions, and the generic
141      * timers; this in turn implies most of the other feature
142      * bits, but a few must be tested.
143      */
144     features |= 1ULL << ARM_FEATURE_V7VE;
145     features |= 1ULL << ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER;
146
147     if (extract32(id_pfr0, 12, 4) == 1) {
148         features |= 1ULL << ARM_FEATURE_THUMB2EE;
149     }
150     if (extract32(ahcf->isar.mvfr1, 12, 4) == 1) {
151         features |= 1ULL << ARM_FEATURE_NEON;
152     }
153
154     ahcf->features = features;
155
156     return true;
157 }
158
159 bool kvm_arm_reg_syncs_via_cpreg_list(uint64_t regidx)
160 {
161     /* Return true if the regidx is a register we should synchronize
162      * via the cpreg_tuples array (ie is not a core reg we sync by
163      * hand in kvm_arch_get/put_registers())
164      */
165     switch (regidx & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) {
166     case KVM_REG_ARM_CORE:
167     case KVM_REG_ARM_VFP:
168         return false;
169     default:
170         return true;
171     }
172 }
173
174 typedef struct CPRegStateLevel {
175     uint64_t regidx;
176     int level;
177 } CPRegStateLevel;
178
179 /* All coprocessor registers not listed in the following table are assumed to
180  * be of the level KVM_PUT_RUNTIME_STATE. If a register should be written less
181  * often, you must add it to this table with a state of either
182  * KVM_PUT_RESET_STATE or KVM_PUT_FULL_STATE.
183  */
184 static const CPRegStateLevel non_runtime_cpregs[] = {
185     { KVM_REG_ARM_TIMER_CNT, KVM_PUT_FULL_STATE },
186 };
187
188 int kvm_arm_cpreg_level(uint64_t regidx)
189 {
190     int i;
191
192     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(non_runtime_cpregs); i++) {
193         const CPRegStateLevel *l = &non_runtime_cpregs[i];
194         if (l->regidx == regidx) {
195             return l->level;
196         }
197     }
198
199     return KVM_PUT_RUNTIME_STATE;
200 }
201
202 #define ARM_CPU_ID_MPIDR       0, 0, 0, 5
203
204 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
205 {
206     int ret;
207     uint64_t v;
208     uint32_t mpidr;
209     struct kvm_one_reg r;
210     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
211
212     if (cpu->kvm_target == QEMU_KVM_ARM_TARGET_NONE) {
213         fprintf(stderr, "KVM is not supported for this guest CPU type\n");
214         return -EINVAL;
215     }
216
217     qemu_add_vm_change_state_handler(kvm_arm_vm_state_change, cs);
218
219     /* Determine init features for this CPU */
220     memset(cpu->kvm_init_features, 0, sizeof(cpu->kvm_init_features));
221     if (cpu->start_powered_off) {
222         cpu->kvm_init_features[0] |= 1 << KVM_ARM_VCPU_POWER_OFF;
223     }
224     if (kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_ARM_PSCI_0_2)) {
225         cpu->psci_version = 2;
226         cpu->kvm_init_features[0] |= 1 << KVM_ARM_VCPU_PSCI_0_2;
227     }
228
229     /* Do KVM_ARM_VCPU_INIT ioctl */
230     ret = kvm_arm_vcpu_init(cs);
231     if (ret) {
232         return ret;
233     }
234
235     /* Query the kernel to make sure it supports 32 VFP
236      * registers: QEMU's "cortex-a15" CPU is always a
237      * VFP-D32 core. The simplest way to do this is just
238      * to attempt to read register d31.
239      */
240     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U64 | KVM_REG_ARM_VFP | 31;
241     r.addr = (uintptr_t)(&v);
242     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
243     if (ret == -ENOENT) {
244         return -EINVAL;
245     }
246
247     /*
248      * When KVM is in use, PSCI is emulated in-kernel and not by qemu.
249      * Currently KVM has its own idea about MPIDR assignment, so we
250      * override our defaults with what we get from KVM.
251      */
252     ret = kvm_get_one_reg(cs, ARM_CP15_REG32(ARM_CPU_ID_MPIDR), &mpidr);
253     if (ret) {
254         return ret;
255     }
256     cpu->mp_affinity = mpidr & ARM32_AFFINITY_MASK;
257
258     /* Check whether userspace can specify guest syndrome value */
259     kvm_arm_init_serror_injection(cs);
260
261     return kvm_arm_init_cpreg_list(cpu);
262 }
263
264 int kvm_arch_destroy_vcpu(CPUState *cs)
265 {
266         return 0;
267 }
268
269 typedef struct Reg {
270     uint64_t id;
271     int offset;
272 } Reg;
273
274 #define COREREG(KERNELNAME, QEMUFIELD)                       \
275     {                                                        \
276         KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 |                     \
277         KVM_REG_ARM_CORE | KVM_REG_ARM_CORE_REG(KERNELNAME), \
278         offsetof(CPUARMState, QEMUFIELD)                     \
279     }
280
281 #define VFPSYSREG(R)                                       \
282     {                                                      \
283         KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 | KVM_REG_ARM_VFP | \
284         KVM_REG_ARM_VFP_##R,                               \
285         offsetof(CPUARMState, vfp.xregs[ARM_VFP_##R])      \
286     }
287
288 /* Like COREREG, but handle fields which are in a uint64_t in CPUARMState. */
289 #define COREREG64(KERNELNAME, QEMUFIELD)                     \
290     {                                                        \
291         KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 |                     \
292         KVM_REG_ARM_CORE | KVM_REG_ARM_CORE_REG(KERNELNAME), \
293         offsetoflow32(CPUARMState, QEMUFIELD)                \
294     }
295
296 static const Reg regs[] = {
297     /* R0_usr .. R14_usr */
298     COREREG(usr_regs.uregs[0], regs[0]),
299     COREREG(usr_regs.uregs[1], regs[1]),
300     COREREG(usr_regs.uregs[2], regs[2]),
301     COREREG(usr_regs.uregs[3], regs[3]),
302     COREREG(usr_regs.uregs[4], regs[4]),
303     COREREG(usr_regs.uregs[5], regs[5]),
304     COREREG(usr_regs.uregs[6], regs[6]),
305     COREREG(usr_regs.uregs[7], regs[7]),
306     COREREG(usr_regs.uregs[8], usr_regs[0]),
307     COREREG(usr_regs.uregs[9], usr_regs[1]),
308     COREREG(usr_regs.uregs[10], usr_regs[2]),
309     COREREG(usr_regs.uregs[11], usr_regs[3]),
310     COREREG(usr_regs.uregs[12], usr_regs[4]),
311     COREREG(usr_regs.uregs[13], banked_r13[BANK_USRSYS]),
312     COREREG(usr_regs.uregs[14], banked_r14[BANK_USRSYS]),
313     /* R13, R14, SPSR for SVC, ABT, UND, IRQ banks */
314     COREREG(svc_regs[0], banked_r13[BANK_SVC]),
315     COREREG(svc_regs[1], banked_r14[BANK_SVC]),
316     COREREG64(svc_regs[2], banked_spsr[BANK_SVC]),
317     COREREG(abt_regs[0], banked_r13[BANK_ABT]),
318     COREREG(abt_regs[1], banked_r14[BANK_ABT]),
319     COREREG64(abt_regs[2], banked_spsr[BANK_ABT]),
320     COREREG(und_regs[0], banked_r13[BANK_UND]),
321     COREREG(und_regs[1], banked_r14[BANK_UND]),
322     COREREG64(und_regs[2], banked_spsr[BANK_UND]),
323     COREREG(irq_regs[0], banked_r13[BANK_IRQ]),
324     COREREG(irq_regs[1], banked_r14[BANK_IRQ]),
325     COREREG64(irq_regs[2], banked_spsr[BANK_IRQ]),
326     /* R8_fiq .. R14_fiq and SPSR_fiq */
327     COREREG(fiq_regs[0], fiq_regs[0]),
328     COREREG(fiq_regs[1], fiq_regs[1]),
329     COREREG(fiq_regs[2], fiq_regs[2]),
330     COREREG(fiq_regs[3], fiq_regs[3]),
331     COREREG(fiq_regs[4], fiq_regs[4]),
332     COREREG(fiq_regs[5], banked_r13[BANK_FIQ]),
333     COREREG(fiq_regs[6], banked_r14[BANK_FIQ]),
334     COREREG64(fiq_regs[7], banked_spsr[BANK_FIQ]),
335     /* R15 */
336     COREREG(usr_regs.uregs[15], regs[15]),
337     /* VFP system registers */
338     VFPSYSREG(FPSID),
339     VFPSYSREG(MVFR1),
340     VFPSYSREG(MVFR0),
341     VFPSYSREG(FPEXC),
342     VFPSYSREG(FPINST),
343     VFPSYSREG(FPINST2),
344 };
345
346 int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
347 {
348     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
349     CPUARMState *env = &cpu->env;
350     struct kvm_one_reg r;
351     int mode, bn;
352     int ret, i;
353     uint32_t cpsr, fpscr;
354
355     /* Make sure the banked regs are properly set */
356     mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
357     bn = bank_number(mode);
358     if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
359         memcpy(env->fiq_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
360     } else {
361         memcpy(env->usr_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
362     }
363     env->banked_r13[bn] = env->regs[13];
364     env->banked_spsr[bn] = env->spsr;
365     env->banked_r14[r14_bank_number(mode)] = env->regs[14];
366
367     /* Now we can safely copy stuff down to the kernel */
368     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
369         r.id = regs[i].id;
370         r.addr = (uintptr_t)(env) + regs[i].offset;
371         ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &r);
372         if (ret) {
373             return ret;
374         }
375     }
376
377     /* Special cases which aren't a single CPUARMState field */
378     cpsr = cpsr_read(env);
379     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 |
380         KVM_REG_ARM_CORE | KVM_REG_ARM_CORE_REG(usr_regs.ARM_cpsr);
381     r.addr = (uintptr_t)(&cpsr);
382     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &r);
383     if (ret) {
384         return ret;
385     }
386
387     /* VFP registers */
388     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U64 | KVM_REG_ARM_VFP;
389     for (i = 0; i < 32; i++) {
390         r.addr = (uintptr_t)aa32_vfp_dreg(env, i);
391         ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &r);
392         if (ret) {
393             return ret;
394         }
395         r.id++;
396     }
397
398     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 | KVM_REG_ARM_VFP |
399         KVM_REG_ARM_VFP_FPSCR;
400     fpscr = vfp_get_fpscr(env);
401     r.addr = (uintptr_t)&fpscr;
402     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &r);
403     if (ret) {
404         return ret;
405     }
406
407     write_cpustate_to_list(cpu, true);
408
409     if (!write_list_to_kvmstate(cpu, level)) {
410         return EINVAL;
411     }
412
413     /*
414      * Setting VCPU events should be triggered after syncing the registers
415      * to avoid overwriting potential changes made by KVM upon calling
416      * KVM_SET_VCPU_EVENTS ioctl
417      */
418     ret = kvm_put_vcpu_events(cpu);
419     if (ret) {
420         return ret;
421     }
422
423     kvm_arm_sync_mpstate_to_kvm(cpu);
424
425     return ret;
426 }
427
428 int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
429 {
430     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
431     CPUARMState *env = &cpu->env;
432     struct kvm_one_reg r;
433     int mode, bn;
434     int ret, i;
435     uint32_t cpsr, fpscr;
436
437     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
438         r.id = regs[i].id;
439         r.addr = (uintptr_t)(env) + regs[i].offset;
440         ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
441         if (ret) {
442             return ret;
443         }
444     }
445
446     /* Special cases which aren't a single CPUARMState field */
447     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 |
448         KVM_REG_ARM_CORE | KVM_REG_ARM_CORE_REG(usr_regs.ARM_cpsr);
449     r.addr = (uintptr_t)(&cpsr);
450     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
451     if (ret) {
452         return ret;
453     }
454     cpsr_write(env, cpsr, 0xffffffff, CPSRWriteRaw);
455
456     /* Make sure the current mode regs are properly set */
457     mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
458     bn = bank_number(mode);
459     if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
460         memcpy(env->regs + 8, env->fiq_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
461     } else {
462         memcpy(env->regs + 8, env->usr_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
463     }
464     env->regs[13] = env->banked_r13[bn];
465     env->spsr = env->banked_spsr[bn];
466     env->regs[14] = env->banked_r14[r14_bank_number(mode)];
467
468     /* VFP registers */
469     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U64 | KVM_REG_ARM_VFP;
470     for (i = 0; i < 32; i++) {
471         r.addr = (uintptr_t)aa32_vfp_dreg(env, i);
472         ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
473         if (ret) {
474             return ret;
475         }
476         r.id++;
477     }
478
479     r.id = KVM_REG_ARM | KVM_REG_SIZE_U32 | KVM_REG_ARM_VFP |
480         KVM_REG_ARM_VFP_FPSCR;
481     r.addr = (uintptr_t)&fpscr;
482     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
483     if (ret) {
484         return ret;
485     }
486     vfp_set_fpscr(env, fpscr);
487
488     ret = kvm_get_vcpu_events(cpu);
489     if (ret) {
490         return ret;
491     }
492
493     if (!write_kvmstate_to_list(cpu)) {
494         return EINVAL;
495     }
496     /* Note that it's OK to have registers which aren't in CPUState,
497      * so we can ignore a failure return here.
498      */
499     write_list_to_cpustate(cpu);
500
501     kvm_arm_sync_mpstate_to_qemu(cpu);
502
503     return 0;
504 }
505
506 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
507 {
508     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: guest debug not yet implemented\n", __func__);
509     return -EINVAL;
510 }
511
512 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
513 {
514     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: guest debug not yet implemented\n", __func__);
515     return -EINVAL;
516 }
517
518 bool kvm_arm_handle_debug(CPUState *cs, struct kvm_debug_exit_arch *debug_exit)
519 {
520     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: guest debug not yet implemented\n", __func__);
521     return false;
522 }
523
524 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
525                                   target_ulong len, int type)
526 {
527     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: not implemented\n", __func__);
528     return -EINVAL;
529 }
530
531 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
532                                   target_ulong len, int type)
533 {
534     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: not implemented\n", __func__);
535     return -EINVAL;
536 }
537
538 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
539 {
540     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: not implemented\n", __func__);
541 }
542
543 void kvm_arm_copy_hw_debug_data(struct kvm_guest_debug_arch *ptr)
544 {
545     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: not implemented\n", __func__);
546 }
547
548 bool kvm_arm_hw_debug_active(CPUState *cs)
549 {
550     return false;
551 }
552
553 void kvm_arm_pmu_set_irq(CPUState *cs, int irq)
554 {
555     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: not implemented\n", __func__);
556 }
557
558 void kvm_arm_pmu_init(CPUState *cs)
559 {
560     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: not implemented\n", __func__);
561 }
This page took 0.066593 seconds and 4 git commands to generate.