arch/x86/hyperv/hv_vtl.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2023, Microsoft Corporation.
   4  *
   5  * Author:
   6  *   Saurabh Sengar <ssengar@microsoft.com>
   7  */
   8
   9 #include <asm/apic.h>
  10 #include <asm/boot.h>
  11 #include <asm/desc.h>
  12 #include <asm/i8259.h>
  13 #include <asm/mshyperv.h>
  14 #include <asm/realmode.h>
  15
  16 extern struct boot_params boot_params;
  17 static struct real_mode_header hv_vtl_real_mode_header;
  18
  19 static bool __init hv_vtl_msi_ext_dest_id(void)
  20 {
  21         return true;
  22 }
  23
  24 void __init hv_vtl_init_platform(void)
  25 {
  26         pr_info("Linux runs in Hyper-V Virtual Trust Level\n");
  27
  28         x86_platform.realmode_reserve = x86_init_noop;
  29         x86_platform.realmode_init = x86_init_noop;
  30         x86_init.irqs.pre_vector_init = x86_init_noop;
  31         x86_init.timers.timer_init = x86_init_noop;
  32
  33         /* Avoid searching for BIOS MP tables */
  34         x86_init.mpparse.find_mptable = x86_init_noop;
  35         x86_init.mpparse.early_parse_smp_cfg = x86_init_noop;
  36         x86_init.mpparse.parse_smp_cfg = x86_init_noop;
  37
  38         x86_platform.get_wallclock = get_rtc_noop;
  39         x86_platform.set_wallclock = set_rtc_noop;
  40         x86_platform.get_nmi_reason = hv_get_nmi_reason;
  41
  42         x86_platform.legacy.i8042 = X86_LEGACY_I8042_PLATFORM_ABSENT;
  43         x86_platform.legacy.rtc = 0;
  44         x86_platform.legacy.warm_reset = 0;
  45         x86_platform.legacy.reserve_bios_regions = 0;
  46         x86_platform.legacy.devices.pnpbios = 0;
  47
  48         x86_init.hyper.msi_ext_dest_id = hv_vtl_msi_ext_dest_id;
  49 }
  50
  51 static inline u64 hv_vtl_system_desc_base(struct ldttss_desc *desc)
  52 {
  53         return ((u64)desc->base3 << 32) | ((u64)desc->base2 << 24) |
  54                 (desc->base1 << 16) | desc->base0;
  55 }
  56
  57 static inline u32 hv_vtl_system_desc_limit(struct ldttss_desc *desc)
  58 {
  59         return ((u32)desc->limit1 << 16) | (u32)desc->limit0;
  60 }
  61
  62 typedef void (*secondary_startup_64_fn)(void*, void*);
  63 static void hv_vtl_ap_entry(void)
  64 {
  65         ((secondary_startup_64_fn)secondary_startup_64)(&boot_params, &boot_params);
  66 }
  67
  68 static int hv_vtl_bringup_vcpu(u32 target_vp_index, u64 eip_ignored)
  69 {
  70         u64 status;
  71         int ret = 0;
  72         struct hv_enable_vp_vtl *input;
  73         unsigned long irq_flags;
  74
  75         struct desc_ptr gdt_ptr;
  76         struct desc_ptr idt_ptr;
  77
  78         struct ldttss_desc *tss;
  79         struct ldttss_desc *ldt;
  80         struct desc_struct *gdt;
  81
  82         u64 rsp = current->thread.sp;
  83         u64 rip = (u64)&hv_vtl_ap_entry;
  84
  85         native_store_gdt(&gdt_ptr);
  86         store_idt(&idt_ptr);
  87
  88         gdt = (struct desc_struct *)((void *)(gdt_ptr.address));
  89         tss = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_TSS);
  90         ldt = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_LDT);
  91
  92         local_irq_save(irq_flags);
  93
  94         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
  95         memset(input, 0, sizeof(*input));
  96
  97         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
  98         input->vp_index = target_vp_index;
  99         input->target_vtl.target_vtl = HV_VTL_MGMT;
 100
 101         /*
 102          * The x86_64 Linux kernel follows the 16-bit -> 32-bit -> 64-bit
 103          * mode transition sequence after waking up an AP with SIPI whose
 104          * vector points to the 16-bit AP startup trampoline code. Here in
 105          * VTL2, we can't perform that sequence as the AP has to start in
 106          * the 64-bit mode.
 107          *
 108          * To make this happen, we tell the hypervisor to load a valid 64-bit
 109          * context (most of which is just magic numbers from the CPU manual)
 110          * so that AP jumps right to the 64-bit entry of the kernel, and the
 111          * control registers are loaded with values that let the AP fetch the
 112          * code and data and carry on with work it gets assigned.
 113          */
 114
 115         input->vp_context.rip = rip;
 116         input->vp_context.rsp = rsp;
 117         input->vp_context.rflags = 0x0000000000000002;
 118         input->vp_context.efer = __rdmsr(MSR_EFER);
 119         input->vp_context.cr0 = native_read_cr0();
 120         input->vp_context.cr3 = __native_read_cr3();
 121         input->vp_context.cr4 = native_read_cr4();
 122         input->vp_context.msr_cr_pat = __rdmsr(MSR_IA32_CR_PAT);
 123         input->vp_context.idtr.limit = idt_ptr.size;
 124         input->vp_context.idtr.base = idt_ptr.address;
 125         input->vp_context.gdtr.limit = gdt_ptr.size;
 126         input->vp_context.gdtr.base = gdt_ptr.address;
 127
 128         /* Non-system desc (64bit), long, code, present */
 129         input->vp_context.cs.selector = __KERNEL_CS;
 130         input->vp_context.cs.base = 0;
 131         input->vp_context.cs.limit = 0xffffffff;
 132         input->vp_context.cs.attributes = 0xa09b;
 133         /* Non-system desc (64bit), data, present, granularity, default */
 134         input->vp_context.ss.selector = __KERNEL_DS;
 135         input->vp_context.ss.base = 0;
 136         input->vp_context.ss.limit = 0xffffffff;
 137         input->vp_context.ss.attributes = 0xc093;
 138
 139         /* System desc (128bit), present, LDT */
 140         input->vp_context.ldtr.selector = GDT_ENTRY_LDT * 8;
 141         input->vp_context.ldtr.base = hv_vtl_system_desc_base(ldt);
 142         input->vp_context.ldtr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(ldt);
 143         input->vp_context.ldtr.attributes = 0x82;
 144
 145         /* System desc (128bit), present, TSS, 0x8b - busy, 0x89 -- default */
 146         input->vp_context.tr.selector = GDT_ENTRY_TSS * 8;
 147         input->vp_context.tr.base = hv_vtl_system_desc_base(tss);
 148         input->vp_context.tr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(tss);
 149         input->vp_context.tr.attributes = 0x8b;
 150
 151         status = hv_do_hypercall(HVCALL_ENABLE_VP_VTL, input, NULL);
 152
 153         if (!hv_result_success(status) &&
 154             hv_result(status) != HV_STATUS_VTL_ALREADY_ENABLED) {
 155                 pr_err("HVCALL_ENABLE_VP_VTL failed for VP : %d ! [Err: %#llx\n]",
 156                        target_vp_index, status);
 157                 ret = -EINVAL;
 158                 goto free_lock;
 159         }
 160
 161         status = hv_do_hypercall(HVCALL_START_VP, input, NULL);
 162
 163         if (!hv_result_success(status)) {
 164                 pr_err("HVCALL_START_VP failed for VP : %d ! [Err: %#llx]\n",
 165                        target_vp_index, status);
 166                 ret = -EINVAL;
 167         }
 168
 169 free_lock:
 170         local_irq_restore(irq_flags);
 171
 172         return ret;
 173 }
 174
 175 static int hv_vtl_apicid_to_vp_id(u32 apic_id)
 176 {
 177         u64 control;
 178         u64 status;
 179         unsigned long irq_flags;
 180         struct hv_get_vp_from_apic_id_in *input;
 181         u32 *output, ret;
 182
 183         local_irq_save(irq_flags);
 184
 185         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
 186         memset(input, 0, sizeof(*input));
 187         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
 188         input->apic_ids[0] = apic_id;
 189
 190         output = (u32 *)input;
 191
 192         control = HV_HYPERCALL_REP_COMP_1 | HVCALL_GET_VP_ID_FROM_APIC_ID;
 193         status = hv_do_hypercall(control, input, output);
 194         ret = output[0];
 195
 196         local_irq_restore(irq_flags);
 197
 198         if (!hv_result_success(status)) {
 199                 pr_err("failed to get vp id from apic id %d, status %#llx\n",
 200                        apic_id, status);
 201                 return -EINVAL;
 202         }
 203
 204         return ret;
 205 }
 206
 207 static int hv_vtl_wakeup_secondary_cpu(u32 apicid, unsigned long start_eip)
 208 {
 209         int vp_id;
 210
 211         pr_debug("Bringing up CPU with APIC ID %d in VTL2...\n", apicid);
 212         vp_id = hv_vtl_apicid_to_vp_id(apicid);
 213
 214         if (vp_id < 0) {
 215                 pr_err("Couldn't find CPU with APIC ID %d\n", apicid);
 216                 return -EINVAL;
 217         }
 218         if (vp_id > ms_hyperv.max_vp_index) {
 219                 pr_err("Invalid CPU id %d for APIC ID %d\n", vp_id, apicid);
 220                 return -EINVAL;
 221         }
 222
 223         return hv_vtl_bringup_vcpu(vp_id, start_eip);
 224 }
 225
 226 int __init hv_vtl_early_init(void)
 227 {
 228         /*
 229          * `boot_cpu_has` returns the runtime feature support,
 230          * and here is the earliest it can be used.
 231          */
 232         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XSAVE))
 233                 panic("XSAVE has to be disabled as it is not supported by this module.\n"
 234                           "Please add 'noxsave' to the kernel command line.\n");
 235
 236         real_mode_header = &hv_vtl_real_mode_header;
 237         apic_update_callback(wakeup_secondary_cpu_64, hv_vtl_wakeup_secondary_cpu);
 238
 239         return 0;
 240 }