arch/x86/hyperv/hv_vtl.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2023, Microsoft Corporation.
   4  *
   5  * Author:
   6  *   Saurabh Sengar <ssengar@microsoft.com>
   7  */
   8
   9 #include <asm/apic.h>
  10 #include <asm/boot.h>
  11 #include <asm/desc.h>
  12 #include <asm/i8259.h>
  13 #include <asm/mshyperv.h>
  14 #include <asm/realmode.h>
  15
  16 extern struct boot_params boot_params;
  17 static struct real_mode_header hv_vtl_real_mode_header;
  18
  19 void __init hv_vtl_init_platform(void)
  20 {
  21         pr_info("Linux runs in Hyper-V Virtual Trust Level\n");
  22
  23         x86_platform.realmode_reserve = x86_init_noop;
  24         x86_platform.realmode_init = x86_init_noop;
  25         x86_init.irqs.pre_vector_init = x86_init_noop;
  26         x86_init.timers.timer_init = x86_init_noop;
  27
  28         x86_platform.get_wallclock = get_rtc_noop;
  29         x86_platform.set_wallclock = set_rtc_noop;
  30         x86_platform.get_nmi_reason = hv_get_nmi_reason;
  31
  32         x86_platform.legacy.i8042 = X86_LEGACY_I8042_PLATFORM_ABSENT;
  33         x86_platform.legacy.rtc = 0;
  34         x86_platform.legacy.warm_reset = 0;
  35         x86_platform.legacy.reserve_bios_regions = 0;
  36         x86_platform.legacy.devices.pnpbios = 0;
  37 }
  38
  39 static inline u64 hv_vtl_system_desc_base(struct ldttss_desc *desc)
  40 {
  41         return ((u64)desc->base3 << 32) | ((u64)desc->base2 << 24) |
  42                 (desc->base1 << 16) | desc->base0;
  43 }
  44
  45 static inline u32 hv_vtl_system_desc_limit(struct ldttss_desc *desc)
  46 {
  47         return ((u32)desc->limit1 << 16) | (u32)desc->limit0;
  48 }
  49
  50 typedef void (*secondary_startup_64_fn)(void*, void*);
  51 static void hv_vtl_ap_entry(void)
  52 {
  53         ((secondary_startup_64_fn)secondary_startup_64)(&boot_params, &boot_params);
  54 }
  55
  56 static int hv_vtl_bringup_vcpu(u32 target_vp_index, u64 eip_ignored)
  57 {
  58         u64 status;
  59         int ret = 0;
  60         struct hv_enable_vp_vtl *input;
  61         unsigned long irq_flags;
  62
  63         struct desc_ptr gdt_ptr;
  64         struct desc_ptr idt_ptr;
  65
  66         struct ldttss_desc *tss;
  67         struct ldttss_desc *ldt;
  68         struct desc_struct *gdt;
  69
  70         u64 rsp = current->thread.sp;
  71         u64 rip = (u64)&hv_vtl_ap_entry;
  72
  73         native_store_gdt(&gdt_ptr);
  74         store_idt(&idt_ptr);
  75
  76         gdt = (struct desc_struct *)((void *)(gdt_ptr.address));
  77         tss = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_TSS);
  78         ldt = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_LDT);
  79
  80         local_irq_save(irq_flags);
  81
  82         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
  83         memset(input, 0, sizeof(*input));
  84
  85         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
  86         input->vp_index = target_vp_index;
  87         input->target_vtl.target_vtl = HV_VTL_MGMT;
  88
  89         /*
  90          * The x86_64 Linux kernel follows the 16-bit -> 32-bit -> 64-bit
  91          * mode transition sequence after waking up an AP with SIPI whose
  92          * vector points to the 16-bit AP startup trampoline code. Here in
  93          * VTL2, we can't perform that sequence as the AP has to start in
  94          * the 64-bit mode.
  95          *
  96          * To make this happen, we tell the hypervisor to load a valid 64-bit
  97          * context (most of which is just magic numbers from the CPU manual)
  98          * so that AP jumps right to the 64-bit entry of the kernel, and the
  99          * control registers are loaded with values that let the AP fetch the
 100          * code and data and carry on with work it gets assigned.
 101          */
 102
 103         input->vp_context.rip = rip;
 104         input->vp_context.rsp = rsp;
 105         input->vp_context.rflags = 0x0000000000000002;
 106         input->vp_context.efer = __rdmsr(MSR_EFER);
 107         input->vp_context.cr0 = native_read_cr0();
 108         input->vp_context.cr3 = __native_read_cr3();
 109         input->vp_context.cr4 = native_read_cr4();
 110         input->vp_context.msr_cr_pat = __rdmsr(MSR_IA32_CR_PAT);
 111         input->vp_context.idtr.limit = idt_ptr.size;
 112         input->vp_context.idtr.base = idt_ptr.address;
 113         input->vp_context.gdtr.limit = gdt_ptr.size;
 114         input->vp_context.gdtr.base = gdt_ptr.address;
 115
 116         /* Non-system desc (64bit), long, code, present */
 117         input->vp_context.cs.selector = __KERNEL_CS;
 118         input->vp_context.cs.base = 0;
 119         input->vp_context.cs.limit = 0xffffffff;
 120         input->vp_context.cs.attributes = 0xa09b;
 121         /* Non-system desc (64bit), data, present, granularity, default */
 122         input->vp_context.ss.selector = __KERNEL_DS;
 123         input->vp_context.ss.base = 0;
 124         input->vp_context.ss.limit = 0xffffffff;
 125         input->vp_context.ss.attributes = 0xc093;
 126
 127         /* System desc (128bit), present, LDT */
 128         input->vp_context.ldtr.selector = GDT_ENTRY_LDT * 8;
 129         input->vp_context.ldtr.base = hv_vtl_system_desc_base(ldt);
 130         input->vp_context.ldtr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(ldt);
 131         input->vp_context.ldtr.attributes = 0x82;
 132
 133         /* System desc (128bit), present, TSS, 0x8b - busy, 0x89 -- default */
 134         input->vp_context.tr.selector = GDT_ENTRY_TSS * 8;
 135         input->vp_context.tr.base = hv_vtl_system_desc_base(tss);
 136         input->vp_context.tr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(tss);
 137         input->vp_context.tr.attributes = 0x8b;
 138
 139         status = hv_do_hypercall(HVCALL_ENABLE_VP_VTL, input, NULL);
 140
 141         if (!hv_result_success(status) &&
 142             hv_result(status) != HV_STATUS_VTL_ALREADY_ENABLED) {
 143                 pr_err("HVCALL_ENABLE_VP_VTL failed for VP : %d ! [Err: %#llx\n]",
 144                        target_vp_index, status);
 145                 ret = -EINVAL;
 146                 goto free_lock;
 147         }
 148
 149         status = hv_do_hypercall(HVCALL_START_VP, input, NULL);
 150
 151         if (!hv_result_success(status)) {
 152                 pr_err("HVCALL_START_VP failed for VP : %d ! [Err: %#llx]\n",
 153                        target_vp_index, status);
 154                 ret = -EINVAL;
 155         }
 156
 157 free_lock:
 158         local_irq_restore(irq_flags);
 159
 160         return ret;
 161 }
 162
 163 static int hv_vtl_apicid_to_vp_id(u32 apic_id)
 164 {
 165         u64 control;
 166         u64 status;
 167         unsigned long irq_flags;
 168         struct hv_get_vp_from_apic_id_in *input;
 169         u32 *output, ret;
 170
 171         local_irq_save(irq_flags);
 172
 173         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
 174         memset(input, 0, sizeof(*input));
 175         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
 176         input->apic_ids[0] = apic_id;
 177
 178         output = (u32 *)input;
 179
 180         control = HV_HYPERCALL_REP_COMP_1 | HVCALL_GET_VP_ID_FROM_APIC_ID;
 181         status = hv_do_hypercall(control, input, output);
 182         ret = output[0];
 183
 184         local_irq_restore(irq_flags);
 185
 186         if (!hv_result_success(status)) {
 187                 pr_err("failed to get vp id from apic id %d, status %#llx\n",
 188                        apic_id, status);
 189                 return -EINVAL;
 190         }
 191
 192         return ret;
 193 }
 194
 195 static int hv_vtl_wakeup_secondary_cpu(int apicid, unsigned long start_eip)
 196 {
 197         int vp_id;
 198
 199         pr_debug("Bringing up CPU with APIC ID %d in VTL2...\n", apicid);
 200         vp_id = hv_vtl_apicid_to_vp_id(apicid);
 201
 202         if (vp_id < 0) {
 203                 pr_err("Couldn't find CPU with APIC ID %d\n", apicid);
 204                 return -EINVAL;
 205         }
 206         if (vp_id > ms_hyperv.max_vp_index) {
 207                 pr_err("Invalid CPU id %d for APIC ID %d\n", vp_id, apicid);
 208                 return -EINVAL;
 209         }
 210
 211         return hv_vtl_bringup_vcpu(vp_id, start_eip);
 212 }
 213
 214 static int __init hv_vtl_early_init(void)
 215 {
 216         /*
 217          * `boot_cpu_has` returns the runtime feature support,
 218          * and here is the earliest it can be used.
 219          */
 220         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XSAVE))
 221                 panic("XSAVE has to be disabled as it is not supported by this module.\n"
 222                           "Please add 'noxsave' to the kernel command line.\n");
 223
 224         real_mode_header = &hv_vtl_real_mode_header;
 225         apic->wakeup_secondary_cpu_64 = hv_vtl_wakeup_secondary_cpu;
 226
 227         return 0;
 228 }
 229 early_initcall(hv_vtl_early_init);