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         /* Avoid searching for BIOS MP tables */
  29         x86_init.mpparse.find_smp_config = x86_init_noop;
  30         x86_init.mpparse.get_smp_config = x86_init_uint_noop;
  31
  32         x86_platform.get_wallclock = get_rtc_noop;
  33         x86_platform.set_wallclock = set_rtc_noop;
  34         x86_platform.get_nmi_reason = hv_get_nmi_reason;
  35
  36         x86_platform.legacy.i8042 = X86_LEGACY_I8042_PLATFORM_ABSENT;
  37         x86_platform.legacy.rtc = 0;
  38         x86_platform.legacy.warm_reset = 0;
  39         x86_platform.legacy.reserve_bios_regions = 0;
  40         x86_platform.legacy.devices.pnpbios = 0;
  41 }
  42
  43 static inline u64 hv_vtl_system_desc_base(struct ldttss_desc *desc)
  44 {
  45         return ((u64)desc->base3 << 32) | ((u64)desc->base2 << 24) |
  46                 (desc->base1 << 16) | desc->base0;
  47 }
  48
  49 static inline u32 hv_vtl_system_desc_limit(struct ldttss_desc *desc)
  50 {
  51         return ((u32)desc->limit1 << 16) | (u32)desc->limit0;
  52 }
  53
  54 typedef void (*secondary_startup_64_fn)(void*, void*);
  55 static void hv_vtl_ap_entry(void)
  56 {
  57         ((secondary_startup_64_fn)secondary_startup_64)(&boot_params, &boot_params);
  58 }
  59
  60 static int hv_vtl_bringup_vcpu(u32 target_vp_index, u64 eip_ignored)
  61 {
  62         u64 status;
  63         int ret = 0;
  64         struct hv_enable_vp_vtl *input;
  65         unsigned long irq_flags;
  66
  67         struct desc_ptr gdt_ptr;
  68         struct desc_ptr idt_ptr;
  69
  70         struct ldttss_desc *tss;
  71         struct ldttss_desc *ldt;
  72         struct desc_struct *gdt;
  73
  74         u64 rsp = current->thread.sp;
  75         u64 rip = (u64)&hv_vtl_ap_entry;
  76
  77         native_store_gdt(&gdt_ptr);
  78         store_idt(&idt_ptr);
  79
  80         gdt = (struct desc_struct *)((void *)(gdt_ptr.address));
  81         tss = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_TSS);
  82         ldt = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_LDT);
  83
  84         local_irq_save(irq_flags);
  85
  86         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
  87         memset(input, 0, sizeof(*input));
  88
  89         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
  90         input->vp_index = target_vp_index;
  91         input->target_vtl.target_vtl = HV_VTL_MGMT;
  92
  93         /*
  94          * The x86_64 Linux kernel follows the 16-bit -> 32-bit -> 64-bit
  95          * mode transition sequence after waking up an AP with SIPI whose
  96          * vector points to the 16-bit AP startup trampoline code. Here in
  97          * VTL2, we can't perform that sequence as the AP has to start in
  98          * the 64-bit mode.
  99          *
 100          * To make this happen, we tell the hypervisor to load a valid 64-bit
 101          * context (most of which is just magic numbers from the CPU manual)
 102          * so that AP jumps right to the 64-bit entry of the kernel, and the
 103          * control registers are loaded with values that let the AP fetch the
 104          * code and data and carry on with work it gets assigned.
 105          */
 106
 107         input->vp_context.rip = rip;
 108         input->vp_context.rsp = rsp;
 109         input->vp_context.rflags = 0x0000000000000002;
 110         input->vp_context.efer = __rdmsr(MSR_EFER);
 111         input->vp_context.cr0 = native_read_cr0();
 112         input->vp_context.cr3 = __native_read_cr3();
 113         input->vp_context.cr4 = native_read_cr4();
 114         input->vp_context.msr_cr_pat = __rdmsr(MSR_IA32_CR_PAT);
 115         input->vp_context.idtr.limit = idt_ptr.size;
 116         input->vp_context.idtr.base = idt_ptr.address;
 117         input->vp_context.gdtr.limit = gdt_ptr.size;
 118         input->vp_context.gdtr.base = gdt_ptr.address;
 119
 120         /* Non-system desc (64bit), long, code, present */
 121         input->vp_context.cs.selector = __KERNEL_CS;
 122         input->vp_context.cs.base = 0;
 123         input->vp_context.cs.limit = 0xffffffff;
 124         input->vp_context.cs.attributes = 0xa09b;
 125         /* Non-system desc (64bit), data, present, granularity, default */
 126         input->vp_context.ss.selector = __KERNEL_DS;
 127         input->vp_context.ss.base = 0;
 128         input->vp_context.ss.limit = 0xffffffff;
 129         input->vp_context.ss.attributes = 0xc093;
 130
 131         /* System desc (128bit), present, LDT */
 132         input->vp_context.ldtr.selector = GDT_ENTRY_LDT * 8;
 133         input->vp_context.ldtr.base = hv_vtl_system_desc_base(ldt);
 134         input->vp_context.ldtr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(ldt);
 135         input->vp_context.ldtr.attributes = 0x82;
 136
 137         /* System desc (128bit), present, TSS, 0x8b - busy, 0x89 -- default */
 138         input->vp_context.tr.selector = GDT_ENTRY_TSS * 8;
 139         input->vp_context.tr.base = hv_vtl_system_desc_base(tss);
 140         input->vp_context.tr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(tss);
 141         input->vp_context.tr.attributes = 0x8b;
 142
 143         status = hv_do_hypercall(HVCALL_ENABLE_VP_VTL, input, NULL);
 144
 145         if (!hv_result_success(status) &&
 146             hv_result(status) != HV_STATUS_VTL_ALREADY_ENABLED) {
 147                 pr_err("HVCALL_ENABLE_VP_VTL failed for VP : %d ! [Err: %#llx\n]",
 148                        target_vp_index, status);
 149                 ret = -EINVAL;
 150                 goto free_lock;
 151         }
 152
 153         status = hv_do_hypercall(HVCALL_START_VP, input, NULL);
 154
 155         if (!hv_result_success(status)) {
 156                 pr_err("HVCALL_START_VP failed for VP : %d ! [Err: %#llx]\n",
 157                        target_vp_index, status);
 158                 ret = -EINVAL;
 159         }
 160
 161 free_lock:
 162         local_irq_restore(irq_flags);
 163
 164         return ret;
 165 }
 166
 167 static int hv_vtl_apicid_to_vp_id(u32 apic_id)
 168 {
 169         u64 control;
 170         u64 status;
 171         unsigned long irq_flags;
 172         struct hv_get_vp_from_apic_id_in *input;
 173         u32 *output, ret;
 174
 175         local_irq_save(irq_flags);
 176
 177         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
 178         memset(input, 0, sizeof(*input));
 179         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
 180         input->apic_ids[0] = apic_id;
 181
 182         output = (u32 *)input;
 183
 184         control = HV_HYPERCALL_REP_COMP_1 | HVCALL_GET_VP_ID_FROM_APIC_ID;
 185         status = hv_do_hypercall(control, input, output);
 186         ret = output[0];
 187
 188         local_irq_restore(irq_flags);
 189
 190         if (!hv_result_success(status)) {
 191                 pr_err("failed to get vp id from apic id %d, status %#llx\n",
 192                        apic_id, status);
 193                 return -EINVAL;
 194         }
 195
 196         return ret;
 197 }
 198
 199 static int hv_vtl_wakeup_secondary_cpu(int apicid, unsigned long start_eip)
 200 {
 201         int vp_id;
 202
 203         pr_debug("Bringing up CPU with APIC ID %d in VTL2...\n", apicid);
 204         vp_id = hv_vtl_apicid_to_vp_id(apicid);
 205
 206         if (vp_id < 0) {
 207                 pr_err("Couldn't find CPU with APIC ID %d\n", apicid);
 208                 return -EINVAL;
 209         }
 210         if (vp_id > ms_hyperv.max_vp_index) {
 211                 pr_err("Invalid CPU id %d for APIC ID %d\n", vp_id, apicid);
 212                 return -EINVAL;
 213         }
 214
 215         return hv_vtl_bringup_vcpu(vp_id, start_eip);
 216 }
 217
 218 static int __init hv_vtl_early_init(void)
 219 {
 220         /*
 221          * `boot_cpu_has` returns the runtime feature support,
 222          * and here is the earliest it can be used.
 223          */
 224         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XSAVE))
 225                 panic("XSAVE has to be disabled as it is not supported by this module.\n"
 226                           "Please add 'noxsave' to the kernel command line.\n");
 227
 228         real_mode_header = &hv_vtl_real_mode_header;
 229         apic_update_callback(wakeup_secondary_cpu_64, hv_vtl_wakeup_secondary_cpu);
 230
 231         return 0;
 232 }
 233 early_initcall(hv_vtl_early_init);