aarch64 sysregs 编解码

配套代码 : code/src/m/arch/aarch64/sysreg.c :

sys_reg() 编码

首先，这是 sys reg 的标准定义:

#define SYS_PMMIR_EL1			sys_reg(3, 0, 9, 14, 6)

#define sys_reg(op0, op1, crn, crm, op2) \
	(((op0) << Op0_shift) | ((op1) << Op1_shift) | \
	 ((crn) << CRn_shift) | ((crm) << CRm_shift) | \
	 ((op2) << Op2_shift))

这个寄存器真实编码，也就是 msr 指令的操作数值: https://developer.arm.com/documentation/101800/0201/AArch64-registers/AArch64-Performance-Monitors-register-summary/PMMIR-EL1–Performance-Monitors-Machine-Identification-Register

MRS <Xt>, PMMIR_EL1

例如 SYS_ID_AA64MMFR1_EL1 编码就是 180720

kvm index 编码

struct kvm_one_reg {
	__u64 id;
	__u64 addr;
};

static u64 sys_reg_to_index(const struct sys_reg_desc *reg)
{
	return (KVM_REG_ARM64 | KVM_REG_SIZE_U64 |
		KVM_REG_ARM64_SYSREG |
		(reg->Op0 << KVM_REG_ARM64_SYSREG_OP0_SHIFT) |
		(reg->Op1 << KVM_REG_ARM64_SYSREG_OP1_SHIFT) |
		(reg->CRn << KVM_REG_ARM64_SYSREG_CRN_SHIFT) |
		(reg->CRm << KVM_REG_ARM64_SYSREG_CRM_SHIFT) |
		(reg->Op2 << KVM_REG_ARM64_SYSREG_OP2_SHIFT));
}

例如 SYS_ID_AA64MMFR1_EL1 编码就是 603000000013c039

他们的关系

   ┌──────────┬─────────────────────────────────────────┬──────────────────────┐
   │          │ KVM_REG_* index                         │ sys_reg() 编码       │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ 用途     │ 用户态 KVM_GET_ONE_REG/KVM_SET_ONE_REG  │ 内核里查表、指令编码 │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ Op0 位置 │ bit 14-15                               │ bit 19-20            │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ Op1 位置 │ bit 11-13                               │ bit 16-18            │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ CRn 位置 │ bit 7-10                                │ bit 12-15            │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ CRm 位置 │ bit 3-6                                 │ bit 8-11             │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ Op2 位置 │ bit 0-2                                 │ bit 5-7              │
   ├──────────┼─────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
   │ 额外位   │ 含 KVM_REG_ARM64/SIZE_U64/SYSREG 等标志 │ 纯寄存器编码         │
   └──────────┴─────────────────────────────────────────┴──────────────────────┘

函数	说明
id_to_sys_reg_desc	从 kvm_one_reg::id 到 sys_reg_desc ，通过 index_to_params + reg_to_encoding 来做编码的变换
kvm_one_reg_to_id	获取 kvm_one_reg::id
kvm_sys_reg_get_user	调用 sys_reg_desc::get_user

常见问题

通过 kvm_one_reg.id 如何快速找到是那个 reg ?

#define SYS_CTR_EL0                                     sys_reg(3, 3, 0, 0, 1)

常见问题

面对这个日志，如果找到是哪一个寄存器:

[601122.158666] kvm [1391196]: Unsupported guest sys_reg access at: ffff80001003c2b4 [20400085]
[601122.172133] kvm [1391179]:  { Op0( 3), Op1( 0), CRn( 9), CRm(14), Op2( 6), func_read },

现在看，这个就很容易理解了，直接搜 arch/arm64/include/generated/asm/sysreg-defs.h 就可以了

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