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/*
 * Copyright (C) 2012 - Virtual Open Systems and Columbia University
 * Author: Christoffer Dall <c.dall@virtualopensystems.com>
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
 * published by the Free Software Foundation.
 *
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 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
 */
 
#include <linux/arm-smccc.h>
#include <linux/linkage.h>
#include <asm/kvm_arm.h>
#include <asm/kvm_asm.h>
 
   .arch_extension     virt
 
   .text
   .pushsection    .hyp.text, "ax"
 
.macro load_vcpu    reg
   mrc    p15, 4, \reg, c13, c0, 2    @ HTPIDR
.endm
 
/********************************************************************
 * Hypervisor exception vector and handlers
 *
 *
 * The KVM/ARM Hypervisor ABI is defined as follows:
 *
 * Entry to Hyp mode from the host kernel will happen _only_ when an HVC
 * instruction is issued since all traps are disabled when running the host
 * kernel as per the Hyp-mode initialization at boot time.
 *
 * HVC instructions cause a trap to the vector page + offset 0x14 (see hyp_hvc
 * below) when the HVC instruction is called from SVC mode (i.e. a guest or the
 * host kernel) and they cause a trap to the vector page + offset 0x8 when HVC
 * instructions are called from within Hyp-mode.
 *
 * Hyp-ABI: Calling HYP-mode functions from host (in SVC mode):
 *    Switching to Hyp mode is done through a simple HVC #0 instruction. The
 *    exception vector code will check that the HVC comes from VMID==0.
 *    - r0 contains a pointer to a HYP function
 *    - r1, r2, and r3 contain arguments to the above function.
 *    - The HYP function will be called with its arguments in r0, r1 and r2.
 *    On HYP function return, we return directly to SVC.
 *
 * Note that the above is used to execute code in Hyp-mode from a host-kernel
 * point of view, and is a different concept from performing a world-switch and
 * executing guest code SVC mode (with a VMID != 0).
 */
 
   .align 5
__kvm_hyp_vector:
   .global __kvm_hyp_vector
 
   @ Hyp-mode exception vector
   W(b)    hyp_reset
   W(b)    hyp_undef
   W(b)    hyp_svc
   W(b)    hyp_pabt
   W(b)    hyp_dabt
   W(b)    hyp_hvc
   W(b)    hyp_irq
   W(b)    hyp_fiq
 
#ifdef CONFIG_HARDEN_BRANCH_PREDICTOR
   .align 5
__kvm_hyp_vector_ic_inv:
   .global __kvm_hyp_vector_ic_inv
 
   /*
    * We encode the exception entry in the bottom 3 bits of
    * SP, and we have to guarantee to be 8 bytes aligned.
    */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Reset       7 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Undef      6 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Syscall      5 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Prefetch abort 4 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Data abort      3 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* HVC          2 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* IRQ          1 */
   W(nop)            /* FIQ          0 */
 
   mcr    p15, 0, r0, c7, c5, 0    /* ICIALLU */
   isb
 
   b    decode_vectors
 
   .align 5
__kvm_hyp_vector_bp_inv:
   .global __kvm_hyp_vector_bp_inv
 
   /*
    * We encode the exception entry in the bottom 3 bits of
    * SP, and we have to guarantee to be 8 bytes aligned.
    */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Reset       7 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Undef      6 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Syscall      5 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Prefetch abort 4 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* Data abort      3 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* HVC          2 */
   W(add)    sp, sp, #1    /* IRQ          1 */
   W(nop)            /* FIQ          0 */
 
   mcr    p15, 0, r0, c7, c5, 6    /* BPIALL */
   isb
 
decode_vectors:
 
#ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
   /*
    * Yet another silly hack: Use VPIDR as a temp register.
    * Thumb2 is really a pain, as SP cannot be used with most
    * of the bitwise instructions. The vect_br macro ensures
    * things gets cleaned-up.
    */
   mcr    p15, 4, r0, c0, c0, 0    /* VPIDR */
   mov    r0, sp
   and    r0, r0, #7
   sub    sp, sp, r0
   push    {r1, r2}
   mov    r1, r0
   mrc    p15, 4, r0, c0, c0, 0    /* VPIDR */
   mrc    p15, 0, r2, c0, c0, 0    /* MIDR  */
   mcr    p15, 4, r2, c0, c0, 0    /* VPIDR */
#endif
 
.macro vect_br val, targ
ARM(    eor    sp, sp, #\val    )
ARM(    tst    sp, #7        )
ARM(    eorne    sp, sp, #\val    )
 
THUMB(    cmp    r1, #\val    )
THUMB(    popeq    {r1, r2}    )
 
   beq    \targ
.endm
 
   vect_br    0, hyp_fiq
   vect_br    1, hyp_irq
   vect_br    2, hyp_hvc
   vect_br    3, hyp_dabt
   vect_br    4, hyp_pabt
   vect_br    5, hyp_svc
   vect_br    6, hyp_undef
   vect_br    7, hyp_reset
#endif
 
.macro invalid_vector label, cause
   .align
\label:    mov    r0, #\cause
   b    __hyp_panic
.endm
 
   invalid_vector    hyp_reset    ARM_EXCEPTION_RESET
   invalid_vector    hyp_undef    ARM_EXCEPTION_UNDEFINED
   invalid_vector    hyp_svc        ARM_EXCEPTION_SOFTWARE
   invalid_vector    hyp_pabt    ARM_EXCEPTION_PREF_ABORT
   invalid_vector    hyp_fiq        ARM_EXCEPTION_FIQ
 
ENTRY(__hyp_do_panic)
   mrs    lr, cpsr
   bic    lr, lr, #MODE_MASK
   orr    lr, lr, #SVC_MODE
THUMB(    orr    lr, lr, #PSR_T_BIT    )
   msr    spsr_cxsf, lr
   ldr    lr, =panic
   msr    ELR_hyp, lr
   ldr    lr, =kvm_call_hyp
   clrex
   eret
ENDPROC(__hyp_do_panic)
 
hyp_hvc:
   /*
    * Getting here is either because of a trap from a guest,
    * or from executing HVC from the host kernel, which means
    * "do something in Hyp mode".
    */
   push    {r0, r1, r2}
 
   @ Check syndrome register
   mrc    p15, 4, r1, c5, c2, 0    @ HSR
   lsr    r0, r1, #HSR_EC_SHIFT
   cmp    r0, #HSR_EC_HVC
   bne    guest_trap        @ Not HVC instr.
 
   /*
    * Let's check if the HVC came from VMID 0 and allow simple
    * switch to Hyp mode
    */
   mrrc    p15, 6, r0, r2, c2
   lsr     r2, r2, #16
   and     r2, r2, #0xff
   cmp     r2, #0
   bne    guest_hvc_trap        @ Guest called HVC
 
   /*
    * Getting here means host called HVC, we shift parameters and branch
    * to Hyp function.
    */
   pop    {r0, r1, r2}
 
   /*
    * Check if we have a kernel function, which is guaranteed to be
    * bigger than the maximum hyp stub hypercall
    */
   cmp    r0, #HVC_STUB_HCALL_NR
   bhs    1f
 
   /*
    * Not a kernel function, treat it as a stub hypercall.
    * Compute the physical address for __kvm_handle_stub_hvc
    * (as the code lives in the idmaped page) and branch there.
    * We hijack ip (r12) as a tmp register.
    */
   push    {r1}
   ldr    r1, =kimage_voffset
   ldr    r1, [r1]
   ldr    ip, =__kvm_handle_stub_hvc
   sub    ip, ip, r1
   pop    {r1}
 
   bx    ip
 
1:
   /*
    * Pushing r2 here is just a way of keeping the stack aligned to
    * 8 bytes on any path that can trigger a HYP exception. Here,
    * we may well be about to jump into the guest, and the guest
    * exit would otherwise be badly decoded by our fancy
    * "decode-exception-without-a-branch" code...
    */
   push    {r2, lr}
 
   mov    lr, r0
   mov    r0, r1
   mov    r1, r2
   mov    r2, r3
 
THUMB(    orr    lr, #1)
   blx    lr            @ Call the HYP function
 
   pop    {r2, lr}
   eret
 
guest_hvc_trap:
   movw    r2, #:lower16:ARM_SMCCC_ARCH_WORKAROUND_1
   movt    r2, #:upper16:ARM_SMCCC_ARCH_WORKAROUND_1
   ldr    r0, [sp]        @ Guest's r0
   teq    r0, r2
   bne    guest_trap
   add    sp, sp, #12
   @ Returns:
   @ r0 = 0
   @ r1 = HSR value (perfectly predictable)
   @ r2 = ARM_SMCCC_ARCH_WORKAROUND_1
   mov    r0, #0
   eret
 
guest_trap:
   load_vcpu r0            @ Load VCPU pointer to r0
 
#ifdef CONFIG_VFPv3
   @ Check for a VFP access
   lsr    r1, r1, #HSR_EC_SHIFT
   cmp    r1, #HSR_EC_CP_0_13
   beq    __vfp_guest_restore
#endif
 
   mov    r1, #ARM_EXCEPTION_HVC
   b    __guest_exit
 
hyp_irq:
   push    {r0, r1, r2}
   mov    r1, #ARM_EXCEPTION_IRQ
   load_vcpu r0            @ Load VCPU pointer to r0
   b    __guest_exit
 
hyp_dabt:
   push    {r0, r1}
   mrs    r0, ELR_hyp
   ldr    r1, =abort_guest_exit_start
THUMB(    add    r1, r1, #1)
   cmp    r0, r1
   ldrne    r1, =abort_guest_exit_end
THUMB(    addne    r1, r1, #1)
   cmpne    r0, r1
   pop    {r0, r1}
   bne    __hyp_panic
 
   orr    r0, r0, #(1 << ARM_EXIT_WITH_ABORT_BIT)
   eret
 
   .ltorg
 
   .popsection