xref: /kvmtool/arm/gic.c (revision bfb2c703767272be20b021892a6aee2f6f47fef3)
17c0e8b0cSWill Deacon #include "kvm/fdt.h"
2bed2bd9eSMarc Zyngier #include "kvm/irq.h"
37c0e8b0cSWill Deacon #include "kvm/kvm.h"
47c0e8b0cSWill Deacon #include "kvm/virtio.h"
57c0e8b0cSWill Deacon 
67c0e8b0cSWill Deacon #include "arm-common/gic.h"
77c0e8b0cSWill Deacon 
87c0e8b0cSWill Deacon #include <linux/byteorder.h>
9bed2bd9eSMarc Zyngier #include <linux/kernel.h>
107c0e8b0cSWill Deacon #include <linux/kvm.h>
117c0e8b0cSWill Deacon 
12*bfb2c703SAndre Przywara /* Those names are not defined for ARM (yet) */
13*bfb2c703SAndre Przywara #ifndef KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_DIST
14*bfb2c703SAndre Przywara #define KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_DIST 2
15*bfb2c703SAndre Przywara #endif
16*bfb2c703SAndre Przywara 
17*bfb2c703SAndre Przywara #ifndef KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_REDIST
18*bfb2c703SAndre Przywara #define KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_REDIST 3
19*bfb2c703SAndre Przywara #endif
20*bfb2c703SAndre Przywara 
2169b9a17aSMarc Zyngier static int gic_fd = -1;
22*bfb2c703SAndre Przywara static u64 gic_redists_base;
23*bfb2c703SAndre Przywara static u64 gic_redists_size;
2469b9a17aSMarc Zyngier 
2502017c1dSAndre Przywara static int gic__create_device(struct kvm *kvm, enum irqchip_type type)
2669b9a17aSMarc Zyngier {
2769b9a17aSMarc Zyngier 	int err;
2869b9a17aSMarc Zyngier 	u64 cpu_if_addr = ARM_GIC_CPUI_BASE;
2969b9a17aSMarc Zyngier 	u64 dist_addr = ARM_GIC_DIST_BASE;
3069b9a17aSMarc Zyngier 	struct kvm_create_device gic_device = {
3102017c1dSAndre Przywara 		.flags	= 0,
3269b9a17aSMarc Zyngier 	};
3369b9a17aSMarc Zyngier 	struct kvm_device_attr cpu_if_attr = {
3469b9a17aSMarc Zyngier 		.group	= KVM_DEV_ARM_VGIC_GRP_ADDR,
3569b9a17aSMarc Zyngier 		.attr	= KVM_VGIC_V2_ADDR_TYPE_CPU,
3669b9a17aSMarc Zyngier 		.addr	= (u64)(unsigned long)&cpu_if_addr,
3769b9a17aSMarc Zyngier 	};
3869b9a17aSMarc Zyngier 	struct kvm_device_attr dist_attr = {
3969b9a17aSMarc Zyngier 		.group	= KVM_DEV_ARM_VGIC_GRP_ADDR,
4069b9a17aSMarc Zyngier 		.addr	= (u64)(unsigned long)&dist_addr,
4169b9a17aSMarc Zyngier 	};
42*bfb2c703SAndre Przywara 	struct kvm_device_attr redist_attr = {
43*bfb2c703SAndre Przywara 		.group	= KVM_DEV_ARM_VGIC_GRP_ADDR,
44*bfb2c703SAndre Przywara 		.attr	= KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_REDIST,
45*bfb2c703SAndre Przywara 		.addr	= (u64)(unsigned long)&gic_redists_base,
46*bfb2c703SAndre Przywara 	};
4769b9a17aSMarc Zyngier 
4802017c1dSAndre Przywara 	switch (type) {
4902017c1dSAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV2:
5002017c1dSAndre Przywara 		gic_device.type = KVM_DEV_TYPE_ARM_VGIC_V2;
5102017c1dSAndre Przywara 		dist_attr.attr  = KVM_VGIC_V2_ADDR_TYPE_DIST;
5202017c1dSAndre Przywara 		break;
53*bfb2c703SAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV3:
54*bfb2c703SAndre Przywara 		gic_device.type = KVM_DEV_TYPE_ARM_VGIC_V3;
55*bfb2c703SAndre Przywara 		dist_attr.attr  = KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_DIST;
56*bfb2c703SAndre Przywara 		break;
5702017c1dSAndre Przywara 	}
5802017c1dSAndre Przywara 
5969b9a17aSMarc Zyngier 	err = ioctl(kvm->vm_fd, KVM_CREATE_DEVICE, &gic_device);
6069b9a17aSMarc Zyngier 	if (err)
6169b9a17aSMarc Zyngier 		return err;
6269b9a17aSMarc Zyngier 
6369b9a17aSMarc Zyngier 	gic_fd = gic_device.fd;
6469b9a17aSMarc Zyngier 
6502017c1dSAndre Przywara 	switch (type) {
6602017c1dSAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV2:
6769b9a17aSMarc Zyngier 		err = ioctl(gic_fd, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &cpu_if_attr);
6802017c1dSAndre Przywara 		break;
69*bfb2c703SAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV3:
70*bfb2c703SAndre Przywara 		err = ioctl(gic_fd, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &redist_attr);
71*bfb2c703SAndre Przywara 		break;
7202017c1dSAndre Przywara 	}
7369b9a17aSMarc Zyngier 	if (err)
7469b9a17aSMarc Zyngier 		goto out_err;
7569b9a17aSMarc Zyngier 
7669b9a17aSMarc Zyngier 	err = ioctl(gic_fd, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &dist_attr);
7769b9a17aSMarc Zyngier 	if (err)
7869b9a17aSMarc Zyngier 		goto out_err;
7969b9a17aSMarc Zyngier 
8069b9a17aSMarc Zyngier 	return 0;
8169b9a17aSMarc Zyngier 
8269b9a17aSMarc Zyngier out_err:
8369b9a17aSMarc Zyngier 	close(gic_fd);
8469b9a17aSMarc Zyngier 	gic_fd = -1;
8569b9a17aSMarc Zyngier 	return err;
8669b9a17aSMarc Zyngier }
8769b9a17aSMarc Zyngier 
8869b9a17aSMarc Zyngier static int gic__create_irqchip(struct kvm *kvm)
897c0e8b0cSWill Deacon {
907c0e8b0cSWill Deacon 	int err;
91aa7a0e79SWill Deacon 	struct kvm_arm_device_addr gic_addr[] = {
927c0e8b0cSWill Deacon 		[0] = {
93aa7a0e79SWill Deacon 			.id = KVM_VGIC_V2_ADDR_TYPE_DIST |
94aa7a0e79SWill Deacon 			(KVM_ARM_DEVICE_VGIC_V2 << KVM_ARM_DEVICE_ID_SHIFT),
957c0e8b0cSWill Deacon 			.addr = ARM_GIC_DIST_BASE,
967c0e8b0cSWill Deacon 		},
977c0e8b0cSWill Deacon 		[1] = {
98aa7a0e79SWill Deacon 			.id = KVM_VGIC_V2_ADDR_TYPE_CPU |
99aa7a0e79SWill Deacon 			(KVM_ARM_DEVICE_VGIC_V2 << KVM_ARM_DEVICE_ID_SHIFT),
1007c0e8b0cSWill Deacon 			.addr = ARM_GIC_CPUI_BASE,
1017c0e8b0cSWill Deacon 		}
1027c0e8b0cSWill Deacon 	};
1037c0e8b0cSWill Deacon 
1047c0e8b0cSWill Deacon 	err = ioctl(kvm->vm_fd, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1057c0e8b0cSWill Deacon 	if (err)
1067c0e8b0cSWill Deacon 		return err;
1077c0e8b0cSWill Deacon 
108aa7a0e79SWill Deacon 	err = ioctl(kvm->vm_fd, KVM_ARM_SET_DEVICE_ADDR, &gic_addr[0]);
1097c0e8b0cSWill Deacon 	if (err)
1107c0e8b0cSWill Deacon 		return err;
1117c0e8b0cSWill Deacon 
112aa7a0e79SWill Deacon 	err = ioctl(kvm->vm_fd, KVM_ARM_SET_DEVICE_ADDR, &gic_addr[1]);
1137c0e8b0cSWill Deacon 	return err;
1147c0e8b0cSWill Deacon }
1157c0e8b0cSWill Deacon 
11602017c1dSAndre Przywara int gic__create(struct kvm *kvm, enum irqchip_type type)
11769b9a17aSMarc Zyngier {
11869b9a17aSMarc Zyngier 	int err;
11969b9a17aSMarc Zyngier 
12002017c1dSAndre Przywara 	switch (type) {
12102017c1dSAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV2:
12202017c1dSAndre Przywara 		break;
123*bfb2c703SAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV3:
124*bfb2c703SAndre Przywara 		gic_redists_size = kvm->cfg.nrcpus * ARM_GIC_REDIST_SIZE;
125*bfb2c703SAndre Przywara 		gic_redists_base = ARM_GIC_DIST_BASE - gic_redists_size;
126*bfb2c703SAndre Przywara 		break;
12702017c1dSAndre Przywara 	default:
12802017c1dSAndre Przywara 		return -ENODEV;
12902017c1dSAndre Przywara 	}
13002017c1dSAndre Przywara 
13169b9a17aSMarc Zyngier 	/* Try the new way first, and fallback on legacy method otherwise */
13202017c1dSAndre Przywara 	err = gic__create_device(kvm, type);
13302017c1dSAndre Przywara 	if (err && type == IRQCHIP_GICV2)
13469b9a17aSMarc Zyngier 		err = gic__create_irqchip(kvm);
13569b9a17aSMarc Zyngier 
13669b9a17aSMarc Zyngier 	return err;
13769b9a17aSMarc Zyngier }
13869b9a17aSMarc Zyngier 
139b5790302SAndre Przywara /*
140b5790302SAndre Przywara  * Sets the number of used interrupts and finalizes the GIC init explicitly.
141b5790302SAndre Przywara  */
142bed2bd9eSMarc Zyngier static int gic__init_gic(struct kvm *kvm)
143bed2bd9eSMarc Zyngier {
144b5790302SAndre Przywara 	int ret;
145b5790302SAndre Przywara 
146bed2bd9eSMarc Zyngier 	int lines = irq__get_nr_allocated_lines();
147bed2bd9eSMarc Zyngier 	u32 nr_irqs = ALIGN(lines, 32) + GIC_SPI_IRQ_BASE;
148bed2bd9eSMarc Zyngier 	struct kvm_device_attr nr_irqs_attr = {
149bed2bd9eSMarc Zyngier 		.group	= KVM_DEV_ARM_VGIC_GRP_NR_IRQS,
150bed2bd9eSMarc Zyngier 		.addr	= (u64)(unsigned long)&nr_irqs,
151bed2bd9eSMarc Zyngier 	};
152b5790302SAndre Przywara 	struct kvm_device_attr vgic_init_attr = {
153b5790302SAndre Przywara 		.group	= KVM_DEV_ARM_VGIC_GRP_CTRL,
154b5790302SAndre Przywara 		.attr	= KVM_DEV_ARM_VGIC_CTRL_INIT,
155b5790302SAndre Przywara 	};
156bed2bd9eSMarc Zyngier 
157bed2bd9eSMarc Zyngier 	/*
158bed2bd9eSMarc Zyngier 	 * If we didn't use the KVM_CREATE_DEVICE method, KVM will
159b5790302SAndre Przywara 	 * give us some default number of interrupts. The GIC initialization
160b5790302SAndre Przywara 	 * will be done automatically in this case.
161bed2bd9eSMarc Zyngier 	 */
162bed2bd9eSMarc Zyngier 	if (gic_fd < 0)
163bed2bd9eSMarc Zyngier 		return 0;
164bed2bd9eSMarc Zyngier 
165b5790302SAndre Przywara 	if (!ioctl(gic_fd, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &nr_irqs_attr)) {
166b5790302SAndre Przywara 		ret = ioctl(gic_fd, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &nr_irqs_attr);
167b5790302SAndre Przywara 		if (ret)
168b5790302SAndre Przywara 			return ret;
169b5790302SAndre Przywara 	}
170b5790302SAndre Przywara 
171b5790302SAndre Przywara 	if (!ioctl(gic_fd, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &vgic_init_attr)) {
172b5790302SAndre Przywara 		ret = ioctl(gic_fd, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &vgic_init_attr);
173b5790302SAndre Przywara 		if (ret)
174b5790302SAndre Przywara 			return ret;
175b5790302SAndre Przywara 	}
176bed2bd9eSMarc Zyngier 
177bed2bd9eSMarc Zyngier 	return 0;
178bed2bd9eSMarc Zyngier }
179bed2bd9eSMarc Zyngier late_init(gic__init_gic)
180bed2bd9eSMarc Zyngier 
18102017c1dSAndre Przywara void gic__generate_fdt_nodes(void *fdt, u32 phandle, enum irqchip_type type)
1827c0e8b0cSWill Deacon {
18302017c1dSAndre Przywara 	const char *compatible;
1847c0e8b0cSWill Deacon 	u64 reg_prop[] = {
1857c0e8b0cSWill Deacon 		cpu_to_fdt64(ARM_GIC_DIST_BASE), cpu_to_fdt64(ARM_GIC_DIST_SIZE),
186*bfb2c703SAndre Przywara 		0, 0,				/* to be filled */
1877c0e8b0cSWill Deacon 	};
1887c0e8b0cSWill Deacon 
18902017c1dSAndre Przywara 	switch (type) {
19002017c1dSAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV2:
19102017c1dSAndre Przywara 		compatible = "arm,cortex-a15-gic";
192*bfb2c703SAndre Przywara 		reg_prop[2] = cpu_to_fdt64(ARM_GIC_CPUI_BASE);
193*bfb2c703SAndre Przywara 		reg_prop[3] = cpu_to_fdt64(ARM_GIC_CPUI_SIZE);
194*bfb2c703SAndre Przywara 		break;
195*bfb2c703SAndre Przywara 	case IRQCHIP_GICV3:
196*bfb2c703SAndre Przywara 		compatible = "arm,gic-v3";
197*bfb2c703SAndre Przywara 		reg_prop[2] = cpu_to_fdt64(gic_redists_base);
198*bfb2c703SAndre Przywara 		reg_prop[3] = cpu_to_fdt64(gic_redists_size);
19902017c1dSAndre Przywara 		break;
20002017c1dSAndre Przywara 	default:
20102017c1dSAndre Przywara 		return;
20202017c1dSAndre Przywara 	}
20302017c1dSAndre Przywara 
2047c0e8b0cSWill Deacon 	_FDT(fdt_begin_node(fdt, "intc"));
20502017c1dSAndre Przywara 	_FDT(fdt_property_string(fdt, "compatible", compatible));
2067c0e8b0cSWill Deacon 	_FDT(fdt_property_cell(fdt, "#interrupt-cells", GIC_FDT_IRQ_NUM_CELLS));
2077c0e8b0cSWill Deacon 	_FDT(fdt_property(fdt, "interrupt-controller", NULL, 0));
2087c0e8b0cSWill Deacon 	_FDT(fdt_property(fdt, "reg", reg_prop, sizeof(reg_prop)));
2097c0e8b0cSWill Deacon 	_FDT(fdt_property_cell(fdt, "phandle", phandle));
2107c0e8b0cSWill Deacon 	_FDT(fdt_end_node(fdt));
2117c0e8b0cSWill Deacon }
2127c0e8b0cSWill Deacon 
2137c0e8b0cSWill Deacon #define KVM_IRQCHIP_IRQ(x) (KVM_ARM_IRQ_TYPE_SPI << KVM_ARM_IRQ_TYPE_SHIFT) |\
2147c0e8b0cSWill Deacon 			   ((x) & KVM_ARM_IRQ_NUM_MASK)
2157c0e8b0cSWill Deacon 
2167c0e8b0cSWill Deacon void kvm__irq_line(struct kvm *kvm, int irq, int level)
2177c0e8b0cSWill Deacon {
2187c0e8b0cSWill Deacon 	struct kvm_irq_level irq_level = {
2197c0e8b0cSWill Deacon 		.irq	= KVM_IRQCHIP_IRQ(irq),
2207c0e8b0cSWill Deacon 		.level	= !!level,
2217c0e8b0cSWill Deacon 	};
2227c0e8b0cSWill Deacon 
2237c0e8b0cSWill Deacon 	if (irq < GIC_SPI_IRQ_BASE || irq > GIC_MAX_IRQ)
2247c0e8b0cSWill Deacon 		pr_warning("Ignoring invalid GIC IRQ %d", irq);
2257c0e8b0cSWill Deacon 	else if (ioctl(kvm->vm_fd, KVM_IRQ_LINE, &irq_level) < 0)
2267c0e8b0cSWill Deacon 		pr_warning("Could not KVM_IRQ_LINE for irq %d", irq);
2277c0e8b0cSWill Deacon }
2287c0e8b0cSWill Deacon 
2297c0e8b0cSWill Deacon void kvm__irq_trigger(struct kvm *kvm, int irq)
2307c0e8b0cSWill Deacon {
2317c0e8b0cSWill Deacon 	kvm__irq_line(kvm, irq, VIRTIO_IRQ_HIGH);
2327c0e8b0cSWill Deacon 	kvm__irq_line(kvm, irq, VIRTIO_IRQ_LOW);
2337c0e8b0cSWill Deacon }
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