]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - target/arm/kvm64.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/bonzini/tags/for-upstream' into staging
[mirror_qemu.git] / target / arm / kvm64.c
index 0a502091e76db592e93e384cf58be2cecb265db0..6344113a680fd42a2abcd5230e3709b16344a316 100644 (file)
 #include "qemu/timer.h"
 #include "qemu/error-report.h"
 #include "qemu/host-utils.h"
+#include "qemu/main-loop.h"
 #include "exec/gdbstub.h"
-#include "sysemu/sysemu.h"
 #include "sysemu/kvm.h"
+#include "sysemu/kvm_int.h"
 #include "kvm_arm.h"
 #include "internals.h"
-#include "hw/arm/arm.h"
 
 static bool have_guest_debug;
 
@@ -487,7 +487,9 @@ bool kvm_arm_get_host_cpu_features(ARMHostCPUFeatures *ahcf)
      * and then query that CPU for the relevant ID registers.
      */
     int fdarray[3];
+    bool sve_supported;
     uint64_t features = 0;
+    uint64_t t;
     int err;
 
     /* Old kernels may not know about the PREFERRED_TARGET ioctl: however
@@ -501,7 +503,11 @@ bool kvm_arm_get_host_cpu_features(ARMHostCPUFeatures *ahcf)
         KVM_ARM_TARGET_CORTEX_A57,
         QEMU_KVM_ARM_TARGET_NONE
     };
-    struct kvm_vcpu_init init;
+    /*
+     * target = -1 informs kvm_arm_create_scratch_host_vcpu()
+     * to use the preferred target
+     */
+    struct kvm_vcpu_init init = { .target = -1, };
 
     if (!kvm_arm_create_scratch_host_vcpu(cpus_to_try, fdarray, &init)) {
         return false;
@@ -538,6 +544,10 @@ bool kvm_arm_get_host_cpu_features(ARMHostCPUFeatures *ahcf)
                               ARM64_SYS_REG(3, 0, 0, 6, 0));
         err |= read_sys_reg64(fdarray[2], &ahcf->isar.id_aa64isar1,
                               ARM64_SYS_REG(3, 0, 0, 6, 1));
+        err |= read_sys_reg64(fdarray[2], &ahcf->isar.id_aa64mmfr0,
+                              ARM64_SYS_REG(3, 0, 0, 7, 0));
+        err |= read_sys_reg64(fdarray[2], &ahcf->isar.id_aa64mmfr1,
+                              ARM64_SYS_REG(3, 0, 0, 7, 1));
 
         /*
          * Note that if AArch32 support is not present in the host,
@@ -569,13 +579,23 @@ bool kvm_arm_get_host_cpu_features(ARMHostCPUFeatures *ahcf)
                               ARM64_SYS_REG(3, 0, 0, 3, 2));
     }
 
+    sve_supported = ioctl(fdarray[0], KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_ARM_SVE) > 0;
+
     kvm_arm_destroy_scratch_host_vcpu(fdarray);
 
     if (err < 0) {
         return false;
     }
 
-   /* We can assume any KVM supporting CPU is at least a v8
+    /* Add feature bits that can't appear until after VCPU init. */
+    if (sve_supported) {
+        t = ahcf->isar.id_aa64pfr0;
+        t = FIELD_DP64(t, ID_AA64PFR0, SVE, 1);
+        ahcf->isar.id_aa64pfr0 = t;
+    }
+
+    /*
+     * We can assume any KVM supporting CPU is at least a v8
      * with VFPv4+Neon; this in turn implies most of the other
      * feature bits.
      */
@@ -590,6 +610,114 @@ bool kvm_arm_get_host_cpu_features(ARMHostCPUFeatures *ahcf)
     return true;
 }
 
+bool kvm_arm_aarch32_supported(CPUState *cpu)
+{
+    KVMState *s = KVM_STATE(current_accel());
+
+    return kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ARM_EL1_32BIT);
+}
+
+bool kvm_arm_sve_supported(CPUState *cpu)
+{
+    KVMState *s = KVM_STATE(current_accel());
+
+    return kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ARM_SVE);
+}
+
+QEMU_BUILD_BUG_ON(KVM_ARM64_SVE_VQ_MIN != 1);
+
+void kvm_arm_sve_get_vls(CPUState *cs, unsigned long *map)
+{
+    /* Only call this function if kvm_arm_sve_supported() returns true. */
+    static uint64_t vls[KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS];
+    static bool probed;
+    uint32_t vq = 0;
+    int i, j;
+
+    bitmap_clear(map, 0, ARM_MAX_VQ);
+
+    /*
+     * KVM ensures all host CPUs support the same set of vector lengths.
+     * So we only need to create the scratch VCPUs once and then cache
+     * the results.
+     */
+    if (!probed) {
+        struct kvm_vcpu_init init = {
+            .target = -1,
+            .features[0] = (1 << KVM_ARM_VCPU_SVE),
+        };
+        struct kvm_one_reg reg = {
+            .id = KVM_REG_ARM64_SVE_VLS,
+            .addr = (uint64_t)&vls[0],
+        };
+        int fdarray[3], ret;
+
+        probed = true;
+
+        if (!kvm_arm_create_scratch_host_vcpu(NULL, fdarray, &init)) {
+            error_report("failed to create scratch VCPU with SVE enabled");
+            abort();
+        }
+        ret = ioctl(fdarray[2], KVM_GET_ONE_REG, &reg);
+        kvm_arm_destroy_scratch_host_vcpu(fdarray);
+        if (ret) {
+            error_report("failed to get KVM_REG_ARM64_SVE_VLS: %s",
+                         strerror(errno));
+            abort();
+        }
+
+        for (i = KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS - 1; i >= 0; --i) {
+            if (vls[i]) {
+                vq = 64 - clz64(vls[i]) + i * 64;
+                break;
+            }
+        }
+        if (vq > ARM_MAX_VQ) {
+            warn_report("KVM supports vector lengths larger than "
+                        "QEMU can enable");
+        }
+    }
+
+    for (i = 0; i < KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS; ++i) {
+        if (!vls[i]) {
+            continue;
+        }
+        for (j = 1; j <= 64; ++j) {
+            vq = j + i * 64;
+            if (vq > ARM_MAX_VQ) {
+                return;
+            }
+            if (vls[i] & (1UL << (j - 1))) {
+                set_bit(vq - 1, map);
+            }
+        }
+    }
+}
+
+static int kvm_arm_sve_set_vls(CPUState *cs)
+{
+    uint64_t vls[KVM_ARM64_SVE_VLS_WORDS] = {0};
+    struct kvm_one_reg reg = {
+        .id = KVM_REG_ARM64_SVE_VLS,
+        .addr = (uint64_t)&vls[0],
+    };
+    ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
+    uint32_t vq;
+    int i, j;
+
+    assert(cpu->sve_max_vq <= KVM_ARM64_SVE_VQ_MAX);
+
+    for (vq = 1; vq <= cpu->sve_max_vq; ++vq) {
+        if (test_bit(vq - 1, cpu->sve_vq_map)) {
+            i = (vq - 1) / 64;
+            j = (vq - 1) % 64;
+            vls[i] |= 1UL << j;
+        }
+    }
+
+    return kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
+}
+
 #define ARM_CPU_ID_MPIDR       3, 0, 0, 0, 5
 
 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
@@ -601,7 +729,7 @@ int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
 
     if (cpu->kvm_target == QEMU_KVM_ARM_TARGET_NONE ||
         !object_dynamic_cast(OBJECT(cpu), TYPE_AARCH64_CPU)) {
-        fprintf(stderr, "KVM is not supported for this guest CPU type\n");
+        error_report("KVM is not supported for this guest CPU type");
         return -EINVAL;
     }
 
@@ -618,13 +746,17 @@ int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
         cpu->kvm_init_features[0] |= 1 << KVM_ARM_VCPU_EL1_32BIT;
     }
     if (!kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_ARM_PMU_V3)) {
-            cpu->has_pmu = false;
+        cpu->has_pmu = false;
     }
     if (cpu->has_pmu) {
         cpu->kvm_init_features[0] |= 1 << KVM_ARM_VCPU_PMU_V3;
     } else {
         unset_feature(&env->features, ARM_FEATURE_PMU);
     }
+    if (cpu_isar_feature(aa64_sve, cpu)) {
+        assert(kvm_arm_sve_supported(cs));
+        cpu->kvm_init_features[0] |= 1 << KVM_ARM_VCPU_SVE;
+    }
 
     /* Do KVM_ARM_VCPU_INIT ioctl */
     ret = kvm_arm_vcpu_init(cs);
@@ -632,6 +764,17 @@ int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
         return ret;
     }
 
+    if (cpu_isar_feature(aa64_sve, cpu)) {
+        ret = kvm_arm_sve_set_vls(cs);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+        ret = kvm_arm_vcpu_finalize(cs, KVM_ARM_VCPU_SVE);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+    }
+
     /*
      * When KVM is in use, PSCI is emulated in-kernel and not by qemu.
      * Currently KVM has its own idea about MPIDR assignment, so we
@@ -651,14 +794,20 @@ int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
     return kvm_arm_init_cpreg_list(cpu);
 }
 
+int kvm_arch_destroy_vcpu(CPUState *cs)
+{
+    return 0;
+}
+
 bool kvm_arm_reg_syncs_via_cpreg_list(uint64_t regidx)
 {
     /* Return true if the regidx is a register we should synchronize
-     * via the cpreg_tuples array (ie is not a core reg we sync by
-     * hand in kvm_arch_get/put_registers())
+     * via the cpreg_tuples array (ie is not a core or sve reg that
+     * we sync by hand in kvm_arch_get/put_registers())
      */
     switch (regidx & KVM_REG_ARM_COPROC_MASK) {
     case KVM_REG_ARM_CORE:
+    case KVM_REG_ARM64_SVE:
         return false;
     default:
         return true;
@@ -702,13 +851,84 @@ int kvm_arm_cpreg_level(uint64_t regidx)
 #define AARCH64_SIMD_CTRL_REG(x)   (KVM_REG_ARM64 | KVM_REG_SIZE_U32 | \
                  KVM_REG_ARM_CORE | KVM_REG_ARM_CORE_REG(x))
 
+static int kvm_arch_put_fpsimd(CPUState *cs)
+{
+    CPUARMState *env = &ARM_CPU(cs)->env;
+    struct kvm_one_reg reg;
+    int i, ret;
+
+    for (i = 0; i < 32; i++) {
+        uint64_t *q = aa64_vfp_qreg(env, i);
+#ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
+        uint64_t fp_val[2] = { q[1], q[0] };
+        reg.addr = (uintptr_t)fp_val;
+#else
+        reg.addr = (uintptr_t)q;
+#endif
+        reg.id = AARCH64_SIMD_CORE_REG(fp_regs.vregs[i]);
+        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+/*
+ * KVM SVE registers come in slices where ZREGs have a slice size of 2048 bits
+ * and PREGS and the FFR have a slice size of 256 bits. However we simply hard
+ * code the slice index to zero for now as it's unlikely we'll need more than
+ * one slice for quite some time.
+ */
+static int kvm_arch_put_sve(CPUState *cs)
+{
+    ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
+    CPUARMState *env = &cpu->env;
+    uint64_t tmp[ARM_MAX_VQ * 2];
+    uint64_t *r;
+    struct kvm_one_reg reg;
+    int n, ret;
+
+    for (n = 0; n < KVM_ARM64_SVE_NUM_ZREGS; ++n) {
+        r = sve_bswap64(tmp, &env->vfp.zregs[n].d[0], cpu->sve_max_vq * 2);
+        reg.addr = (uintptr_t)r;
+        reg.id = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(n, 0);
+        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+    }
+
+    for (n = 0; n < KVM_ARM64_SVE_NUM_PREGS; ++n) {
+        r = sve_bswap64(tmp, r = &env->vfp.pregs[n].p[0],
+                        DIV_ROUND_UP(cpu->sve_max_vq * 2, 8));
+        reg.addr = (uintptr_t)r;
+        reg.id = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(n, 0);
+        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+    }
+
+    r = sve_bswap64(tmp, &env->vfp.pregs[FFR_PRED_NUM].p[0],
+                    DIV_ROUND_UP(cpu->sve_max_vq * 2, 8));
+    reg.addr = (uintptr_t)r;
+    reg.id = KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(0);
+    ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
+    if (ret) {
+        return ret;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
 int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
 {
     struct kvm_one_reg reg;
-    uint32_t fpr;
     uint64_t val;
-    int i;
-    int ret;
+    uint32_t fpr;
+    int i, ret;
     unsigned int el;
 
     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
@@ -798,20 +1018,13 @@ int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
         }
     }
 
-    /* Advanced SIMD and FP registers. */
-    for (i = 0; i < 32; i++) {
-        uint64_t *q = aa64_vfp_qreg(env, i);
-#ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
-        uint64_t fp_val[2] = { q[1], q[0] };
-        reg.addr = (uintptr_t)fp_val;
-#else
-        reg.addr = (uintptr_t)q;
-#endif
-        reg.id = AARCH64_SIMD_CORE_REG(fp_regs.vregs[i]);
-        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
-        if (ret) {
-            return ret;
-        }
+    if (cpu_isar_feature(aa64_sve, cpu)) {
+        ret = kvm_arch_put_sve(cs);
+    } else {
+        ret = kvm_arch_put_fpsimd(cs);
+    }
+    if (ret) {
+        return ret;
     }
 
     reg.addr = (uintptr_t)(&fpr);
@@ -822,6 +1035,7 @@ int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
         return ret;
     }
 
+    reg.addr = (uintptr_t)(&fpr);
     fpr = vfp_get_fpcr(env);
     reg.id = AARCH64_SIMD_CTRL_REG(fp_regs.fpcr);
     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
@@ -834,8 +1048,10 @@ int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
         return ret;
     }
 
+    write_cpustate_to_list(cpu, true);
+
     if (!write_list_to_kvmstate(cpu, level)) {
-        return EINVAL;
+        return -EINVAL;
     }
 
     kvm_arm_sync_mpstate_to_kvm(cpu);
@@ -843,14 +1059,85 @@ int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
     return ret;
 }
 
+static int kvm_arch_get_fpsimd(CPUState *cs)
+{
+    CPUARMState *env = &ARM_CPU(cs)->env;
+    struct kvm_one_reg reg;
+    int i, ret;
+
+    for (i = 0; i < 32; i++) {
+        uint64_t *q = aa64_vfp_qreg(env, i);
+        reg.id = AARCH64_SIMD_CORE_REG(fp_regs.vregs[i]);
+        reg.addr = (uintptr_t)q;
+        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        } else {
+#ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
+            uint64_t t;
+            t = q[0], q[0] = q[1], q[1] = t;
+#endif
+        }
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+/*
+ * KVM SVE registers come in slices where ZREGs have a slice size of 2048 bits
+ * and PREGS and the FFR have a slice size of 256 bits. However we simply hard
+ * code the slice index to zero for now as it's unlikely we'll need more than
+ * one slice for quite some time.
+ */
+static int kvm_arch_get_sve(CPUState *cs)
+{
+    ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
+    CPUARMState *env = &cpu->env;
+    struct kvm_one_reg reg;
+    uint64_t *r;
+    int n, ret;
+
+    for (n = 0; n < KVM_ARM64_SVE_NUM_ZREGS; ++n) {
+        r = &env->vfp.zregs[n].d[0];
+        reg.addr = (uintptr_t)r;
+        reg.id = KVM_REG_ARM64_SVE_ZREG(n, 0);
+        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+        sve_bswap64(r, r, cpu->sve_max_vq * 2);
+    }
+
+    for (n = 0; n < KVM_ARM64_SVE_NUM_PREGS; ++n) {
+        r = &env->vfp.pregs[n].p[0];
+        reg.addr = (uintptr_t)r;
+        reg.id = KVM_REG_ARM64_SVE_PREG(n, 0);
+        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
+        if (ret) {
+            return ret;
+        }
+        sve_bswap64(r, r, DIV_ROUND_UP(cpu->sve_max_vq * 2, 8));
+    }
+
+    r = &env->vfp.pregs[FFR_PRED_NUM].p[0];
+    reg.addr = (uintptr_t)r;
+    reg.id = KVM_REG_ARM64_SVE_FFR(0);
+    ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
+    if (ret) {
+        return ret;
+    }
+    sve_bswap64(r, r, DIV_ROUND_UP(cpu->sve_max_vq * 2, 8));
+
+    return 0;
+}
+
 int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
 {
     struct kvm_one_reg reg;
     uint64_t val;
-    uint32_t fpr;
     unsigned int el;
-    int i;
-    int ret;
+    uint32_t fpr;
+    int i, ret;
 
     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
     CPUARMState *env = &cpu->env;
@@ -939,20 +1226,13 @@ int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
         env->spsr = env->banked_spsr[i];
     }
 
-    /* Advanced SIMD and FP registers */
-    for (i = 0; i < 32; i++) {
-        uint64_t *q = aa64_vfp_qreg(env, i);
-        reg.id = AARCH64_SIMD_CORE_REG(fp_regs.vregs[i]);
-        reg.addr = (uintptr_t)q;
-        ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
-        if (ret) {
-            return ret;
-        } else {
-#ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
-            uint64_t t;
-            t = q[0], q[0] = q[1], q[1] = t;
-#endif
-        }
+    if (cpu_isar_feature(aa64_sve, cpu)) {
+        ret = kvm_arch_get_sve(cs);
+    } else {
+        ret = kvm_arch_get_fpsimd(cs);
+    }
+    if (ret) {
+        return ret;
     }
 
     reg.addr = (uintptr_t)(&fpr);
@@ -963,6 +1243,7 @@ int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
     }
     vfp_set_fpsr(env, fpr);
 
+    reg.addr = (uintptr_t)(&fpr);
     reg.id = AARCH64_SIMD_CTRL_REG(fp_regs.fpcr);
     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
     if (ret) {
@@ -976,7 +1257,7 @@ int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
     }
 
     if (!write_kvmstate_to_list(cpu)) {
-        return EINVAL;
+        return -EINVAL;
     }
     /* Note that it's OK to have registers which aren't in CPUState,
      * so we can ignore a failure return here.