drivers/hv/hv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2009, Microsoft Corporation.
   4  *
   5  * Authors:
   6  *   Haiyang Zhang <haiyangz@microsoft.com>
   7  *   Hank Janssen  <hjanssen@microsoft.com>
   8  */
   9 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  10
  11 #include <linux/io.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #include <linux/hyperv.h>
  17 #include <linux/random.h>
  18 #include <linux/clockchips.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <clocksource/hyperv_timer.h>
  22 #include <asm/mshyperv.h>
  23 #include "hyperv_vmbus.h"
  24
  25 /* The one and only */
  26 struct hv_context hv_context;
  27
  28 /*
  29  * hv_init - Main initialization routine.
  30  *
  31  * This routine must be called before any other routines in here are called
  32  */
  33 int hv_init(void)
  34 {
  35         hv_context.cpu_context = alloc_percpu(struct hv_per_cpu_context);
  36         if (!hv_context.cpu_context)
  37                 return -ENOMEM;
  38         return 0;
  39 }
  40
  41 /*
  42  * hv_post_message - Post a message using the hypervisor message IPC.
  43  *
  44  * This involves a hypercall.
  45  */
  46 int hv_post_message(union hv_connection_id connection_id,
  47                   enum hv_message_type message_type,
  48                   void *payload, size_t payload_size)
  49 {
  50         struct hv_input_post_message *aligned_msg;
  51         unsigned long flags;
  52         u64 status;
  53
  54         if (payload_size > HV_MESSAGE_PAYLOAD_BYTE_COUNT)
  55                 return -EMSGSIZE;
  56
  57         local_irq_save(flags);
  58
  59         aligned_msg = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
  60         aligned_msg->connectionid = connection_id;
  61         aligned_msg->reserved = 0;
  62         aligned_msg->message_type = message_type;
  63         aligned_msg->payload_size = payload_size;
  64         memcpy((void *)aligned_msg->payload, payload, payload_size);
  65
  66         if (hv_isolation_type_snp())
  67                 status = hv_ghcb_hypercall(HVCALL_POST_MESSAGE,
  68                                 (void *)aligned_msg, NULL,
  69                                 sizeof(*aligned_msg));
  70         else
  71                 status = hv_do_hypercall(HVCALL_POST_MESSAGE,
  72                                 aligned_msg, NULL);
  73
  74         local_irq_restore(flags);
  75
  76         return hv_result(status);
  77 }
  78
  79 int hv_synic_alloc(void)
  80 {
  81         int cpu;
  82         struct hv_per_cpu_context *hv_cpu;
  83
  84         /*
  85          * First, zero all per-cpu memory areas so hv_synic_free() can
  86          * detect what memory has been allocated and cleanup properly
  87          * after any failures.
  88          */
  89         for_each_present_cpu(cpu) {
  90                 hv_cpu = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
  91                 memset(hv_cpu, 0, sizeof(*hv_cpu));
  92         }
  93
  94         hv_context.hv_numa_map = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct cpumask),
  95                                          GFP_KERNEL);
  96         if (hv_context.hv_numa_map == NULL) {
  97                 pr_err("Unable to allocate NUMA map\n");
  98                 goto err;
  99         }
 100
 101         for_each_present_cpu(cpu) {
 102                 hv_cpu = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
 103
 104                 tasklet_init(&hv_cpu->msg_dpc,
 105                              vmbus_on_msg_dpc, (unsigned long) hv_cpu);
 106
 107                 /*
 108                  * Synic message and event pages are allocated by paravisor.
 109                  * Skip these pages allocation here.
 110                  */
 111                 if (!hv_isolation_type_snp() && !hv_root_partition) {
 112                         hv_cpu->synic_message_page =
 113                                 (void *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
 114                         if (hv_cpu->synic_message_page == NULL) {
 115                                 pr_err("Unable to allocate SYNIC message page\n");
 116                                 goto err;
 117                         }
 118
 119                         hv_cpu->synic_event_page =
 120                                 (void *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
 121                         if (hv_cpu->synic_event_page == NULL) {
 122                                 pr_err("Unable to allocate SYNIC event page\n");
 123                                 goto err;
 124                         }
 125                 }
 126         }
 127
 128         return 0;
 129 err:
 130         /*
 131          * Any memory allocations that succeeded will be freed when
 132          * the caller cleans up by calling hv_synic_free()
 133          */
 134         return -ENOMEM;
 135 }
 136
 137
 138 void hv_synic_free(void)
 139 {
 140         int cpu;
 141
 142         for_each_present_cpu(cpu) {
 143                 struct hv_per_cpu_context *hv_cpu
 144                         = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
 145
 146                 free_page((unsigned long)hv_cpu->synic_event_page);
 147                 free_page((unsigned long)hv_cpu->synic_message_page);
 148         }
 149
 150         kfree(hv_context.hv_numa_map);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * hv_synic_init - Initialize the Synthetic Interrupt Controller.
 155  *
 156  * If it is already initialized by another entity (ie x2v shim), we need to
 157  * retrieve the initialized message and event pages.  Otherwise, we create and
 158  * initialize the message and event pages.
 159  */
 160 void hv_synic_enable_regs(unsigned int cpu)
 161 {
 162         struct hv_per_cpu_context *hv_cpu
 163                 = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
 164         union hv_synic_simp simp;
 165         union hv_synic_siefp siefp;
 166         union hv_synic_sint shared_sint;
 167         union hv_synic_scontrol sctrl;
 168
 169         /* Setup the Synic's message page */
 170         simp.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SIMP);
 171         simp.simp_enabled = 1;
 172
 173         if (hv_isolation_type_snp() || hv_root_partition) {
 174                 /* Mask out vTOM bit. ioremap_cache() maps decrypted */
 175                 u64 base = (simp.base_simp_gpa << HV_HYP_PAGE_SHIFT) &
 176                                 ~ms_hyperv.shared_gpa_boundary;
 177                 hv_cpu->synic_message_page
 178                         = (void *)ioremap_cache(base, HV_HYP_PAGE_SIZE);
 179                 if (!hv_cpu->synic_message_page)
 180                         pr_err("Fail to map synic message page.\n");
 181         } else {
 182                 simp.base_simp_gpa = virt_to_phys(hv_cpu->synic_message_page)
 183                         >> HV_HYP_PAGE_SHIFT;
 184         }
 185
 186         hv_set_register(HV_REGISTER_SIMP, simp.as_uint64);
 187
 188         /* Setup the Synic's event page */
 189         siefp.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SIEFP);
 190         siefp.siefp_enabled = 1;
 191
 192         if (hv_isolation_type_snp() || hv_root_partition) {
 193                 /* Mask out vTOM bit. ioremap_cache() maps decrypted */
 194                 u64 base = (siefp.base_siefp_gpa << HV_HYP_PAGE_SHIFT) &
 195                                 ~ms_hyperv.shared_gpa_boundary;
 196                 hv_cpu->synic_event_page
 197                         = (void *)ioremap_cache(base, HV_HYP_PAGE_SIZE);
 198                 if (!hv_cpu->synic_event_page)
 199                         pr_err("Fail to map synic event page.\n");
 200         } else {
 201                 siefp.base_siefp_gpa = virt_to_phys(hv_cpu->synic_event_page)
 202                         >> HV_HYP_PAGE_SHIFT;
 203         }
 204
 205         hv_set_register(HV_REGISTER_SIEFP, siefp.as_uint64);
 206
 207         /* Setup the shared SINT. */
 208         if (vmbus_irq != -1)
 209                 enable_percpu_irq(vmbus_irq, 0);
 210         shared_sint.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SINT0 +
 211                                         VMBUS_MESSAGE_SINT);
 212
 213         shared_sint.vector = vmbus_interrupt;
 214         shared_sint.masked = false;
 215
 216         /*
 217          * On architectures where Hyper-V doesn't support AEOI (e.g., ARM64),
 218          * it doesn't provide a recommendation flag and AEOI must be disabled.
 219          */
 220 #ifdef HV_DEPRECATING_AEOI_RECOMMENDED
 221         shared_sint.auto_eoi =
 222                         !(ms_hyperv.hints & HV_DEPRECATING_AEOI_RECOMMENDED);
 223 #else
 224         shared_sint.auto_eoi = 0;
 225 #endif
 226         hv_set_register(HV_REGISTER_SINT0 + VMBUS_MESSAGE_SINT,
 227                                 shared_sint.as_uint64);
 228
 229         /* Enable the global synic bit */
 230         sctrl.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SCONTROL);
 231         sctrl.enable = 1;
 232
 233         hv_set_register(HV_REGISTER_SCONTROL, sctrl.as_uint64);
 234 }
 235
 236 int hv_synic_init(unsigned int cpu)
 237 {
 238         hv_synic_enable_regs(cpu);
 239
 240         hv_stimer_legacy_init(cpu, VMBUS_MESSAGE_SINT);
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 /*
 246  * hv_synic_cleanup - Cleanup routine for hv_synic_init().
 247  */
 248 void hv_synic_disable_regs(unsigned int cpu)
 249 {
 250         struct hv_per_cpu_context *hv_cpu
 251                 = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
 252         union hv_synic_sint shared_sint;
 253         union hv_synic_simp simp;
 254         union hv_synic_siefp siefp;
 255         union hv_synic_scontrol sctrl;
 256
 257         shared_sint.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SINT0 +
 258                                         VMBUS_MESSAGE_SINT);
 259
 260         shared_sint.masked = 1;
 261
 262         /* Need to correctly cleanup in the case of SMP!!! */
 263         /* Disable the interrupt */
 264         hv_set_register(HV_REGISTER_SINT0 + VMBUS_MESSAGE_SINT,
 265                                 shared_sint.as_uint64);
 266
 267         simp.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SIMP);
 268         /*
 269          * In Isolation VM, sim and sief pages are allocated by
 270          * paravisor. These pages also will be used by kdump
 271          * kernel. So just reset enable bit here and keep page
 272          * addresses.
 273          */
 274         simp.simp_enabled = 0;
 275         if (hv_isolation_type_snp() || hv_root_partition) {
 276                 iounmap(hv_cpu->synic_message_page);
 277                 hv_cpu->synic_message_page = NULL;
 278         } else {
 279                 simp.base_simp_gpa = 0;
 280         }
 281
 282         hv_set_register(HV_REGISTER_SIMP, simp.as_uint64);
 283
 284         siefp.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SIEFP);
 285         siefp.siefp_enabled = 0;
 286
 287         if (hv_isolation_type_snp() || hv_root_partition) {
 288                 iounmap(hv_cpu->synic_event_page);
 289                 hv_cpu->synic_event_page = NULL;
 290         } else {
 291                 siefp.base_siefp_gpa = 0;
 292         }
 293
 294         hv_set_register(HV_REGISTER_SIEFP, siefp.as_uint64);
 295
 296         /* Disable the global synic bit */
 297         sctrl.as_uint64 = hv_get_register(HV_REGISTER_SCONTROL);
 298         sctrl.enable = 0;
 299         hv_set_register(HV_REGISTER_SCONTROL, sctrl.as_uint64);
 300
 301         if (vmbus_irq != -1)
 302                 disable_percpu_irq(vmbus_irq);
 303 }
 304
 305 #define HV_MAX_TRIES 3
 306 /*
 307  * Scan the event flags page of 'this' CPU looking for any bit that is set.  If we find one
 308  * bit set, then wait for a few milliseconds.  Repeat these steps for a maximum of 3 times.
 309  * Return 'true', if there is still any set bit after this operation; 'false', otherwise.
 310  *
 311  * If a bit is set, that means there is a pending channel interrupt.  The expectation is
 312  * that the normal interrupt handling mechanism will find and process the channel interrupt
 313  * "very soon", and in the process clear the bit.
 314  */
 315 static bool hv_synic_event_pending(void)
 316 {
 317         struct hv_per_cpu_context *hv_cpu = this_cpu_ptr(hv_context.cpu_context);
 318         union hv_synic_event_flags *event =
 319                 (union hv_synic_event_flags *)hv_cpu->synic_event_page + VMBUS_MESSAGE_SINT;
 320         unsigned long *recv_int_page = event->flags; /* assumes VMBus version >= VERSION_WIN8 */
 321         bool pending;
 322         u32 relid;
 323         int tries = 0;
 324
 325 retry:
 326         pending = false;
 327         for_each_set_bit(relid, recv_int_page, HV_EVENT_FLAGS_COUNT) {
 328                 /* Special case - VMBus channel protocol messages */
 329                 if (relid == 0)
 330                         continue;
 331                 pending = true;
 332                 break;
 333         }
 334         if (pending && tries++ < HV_MAX_TRIES) {
 335                 usleep_range(10000, 20000);
 336                 goto retry;
 337         }
 338         return pending;
 339 }
 340
 341 int hv_synic_cleanup(unsigned int cpu)
 342 {
 343         struct vmbus_channel *channel, *sc;
 344         bool channel_found = false;
 345
 346         if (vmbus_connection.conn_state != CONNECTED)
 347                 goto always_cleanup;
 348
 349         /*
 350          * Hyper-V does not provide a way to change the connect CPU once
 351          * it is set; we must prevent the connect CPU from going offline
 352          * while the VM is running normally. But in the panic or kexec()
 353          * path where the vmbus is already disconnected, the CPU must be
 354          * allowed to shut down.
 355          */
 356         if (cpu == VMBUS_CONNECT_CPU)
 357                 return -EBUSY;
 358
 359         /*
 360          * Search for channels which are bound to the CPU we're about to
 361          * cleanup.  In case we find one and vmbus is still connected, we
 362          * fail; this will effectively prevent CPU offlining.
 363          *
 364          * TODO: Re-bind the channels to different CPUs.
 365          */
 366         mutex_lock(&vmbus_connection.channel_mutex);
 367         list_for_each_entry(channel, &vmbus_connection.chn_list, listentry) {
 368                 if (channel->target_cpu == cpu) {
 369                         channel_found = true;
 370                         break;
 371                 }
 372                 list_for_each_entry(sc, &channel->sc_list, sc_list) {
 373                         if (sc->target_cpu == cpu) {
 374                                 channel_found = true;
 375                                 break;
 376                         }
 377                 }
 378                 if (channel_found)
 379                         break;
 380         }
 381         mutex_unlock(&vmbus_connection.channel_mutex);
 382
 383         if (channel_found)
 384                 return -EBUSY;
 385
 386         /*
 387          * channel_found == false means that any channels that were previously
 388          * assigned to the CPU have been reassigned elsewhere with a call of
 389          * vmbus_send_modifychannel().  Scan the event flags page looking for
 390          * bits that are set and waiting with a timeout for vmbus_chan_sched()
 391          * to process such bits.  If bits are still set after this operation
 392          * and VMBus is connected, fail the CPU offlining operation.
 393          */
 394         if (vmbus_proto_version >= VERSION_WIN10_V4_1 && hv_synic_event_pending())
 395                 return -EBUSY;
 396
 397 always_cleanup:
 398         hv_stimer_legacy_cleanup(cpu);
 399
 400         hv_synic_disable_regs(cpu);
 401
 402         return 0;
 403 }