arch/x86/kernel/sev.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * AMD Memory Encryption Support
   4  *
   5  * Copyright (C) 2019 SUSE
   6  *
   7  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt)     "SEV: " fmt
  11
  12 #include <linux/sched/debug.h>  /* For show_regs() */
  13 #include <linux/percpu-defs.h>
  14 #include <linux/cc_platform.h>
  15 #include <linux/printk.h>
  16 #include <linux/mm_types.h>
  17 #include <linux/set_memory.h>
  18 #include <linux/memblock.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/cpumask.h>
  22 #include <linux/efi.h>
  23 #include <linux/platform_device.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include <asm/cpu_entry_area.h>
  27 #include <asm/stacktrace.h>
  28 #include <asm/sev.h>
  29 #include <asm/insn-eval.h>
  30 #include <asm/fpu/xcr.h>
  31 #include <asm/processor.h>
  32 #include <asm/realmode.h>
  33 #include <asm/setup.h>
  34 #include <asm/traps.h>
  35 #include <asm/svm.h>
  36 #include <asm/smp.h>
  37 #include <asm/cpu.h>
  38 #include <asm/apic.h>
  39 #include <asm/cpuid.h>
  40 #include <asm/cmdline.h>
  41
  42 #define DR7_RESET_VALUE        0x400
  43
  44 /* AP INIT values as documented in the APM2  section "Processor Initialization State" */
  45 #define AP_INIT_CS_LIMIT                0xffff
  46 #define AP_INIT_DS_LIMIT                0xffff
  47 #define AP_INIT_LDTR_LIMIT              0xffff
  48 #define AP_INIT_GDTR_LIMIT              0xffff
  49 #define AP_INIT_IDTR_LIMIT              0xffff
  50 #define AP_INIT_TR_LIMIT                0xffff
  51 #define AP_INIT_RFLAGS_DEFAULT          0x2
  52 #define AP_INIT_DR6_DEFAULT             0xffff0ff0
  53 #define AP_INIT_GPAT_DEFAULT            0x0007040600070406ULL
  54 #define AP_INIT_XCR0_DEFAULT            0x1
  55 #define AP_INIT_X87_FTW_DEFAULT         0x5555
  56 #define AP_INIT_X87_FCW_DEFAULT         0x0040
  57 #define AP_INIT_CR0_DEFAULT             0x60000010
  58 #define AP_INIT_MXCSR_DEFAULT           0x1f80
  59
  60 /* For early boot hypervisor communication in SEV-ES enabled guests */
  61 static struct ghcb boot_ghcb_page __bss_decrypted __aligned(PAGE_SIZE);
  62
  63 /*
  64  * Needs to be in the .data section because we need it NULL before bss is
  65  * cleared
  66  */
  67 static struct ghcb *boot_ghcb __section(".data");
  68
  69 /* Bitmap of SEV features supported by the hypervisor */
  70 static u64 sev_hv_features __ro_after_init;
  71
  72 /* #VC handler runtime per-CPU data */
  73 struct sev_es_runtime_data {
  74         struct ghcb ghcb_page;
  75
  76         /*
  77          * Reserve one page per CPU as backup storage for the unencrypted GHCB.
  78          * It is needed when an NMI happens while the #VC handler uses the real
  79          * GHCB, and the NMI handler itself is causing another #VC exception. In
  80          * that case the GHCB content of the first handler needs to be backed up
  81          * and restored.
  82          */
  83         struct ghcb backup_ghcb;
  84
  85         /*
  86          * Mark the per-cpu GHCBs as in-use to detect nested #VC exceptions.
  87          * There is no need for it to be atomic, because nothing is written to
  88          * the GHCB between the read and the write of ghcb_active. So it is safe
  89          * to use it when a nested #VC exception happens before the write.
  90          *
  91          * This is necessary for example in the #VC->NMI->#VC case when the NMI
  92          * happens while the first #VC handler uses the GHCB. When the NMI code
  93          * raises a second #VC handler it might overwrite the contents of the
  94          * GHCB written by the first handler. To avoid this the content of the
  95          * GHCB is saved and restored when the GHCB is detected to be in use
  96          * already.
  97          */
  98         bool ghcb_active;
  99         bool backup_ghcb_active;
 100
 101         /*
 102          * Cached DR7 value - write it on DR7 writes and return it on reads.
 103          * That value will never make it to the real hardware DR7 as debugging
 104          * is currently unsupported in SEV-ES guests.
 105          */
 106         unsigned long dr7;
 107 };
 108
 109 struct ghcb_state {
 110         struct ghcb *ghcb;
 111 };
 112
 113 static DEFINE_PER_CPU(struct sev_es_runtime_data*, runtime_data);
 114 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sev_es_enable_key);
 115
 116 static DEFINE_PER_CPU(struct sev_es_save_area *, sev_vmsa);
 117
 118 struct sev_config {
 119         __u64 debug             : 1,
 120               __reserved        : 63;
 121 };
 122
 123 static struct sev_config sev_cfg __read_mostly;
 124
 125 static __always_inline bool on_vc_stack(struct pt_regs *regs)
 126 {
 127         unsigned long sp = regs->sp;
 128
 129         /* User-mode RSP is not trusted */
 130         if (user_mode(regs))
 131                 return false;
 132
 133         /* SYSCALL gap still has user-mode RSP */
 134         if (ip_within_syscall_gap(regs))
 135                 return false;
 136
 137         return ((sp >= __this_cpu_ist_bottom_va(VC)) && (sp < __this_cpu_ist_top_va(VC)));
 138 }
 139
 140 /*
 141  * This function handles the case when an NMI is raised in the #VC
 142  * exception handler entry code, before the #VC handler has switched off
 143  * its IST stack. In this case, the IST entry for #VC must be adjusted,
 144  * so that any nested #VC exception will not overwrite the stack
 145  * contents of the interrupted #VC handler.
 146  *
 147  * The IST entry is adjusted unconditionally so that it can be also be
 148  * unconditionally adjusted back in __sev_es_ist_exit(). Otherwise a
 149  * nested sev_es_ist_exit() call may adjust back the IST entry too
 150  * early.
 151  *
 152  * The __sev_es_ist_enter() and __sev_es_ist_exit() functions always run
 153  * on the NMI IST stack, as they are only called from NMI handling code
 154  * right now.
 155  */
 156 void noinstr __sev_es_ist_enter(struct pt_regs *regs)
 157 {
 158         unsigned long old_ist, new_ist;
 159
 160         /* Read old IST entry */
 161         new_ist = old_ist = __this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC]);
 162
 163         /*
 164          * If NMI happened while on the #VC IST stack, set the new IST
 165          * value below regs->sp, so that the interrupted stack frame is
 166          * not overwritten by subsequent #VC exceptions.
 167          */
 168         if (on_vc_stack(regs))
 169                 new_ist = regs->sp;
 170
 171         /*
 172          * Reserve additional 8 bytes and store old IST value so this
 173          * adjustment can be unrolled in __sev_es_ist_exit().
 174          */
 175         new_ist -= sizeof(old_ist);
 176         *(unsigned long *)new_ist = old_ist;
 177
 178         /* Set new IST entry */
 179         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC], new_ist);
 180 }
 181
 182 void noinstr __sev_es_ist_exit(void)
 183 {
 184         unsigned long ist;
 185
 186         /* Read IST entry */
 187         ist = __this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC]);
 188
 189         if (WARN_ON(ist == __this_cpu_ist_top_va(VC)))
 190                 return;
 191
 192         /* Read back old IST entry and write it to the TSS */
 193         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC], *(unsigned long *)ist);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Nothing shall interrupt this code path while holding the per-CPU
 198  * GHCB. The backup GHCB is only for NMIs interrupting this path.
 199  *
 200  * Callers must disable local interrupts around it.
 201  */
 202 static noinstr struct ghcb *__sev_get_ghcb(struct ghcb_state *state)
 203 {
 204         struct sev_es_runtime_data *data;
 205         struct ghcb *ghcb;
 206
 207         WARN_ON(!irqs_disabled());
 208
 209         data = this_cpu_read(runtime_data);
 210         ghcb = &data->ghcb_page;
 211
 212         if (unlikely(data->ghcb_active)) {
 213                 /* GHCB is already in use - save its contents */
 214
 215                 if (unlikely(data->backup_ghcb_active)) {
 216                         /*
 217                          * Backup-GHCB is also already in use. There is no way
 218                          * to continue here so just kill the machine. To make
 219                          * panic() work, mark GHCBs inactive so that messages
 220                          * can be printed out.
 221                          */
 222                         data->ghcb_active        = false;
 223                         data->backup_ghcb_active = false;
 224
 225                         instrumentation_begin();
 226                         panic("Unable to handle #VC exception! GHCB and Backup GHCB are already in use");
 227                         instrumentation_end();
 228                 }
 229
 230                 /* Mark backup_ghcb active before writing to it */
 231                 data->backup_ghcb_active = true;
 232
 233                 state->ghcb = &data->backup_ghcb;
 234
 235                 /* Backup GHCB content */
 236                 *state->ghcb = *ghcb;
 237         } else {
 238                 state->ghcb = NULL;
 239                 data->ghcb_active = true;
 240         }
 241
 242         return ghcb;
 243 }
 244
 245 static inline u64 sev_es_rd_ghcb_msr(void)
 246 {
 247         return __rdmsr(MSR_AMD64_SEV_ES_GHCB);
 248 }
 249
 250 static __always_inline void sev_es_wr_ghcb_msr(u64 val)
 251 {
 252         u32 low, high;
 253
 254         low  = (u32)(val);
 255         high = (u32)(val >> 32);
 256
 257         native_wrmsr(MSR_AMD64_SEV_ES_GHCB, low, high);
 258 }
 259
 260 static int vc_fetch_insn_kernel(struct es_em_ctxt *ctxt,
 261                                 unsigned char *buffer)
 262 {
 263         return copy_from_kernel_nofault(buffer, (unsigned char *)ctxt->regs->ip, MAX_INSN_SIZE);
 264 }
 265
 266 static enum es_result __vc_decode_user_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 267 {
 268         char buffer[MAX_INSN_SIZE];
 269         int insn_bytes;
 270
 271         insn_bytes = insn_fetch_from_user_inatomic(ctxt->regs, buffer);
 272         if (insn_bytes == 0) {
 273                 /* Nothing could be copied */
 274                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 275                 ctxt->fi.error_code = X86_PF_INSTR | X86_PF_USER;
 276                 ctxt->fi.cr2        = ctxt->regs->ip;
 277                 return ES_EXCEPTION;
 278         } else if (insn_bytes == -EINVAL) {
 279                 /* Effective RIP could not be calculated */
 280                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_GP;
 281                 ctxt->fi.error_code = 0;
 282                 ctxt->fi.cr2        = 0;
 283                 return ES_EXCEPTION;
 284         }
 285
 286         if (!insn_decode_from_regs(&ctxt->insn, ctxt->regs, buffer, insn_bytes))
 287                 return ES_DECODE_FAILED;
 288
 289         if (ctxt->insn.immediate.got)
 290                 return ES_OK;
 291         else
 292                 return ES_DECODE_FAILED;
 293 }
 294
 295 static enum es_result __vc_decode_kern_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 296 {
 297         char buffer[MAX_INSN_SIZE];
 298         int res, ret;
 299
 300         res = vc_fetch_insn_kernel(ctxt, buffer);
 301         if (res) {
 302                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 303                 ctxt->fi.error_code = X86_PF_INSTR;
 304                 ctxt->fi.cr2        = ctxt->regs->ip;
 305                 return ES_EXCEPTION;
 306         }
 307
 308         ret = insn_decode(&ctxt->insn, buffer, MAX_INSN_SIZE, INSN_MODE_64);
 309         if (ret < 0)
 310                 return ES_DECODE_FAILED;
 311         else
 312                 return ES_OK;
 313 }
 314
 315 static enum es_result vc_decode_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 316 {
 317         if (user_mode(ctxt->regs))
 318                 return __vc_decode_user_insn(ctxt);
 319         else
 320                 return __vc_decode_kern_insn(ctxt);
 321 }
 322
 323 static enum es_result vc_write_mem(struct es_em_ctxt *ctxt,
 324                                    char *dst, char *buf, size_t size)
 325 {
 326         unsigned long error_code = X86_PF_PROT | X86_PF_WRITE;
 327
 328         /*
 329          * This function uses __put_user() independent of whether kernel or user
 330          * memory is accessed. This works fine because __put_user() does no
 331          * sanity checks of the pointer being accessed. All that it does is
 332          * to report when the access failed.
 333          *
 334          * Also, this function runs in atomic context, so __put_user() is not
 335          * allowed to sleep. The page-fault handler detects that it is running
 336          * in atomic context and will not try to take mmap_sem and handle the
 337          * fault, so additional pagefault_enable()/disable() calls are not
 338          * needed.
 339          *
 340          * The access can't be done via copy_to_user() here because
 341          * vc_write_mem() must not use string instructions to access unsafe
 342          * memory. The reason is that MOVS is emulated by the #VC handler by
 343          * splitting the move up into a read and a write and taking a nested #VC
 344          * exception on whatever of them is the MMIO access. Using string
 345          * instructions here would cause infinite nesting.
 346          */
 347         switch (size) {
 348         case 1: {
 349                 u8 d1;
 350                 u8 __user *target = (u8 __user *)dst;
 351
 352                 memcpy(&d1, buf, 1);
 353                 if (__put_user(d1, target))
 354                         goto fault;
 355                 break;
 356         }
 357         case 2: {
 358                 u16 d2;
 359                 u16 __user *target = (u16 __user *)dst;
 360
 361                 memcpy(&d2, buf, 2);
 362                 if (__put_user(d2, target))
 363                         goto fault;
 364                 break;
 365         }
 366         case 4: {
 367                 u32 d4;
 368                 u32 __user *target = (u32 __user *)dst;
 369
 370                 memcpy(&d4, buf, 4);
 371                 if (__put_user(d4, target))
 372                         goto fault;
 373                 break;
 374         }
 375         case 8: {
 376                 u64 d8;
 377                 u64 __user *target = (u64 __user *)dst;
 378
 379                 memcpy(&d8, buf, 8);
 380                 if (__put_user(d8, target))
 381                         goto fault;
 382                 break;
 383         }
 384         default:
 385                 WARN_ONCE(1, "%s: Invalid size: %zu\n", __func__, size);
 386                 return ES_UNSUPPORTED;
 387         }
 388
 389         return ES_OK;
 390
 391 fault:
 392         if (user_mode(ctxt->regs))
 393                 error_code |= X86_PF_USER;
 394
 395         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_PF;
 396         ctxt->fi.error_code = error_code;
 397         ctxt->fi.cr2 = (unsigned long)dst;
 398
 399         return ES_EXCEPTION;
 400 }
 401
 402 static enum es_result vc_read_mem(struct es_em_ctxt *ctxt,
 403                                   char *src, char *buf, size_t size)
 404 {
 405         unsigned long error_code = X86_PF_PROT;
 406
 407         /*
 408          * This function uses __get_user() independent of whether kernel or user
 409          * memory is accessed. This works fine because __get_user() does no
 410          * sanity checks of the pointer being accessed. All that it does is
 411          * to report when the access failed.
 412          *
 413          * Also, this function runs in atomic context, so __get_user() is not
 414          * allowed to sleep. The page-fault handler detects that it is running
 415          * in atomic context and will not try to take mmap_sem and handle the
 416          * fault, so additional pagefault_enable()/disable() calls are not
 417          * needed.
 418          *
 419          * The access can't be done via copy_from_user() here because
 420          * vc_read_mem() must not use string instructions to access unsafe
 421          * memory. The reason is that MOVS is emulated by the #VC handler by
 422          * splitting the move up into a read and a write and taking a nested #VC
 423          * exception on whatever of them is the MMIO access. Using string
 424          * instructions here would cause infinite nesting.
 425          */
 426         switch (size) {
 427         case 1: {
 428                 u8 d1;
 429                 u8 __user *s = (u8 __user *)src;
 430
 431                 if (__get_user(d1, s))
 432                         goto fault;
 433                 memcpy(buf, &d1, 1);
 434                 break;
 435         }
 436         case 2: {
 437                 u16 d2;
 438                 u16 __user *s = (u16 __user *)src;
 439
 440                 if (__get_user(d2, s))
 441                         goto fault;
 442                 memcpy(buf, &d2, 2);
 443                 break;
 444         }
 445         case 4: {
 446                 u32 d4;
 447                 u32 __user *s = (u32 __user *)src;
 448
 449                 if (__get_user(d4, s))
 450                         goto fault;
 451                 memcpy(buf, &d4, 4);
 452                 break;
 453         }
 454         case 8: {
 455                 u64 d8;
 456                 u64 __user *s = (u64 __user *)src;
 457                 if (__get_user(d8, s))
 458                         goto fault;
 459                 memcpy(buf, &d8, 8);
 460                 break;
 461         }
 462         default:
 463                 WARN_ONCE(1, "%s: Invalid size: %zu\n", __func__, size);
 464                 return ES_UNSUPPORTED;
 465         }
 466
 467         return ES_OK;
 468
 469 fault:
 470         if (user_mode(ctxt->regs))
 471                 error_code |= X86_PF_USER;
 472
 473         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_PF;
 474         ctxt->fi.error_code = error_code;
 475         ctxt->fi.cr2 = (unsigned long)src;
 476
 477         return ES_EXCEPTION;
 478 }
 479
 480 static enum es_result vc_slow_virt_to_phys(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt,
 481                                            unsigned long vaddr, phys_addr_t *paddr)
 482 {
 483         unsigned long va = (unsigned long)vaddr;
 484         unsigned int level;
 485         phys_addr_t pa;
 486         pgd_t *pgd;
 487         pte_t *pte;
 488
 489         pgd = __va(read_cr3_pa());
 490         pgd = &pgd[pgd_index(va)];
 491         pte = lookup_address_in_pgd(pgd, va, &level);
 492         if (!pte) {
 493                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 494                 ctxt->fi.cr2        = vaddr;
 495                 ctxt->fi.error_code = 0;
 496
 497                 if (user_mode(ctxt->regs))
 498                         ctxt->fi.error_code |= X86_PF_USER;
 499
 500                 return ES_EXCEPTION;
 501         }
 502
 503         if (WARN_ON_ONCE(pte_val(*pte) & _PAGE_ENC))
 504                 /* Emulated MMIO to/from encrypted memory not supported */
 505                 return ES_UNSUPPORTED;
 506
 507         pa = (phys_addr_t)pte_pfn(*pte) << PAGE_SHIFT;
 508         pa |= va & ~page_level_mask(level);
 509
 510         *paddr = pa;
 511
 512         return ES_OK;
 513 }
 514
 515 /* Include code shared with pre-decompression boot stage */
 516 #include "sev-shared.c"
 517
 518 static noinstr void __sev_put_ghcb(struct ghcb_state *state)
 519 {
 520         struct sev_es_runtime_data *data;
 521         struct ghcb *ghcb;
 522
 523         WARN_ON(!irqs_disabled());
 524
 525         data = this_cpu_read(runtime_data);
 526         ghcb = &data->ghcb_page;
 527
 528         if (state->ghcb) {
 529                 /* Restore GHCB from Backup */
 530                 *ghcb = *state->ghcb;
 531                 data->backup_ghcb_active = false;
 532                 state->ghcb = NULL;
 533         } else {
 534                 /*
 535                  * Invalidate the GHCB so a VMGEXIT instruction issued
 536                  * from userspace won't appear to be valid.
 537                  */
 538                 vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 539                 data->ghcb_active = false;
 540         }
 541 }
 542
 543 void noinstr __sev_es_nmi_complete(void)
 544 {
 545         struct ghcb_state state;
 546         struct ghcb *ghcb;
 547
 548         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 549
 550         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 551         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_NMI_COMPLETE);
 552         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, 0);
 553         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 554
 555         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa_nodebug(ghcb));
 556         VMGEXIT();
 557
 558         __sev_put_ghcb(&state);
 559 }
 560
 561 static u64 __init get_secrets_page(void)
 562 {
 563         u64 pa_data = boot_params.cc_blob_address;
 564         struct cc_blob_sev_info info;
 565         void *map;
 566
 567         /*
 568          * The CC blob contains the address of the secrets page, check if the
 569          * blob is present.
 570          */
 571         if (!pa_data)
 572                 return 0;
 573
 574         map = early_memremap(pa_data, sizeof(info));
 575         if (!map) {
 576                 pr_err("Unable to locate SNP secrets page: failed to map the Confidential Computing blob.\n");
 577                 return 0;
 578         }
 579         memcpy(&info, map, sizeof(info));
 580         early_memunmap(map, sizeof(info));
 581
 582         /* smoke-test the secrets page passed */
 583         if (!info.secrets_phys || info.secrets_len != PAGE_SIZE)
 584                 return 0;
 585
 586         return info.secrets_phys;
 587 }
 588
 589 static u64 __init get_snp_jump_table_addr(void)
 590 {
 591         struct snp_secrets_page_layout *layout;
 592         u64 pa, addr;
 593
 594         pa = get_secrets_page();
 595         if (!pa)
 596                 return 0;
 597
 598         layout = (__force void *)ioremap_encrypted(pa, PAGE_SIZE);
 599         if (!layout) {
 600                 pr_err("Unable to locate AP jump table address: failed to map the SNP secrets page.\n");
 601                 return 0;
 602         }
 603
 604         addr = layout->os_area.ap_jump_table_pa;
 605         iounmap(layout);
 606
 607         return addr;
 608 }
 609
 610 static u64 __init get_jump_table_addr(void)
 611 {
 612         struct ghcb_state state;
 613         unsigned long flags;
 614         struct ghcb *ghcb;
 615         u64 ret = 0;
 616
 617         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 618                 return get_snp_jump_table_addr();
 619
 620         local_irq_save(flags);
 621
 622         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 623
 624         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 625         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_JUMP_TABLE);
 626         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, SVM_VMGEXIT_GET_AP_JUMP_TABLE);
 627         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 628
 629         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
 630         VMGEXIT();
 631
 632         if (ghcb_sw_exit_info_1_is_valid(ghcb) &&
 633             ghcb_sw_exit_info_2_is_valid(ghcb))
 634                 ret = ghcb->save.sw_exit_info_2;
 635
 636         __sev_put_ghcb(&state);
 637
 638         local_irq_restore(flags);
 639
 640         return ret;
 641 }
 642
 643 static void pvalidate_pages(unsigned long vaddr, unsigned int npages, bool validate)
 644 {
 645         unsigned long vaddr_end;
 646         int rc;
 647
 648         vaddr = vaddr & PAGE_MASK;
 649         vaddr_end = vaddr + (npages << PAGE_SHIFT);
 650
 651         while (vaddr < vaddr_end) {
 652                 rc = pvalidate(vaddr, RMP_PG_SIZE_4K, validate);
 653                 if (WARN(rc, "Failed to validate address 0x%lx ret %d", vaddr, rc))
 654                         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_PVALIDATE);
 655
 656                 vaddr = vaddr + PAGE_SIZE;
 657         }
 658 }
 659
 660 static void __init early_set_pages_state(unsigned long paddr, unsigned int npages, enum psc_op op)
 661 {
 662         unsigned long paddr_end;
 663         u64 val;
 664
 665         paddr = paddr & PAGE_MASK;
 666         paddr_end = paddr + (npages << PAGE_SHIFT);
 667
 668         while (paddr < paddr_end) {
 669                 /*
 670                  * Use the MSR protocol because this function can be called before
 671                  * the GHCB is established.
 672                  */
 673                 sev_es_wr_ghcb_msr(GHCB_MSR_PSC_REQ_GFN(paddr >> PAGE_SHIFT, op));
 674                 VMGEXIT();
 675
 676                 val = sev_es_rd_ghcb_msr();
 677
 678                 if (WARN(GHCB_RESP_CODE(val) != GHCB_MSR_PSC_RESP,
 679                          "Wrong PSC response code: 0x%x\n",
 680                          (unsigned int)GHCB_RESP_CODE(val)))
 681                         goto e_term;
 682
 683                 if (WARN(GHCB_MSR_PSC_RESP_VAL(val),
 684                          "Failed to change page state to '%s' paddr 0x%lx error 0x%llx\n",
 685                          op == SNP_PAGE_STATE_PRIVATE ? "private" : "shared",
 686                          paddr, GHCB_MSR_PSC_RESP_VAL(val)))
 687                         goto e_term;
 688
 689                 paddr = paddr + PAGE_SIZE;
 690         }
 691
 692         return;
 693
 694 e_term:
 695         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_PSC);
 696 }
 697
 698 void __init early_snp_set_memory_private(unsigned long vaddr, unsigned long paddr,
 699                                          unsigned int npages)
 700 {
 701         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 702                 return;
 703
 704          /*
 705           * Ask the hypervisor to mark the memory pages as private in the RMP
 706           * table.
 707           */
 708         early_set_pages_state(paddr, npages, SNP_PAGE_STATE_PRIVATE);
 709
 710         /* Validate the memory pages after they've been added in the RMP table. */
 711         pvalidate_pages(vaddr, npages, true);
 712 }
 713
 714 void __init early_snp_set_memory_shared(unsigned long vaddr, unsigned long paddr,
 715                                         unsigned int npages)
 716 {
 717         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 718                 return;
 719
 720         /* Invalidate the memory pages before they are marked shared in the RMP table. */
 721         pvalidate_pages(vaddr, npages, false);
 722
 723          /* Ask hypervisor to mark the memory pages shared in the RMP table. */
 724         early_set_pages_state(paddr, npages, SNP_PAGE_STATE_SHARED);
 725 }
 726
 727 void __init snp_prep_memory(unsigned long paddr, unsigned int sz, enum psc_op op)
 728 {
 729         unsigned long vaddr, npages;
 730
 731         vaddr = (unsigned long)__va(paddr);
 732         npages = PAGE_ALIGN(sz) >> PAGE_SHIFT;
 733
 734         if (op == SNP_PAGE_STATE_PRIVATE)
 735                 early_snp_set_memory_private(vaddr, paddr, npages);
 736         else if (op == SNP_PAGE_STATE_SHARED)
 737                 early_snp_set_memory_shared(vaddr, paddr, npages);
 738         else
 739                 WARN(1, "invalid memory op %d\n", op);
 740 }
 741
 742 static int vmgexit_psc(struct snp_psc_desc *desc)
 743 {
 744         int cur_entry, end_entry, ret = 0;
 745         struct snp_psc_desc *data;
 746         struct ghcb_state state;
 747         struct es_em_ctxt ctxt;
 748         unsigned long flags;
 749         struct ghcb *ghcb;
 750
 751         /*
 752          * __sev_get_ghcb() needs to run with IRQs disabled because it is using
 753          * a per-CPU GHCB.
 754          */
 755         local_irq_save(flags);
 756
 757         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 758         if (!ghcb) {
 759                 ret = 1;
 760                 goto out_unlock;
 761         }
 762
 763         /* Copy the input desc into GHCB shared buffer */
 764         data = (struct snp_psc_desc *)ghcb->shared_buffer;
 765         memcpy(ghcb->shared_buffer, desc, min_t(int, GHCB_SHARED_BUF_SIZE, sizeof(*desc)));
 766
 767         /*
 768          * As per the GHCB specification, the hypervisor can resume the guest
 769          * before processing all the entries. Check whether all the entries
 770          * are processed. If not, then keep retrying. Note, the hypervisor
 771          * will update the data memory directly to indicate the status, so
 772          * reference the data->hdr everywhere.
 773          *
 774          * The strategy here is to wait for the hypervisor to change the page
 775          * state in the RMP table before guest accesses the memory pages. If the
 776          * page state change was not successful, then later memory access will
 777          * result in a crash.
 778          */
 779         cur_entry = data->hdr.cur_entry;
 780         end_entry = data->hdr.end_entry;
 781
 782         while (data->hdr.cur_entry <= data->hdr.end_entry) {
 783                 ghcb_set_sw_scratch(ghcb, (u64)__pa(data));
 784
 785                 /* This will advance the shared buffer data points to. */
 786                 ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, &ctxt, SVM_VMGEXIT_PSC, 0, 0);
 787
 788                 /*
 789                  * Page State Change VMGEXIT can pass error code through
 790                  * exit_info_2.
 791                  */
 792                 if (WARN(ret || ghcb->save.sw_exit_info_2,
 793                          "SNP: PSC failed ret=%d exit_info_2=%llx\n",
 794                          ret, ghcb->save.sw_exit_info_2)) {
 795                         ret = 1;
 796                         goto out;
 797                 }
 798
 799                 /* Verify that reserved bit is not set */
 800                 if (WARN(data->hdr.reserved, "Reserved bit is set in the PSC header\n")) {
 801                         ret = 1;
 802                         goto out;
 803                 }
 804
 805                 /*
 806                  * Sanity check that entry processing is not going backwards.
 807                  * This will happen only if hypervisor is tricking us.
 808                  */
 809                 if (WARN(data->hdr.end_entry > end_entry || cur_entry > data->hdr.cur_entry,
 810 "SNP: PSC processing going backward, end_entry %d (got %d) cur_entry %d (got %d)\n",
 811                          end_entry, data->hdr.end_entry, cur_entry, data->hdr.cur_entry)) {
 812                         ret = 1;
 813                         goto out;
 814                 }
 815         }
 816
 817 out:
 818         __sev_put_ghcb(&state);
 819
 820 out_unlock:
 821         local_irq_restore(flags);
 822
 823         return ret;
 824 }
 825
 826 static void __set_pages_state(struct snp_psc_desc *data, unsigned long vaddr,
 827                               unsigned long vaddr_end, int op)
 828 {
 829         struct psc_hdr *hdr;
 830         struct psc_entry *e;
 831         unsigned long pfn;
 832         int i;
 833
 834         hdr = &data->hdr;
 835         e = data->entries;
 836
 837         memset(data, 0, sizeof(*data));
 838         i = 0;
 839
 840         while (vaddr < vaddr_end) {
 841                 if (is_vmalloc_addr((void *)vaddr))
 842                         pfn = vmalloc_to_pfn((void *)vaddr);
 843                 else
 844                         pfn = __pa(vaddr) >> PAGE_SHIFT;
 845
 846                 e->gfn = pfn;
 847                 e->operation = op;
 848                 hdr->end_entry = i;
 849
 850                 /*
 851                  * Current SNP implementation doesn't keep track of the RMP page
 852                  * size so use 4K for simplicity.
 853                  */
 854                 e->pagesize = RMP_PG_SIZE_4K;
 855
 856                 vaddr = vaddr + PAGE_SIZE;
 857                 e++;
 858                 i++;
 859         }
 860
 861         if (vmgexit_psc(data))
 862                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_PSC);
 863 }
 864
 865 static void set_pages_state(unsigned long vaddr, unsigned int npages, int op)
 866 {
 867         unsigned long vaddr_end, next_vaddr;
 868         struct snp_psc_desc *desc;
 869
 870         desc = kmalloc(sizeof(*desc), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 871         if (!desc)
 872                 panic("SNP: failed to allocate memory for PSC descriptor\n");
 873
 874         vaddr = vaddr & PAGE_MASK;
 875         vaddr_end = vaddr + (npages << PAGE_SHIFT);
 876
 877         while (vaddr < vaddr_end) {
 878                 /* Calculate the last vaddr that fits in one struct snp_psc_desc. */
 879                 next_vaddr = min_t(unsigned long, vaddr_end,
 880                                    (VMGEXIT_PSC_MAX_ENTRY * PAGE_SIZE) + vaddr);
 881
 882                 __set_pages_state(desc, vaddr, next_vaddr, op);
 883
 884                 vaddr = next_vaddr;
 885         }
 886
 887         kfree(desc);
 888 }
 889
 890 void snp_set_memory_shared(unsigned long vaddr, unsigned int npages)
 891 {
 892         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 893                 return;
 894
 895         pvalidate_pages(vaddr, npages, false);
 896
 897         set_pages_state(vaddr, npages, SNP_PAGE_STATE_SHARED);
 898 }
 899
 900 void snp_set_memory_private(unsigned long vaddr, unsigned int npages)
 901 {
 902         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 903                 return;
 904
 905         set_pages_state(vaddr, npages, SNP_PAGE_STATE_PRIVATE);
 906
 907         pvalidate_pages(vaddr, npages, true);
 908 }
 909
 910 static int snp_set_vmsa(void *va, bool vmsa)
 911 {
 912         u64 attrs;
 913
 914         /*
 915          * Running at VMPL0 allows the kernel to change the VMSA bit for a page
 916          * using the RMPADJUST instruction. However, for the instruction to
 917          * succeed it must target the permissions of a lesser privileged
 918          * (higher numbered) VMPL level, so use VMPL1 (refer to the RMPADJUST
 919          * instruction in the AMD64 APM Volume 3).
 920          */
 921         attrs = 1;
 922         if (vmsa)
 923                 attrs |= RMPADJUST_VMSA_PAGE_BIT;
 924
 925         return rmpadjust((unsigned long)va, RMP_PG_SIZE_4K, attrs);
 926 }
 927
 928 #define __ATTR_BASE             (SVM_SELECTOR_P_MASK | SVM_SELECTOR_S_MASK)
 929 #define INIT_CS_ATTRIBS         (__ATTR_BASE | SVM_SELECTOR_READ_MASK | SVM_SELECTOR_CODE_MASK)
 930 #define INIT_DS_ATTRIBS         (__ATTR_BASE | SVM_SELECTOR_WRITE_MASK)
 931
 932 #define INIT_LDTR_ATTRIBS       (SVM_SELECTOR_P_MASK | 2)
 933 #define INIT_TR_ATTRIBS         (SVM_SELECTOR_P_MASK | 3)
 934
 935 static void *snp_alloc_vmsa_page(void)
 936 {
 937         struct page *p;
 938
 939         /*
 940          * Allocate VMSA page to work around the SNP erratum where the CPU will
 941          * incorrectly signal an RMP violation #PF if a large page (2MB or 1GB)
 942          * collides with the RMP entry of VMSA page. The recommended workaround
 943          * is to not use a large page.
 944          *
 945          * Allocate an 8k page which is also 8k-aligned.
 946          */
 947         p = alloc_pages(GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO, 1);
 948         if (!p)
 949                 return NULL;
 950
 951         split_page(p, 1);
 952
 953         /* Free the first 4k. This page may be 2M/1G aligned and cannot be used. */
 954         __free_page(p);
 955
 956         return page_address(p + 1);
 957 }
 958
 959 static void snp_cleanup_vmsa(struct sev_es_save_area *vmsa)
 960 {
 961         int err;
 962
 963         err = snp_set_vmsa(vmsa, false);
 964         if (err)
 965                 pr_err("clear VMSA page failed (%u), leaking page\n", err);
 966         else
 967                 free_page((unsigned long)vmsa);
 968 }
 969
 970 static int wakeup_cpu_via_vmgexit(int apic_id, unsigned long start_ip)
 971 {
 972         struct sev_es_save_area *cur_vmsa, *vmsa;
 973         struct ghcb_state state;
 974         unsigned long flags;
 975         struct ghcb *ghcb;
 976         u8 sipi_vector;
 977         int cpu, ret;
 978         u64 cr4;
 979
 980         /*
 981          * The hypervisor SNP feature support check has happened earlier, just check
 982          * the AP_CREATION one here.
 983          */
 984         if (!(sev_hv_features & GHCB_HV_FT_SNP_AP_CREATION))
 985                 return -EOPNOTSUPP;
 986
 987         /*
 988          * Verify the desired start IP against the known trampoline start IP
 989          * to catch any future new trampolines that may be introduced that
 990          * would require a new protected guest entry point.
 991          */
 992         if (WARN_ONCE(start_ip != real_mode_header->trampoline_start,
 993                       "Unsupported SNP start_ip: %lx\n", start_ip))
 994                 return -EINVAL;
 995
 996         /* Override start_ip with known protected guest start IP */
 997         start_ip = real_mode_header->sev_es_trampoline_start;
 998
 999         /* Find the logical CPU for the APIC ID */
1000         for_each_present_cpu(cpu) {
1001                 if (arch_match_cpu_phys_id(cpu, apic_id))
1002                         break;
1003         }
1004         if (cpu >= nr_cpu_ids)
1005                 return -EINVAL;
1006
1007         cur_vmsa = per_cpu(sev_vmsa, cpu);
1008
1009         /*
1010          * A new VMSA is created each time because there is no guarantee that
1011          * the current VMSA is the kernels or that the vCPU is not running. If
1012          * an attempt was done to use the current VMSA with a running vCPU, a
1013          * #VMEXIT of that vCPU would wipe out all of the settings being done
1014          * here.
1015          */
1016         vmsa = (struct sev_es_save_area *)snp_alloc_vmsa_page();
1017         if (!vmsa)
1018                 return -ENOMEM;
1019
1020         /* CR4 should maintain the MCE value */
1021         cr4 = native_read_cr4() & X86_CR4_MCE;
1022
1023         /* Set the CS value based on the start_ip converted to a SIPI vector */
1024         sipi_vector             = (start_ip >> 12);
1025         vmsa->cs.base           = sipi_vector << 12;
1026         vmsa->cs.limit          = AP_INIT_CS_LIMIT;
1027         vmsa->cs.attrib         = INIT_CS_ATTRIBS;
1028         vmsa->cs.selector       = sipi_vector << 8;
1029
1030         /* Set the RIP value based on start_ip */
1031         vmsa->rip               = start_ip & 0xfff;
1032
1033         /* Set AP INIT defaults as documented in the APM */
1034         vmsa->ds.limit          = AP_INIT_DS_LIMIT;
1035         vmsa->ds.attrib         = INIT_DS_ATTRIBS;
1036         vmsa->es                = vmsa->ds;
1037         vmsa->fs                = vmsa->ds;
1038         vmsa->gs                = vmsa->ds;
1039         vmsa->ss                = vmsa->ds;
1040
1041         vmsa->gdtr.limit        = AP_INIT_GDTR_LIMIT;
1042         vmsa->ldtr.limit        = AP_INIT_LDTR_LIMIT;
1043         vmsa->ldtr.attrib       = INIT_LDTR_ATTRIBS;
1044         vmsa->idtr.limit        = AP_INIT_IDTR_LIMIT;
1045         vmsa->tr.limit          = AP_INIT_TR_LIMIT;
1046         vmsa->tr.attrib         = INIT_TR_ATTRIBS;
1047
1048         vmsa->cr4               = cr4;
1049         vmsa->cr0               = AP_INIT_CR0_DEFAULT;
1050         vmsa->dr7               = DR7_RESET_VALUE;
1051         vmsa->dr6               = AP_INIT_DR6_DEFAULT;
1052         vmsa->rflags            = AP_INIT_RFLAGS_DEFAULT;
1053         vmsa->g_pat             = AP_INIT_GPAT_DEFAULT;
1054         vmsa->xcr0              = AP_INIT_XCR0_DEFAULT;
1055         vmsa->mxcsr             = AP_INIT_MXCSR_DEFAULT;
1056         vmsa->x87_ftw           = AP_INIT_X87_FTW_DEFAULT;
1057         vmsa->x87_fcw           = AP_INIT_X87_FCW_DEFAULT;
1058
1059         /* SVME must be set. */
1060         vmsa->efer              = EFER_SVME;
1061
1062         /*
1063          * Set the SNP-specific fields for this VMSA:
1064          *   VMPL level
1065          *   SEV_FEATURES (matches the SEV STATUS MSR right shifted 2 bits)
1066          */
1067         vmsa->vmpl              = 0;
1068         vmsa->sev_features      = sev_status >> 2;
1069
1070         /* Switch the page over to a VMSA page now that it is initialized */
1071         ret = snp_set_vmsa(vmsa, true);
1072         if (ret) {
1073                 pr_err("set VMSA page failed (%u)\n", ret);
1074                 free_page((unsigned long)vmsa);
1075
1076                 return -EINVAL;
1077         }
1078
1079         /* Issue VMGEXIT AP Creation NAE event */
1080         local_irq_save(flags);
1081
1082         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1083
1084         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1085         ghcb_set_rax(ghcb, vmsa->sev_features);
1086         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_CREATION);
1087         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, ((u64)apic_id << 32) | SVM_VMGEXIT_AP_CREATE);
1088         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, __pa(vmsa));
1089
1090         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
1091         VMGEXIT();
1092
1093         if (!ghcb_sw_exit_info_1_is_valid(ghcb) ||
1094             lower_32_bits(ghcb->save.sw_exit_info_1)) {
1095                 pr_err("SNP AP Creation error\n");
1096                 ret = -EINVAL;
1097         }
1098
1099         __sev_put_ghcb(&state);
1100
1101         local_irq_restore(flags);
1102
1103         /* Perform cleanup if there was an error */
1104         if (ret) {
1105                 snp_cleanup_vmsa(vmsa);
1106                 vmsa = NULL;
1107         }
1108
1109         /* Free up any previous VMSA page */
1110         if (cur_vmsa)
1111                 snp_cleanup_vmsa(cur_vmsa);
1112
1113         /* Record the current VMSA page */
1114         per_cpu(sev_vmsa, cpu) = vmsa;
1115
1116         return ret;
1117 }
1118
1119 void snp_set_wakeup_secondary_cpu(void)
1120 {
1121         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
1122                 return;
1123
1124         /*
1125          * Always set this override if SNP is enabled. This makes it the
1126          * required method to start APs under SNP. If the hypervisor does
1127          * not support AP creation, then no APs will be started.
1128          */
1129         apic->wakeup_secondary_cpu = wakeup_cpu_via_vmgexit;
1130 }
1131
1132 int __init sev_es_setup_ap_jump_table(struct real_mode_header *rmh)
1133 {
1134         u16 startup_cs, startup_ip;
1135         phys_addr_t jump_table_pa;
1136         u64 jump_table_addr;
1137         u16 __iomem *jump_table;
1138
1139         jump_table_addr = get_jump_table_addr();
1140
1141         /* On UP guests there is no jump table so this is not a failure */
1142         if (!jump_table_addr)
1143                 return 0;
1144
1145         /* Check if AP Jump Table is page-aligned */
1146         if (jump_table_addr & ~PAGE_MASK)
1147                 return -EINVAL;
1148
1149         jump_table_pa = jump_table_addr & PAGE_MASK;
1150
1151         startup_cs = (u16)(rmh->trampoline_start >> 4);
1152         startup_ip = (u16)(rmh->sev_es_trampoline_start -
1153                            rmh->trampoline_start);
1154
1155         jump_table = ioremap_encrypted(jump_table_pa, PAGE_SIZE);
1156         if (!jump_table)
1157                 return -EIO;
1158
1159         writew(startup_ip, &jump_table[0]);
1160         writew(startup_cs, &jump_table[1]);
1161
1162         iounmap(jump_table);
1163
1164         return 0;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * This is needed by the OVMF UEFI firmware which will use whatever it finds in
1169  * the GHCB MSR as its GHCB to talk to the hypervisor. So make sure the per-cpu
1170  * runtime GHCBs used by the kernel are also mapped in the EFI page-table.
1171  */
1172 int __init sev_es_efi_map_ghcbs(pgd_t *pgd)
1173 {
1174         struct sev_es_runtime_data *data;
1175         unsigned long address, pflags;
1176         int cpu;
1177         u64 pfn;
1178
1179         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_STATE_ENCRYPT))
1180                 return 0;
1181
1182         pflags = _PAGE_NX | _PAGE_RW;
1183
1184         for_each_possible_cpu(cpu) {
1185                 data = per_cpu(runtime_data, cpu);
1186
1187                 address = __pa(&data->ghcb_page);
1188                 pfn = address >> PAGE_SHIFT;
1189
1190                 if (kernel_map_pages_in_pgd(pgd, pfn, address, 1, pflags))
1191                         return 1;
1192         }
1193
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 static enum es_result vc_handle_msr(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1198 {
1199         struct pt_regs *regs = ctxt->regs;
1200         enum es_result ret;
1201         u64 exit_info_1;
1202
1203         /* Is it a WRMSR? */
1204         exit_info_1 = (ctxt->insn.opcode.bytes[1] == 0x30) ? 1 : 0;
1205
1206         ghcb_set_rcx(ghcb, regs->cx);
1207         if (exit_info_1) {
1208                 ghcb_set_rax(ghcb, regs->ax);
1209                 ghcb_set_rdx(ghcb, regs->dx);
1210         }
1211
1212         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, ctxt, SVM_EXIT_MSR,
1213                                   exit_info_1, 0);
1214
1215         if ((ret == ES_OK) && (!exit_info_1)) {
1216                 regs->ax = ghcb->save.rax;
1217                 regs->dx = ghcb->save.rdx;
1218         }
1219
1220         return ret;
1221 }
1222
1223 static void snp_register_per_cpu_ghcb(void)
1224 {
1225         struct sev_es_runtime_data *data;
1226         struct ghcb *ghcb;
1227
1228         data = this_cpu_read(runtime_data);
1229         ghcb = &data->ghcb_page;
1230
1231         snp_register_ghcb_early(__pa(ghcb));
1232 }
1233
1234 void setup_ghcb(void)
1235 {
1236         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_STATE_ENCRYPT))
1237                 return;
1238
1239         /* First make sure the hypervisor talks a supported protocol. */
1240         if (!sev_es_negotiate_protocol())
1241                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
1242
1243         /*
1244          * Check whether the runtime #VC exception handler is active. It uses
1245          * the per-CPU GHCB page which is set up by sev_es_init_vc_handling().
1246          *
1247          * If SNP is active, register the per-CPU GHCB page so that the runtime
1248          * exception handler can use it.
1249          */
1250         if (initial_vc_handler == (unsigned long)kernel_exc_vmm_communication) {
1251                 if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
1252                         snp_register_per_cpu_ghcb();
1253
1254                 return;
1255         }
1256
1257         /*
1258          * Clear the boot_ghcb. The first exception comes in before the bss
1259          * section is cleared.
1260          */
1261         memset(&boot_ghcb_page, 0, PAGE_SIZE);
1262
1263         /* Alright - Make the boot-ghcb public */
1264         boot_ghcb = &boot_ghcb_page;
1265
1266         /* SNP guest requires that GHCB GPA must be registered. */
1267         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
1268                 snp_register_ghcb_early(__pa(&boot_ghcb_page));
1269 }
1270
1271 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1272 static void sev_es_ap_hlt_loop(void)
1273 {
1274         struct ghcb_state state;
1275         struct ghcb *ghcb;
1276
1277         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1278
1279         while (true) {
1280                 vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1281                 ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_HLT_LOOP);
1282                 ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, 0);
1283                 ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
1284
1285                 sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
1286                 VMGEXIT();
1287
1288                 /* Wakeup signal? */
1289                 if (ghcb_sw_exit_info_2_is_valid(ghcb) &&
1290                     ghcb->save.sw_exit_info_2)
1291                         break;
1292         }
1293
1294         __sev_put_ghcb(&state);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Play_dead handler when running under SEV-ES. This is needed because
1299  * the hypervisor can't deliver an SIPI request to restart the AP.
1300  * Instead the kernel has to issue a VMGEXIT to halt the VCPU until the
1301  * hypervisor wakes it up again.
1302  */
1303 static void sev_es_play_dead(void)
1304 {
1305         play_dead_common();
1306
1307         /* IRQs now disabled */
1308
1309         sev_es_ap_hlt_loop();
1310
1311         /*
1312          * If we get here, the VCPU was woken up again. Jump to CPU
1313          * startup code to get it back online.
1314          */
1315         start_cpu0();
1316 }
1317 #else  /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1318 #define sev_es_play_dead        native_play_dead
1319 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1320
1321 #ifdef CONFIG_SMP
1322 static void __init sev_es_setup_play_dead(void)
1323 {
1324         smp_ops.play_dead = sev_es_play_dead;
1325 }
1326 #else
1327 static inline void sev_es_setup_play_dead(void) { }
1328 #endif
1329
1330 static void __init alloc_runtime_data(int cpu)
1331 {
1332         struct sev_es_runtime_data *data;
1333
1334         data = memblock_alloc(sizeof(*data), PAGE_SIZE);
1335         if (!data)
1336                 panic("Can't allocate SEV-ES runtime data");
1337
1338         per_cpu(runtime_data, cpu) = data;
1339 }
1340
1341 static void __init init_ghcb(int cpu)
1342 {
1343         struct sev_es_runtime_data *data;
1344         int err;
1345
1346         data = per_cpu(runtime_data, cpu);
1347
1348         err = early_set_memory_decrypted((unsigned long)&data->ghcb_page,
1349                                          sizeof(data->ghcb_page));
1350         if (err)
1351                 panic("Can't map GHCBs unencrypted");
1352
1353         memset(&data->ghcb_page, 0, sizeof(data->ghcb_page));
1354
1355         data->ghcb_active = false;
1356         data->backup_ghcb_active = false;
1357 }
1358
1359 void __init sev_es_init_vc_handling(void)
1360 {
1361         int cpu;
1362
1363         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sev_es_runtime_data, ghcb_page) % PAGE_SIZE);
1364
1365         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_STATE_ENCRYPT))
1366                 return;
1367
1368         if (!sev_es_check_cpu_features())
1369                 panic("SEV-ES CPU Features missing");
1370
1371         /*
1372          * SNP is supported in v2 of the GHCB spec which mandates support for HV
1373          * features.
1374          */
1375         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP)) {
1376                 sev_hv_features = get_hv_features();
1377
1378                 if (!(sev_hv_features & GHCB_HV_FT_SNP))
1379                         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SNP_UNSUPPORTED);
1380         }
1381
1382         /* Enable SEV-ES special handling */
1383         static_branch_enable(&sev_es_enable_key);
1384
1385         /* Initialize per-cpu GHCB pages */
1386         for_each_possible_cpu(cpu) {
1387                 alloc_runtime_data(cpu);
1388                 init_ghcb(cpu);
1389         }
1390
1391         sev_es_setup_play_dead();
1392
1393         /* Secondary CPUs use the runtime #VC handler */
1394         initial_vc_handler = (unsigned long)kernel_exc_vmm_communication;
1395 }
1396
1397 static void __init vc_early_forward_exception(struct es_em_ctxt *ctxt)
1398 {
1399         int trapnr = ctxt->fi.vector;
1400
1401         if (trapnr == X86_TRAP_PF)
1402                 native_write_cr2(ctxt->fi.cr2);
1403
1404         ctxt->regs->orig_ax = ctxt->fi.error_code;
1405         do_early_exception(ctxt->regs, trapnr);
1406 }
1407
1408 static long *vc_insn_get_rm(struct es_em_ctxt *ctxt)
1409 {
1410         long *reg_array;
1411         int offset;
1412
1413         reg_array = (long *)ctxt->regs;
1414         offset    = insn_get_modrm_rm_off(&ctxt->insn, ctxt->regs);
1415
1416         if (offset < 0)
1417                 return NULL;
1418
1419         offset /= sizeof(long);
1420
1421         return reg_array + offset;
1422 }
1423 static enum es_result vc_do_mmio(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt,
1424                                  unsigned int bytes, bool read)
1425 {
1426         u64 exit_code, exit_info_1, exit_info_2;
1427         unsigned long ghcb_pa = __pa(ghcb);
1428         enum es_result res;
1429         phys_addr_t paddr;
1430         void __user *ref;
1431
1432         ref = insn_get_addr_ref(&ctxt->insn, ctxt->regs);
1433         if (ref == (void __user *)-1L)
1434                 return ES_UNSUPPORTED;
1435
1436         exit_code = read ? SVM_VMGEXIT_MMIO_READ : SVM_VMGEXIT_MMIO_WRITE;
1437
1438         res = vc_slow_virt_to_phys(ghcb, ctxt, (unsigned long)ref, &paddr);
1439         if (res != ES_OK) {
1440                 if (res == ES_EXCEPTION && !read)
1441                         ctxt->fi.error_code |= X86_PF_WRITE;
1442
1443                 return res;
1444         }
1445
1446         exit_info_1 = paddr;
1447         /* Can never be greater than 8 */
1448         exit_info_2 = bytes;
1449
1450         ghcb_set_sw_scratch(ghcb, ghcb_pa + offsetof(struct ghcb, shared_buffer));
1451
1452         return sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, ctxt, exit_code, exit_info_1, exit_info_2);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * The MOVS instruction has two memory operands, which raises the
1457  * problem that it is not known whether the access to the source or the
1458  * destination caused the #VC exception (and hence whether an MMIO read
1459  * or write operation needs to be emulated).
1460  *
1461  * Instead of playing games with walking page-tables and trying to guess
1462  * whether the source or destination is an MMIO range, split the move
1463  * into two operations, a read and a write with only one memory operand.
1464  * This will cause a nested #VC exception on the MMIO address which can
1465  * then be handled.
1466  *
1467  * This implementation has the benefit that it also supports MOVS where
1468  * source _and_ destination are MMIO regions.
1469  *
1470  * It will slow MOVS on MMIO down a lot, but in SEV-ES guests it is a
1471  * rare operation. If it turns out to be a performance problem the split
1472  * operations can be moved to memcpy_fromio() and memcpy_toio().
1473  */
1474 static enum es_result vc_handle_mmio_movs(struct es_em_ctxt *ctxt,
1475                                           unsigned int bytes)
1476 {
1477         unsigned long ds_base, es_base;
1478         unsigned char *src, *dst;
1479         unsigned char buffer[8];
1480         enum es_result ret;
1481         bool rep;
1482         int off;
1483
1484         ds_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_DS);
1485         es_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_ES);
1486
1487         if (ds_base == -1L || es_base == -1L) {
1488                 ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
1489                 ctxt->fi.error_code = 0;
1490                 return ES_EXCEPTION;
1491         }
1492
1493         src = ds_base + (unsigned char *)ctxt->regs->si;
1494         dst = es_base + (unsigned char *)ctxt->regs->di;
1495
1496         ret = vc_read_mem(ctxt, src, buffer, bytes);
1497         if (ret != ES_OK)
1498                 return ret;
1499
1500         ret = vc_write_mem(ctxt, dst, buffer, bytes);
1501         if (ret != ES_OK)
1502                 return ret;
1503
1504         if (ctxt->regs->flags & X86_EFLAGS_DF)
1505                 off = -bytes;
1506         else
1507                 off =  bytes;
1508
1509         ctxt->regs->si += off;
1510         ctxt->regs->di += off;
1511
1512         rep = insn_has_rep_prefix(&ctxt->insn);
1513         if (rep)
1514                 ctxt->regs->cx -= 1;
1515
1516         if (!rep || ctxt->regs->cx == 0)
1517                 return ES_OK;
1518         else
1519                 return ES_RETRY;
1520 }
1521
1522 static enum es_result vc_handle_mmio(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1523 {
1524         struct insn *insn = &ctxt->insn;
1525         unsigned int bytes = 0;
1526         enum mmio_type mmio;
1527         enum es_result ret;
1528         u8 sign_byte;
1529         long *reg_data;
1530
1531         mmio = insn_decode_mmio(insn, &bytes);
1532         if (mmio == MMIO_DECODE_FAILED)
1533                 return ES_DECODE_FAILED;
1534
1535         if (mmio != MMIO_WRITE_IMM && mmio != MMIO_MOVS) {
1536                 reg_data = insn_get_modrm_reg_ptr(insn, ctxt->regs);
1537                 if (!reg_data)
1538                         return ES_DECODE_FAILED;
1539         }
1540
1541         switch (mmio) {
1542         case MMIO_WRITE:
1543                 memcpy(ghcb->shared_buffer, reg_data, bytes);
1544                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, false);
1545                 break;
1546         case MMIO_WRITE_IMM:
1547                 memcpy(ghcb->shared_buffer, insn->immediate1.bytes, bytes);
1548                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, false);
1549                 break;
1550         case MMIO_READ:
1551                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1552                 if (ret)
1553                         break;
1554
1555                 /* Zero-extend for 32-bit operation */
1556                 if (bytes == 4)
1557                         *reg_data = 0;
1558
1559                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1560                 break;
1561         case MMIO_READ_ZERO_EXTEND:
1562                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1563                 if (ret)
1564                         break;
1565
1566                 /* Zero extend based on operand size */
1567                 memset(reg_data, 0, insn->opnd_bytes);
1568                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1569                 break;
1570         case MMIO_READ_SIGN_EXTEND:
1571                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1572                 if (ret)
1573                         break;
1574
1575                 if (bytes == 1) {
1576                         u8 *val = (u8 *)ghcb->shared_buffer;
1577
1578                         sign_byte = (*val & 0x80) ? 0xff : 0x00;
1579                 } else {
1580                         u16 *val = (u16 *)ghcb->shared_buffer;
1581
1582                         sign_byte = (*val & 0x8000) ? 0xff : 0x00;
1583                 }
1584
1585                 /* Sign extend based on operand size */
1586                 memset(reg_data, sign_byte, insn->opnd_bytes);
1587                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1588                 break;
1589         case MMIO_MOVS:
1590                 ret = vc_handle_mmio_movs(ctxt, bytes);
1591                 break;
1592         default:
1593                 ret = ES_UNSUPPORTED;
1594                 break;
1595         }
1596
1597         return ret;
1598 }
1599
1600 static enum es_result vc_handle_dr7_write(struct ghcb *ghcb,
1601                                           struct es_em_ctxt *ctxt)
1602 {
1603         struct sev_es_runtime_data *data = this_cpu_read(runtime_data);
1604         long val, *reg = vc_insn_get_rm(ctxt);
1605         enum es_result ret;
1606
1607         if (!reg)
1608                 return ES_DECODE_FAILED;
1609
1610         val = *reg;
1611
1612         /* Upper 32 bits must be written as zeroes */
1613         if (val >> 32) {
1614                 ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
1615                 ctxt->fi.error_code = 0;
1616                 return ES_EXCEPTION;
1617         }
1618
1619         /* Clear out other reserved bits and set bit 10 */
1620         val = (val & 0xffff23ffL) | BIT(10);
1621
1622         /* Early non-zero writes to DR7 are not supported */
1623         if (!data && (val & ~DR7_RESET_VALUE))
1624                 return ES_UNSUPPORTED;
1625
1626         /* Using a value of 0 for ExitInfo1 means RAX holds the value */
1627         ghcb_set_rax(ghcb, val);
1628         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, ctxt, SVM_EXIT_WRITE_DR7, 0, 0);
1629         if (ret != ES_OK)
1630                 return ret;
1631
1632         if (data)
1633                 data->dr7 = val;
1634
1635         return ES_OK;
1636 }
1637
1638 static enum es_result vc_handle_dr7_read(struct ghcb *ghcb,
1639                                          struct es_em_ctxt *ctxt)
1640 {
1641         struct sev_es_runtime_data *data = this_cpu_read(runtime_data);
1642         long *reg = vc_insn_get_rm(ctxt);
1643
1644         if (!reg)
1645                 return ES_DECODE_FAILED;
1646
1647         if (data)
1648                 *reg = data->dr7;
1649         else
1650                 *reg = DR7_RESET_VALUE;
1651
1652         return ES_OK;
1653 }
1654
1655 static enum es_result vc_handle_wbinvd(struct ghcb *ghcb,
1656                                        struct es_em_ctxt *ctxt)
1657 {
1658         return sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, ctxt, SVM_EXIT_WBINVD, 0, 0);
1659 }
1660
1661 static enum es_result vc_handle_rdpmc(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1662 {
1663         enum es_result ret;
1664
1665         ghcb_set_rcx(ghcb, ctxt->regs->cx);
1666
1667         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, ctxt, SVM_EXIT_RDPMC, 0, 0);
1668         if (ret != ES_OK)
1669                 return ret;
1670
1671         if (!(ghcb_rax_is_valid(ghcb) && ghcb_rdx_is_valid(ghcb)))
1672                 return ES_VMM_ERROR;
1673
1674         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
1675         ctxt->regs->dx = ghcb->save.rdx;
1676
1677         return ES_OK;
1678 }
1679
1680 static enum es_result vc_handle_monitor(struct ghcb *ghcb,
1681                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1682 {
1683         /*
1684          * Treat it as a NOP and do not leak a physical address to the
1685          * hypervisor.
1686          */
1687         return ES_OK;
1688 }
1689
1690 static enum es_result vc_handle_mwait(struct ghcb *ghcb,
1691                                       struct es_em_ctxt *ctxt)
1692 {
1693         /* Treat the same as MONITOR/MONITORX */
1694         return ES_OK;
1695 }
1696
1697 static enum es_result vc_handle_vmmcall(struct ghcb *ghcb,
1698                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1699 {
1700         enum es_result ret;
1701
1702         ghcb_set_rax(ghcb, ctxt->regs->ax);
1703         ghcb_set_cpl(ghcb, user_mode(ctxt->regs) ? 3 : 0);
1704
1705         if (x86_platform.hyper.sev_es_hcall_prepare)
1706                 x86_platform.hyper.sev_es_hcall_prepare(ghcb, ctxt->regs);
1707
1708         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, ctxt, SVM_EXIT_VMMCALL, 0, 0);
1709         if (ret != ES_OK)
1710                 return ret;
1711
1712         if (!ghcb_rax_is_valid(ghcb))
1713                 return ES_VMM_ERROR;
1714
1715         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
1716
1717         /*
1718          * Call sev_es_hcall_finish() after regs->ax is already set.
1719          * This allows the hypervisor handler to overwrite it again if
1720          * necessary.
1721          */
1722         if (x86_platform.hyper.sev_es_hcall_finish &&
1723             !x86_platform.hyper.sev_es_hcall_finish(ghcb, ctxt->regs))
1724                 return ES_VMM_ERROR;
1725
1726         return ES_OK;
1727 }
1728
1729 static enum es_result vc_handle_trap_ac(struct ghcb *ghcb,
1730                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1731 {
1732         /*
1733          * Calling ecx_alignment_check() directly does not work, because it
1734          * enables IRQs and the GHCB is active. Forward the exception and call
1735          * it later from vc_forward_exception().
1736          */
1737         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_AC;
1738         ctxt->fi.error_code = 0;
1739         return ES_EXCEPTION;
1740 }
1741
1742 static enum es_result vc_handle_exitcode(struct es_em_ctxt *ctxt,
1743                                          struct ghcb *ghcb,
1744                                          unsigned long exit_code)
1745 {
1746         enum es_result result;
1747
1748         switch (exit_code) {
1749         case SVM_EXIT_READ_DR7:
1750                 result = vc_handle_dr7_read(ghcb, ctxt);
1751                 break;
1752         case SVM_EXIT_WRITE_DR7:
1753                 result = vc_handle_dr7_write(ghcb, ctxt);
1754                 break;
1755         case SVM_EXIT_EXCP_BASE + X86_TRAP_AC:
1756                 result = vc_handle_trap_ac(ghcb, ctxt);
1757                 break;
1758         case SVM_EXIT_RDTSC:
1759         case SVM_EXIT_RDTSCP:
1760                 result = vc_handle_rdtsc(ghcb, ctxt, exit_code);
1761                 break;
1762         case SVM_EXIT_RDPMC:
1763                 result = vc_handle_rdpmc(ghcb, ctxt);
1764                 break;
1765         case SVM_EXIT_INVD:
1766                 pr_err_ratelimited("#VC exception for INVD??? Seriously???\n");
1767                 result = ES_UNSUPPORTED;
1768                 break;
1769         case SVM_EXIT_CPUID:
1770                 result = vc_handle_cpuid(ghcb, ctxt);
1771                 break;
1772         case SVM_EXIT_IOIO:
1773                 result = vc_handle_ioio(ghcb, ctxt);
1774                 break;
1775         case SVM_EXIT_MSR:
1776                 result = vc_handle_msr(ghcb, ctxt);
1777                 break;
1778         case SVM_EXIT_VMMCALL:
1779                 result = vc_handle_vmmcall(ghcb, ctxt);
1780                 break;
1781         case SVM_EXIT_WBINVD:
1782                 result = vc_handle_wbinvd(ghcb, ctxt);
1783                 break;
1784         case SVM_EXIT_MONITOR:
1785                 result = vc_handle_monitor(ghcb, ctxt);
1786                 break;
1787         case SVM_EXIT_MWAIT:
1788                 result = vc_handle_mwait(ghcb, ctxt);
1789                 break;
1790         case SVM_EXIT_NPF:
1791                 result = vc_handle_mmio(ghcb, ctxt);
1792                 break;
1793         default:
1794                 /*
1795                  * Unexpected #VC exception
1796                  */
1797                 result = ES_UNSUPPORTED;
1798         }
1799
1800         return result;
1801 }
1802
1803 static __always_inline void vc_forward_exception(struct es_em_ctxt *ctxt)
1804 {
1805         long error_code = ctxt->fi.error_code;
1806         int trapnr = ctxt->fi.vector;
1807
1808         ctxt->regs->orig_ax = ctxt->fi.error_code;
1809
1810         switch (trapnr) {
1811         case X86_TRAP_GP:
1812                 exc_general_protection(ctxt->regs, error_code);
1813                 break;
1814         case X86_TRAP_UD:
1815                 exc_invalid_op(ctxt->regs);
1816                 break;
1817         case X86_TRAP_PF:
1818                 write_cr2(ctxt->fi.cr2);
1819                 exc_page_fault(ctxt->regs, error_code);
1820                 break;
1821         case X86_TRAP_AC:
1822                 exc_alignment_check(ctxt->regs, error_code);
1823                 break;
1824         default:
1825                 pr_emerg("Unsupported exception in #VC instruction emulation - can't continue\n");
1826                 BUG();
1827         }
1828 }
1829
1830 static __always_inline bool is_vc2_stack(unsigned long sp)
1831 {
1832         return (sp >= __this_cpu_ist_bottom_va(VC2) && sp < __this_cpu_ist_top_va(VC2));
1833 }
1834
1835 static __always_inline bool vc_from_invalid_context(struct pt_regs *regs)
1836 {
1837         unsigned long sp, prev_sp;
1838
1839         sp      = (unsigned long)regs;
1840         prev_sp = regs->sp;
1841
1842         /*
1843          * If the code was already executing on the VC2 stack when the #VC
1844          * happened, let it proceed to the normal handling routine. This way the
1845          * code executing on the VC2 stack can cause #VC exceptions to get handled.
1846          */
1847         return is_vc2_stack(sp) && !is_vc2_stack(prev_sp);
1848 }
1849
1850 static bool vc_raw_handle_exception(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1851 {
1852         struct ghcb_state state;
1853         struct es_em_ctxt ctxt;
1854         enum es_result result;
1855         struct ghcb *ghcb;
1856         bool ret = true;
1857
1858         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1859
1860         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1861         result = vc_init_em_ctxt(&ctxt, regs, error_code);
1862
1863         if (result == ES_OK)
1864                 result = vc_handle_exitcode(&ctxt, ghcb, error_code);
1865
1866         __sev_put_ghcb(&state);
1867
1868         /* Done - now check the result */
1869         switch (result) {
1870         case ES_OK:
1871                 vc_finish_insn(&ctxt);
1872                 break;
1873         case ES_UNSUPPORTED:
1874                 pr_err_ratelimited("Unsupported exit-code 0x%02lx in #VC exception (IP: 0x%lx)\n",
1875                                    error_code, regs->ip);
1876                 ret = false;
1877                 break;
1878         case ES_VMM_ERROR:
1879                 pr_err_ratelimited("Failure in communication with VMM (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1880                                    error_code, regs->ip);
1881                 ret = false;
1882                 break;
1883         case ES_DECODE_FAILED:
1884                 pr_err_ratelimited("Failed to decode instruction (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1885                                    error_code, regs->ip);
1886                 ret = false;
1887                 break;
1888         case ES_EXCEPTION:
1889                 vc_forward_exception(&ctxt);
1890                 break;
1891         case ES_RETRY:
1892                 /* Nothing to do */
1893                 break;
1894         default:
1895                 pr_emerg("Unknown result in %s():%d\n", __func__, result);
1896                 /*
1897                  * Emulating the instruction which caused the #VC exception
1898                  * failed - can't continue so print debug information
1899                  */
1900                 BUG();
1901         }
1902
1903         return ret;
1904 }
1905
1906 static __always_inline bool vc_is_db(unsigned long error_code)
1907 {
1908         return error_code == SVM_EXIT_EXCP_BASE + X86_TRAP_DB;
1909 }
1910
1911 /*
1912  * Runtime #VC exception handler when raised from kernel mode. Runs in NMI mode
1913  * and will panic when an error happens.
1914  */
1915 DEFINE_IDTENTRY_VC_KERNEL(exc_vmm_communication)
1916 {
1917         irqentry_state_t irq_state;
1918
1919         /*
1920          * With the current implementation it is always possible to switch to a
1921          * safe stack because #VC exceptions only happen at known places, like
1922          * intercepted instructions or accesses to MMIO areas/IO ports. They can
1923          * also happen with code instrumentation when the hypervisor intercepts
1924          * #DB, but the critical paths are forbidden to be instrumented, so #DB
1925          * exceptions currently also only happen in safe places.
1926          *
1927          * But keep this here in case the noinstr annotations are violated due
1928          * to bug elsewhere.
1929          */
1930         if (unlikely(vc_from_invalid_context(regs))) {
1931                 instrumentation_begin();
1932                 panic("Can't handle #VC exception from unsupported context\n");
1933                 instrumentation_end();
1934         }
1935
1936         /*
1937          * Handle #DB before calling into !noinstr code to avoid recursive #DB.
1938          */
1939         if (vc_is_db(error_code)) {
1940                 exc_debug(regs);
1941                 return;
1942         }
1943
1944         irq_state = irqentry_nmi_enter(regs);
1945
1946         instrumentation_begin();
1947
1948         if (!vc_raw_handle_exception(regs, error_code)) {
1949                 /* Show some debug info */
1950                 show_regs(regs);
1951
1952                 /* Ask hypervisor to sev_es_terminate */
1953                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
1954
1955                 /* If that fails and we get here - just panic */
1956                 panic("Returned from Terminate-Request to Hypervisor\n");
1957         }
1958
1959         instrumentation_end();
1960         irqentry_nmi_exit(regs, irq_state);
1961 }
1962
1963 /*
1964  * Runtime #VC exception handler when raised from user mode. Runs in IRQ mode
1965  * and will kill the current task with SIGBUS when an error happens.
1966  */
1967 DEFINE_IDTENTRY_VC_USER(exc_vmm_communication)
1968 {
1969         /*
1970          * Handle #DB before calling into !noinstr code to avoid recursive #DB.
1971          */
1972         if (vc_is_db(error_code)) {
1973                 noist_exc_debug(regs);
1974                 return;
1975         }
1976
1977         irqentry_enter_from_user_mode(regs);
1978         instrumentation_begin();
1979
1980         if (!vc_raw_handle_exception(regs, error_code)) {
1981                 /*
1982                  * Do not kill the machine if user-space triggered the
1983                  * exception. Send SIGBUS instead and let user-space deal with
1984                  * it.
1985                  */
1986                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_OBJERR, (void __user *)0);
1987         }
1988
1989         instrumentation_end();
1990         irqentry_exit_to_user_mode(regs);
1991 }
1992
1993 bool __init handle_vc_boot_ghcb(struct pt_regs *regs)
1994 {
1995         unsigned long exit_code = regs->orig_ax;
1996         struct es_em_ctxt ctxt;
1997         enum es_result result;
1998
1999         vc_ghcb_invalidate(boot_ghcb);
2000
2001         result = vc_init_em_ctxt(&ctxt, regs, exit_code);
2002         if (result == ES_OK)
2003                 result = vc_handle_exitcode(&ctxt, boot_ghcb, exit_code);
2004
2005         /* Done - now check the result */
2006         switch (result) {
2007         case ES_OK:
2008                 vc_finish_insn(&ctxt);
2009                 break;
2010         case ES_UNSUPPORTED:
2011                 early_printk("PANIC: Unsupported exit-code 0x%02lx in early #VC exception (IP: 0x%lx)\n",
2012                                 exit_code, regs->ip);
2013                 goto fail;
2014         case ES_VMM_ERROR:
2015                 early_printk("PANIC: Failure in communication with VMM (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
2016                                 exit_code, regs->ip);
2017                 goto fail;
2018         case ES_DECODE_FAILED:
2019                 early_printk("PANIC: Failed to decode instruction (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
2020                                 exit_code, regs->ip);
2021                 goto fail;
2022         case ES_EXCEPTION:
2023                 vc_early_forward_exception(&ctxt);
2024                 break;
2025         case ES_RETRY:
2026                 /* Nothing to do */
2027                 break;
2028         default:
2029                 BUG();
2030         }
2031
2032         return true;
2033
2034 fail:
2035         show_regs(regs);
2036
2037         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * Initial set up of SNP relies on information provided by the
2042  * Confidential Computing blob, which can be passed to the kernel
2043  * in the following ways, depending on how it is booted:
2044  *
2045  * - when booted via the boot/decompress kernel:
2046  *   - via boot_params
2047  *
2048  * - when booted directly by firmware/bootloader (e.g. CONFIG_PVH):
2049  *   - via a setup_data entry, as defined by the Linux Boot Protocol
2050  *
2051  * Scan for the blob in that order.
2052  */
2053 static __init struct cc_blob_sev_info *find_cc_blob(struct boot_params *bp)
2054 {
2055         struct cc_blob_sev_info *cc_info;
2056
2057         /* Boot kernel would have passed the CC blob via boot_params. */
2058         if (bp->cc_blob_address) {
2059                 cc_info = (struct cc_blob_sev_info *)(unsigned long)bp->cc_blob_address;
2060                 goto found_cc_info;
2061         }
2062
2063         /*
2064          * If kernel was booted directly, without the use of the
2065          * boot/decompression kernel, the CC blob may have been passed via
2066          * setup_data instead.
2067          */
2068         cc_info = find_cc_blob_setup_data(bp);
2069         if (!cc_info)
2070                 return NULL;
2071
2072 found_cc_info:
2073         if (cc_info->magic != CC_BLOB_SEV_HDR_MAGIC)
2074                 snp_abort();
2075
2076         return cc_info;
2077 }
2078
2079 bool __init snp_init(struct boot_params *bp)
2080 {
2081         struct cc_blob_sev_info *cc_info;
2082
2083         if (!bp)
2084                 return false;
2085
2086         cc_info = find_cc_blob(bp);
2087         if (!cc_info)
2088                 return false;
2089
2090         setup_cpuid_table(cc_info);
2091
2092         /*
2093          * The CC blob will be used later to access the secrets page. Cache
2094          * it here like the boot kernel does.
2095          */
2096         bp->cc_blob_address = (u32)(unsigned long)cc_info;
2097
2098         return true;
2099 }
2100
2101 void __init snp_abort(void)
2102 {
2103         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SNP_UNSUPPORTED);
2104 }
2105
2106 static void dump_cpuid_table(void)
2107 {
2108         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
2109         int i = 0;
2110
2111         pr_info("count=%d reserved=0x%x reserved2=0x%llx\n",
2112                 cpuid_table->count, cpuid_table->__reserved1, cpuid_table->__reserved2);
2113
2114         for (i = 0; i < SNP_CPUID_COUNT_MAX; i++) {
2115                 const struct snp_cpuid_fn *fn = &cpuid_table->fn[i];
2116
2117                 pr_info("index=%3d fn=0x%08x subfn=0x%08x: eax=0x%08x ebx=0x%08x ecx=0x%08x edx=0x%08x xcr0_in=0x%016llx xss_in=0x%016llx reserved=0x%016llx\n",
2118                         i, fn->eax_in, fn->ecx_in, fn->eax, fn->ebx, fn->ecx,
2119                         fn->edx, fn->xcr0_in, fn->xss_in, fn->__reserved);
2120         }
2121 }
2122
2123 /*
2124  * It is useful from an auditing/testing perspective to provide an easy way
2125  * for the guest owner to know that the CPUID table has been initialized as
2126  * expected, but that initialization happens too early in boot to print any
2127  * sort of indicator, and there's not really any other good place to do it,
2128  * so do it here.
2129  */
2130 static int __init report_cpuid_table(void)
2131 {
2132         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
2133
2134         if (!cpuid_table->count)
2135                 return 0;
2136
2137         pr_info("Using SNP CPUID table, %d entries present.\n",
2138                 cpuid_table->count);
2139
2140         if (sev_cfg.debug)
2141                 dump_cpuid_table();
2142
2143         return 0;
2144 }
2145 arch_initcall(report_cpuid_table);
2146
2147 static int __init init_sev_config(char *str)
2148 {
2149         char *s;
2150
2151         while ((s = strsep(&str, ","))) {
2152                 if (!strcmp(s, "debug")) {
2153                         sev_cfg.debug = true;
2154                         continue;
2155                 }
2156
2157                 pr_info("SEV command-line option '%s' was not recognized\n", s);
2158         }
2159
2160         return 1;
2161 }
2162 __setup("sev=", init_sev_config);
2163
2164 int snp_issue_guest_request(u64 exit_code, struct snp_req_data *input, unsigned long *fw_err)
2165 {
2166         struct ghcb_state state;
2167         struct es_em_ctxt ctxt;
2168         unsigned long flags;
2169         struct ghcb *ghcb;
2170         int ret;
2171
2172         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
2173                 return -ENODEV;
2174
2175         if (!fw_err)
2176                 return -EINVAL;
2177
2178         /*
2179          * __sev_get_ghcb() needs to run with IRQs disabled because it is using
2180          * a per-CPU GHCB.
2181          */
2182         local_irq_save(flags);
2183
2184         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
2185         if (!ghcb) {
2186                 ret = -EIO;
2187                 goto e_restore_irq;
2188         }
2189
2190         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
2191
2192         if (exit_code == SVM_VMGEXIT_EXT_GUEST_REQUEST) {
2193                 ghcb_set_rax(ghcb, input->data_gpa);
2194                 ghcb_set_rbx(ghcb, input->data_npages);
2195         }
2196
2197         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, true, &ctxt, exit_code, input->req_gpa, input->resp_gpa);
2198         if (ret)
2199                 goto e_put;
2200
2201         if (ghcb->save.sw_exit_info_2) {
2202                 /* Number of expected pages are returned in RBX */
2203                 if (exit_code == SVM_VMGEXIT_EXT_GUEST_REQUEST &&
2204                     ghcb->save.sw_exit_info_2 == SNP_GUEST_REQ_INVALID_LEN)
2205                         input->data_npages = ghcb_get_rbx(ghcb);
2206
2207                 *fw_err = ghcb->save.sw_exit_info_2;
2208
2209                 ret = -EIO;
2210         }
2211
2212 e_put:
2213         __sev_put_ghcb(&state);
2214 e_restore_irq:
2215         local_irq_restore(flags);
2216
2217         return ret;
2218 }
2219 EXPORT_SYMBOL_GPL(snp_issue_guest_request);
2220
2221 static struct platform_device sev_guest_device = {
2222         .name           = "sev-guest",
2223         .id             = -1,
2224 };
2225
2226 static int __init snp_init_platform_device(void)
2227 {
2228         struct sev_guest_platform_data data;
2229         u64 gpa;
2230
2231         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
2232                 return -ENODEV;
2233
2234         gpa = get_secrets_page();
2235         if (!gpa)
2236                 return -ENODEV;
2237
2238         data.secrets_gpa = gpa;
2239         if (platform_device_add_data(&sev_guest_device, &data, sizeof(data)))
2240                 return -ENODEV;
2241
2242         if (platform_device_register(&sev_guest_device))
2243                 return -ENODEV;
2244
2245         pr_info("SNP guest platform device initialized.\n");
2246         return 0;
2247 }
2248 device_initcall(snp_init_platform_device);