MIPS: KVM: Convert emulation to use asm/inst.h
authorJames Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Wed, 15 Jun 2016 18:29:47 +0000 (19:29 +0100)
committerPaolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Wed, 15 Jun 2016 21:58:17 +0000 (23:58 +0200)
Convert various MIPS KVM guest instruction emulation functions to decode
instructions (and encode translations) using the union mips_instruction
and related enumerations in asm/inst.h rather than #defines and
hardcoded values.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Acked-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
arch/mips/include/asm/kvm_host.h
arch/mips/include/uapi/asm/inst.h
arch/mips/kvm/dyntrans.c
arch/mips/kvm/emulate.c

index b8cb7427074616efa8566085c5baff4e69fb2a25..1e002136f514b633256a6a164a2c43c17aad94df 100644 (file)
@@ -19,6 +19,7 @@
 #include <linux/threads.h>
 #include <linux/spinlock.h>
 
+#include <asm/inst.h>
 #include <asm/mipsregs.h>
 
 /* MIPS KVM register ids */
@@ -733,21 +734,21 @@ enum emulation_result kvm_mips_check_privilege(u32 cause,
                                               struct kvm_run *run,
                                               struct kvm_vcpu *vcpu);
 
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_cache(u32 inst,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_cache(union mips_instruction inst,
                                             u32 *opc,
                                             u32 cause,
                                             struct kvm_run *run,
                                             struct kvm_vcpu *vcpu);
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(u32 inst,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(union mips_instruction inst,
                                           u32 *opc,
                                           u32 cause,
                                           struct kvm_run *run,
                                           struct kvm_vcpu *vcpu);
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(u32 inst,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(union mips_instruction inst,
                                             u32 cause,
                                             struct kvm_run *run,
                                             struct kvm_vcpu *vcpu);
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_load(u32 inst,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_load(union mips_instruction inst,
                                            u32 cause,
                                            struct kvm_run *run,
                                            struct kvm_vcpu *vcpu);
@@ -758,11 +759,14 @@ unsigned int kvm_mips_config4_wrmask(struct kvm_vcpu *vcpu);
 unsigned int kvm_mips_config5_wrmask(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
 /* Dynamic binary translation */
-extern int kvm_mips_trans_cache_index(u32 inst, u32 *opc,
-                                     struct kvm_vcpu *vcpu);
-extern int kvm_mips_trans_cache_va(u32 inst, u32 *opc, struct kvm_vcpu *vcpu);
-extern int kvm_mips_trans_mfc0(u32 inst, u32 *opc, struct kvm_vcpu *vcpu);
-extern int kvm_mips_trans_mtc0(u32 inst, u32 *opc, struct kvm_vcpu *vcpu);
+extern int kvm_mips_trans_cache_index(union mips_instruction inst,
+                                     u32 *opc, struct kvm_vcpu *vcpu);
+extern int kvm_mips_trans_cache_va(union mips_instruction inst, u32 *opc,
+                                  struct kvm_vcpu *vcpu);
+extern int kvm_mips_trans_mfc0(union mips_instruction inst, u32 *opc,
+                              struct kvm_vcpu *vcpu);
+extern int kvm_mips_trans_mtc0(union mips_instruction inst, u32 *opc,
+                              struct kvm_vcpu *vcpu);
 
 /* Misc */
 extern void kvm_mips_dump_stats(struct kvm_vcpu *vcpu);
index 8051f9aa13796f5e6f63a249883b362072c99217..a1ebf973725c7987fcafaf4ab9fa7a6b3c65eca9 100644 (file)
@@ -103,7 +103,7 @@ enum rt_op {
        bltzal_op, bgezal_op, bltzall_op, bgezall_op,
        rt_op_0x14, rt_op_0x15, rt_op_0x16, rt_op_0x17,
        rt_op_0x18, rt_op_0x19, rt_op_0x1a, rt_op_0x1b,
-       bposge32_op, rt_op_0x1d, rt_op_0x1e, rt_op_0x1f
+       bposge32_op, rt_op_0x1d, rt_op_0x1e, synci_op
 };
 
 /*
@@ -586,6 +586,36 @@ struct r_format {                  /* Register format */
        ;))))))
 };
 
+struct c0r_format {                    /* C0 register format */
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int opcode : 6,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int rs : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int rt : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int rd : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int z: 8,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int sel : 3,
+       ;))))))
+};
+
+struct mfmc0_format {                  /* MFMC0 register format */
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int opcode : 6,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int rs : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int rt : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int rd : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int re : 5,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int sc : 1,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int : 2,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int sel : 3,
+       ;))))))))
+};
+
+struct co_format {                     /* C0 CO format */
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int opcode : 6,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int co : 1,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int code : 19,
+       __BITFIELD_FIELD(unsigned int func : 6,
+       ;))))
+};
+
 struct p_format {              /* Performance counter format (R10000) */
        __BITFIELD_FIELD(unsigned int opcode : 6,
        __BITFIELD_FIELD(unsigned int rs : 5,
@@ -937,6 +967,9 @@ union mips_instruction {
        struct u_format u_format;
        struct c_format c_format;
        struct r_format r_format;
+       struct c0r_format c0r_format;
+       struct mfmc0_format mfmc0_format;
+       struct co_format co_format;
        struct p_format p_format;
        struct f_format f_format;
        struct ma_format ma_format;
index eb6e0d17a6682f184707d6ba61d6792f92934a6f..a3031dae8d1bb583a1c123f922413c3882f04651 100644 (file)
 
 #include "commpage.h"
 
-#define SYNCI_TEMPLATE  0x041f0000
-#define SYNCI_BASE(x)   (((x) >> 21) & 0x1f)
-#define SYNCI_OFFSET    ((x) & 0xffff)
-
-#define LW_TEMPLATE     0x8c000000
-#define CLEAR_TEMPLATE  0x00000020
-#define SW_TEMPLATE     0xac000000
-
 /**
  * kvm_mips_trans_replace() - Replace trapping instruction in guest memory.
  * @vcpu:      Virtual CPU.
  * @opc:       PC of instruction to replace.
  * @replace:   Instruction to write
  */
-static int kvm_mips_trans_replace(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *opc, u32 replace)
+static int kvm_mips_trans_replace(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *opc,
+                                 union mips_instruction replace)
 {
        unsigned long kseg0_opc, flags;
 
@@ -58,63 +51,68 @@ static int kvm_mips_trans_replace(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *opc, u32 replace)
        return 0;
 }
 
-int kvm_mips_trans_cache_index(u32 inst, u32 *opc,
+int kvm_mips_trans_cache_index(union mips_instruction inst, u32 *opc,
                               struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
+       union mips_instruction nop_inst = { 0 };
+
        /* Replace the CACHE instruction, with a NOP */
-       return kvm_mips_trans_replace(vcpu, opc, 0x00000000);
+       return kvm_mips_trans_replace(vcpu, opc, nop_inst);
 }
 
 /*
  * Address based CACHE instructions are transformed into synci(s). A little
  * heavy for just D-cache invalidates, but avoids an expensive trap
  */
-int kvm_mips_trans_cache_va(u32 inst, u32 *opc,
+int kvm_mips_trans_cache_va(union mips_instruction inst, u32 *opc,
                            struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
-       u32 synci_inst = SYNCI_TEMPLATE, base, offset;
+       union mips_instruction synci_inst = { 0 };
 
-       base = (inst >> 21) & 0x1f;
-       offset = inst & 0xffff;
-       synci_inst |= (base << 21);
-       synci_inst |= offset;
+       synci_inst.i_format.opcode = bcond_op;
+       synci_inst.i_format.rs = inst.i_format.rs;
+       synci_inst.i_format.rt = synci_op;
+       synci_inst.i_format.simmediate = inst.i_format.simmediate;
 
        return kvm_mips_trans_replace(vcpu, opc, synci_inst);
 }
 
-int kvm_mips_trans_mfc0(u32 inst, u32 *opc, struct kvm_vcpu *vcpu)
+int kvm_mips_trans_mfc0(union mips_instruction inst, u32 *opc,
+                       struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
-       u32 rt, rd, sel;
-       u32 mfc0_inst;
+       union mips_instruction mfc0_inst = { 0 };
+       u32 rd, sel;
 
-       rt = (inst >> 16) & 0x1f;
-       rd = (inst >> 11) & 0x1f;
-       sel = inst & 0x7;
+       rd = inst.c0r_format.rd;
+       sel = inst.c0r_format.sel;
 
-       if ((rd == MIPS_CP0_ERRCTL) && (sel == 0)) {
-               mfc0_inst = CLEAR_TEMPLATE;
-               mfc0_inst |= ((rt & 0x1f) << 11);
+       if (rd == MIPS_CP0_ERRCTL && sel == 0) {
+               mfc0_inst.r_format.opcode = spec_op;
+               mfc0_inst.r_format.rd = inst.c0r_format.rt;
+               mfc0_inst.r_format.func = add_op;
        } else {
-               mfc0_inst = LW_TEMPLATE;
-               mfc0_inst |= ((rt & 0x1f) << 16);
-               mfc0_inst |= offsetof(struct kvm_mips_commpage,
-                                     cop0.reg[rd][sel]);
+               mfc0_inst.i_format.opcode = lw_op;
+               mfc0_inst.i_format.rt = inst.c0r_format.rt;
+               mfc0_inst.i_format.simmediate =
+                       offsetof(struct kvm_mips_commpage, cop0.reg[rd][sel]);
        }
 
        return kvm_mips_trans_replace(vcpu, opc, mfc0_inst);
 }
 
-int kvm_mips_trans_mtc0(u32 inst, u32 *opc, struct kvm_vcpu *vcpu)
+int kvm_mips_trans_mtc0(union mips_instruction inst, u32 *opc,
+                       struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
-       u32 rt, rd, sel;
-       u32 mtc0_inst = SW_TEMPLATE;
+       union mips_instruction mtc0_inst = { 0 };
+       u32 rd, sel;
 
-       rt = (inst >> 16) & 0x1f;
-       rd = (inst >> 11) & 0x1f;
-       sel = inst & 0x7;
+       rd = inst.c0r_format.rd;
+       sel = inst.c0r_format.sel;
 
-       mtc0_inst |= ((rt & 0x1f) << 16);
-       mtc0_inst |= offsetof(struct kvm_mips_commpage, cop0.reg[rd][sel]);
+       mtc0_inst.i_format.opcode = sw_op;
+       mtc0_inst.i_format.rt = inst.c0r_format.rt;
+       mtc0_inst.i_format.simmediate =
+               offsetof(struct kvm_mips_commpage, cop0.reg[rd][sel]);
 
        return kvm_mips_trans_replace(vcpu, opc, mtc0_inst);
 }
index ff4072c2b25e361b261b7a68aa4f648e391730e6..80bb6212a06735f68c20a71ad9568328a5f2bd85 100644 (file)
@@ -972,13 +972,14 @@ unsigned int kvm_mips_config5_wrmask(struct kvm_vcpu *vcpu)
        return mask;
 }
 
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(u32 inst, u32 *opc, u32 cause,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(union mips_instruction inst,
+                                          u32 *opc, u32 cause,
                                           struct kvm_run *run,
                                           struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
        struct mips_coproc *cop0 = vcpu->arch.cop0;
        enum emulation_result er = EMULATE_DONE;
-       u32 rt, rd, copz, sel, co_bit, op;
+       u32 rt, rd, sel;
        unsigned long curr_pc;
 
        /*
@@ -990,16 +991,8 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(u32 inst, u32 *opc, u32 cause,
        if (er == EMULATE_FAIL)
                return er;
 
-       copz = (inst >> 21) & 0x1f;
-       rt = (inst >> 16) & 0x1f;
-       rd = (inst >> 11) & 0x1f;
-       sel = inst & 0x7;
-       co_bit = (inst >> 25) & 1;
-
-       if (co_bit) {
-               op = (inst) & 0xff;
-
-               switch (op) {
+       if (inst.co_format.co) {
+               switch (inst.co_format.func) {
                case tlbr_op:   /*  Read indexed TLB entry  */
                        er = kvm_mips_emul_tlbr(vcpu);
                        break;
@@ -1018,13 +1011,16 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(u32 inst, u32 *opc, u32 cause,
                case eret_op:
                        er = kvm_mips_emul_eret(vcpu);
                        goto dont_update_pc;
-                       break;
                case wait_op:
                        er = kvm_mips_emul_wait(vcpu);
                        break;
                }
        } else {
-               switch (copz) {
+               rt = inst.c0r_format.rt;
+               rd = inst.c0r_format.rd;
+               sel = inst.c0r_format.sel;
+
+               switch (inst.c0r_format.rs) {
                case mfc_op:
 #ifdef CONFIG_KVM_MIPS_DEBUG_COP0_COUNTERS
                        cop0->stat[rd][sel]++;
@@ -1258,7 +1254,7 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(u32 inst, u32 *opc, u32 cause,
                                vcpu->arch.gprs[rt] =
                                    kvm_read_c0_guest_status(cop0);
                        /* EI */
-                       if (inst & 0x20) {
+                       if (inst.mfmc0_format.sc) {
                                kvm_debug("[%#lx] mfmc0_op: EI\n",
                                          vcpu->arch.pc);
                                kvm_set_c0_guest_status(cop0, ST0_IE);
@@ -1290,7 +1286,7 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_CP0(u32 inst, u32 *opc, u32 cause,
                        break;
                default:
                        kvm_err("[%#lx]MachEmulateCP0: unsupported COP0, copz: 0x%x\n",
-                               vcpu->arch.pc, copz);
+                               vcpu->arch.pc, inst.c0r_format.rs);
                        er = EMULATE_FAIL;
                        break;
                }
@@ -1311,13 +1307,13 @@ dont_update_pc:
        return er;
 }
 
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(u32 inst, u32 cause,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(union mips_instruction inst,
+                                            u32 cause,
                                             struct kvm_run *run,
                                             struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
        enum emulation_result er = EMULATE_DO_MMIO;
-       u32 op, base, rt;
-       s16 offset;
+       u32 rt;
        u32 bytes;
        void *data = run->mmio.data;
        unsigned long curr_pc;
@@ -1331,12 +1327,9 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(u32 inst, u32 cause,
        if (er == EMULATE_FAIL)
                return er;
 
-       rt = (inst >> 16) & 0x1f;
-       base = (inst >> 21) & 0x1f;
-       offset = (s16)inst;
-       op = (inst >> 26) & 0x3f;
+       rt = inst.i_format.rt;
 
-       switch (op) {
+       switch (inst.i_format.opcode) {
        case sb_op:
                bytes = 1;
                if (bytes > sizeof(run->mmio.data)) {
@@ -1413,7 +1406,7 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(u32 inst, u32 cause,
 
        default:
                kvm_err("Store not yet supported (inst=0x%08x)\n",
-                       inst);
+                       inst.word);
                er = EMULATE_FAIL;
                break;
        }
@@ -1425,19 +1418,16 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_store(u32 inst, u32 cause,
        return er;
 }
 
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_load(u32 inst, u32 cause,
-                                           struct kvm_run *run,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_load(union mips_instruction inst,
+                                           u32 cause, struct kvm_run *run,
                                            struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
        enum emulation_result er = EMULATE_DO_MMIO;
-       u32 op, base, rt;
-       s16 offset;
+       u32 op, rt;
        u32 bytes;
 
-       rt = (inst >> 16) & 0x1f;
-       base = (inst >> 21) & 0x1f;
-       offset = (s16)inst;
-       op = (inst >> 26) & 0x3f;
+       rt = inst.i_format.rt;
+       op = inst.i_format.opcode;
 
        vcpu->arch.pending_load_cause = cause;
        vcpu->arch.io_gpr = rt;
@@ -1524,7 +1514,7 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_load(u32 inst, u32 cause,
 
        default:
                kvm_err("Load not yet supported (inst=0x%08x)\n",
-                       inst);
+                       inst.word);
                er = EMULATE_FAIL;
                break;
        }
@@ -1532,8 +1522,8 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_load(u32 inst, u32 cause,
        return er;
 }
 
-enum emulation_result kvm_mips_emulate_cache(u32 inst, u32 *opc,
-                                            u32 cause,
+enum emulation_result kvm_mips_emulate_cache(union mips_instruction inst,
+                                            u32 *opc, u32 cause,
                                             struct kvm_run *run,
                                             struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
@@ -1554,9 +1544,9 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_cache(u32 inst, u32 *opc,
        if (er == EMULATE_FAIL)
                return er;
 
-       base = (inst >> 21) & 0x1f;
-       op_inst = (inst >> 16) & 0x1f;
-       offset = (s16)inst;
+       base = inst.i_format.rs;
+       op_inst = inst.i_format.rt;
+       offset = inst.i_format.simmediate;
        cache = op_inst & CacheOp_Cache;
        op = op_inst & CacheOp_Op;
 
@@ -1693,16 +1683,16 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_inst(u32 cause, u32 *opc,
                                            struct kvm_run *run,
                                            struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
+       union mips_instruction inst;
        enum emulation_result er = EMULATE_DONE;
-       u32 inst;
 
        /* Fetch the instruction. */
        if (cause & CAUSEF_BD)
                opc += 1;
 
-       inst = kvm_get_inst(opc, vcpu);
+       inst.word = kvm_get_inst(opc, vcpu);
 
-       switch (((union mips_instruction)inst).r_format.opcode) {
+       switch (inst.r_format.opcode) {
        case cop0_op:
                er = kvm_mips_emulate_CP0(inst, opc, cause, run, vcpu);
                break;
@@ -1727,7 +1717,7 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_inst(u32 cause, u32 *opc,
 
        default:
                kvm_err("Instruction emulation not supported (%p/%#x)\n", opc,
-                       inst);
+                       inst.word);
                kvm_arch_vcpu_dump_regs(vcpu);
                er = EMULATE_FAIL;
                break;
@@ -2262,21 +2252,6 @@ enum emulation_result kvm_mips_emulate_msadis_exc(u32 cause,
        return er;
 }
 
-/* ll/sc, rdhwr, sync emulation */
-
-#define OPCODE 0xfc000000
-#define BASE   0x03e00000
-#define RT     0x001f0000
-#define OFFSET 0x0000ffff
-#define LL     0xc0000000
-#define SC     0xe0000000
-#define SPEC0  0x00000000
-#define SPEC3  0x7c000000
-#define RD     0x0000f800
-#define FUNC   0x0000003f
-#define SYNC   0x0000000f
-#define RDHWR  0x0000003b
-
 enum emulation_result kvm_mips_handle_ri(u32 cause, u32 *opc,
                                         struct kvm_run *run,
                                         struct kvm_vcpu *vcpu)
@@ -2285,7 +2260,7 @@ enum emulation_result kvm_mips_handle_ri(u32 cause, u32 *opc,
        struct kvm_vcpu_arch *arch = &vcpu->arch;
        enum emulation_result er = EMULATE_DONE;
        unsigned long curr_pc;
-       u32 inst;
+       union mips_instruction inst;
 
        /*
         * Update PC and hold onto current PC in case there is
@@ -2300,18 +2275,19 @@ enum emulation_result kvm_mips_handle_ri(u32 cause, u32 *opc,
        if (cause & CAUSEF_BD)
                opc += 1;
 
-       inst = kvm_get_inst(opc, vcpu);
+       inst.word = kvm_get_inst(opc, vcpu);
 
-       if (inst == KVM_INVALID_INST) {
+       if (inst.word == KVM_INVALID_INST) {
                kvm_err("%s: Cannot get inst @ %p\n", __func__, opc);
                return EMULATE_FAIL;
        }
 
-       if ((inst & OPCODE) == SPEC3 && (inst & FUNC) == RDHWR) {
+       if (inst.r_format.opcode == spec3_op &&
+           inst.r_format.func == rdhwr_op) {
                int usermode = !KVM_GUEST_KERNEL_MODE(vcpu);
-               int rd = (inst & RD) >> 11;
-               int rt = (inst & RT) >> 16;
-               int sel = (inst >> 6) & 0x7;
+               int rd = inst.r_format.rd;
+               int rt = inst.r_format.rt;
+               int sel = inst.r_format.re & 0x7;
 
                /* If usermode, check RDHWR rd is allowed by guest HWREna */
                if (usermode && !(kvm_read_c0_guest_hwrena(cop0) & BIT(rd))) {
@@ -2352,7 +2328,8 @@ enum emulation_result kvm_mips_handle_ri(u32 cause, u32 *opc,
                trace_kvm_hwr(vcpu, KVM_TRACE_RDHWR, KVM_TRACE_HWR(rd, sel),
                              vcpu->arch.gprs[rt]);
        } else {
-               kvm_debug("Emulate RI not supported @ %p: %#x\n", opc, inst);
+               kvm_debug("Emulate RI not supported @ %p: %#x\n",
+                         opc, inst.word);
                goto emulate_ri;
        }