arch/x86/kernel/sev-shared.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * AMD Encrypted Register State Support
   4  *
   5  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
   6  *
   7  * This file is not compiled stand-alone. It contains code shared
   8  * between the pre-decompression boot code and the running Linux kernel
   9  * and is included directly into both code-bases.
  10  */
  11
  12 #ifndef __BOOT_COMPRESSED
  13 #define error(v)        pr_err(v)
  14 #define has_cpuflag(f)  boot_cpu_has(f)
  15 #endif
  16
  17 /* I/O parameters for CPUID-related helpers */
  18 struct cpuid_leaf {
  19         u32 fn;
  20         u32 subfn;
  21         u32 eax;
  22         u32 ebx;
  23         u32 ecx;
  24         u32 edx;
  25 };
  26
  27 /*
  28  * Individual entries of the SNP CPUID table, as defined by the SNP
  29  * Firmware ABI, Revision 0.9, Section 7.1, Table 14.
  30  */
  31 struct snp_cpuid_fn {
  32         u32 eax_in;
  33         u32 ecx_in;
  34         u64 xcr0_in;
  35         u64 xss_in;
  36         u32 eax;
  37         u32 ebx;
  38         u32 ecx;
  39         u32 edx;
  40         u64 __reserved;
  41 } __packed;
  42
  43 /*
  44  * SNP CPUID table, as defined by the SNP Firmware ABI, Revision 0.9,
  45  * Section 8.14.2.6. Also noted there is the SNP firmware-enforced limit
  46  * of 64 entries per CPUID table.
  47  */
  48 #define SNP_CPUID_COUNT_MAX 64
  49
  50 struct snp_cpuid_table {
  51         u32 count;
  52         u32 __reserved1;
  53         u64 __reserved2;
  54         struct snp_cpuid_fn fn[SNP_CPUID_COUNT_MAX];
  55 } __packed;
  56
  57 /*
  58  * Since feature negotiation related variables are set early in the boot
  59  * process they must reside in the .data section so as not to be zeroed
  60  * out when the .bss section is later cleared.
  61  *
  62  * GHCB protocol version negotiated with the hypervisor.
  63  */
  64 static u16 ghcb_version __ro_after_init;
  65
  66 /* Copy of the SNP firmware's CPUID page. */
  67 static struct snp_cpuid_table cpuid_table_copy __ro_after_init;
  68
  69 /*
  70  * These will be initialized based on CPUID table so that non-present
  71  * all-zero leaves (for sparse tables) can be differentiated from
  72  * invalid/out-of-range leaves. This is needed since all-zero leaves
  73  * still need to be post-processed.
  74  */
  75 static u32 cpuid_std_range_max __ro_after_init;
  76 static u32 cpuid_hyp_range_max __ro_after_init;
  77 static u32 cpuid_ext_range_max __ro_after_init;
  78
  79 static bool __init sev_es_check_cpu_features(void)
  80 {
  81         if (!has_cpuflag(X86_FEATURE_RDRAND)) {
  82                 error("RDRAND instruction not supported - no trusted source of randomness available\n");
  83                 return false;
  84         }
  85
  86         return true;
  87 }
  88
  89 static void __noreturn sev_es_terminate(unsigned int set, unsigned int reason)
  90 {
  91         u64 val = GHCB_MSR_TERM_REQ;
  92
  93         /* Tell the hypervisor what went wrong. */
  94         val |= GHCB_SEV_TERM_REASON(set, reason);
  95
  96         /* Request Guest Termination from Hypvervisor */
  97         sev_es_wr_ghcb_msr(val);
  98         VMGEXIT();
  99
 100         while (true)
 101                 asm volatile("hlt\n" : : : "memory");
 102 }
 103
 104 /*
 105  * The hypervisor features are available from GHCB version 2 onward.
 106  */
 107 static u64 get_hv_features(void)
 108 {
 109         u64 val;
 110
 111         if (ghcb_version < 2)
 112                 return 0;
 113
 114         sev_es_wr_ghcb_msr(GHCB_MSR_HV_FT_REQ);
 115         VMGEXIT();
 116
 117         val = sev_es_rd_ghcb_msr();
 118         if (GHCB_RESP_CODE(val) != GHCB_MSR_HV_FT_RESP)
 119                 return 0;
 120
 121         return GHCB_MSR_HV_FT_RESP_VAL(val);
 122 }
 123
 124 static void snp_register_ghcb_early(unsigned long paddr)
 125 {
 126         unsigned long pfn = paddr >> PAGE_SHIFT;
 127         u64 val;
 128
 129         sev_es_wr_ghcb_msr(GHCB_MSR_REG_GPA_REQ_VAL(pfn));
 130         VMGEXIT();
 131
 132         val = sev_es_rd_ghcb_msr();
 133
 134         /* If the response GPA is not ours then abort the guest */
 135         if ((GHCB_RESP_CODE(val) != GHCB_MSR_REG_GPA_RESP) ||
 136             (GHCB_MSR_REG_GPA_RESP_VAL(val) != pfn))
 137                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_REGISTER);
 138 }
 139
 140 static bool sev_es_negotiate_protocol(void)
 141 {
 142         u64 val;
 143
 144         /* Do the GHCB protocol version negotiation */
 145         sev_es_wr_ghcb_msr(GHCB_MSR_SEV_INFO_REQ);
 146         VMGEXIT();
 147         val = sev_es_rd_ghcb_msr();
 148
 149         if (GHCB_MSR_INFO(val) != GHCB_MSR_SEV_INFO_RESP)
 150                 return false;
 151
 152         if (GHCB_MSR_PROTO_MAX(val) < GHCB_PROTOCOL_MIN ||
 153             GHCB_MSR_PROTO_MIN(val) > GHCB_PROTOCOL_MAX)
 154                 return false;
 155
 156         ghcb_version = min_t(size_t, GHCB_MSR_PROTO_MAX(val), GHCB_PROTOCOL_MAX);
 157
 158         return true;
 159 }
 160
 161 static __always_inline void vc_ghcb_invalidate(struct ghcb *ghcb)
 162 {
 163         ghcb->save.sw_exit_code = 0;
 164         __builtin_memset(ghcb->save.valid_bitmap, 0, sizeof(ghcb->save.valid_bitmap));
 165 }
 166
 167 static bool vc_decoding_needed(unsigned long exit_code)
 168 {
 169         /* Exceptions don't require to decode the instruction */
 170         return !(exit_code >= SVM_EXIT_EXCP_BASE &&
 171                  exit_code <= SVM_EXIT_LAST_EXCP);
 172 }
 173
 174 static enum es_result vc_init_em_ctxt(struct es_em_ctxt *ctxt,
 175                                       struct pt_regs *regs,
 176                                       unsigned long exit_code)
 177 {
 178         enum es_result ret = ES_OK;
 179
 180         memset(ctxt, 0, sizeof(*ctxt));
 181         ctxt->regs = regs;
 182
 183         if (vc_decoding_needed(exit_code))
 184                 ret = vc_decode_insn(ctxt);
 185
 186         return ret;
 187 }
 188
 189 static void vc_finish_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 190 {
 191         ctxt->regs->ip += ctxt->insn.length;
 192 }
 193
 194 static enum es_result verify_exception_info(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
 195 {
 196         u32 ret;
 197
 198         ret = ghcb->save.sw_exit_info_1 & GENMASK_ULL(31, 0);
 199         if (!ret)
 200                 return ES_OK;
 201
 202         if (ret == 1) {
 203                 u64 info = ghcb->save.sw_exit_info_2;
 204                 unsigned long v = info & SVM_EVTINJ_VEC_MASK;
 205
 206                 /* Check if exception information from hypervisor is sane. */
 207                 if ((info & SVM_EVTINJ_VALID) &&
 208                     ((v == X86_TRAP_GP) || (v == X86_TRAP_UD)) &&
 209                     ((info & SVM_EVTINJ_TYPE_MASK) == SVM_EVTINJ_TYPE_EXEPT)) {
 210                         ctxt->fi.vector = v;
 211
 212                         if (info & SVM_EVTINJ_VALID_ERR)
 213                                 ctxt->fi.error_code = info >> 32;
 214
 215                         return ES_EXCEPTION;
 216                 }
 217         }
 218
 219         return ES_VMM_ERROR;
 220 }
 221
 222 static enum es_result sev_es_ghcb_hv_call(struct ghcb *ghcb,
 223                                           struct es_em_ctxt *ctxt,
 224                                           u64 exit_code, u64 exit_info_1,
 225                                           u64 exit_info_2)
 226 {
 227         /* Fill in protocol and format specifiers */
 228         ghcb->protocol_version = ghcb_version;
 229         ghcb->ghcb_usage       = GHCB_DEFAULT_USAGE;
 230
 231         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, exit_code);
 232         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, exit_info_1);
 233         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, exit_info_2);
 234
 235         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
 236         VMGEXIT();
 237
 238         return verify_exception_info(ghcb, ctxt);
 239 }
 240
 241 static int __sev_cpuid_hv(u32 fn, int reg_idx, u32 *reg)
 242 {
 243         u64 val;
 244
 245         sev_es_wr_ghcb_msr(GHCB_CPUID_REQ(fn, reg_idx));
 246         VMGEXIT();
 247         val = sev_es_rd_ghcb_msr();
 248         if (GHCB_RESP_CODE(val) != GHCB_MSR_CPUID_RESP)
 249                 return -EIO;
 250
 251         *reg = (val >> 32);
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 static int sev_cpuid_hv(struct cpuid_leaf *leaf)
 257 {
 258         int ret;
 259
 260         /*
 261          * MSR protocol does not support fetching non-zero subfunctions, but is
 262          * sufficient to handle current early-boot cases. Should that change,
 263          * make sure to report an error rather than ignoring the index and
 264          * grabbing random values. If this issue arises in the future, handling
 265          * can be added here to use GHCB-page protocol for cases that occur late
 266          * enough in boot that GHCB page is available.
 267          */
 268         if (cpuid_function_is_indexed(leaf->fn) && leaf->subfn)
 269                 return -EINVAL;
 270
 271         ret =         __sev_cpuid_hv(leaf->fn, GHCB_CPUID_REQ_EAX, &leaf->eax);
 272         ret = ret ? : __sev_cpuid_hv(leaf->fn, GHCB_CPUID_REQ_EBX, &leaf->ebx);
 273         ret = ret ? : __sev_cpuid_hv(leaf->fn, GHCB_CPUID_REQ_ECX, &leaf->ecx);
 274         ret = ret ? : __sev_cpuid_hv(leaf->fn, GHCB_CPUID_REQ_EDX, &leaf->edx);
 275
 276         return ret;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * This may be called early while still running on the initial identity
 281  * mapping. Use RIP-relative addressing to obtain the correct address
 282  * while running with the initial identity mapping as well as the
 283  * switch-over to kernel virtual addresses later.
 284  */
 285 static const struct snp_cpuid_table *snp_cpuid_get_table(void)
 286 {
 287         void *ptr;
 288
 289         asm ("lea cpuid_table_copy(%%rip), %0"
 290              : "=r" (ptr)
 291              : "p" (&cpuid_table_copy));
 292
 293         return ptr;
 294 }
 295
 296 /*
 297  * The SNP Firmware ABI, Revision 0.9, Section 7.1, details the use of
 298  * XCR0_IN and XSS_IN to encode multiple versions of 0xD subfunctions 0
 299  * and 1 based on the corresponding features enabled by a particular
 300  * combination of XCR0 and XSS registers so that a guest can look up the
 301  * version corresponding to the features currently enabled in its XCR0/XSS
 302  * registers. The only values that differ between these versions/table
 303  * entries is the enabled XSAVE area size advertised via EBX.
 304  *
 305  * While hypervisors may choose to make use of this support, it is more
 306  * robust/secure for a guest to simply find the entry corresponding to the
 307  * base/legacy XSAVE area size (XCR0=1 or XCR0=3), and then calculate the
 308  * XSAVE area size using subfunctions 2 through 64, as documented in APM
 309  * Volume 3, Rev 3.31, Appendix E.3.8, which is what is done here.
 310  *
 311  * Since base/legacy XSAVE area size is documented as 0x240, use that value
 312  * directly rather than relying on the base size in the CPUID table.
 313  *
 314  * Return: XSAVE area size on success, 0 otherwise.
 315  */
 316 static u32 snp_cpuid_calc_xsave_size(u64 xfeatures_en, bool compacted)
 317 {
 318         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
 319         u64 xfeatures_found = 0;
 320         u32 xsave_size = 0x240;
 321         int i;
 322
 323         for (i = 0; i < cpuid_table->count; i++) {
 324                 const struct snp_cpuid_fn *e = &cpuid_table->fn[i];
 325
 326                 if (!(e->eax_in == 0xD && e->ecx_in > 1 && e->ecx_in < 64))
 327                         continue;
 328                 if (!(xfeatures_en & (BIT_ULL(e->ecx_in))))
 329                         continue;
 330                 if (xfeatures_found & (BIT_ULL(e->ecx_in)))
 331                         continue;
 332
 333                 xfeatures_found |= (BIT_ULL(e->ecx_in));
 334
 335                 if (compacted)
 336                         xsave_size += e->eax;
 337                 else
 338                         xsave_size = max(xsave_size, e->eax + e->ebx);
 339         }
 340
 341         /*
 342          * Either the guest set unsupported XCR0/XSS bits, or the corresponding
 343          * entries in the CPUID table were not present. This is not a valid
 344          * state to be in.
 345          */
 346         if (xfeatures_found != (xfeatures_en & GENMASK_ULL(63, 2)))
 347                 return 0;
 348
 349         return xsave_size;
 350 }
 351
 352 static bool
 353 snp_cpuid_get_validated_func(struct cpuid_leaf *leaf)
 354 {
 355         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
 356         int i;
 357
 358         for (i = 0; i < cpuid_table->count; i++) {
 359                 const struct snp_cpuid_fn *e = &cpuid_table->fn[i];
 360
 361                 if (e->eax_in != leaf->fn)
 362                         continue;
 363
 364                 if (cpuid_function_is_indexed(leaf->fn) && e->ecx_in != leaf->subfn)
 365                         continue;
 366
 367                 /*
 368                  * For 0xD subfunctions 0 and 1, only use the entry corresponding
 369                  * to the base/legacy XSAVE area size (XCR0=1 or XCR0=3, XSS=0).
 370                  * See the comments above snp_cpuid_calc_xsave_size() for more
 371                  * details.
 372                  */
 373                 if (e->eax_in == 0xD && (e->ecx_in == 0 || e->ecx_in == 1))
 374                         if (!(e->xcr0_in == 1 || e->xcr0_in == 3) || e->xss_in)
 375                                 continue;
 376
 377                 leaf->eax = e->eax;
 378                 leaf->ebx = e->ebx;
 379                 leaf->ecx = e->ecx;
 380                 leaf->edx = e->edx;
 381
 382                 return true;
 383         }
 384
 385         return false;
 386 }
 387
 388 static void snp_cpuid_hv(struct cpuid_leaf *leaf)
 389 {
 390         if (sev_cpuid_hv(leaf))
 391                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_CPUID_HV);
 392 }
 393
 394 static int snp_cpuid_postprocess(struct cpuid_leaf *leaf)
 395 {
 396         struct cpuid_leaf leaf_hv = *leaf;
 397
 398         switch (leaf->fn) {
 399         case 0x1:
 400                 snp_cpuid_hv(&leaf_hv);
 401
 402                 /* initial APIC ID */
 403                 leaf->ebx = (leaf_hv.ebx & GENMASK(31, 24)) | (leaf->ebx & GENMASK(23, 0));
 404                 /* APIC enabled bit */
 405                 leaf->edx = (leaf_hv.edx & BIT(9)) | (leaf->edx & ~BIT(9));
 406
 407                 /* OSXSAVE enabled bit */
 408                 if (native_read_cr4() & X86_CR4_OSXSAVE)
 409                         leaf->ecx |= BIT(27);
 410                 break;
 411         case 0x7:
 412                 /* OSPKE enabled bit */
 413                 leaf->ecx &= ~BIT(4);
 414                 if (native_read_cr4() & X86_CR4_PKE)
 415                         leaf->ecx |= BIT(4);
 416                 break;
 417         case 0xB:
 418                 leaf_hv.subfn = 0;
 419                 snp_cpuid_hv(&leaf_hv);
 420
 421                 /* extended APIC ID */
 422                 leaf->edx = leaf_hv.edx;
 423                 break;
 424         case 0xD: {
 425                 bool compacted = false;
 426                 u64 xcr0 = 1, xss = 0;
 427                 u32 xsave_size;
 428
 429                 if (leaf->subfn != 0 && leaf->subfn != 1)
 430                         return 0;
 431
 432                 if (native_read_cr4() & X86_CR4_OSXSAVE)
 433                         xcr0 = xgetbv(XCR_XFEATURE_ENABLED_MASK);
 434                 if (leaf->subfn == 1) {
 435                         /* Get XSS value if XSAVES is enabled. */
 436                         if (leaf->eax & BIT(3)) {
 437                                 unsigned long lo, hi;
 438
 439                                 asm volatile("rdmsr" : "=a" (lo), "=d" (hi)
 440                                                      : "c" (MSR_IA32_XSS));
 441                                 xss = (hi << 32) | lo;
 442                         }
 443
 444                         /*
 445                          * The PPR and APM aren't clear on what size should be
 446                          * encoded in 0xD:0x1:EBX when compaction is not enabled
 447                          * by either XSAVEC (feature bit 1) or XSAVES (feature
 448                          * bit 3) since SNP-capable hardware has these feature
 449                          * bits fixed as 1. KVM sets it to 0 in this case, but
 450                          * to avoid this becoming an issue it's safer to simply
 451                          * treat this as unsupported for SNP guests.
 452                          */
 453                         if (!(leaf->eax & (BIT(1) | BIT(3))))
 454                                 return -EINVAL;
 455
 456                         compacted = true;
 457                 }
 458
 459                 xsave_size = snp_cpuid_calc_xsave_size(xcr0 | xss, compacted);
 460                 if (!xsave_size)
 461                         return -EINVAL;
 462
 463                 leaf->ebx = xsave_size;
 464                 }
 465                 break;
 466         case 0x8000001E:
 467                 snp_cpuid_hv(&leaf_hv);
 468
 469                 /* extended APIC ID */
 470                 leaf->eax = leaf_hv.eax;
 471                 /* compute ID */
 472                 leaf->ebx = (leaf->ebx & GENMASK(31, 8)) | (leaf_hv.ebx & GENMASK(7, 0));
 473                 /* node ID */
 474                 leaf->ecx = (leaf->ecx & GENMASK(31, 8)) | (leaf_hv.ecx & GENMASK(7, 0));
 475                 break;
 476         default:
 477                 /* No fix-ups needed, use values as-is. */
 478                 break;
 479         }
 480
 481         return 0;
 482 }
 483
 484 /*
 485  * Returns -EOPNOTSUPP if feature not enabled. Any other non-zero return value
 486  * should be treated as fatal by caller.
 487  */
 488 static int snp_cpuid(struct cpuid_leaf *leaf)
 489 {
 490         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
 491
 492         if (!cpuid_table->count)
 493                 return -EOPNOTSUPP;
 494
 495         if (!snp_cpuid_get_validated_func(leaf)) {
 496                 /*
 497                  * Some hypervisors will avoid keeping track of CPUID entries
 498                  * where all values are zero, since they can be handled the
 499                  * same as out-of-range values (all-zero). This is useful here
 500                  * as well as it allows virtually all guest configurations to
 501                  * work using a single SNP CPUID table.
 502                  *
 503                  * To allow for this, there is a need to distinguish between
 504                  * out-of-range entries and in-range zero entries, since the
 505                  * CPUID table entries are only a template that may need to be
 506                  * augmented with additional values for things like
 507                  * CPU-specific information during post-processing. So if it's
 508                  * not in the table, set the values to zero. Then, if they are
 509                  * within a valid CPUID range, proceed with post-processing
 510                  * using zeros as the initial values. Otherwise, skip
 511                  * post-processing and just return zeros immediately.
 512                  */
 513                 leaf->eax = leaf->ebx = leaf->ecx = leaf->edx = 0;
 514
 515                 /* Skip post-processing for out-of-range zero leafs. */
 516                 if (!(leaf->fn <= cpuid_std_range_max ||
 517                       (leaf->fn >= 0x40000000 && leaf->fn <= cpuid_hyp_range_max) ||
 518                       (leaf->fn >= 0x80000000 && leaf->fn <= cpuid_ext_range_max)))
 519                         return 0;
 520         }
 521
 522         return snp_cpuid_postprocess(leaf);
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Boot VC Handler - This is the first VC handler during boot, there is no GHCB
 527  * page yet, so it only supports the MSR based communication with the
 528  * hypervisor and only the CPUID exit-code.
 529  */
 530 void __init do_vc_no_ghcb(struct pt_regs *regs, unsigned long exit_code)
 531 {
 532         unsigned int subfn = lower_bits(regs->cx, 32);
 533         unsigned int fn = lower_bits(regs->ax, 32);
 534         struct cpuid_leaf leaf;
 535         int ret;
 536
 537         /* Only CPUID is supported via MSR protocol */
 538         if (exit_code != SVM_EXIT_CPUID)
 539                 goto fail;
 540
 541         leaf.fn = fn;
 542         leaf.subfn = subfn;
 543
 544         ret = snp_cpuid(&leaf);
 545         if (!ret)
 546                 goto cpuid_done;
 547
 548         if (ret != -EOPNOTSUPP)
 549                 goto fail;
 550
 551         if (sev_cpuid_hv(&leaf))
 552                 goto fail;
 553
 554 cpuid_done:
 555         regs->ax = leaf.eax;
 556         regs->bx = leaf.ebx;
 557         regs->cx = leaf.ecx;
 558         regs->dx = leaf.edx;
 559
 560         /*
 561          * This is a VC handler and the #VC is only raised when SEV-ES is
 562          * active, which means SEV must be active too. Do sanity checks on the
 563          * CPUID results to make sure the hypervisor does not trick the kernel
 564          * into the no-sev path. This could map sensitive data unencrypted and
 565          * make it accessible to the hypervisor.
 566          *
 567          * In particular, check for:
 568          *      - Availability of CPUID leaf 0x8000001f
 569          *      - SEV CPUID bit.
 570          *
 571          * The hypervisor might still report the wrong C-bit position, but this
 572          * can't be checked here.
 573          */
 574
 575         if (fn == 0x80000000 && (regs->ax < 0x8000001f))
 576                 /* SEV leaf check */
 577                 goto fail;
 578         else if ((fn == 0x8000001f && !(regs->ax & BIT(1))))
 579                 /* SEV bit */
 580                 goto fail;
 581
 582         /* Skip over the CPUID two-byte opcode */
 583         regs->ip += 2;
 584
 585         return;
 586
 587 fail:
 588         /* Terminate the guest */
 589         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
 590 }
 591
 592 static enum es_result vc_insn_string_read(struct es_em_ctxt *ctxt,
 593                                           void *src, char *buf,
 594                                           unsigned int data_size,
 595                                           unsigned int count,
 596                                           bool backwards)
 597 {
 598         int i, b = backwards ? -1 : 1;
 599         enum es_result ret = ES_OK;
 600
 601         for (i = 0; i < count; i++) {
 602                 void *s = src + (i * data_size * b);
 603                 char *d = buf + (i * data_size);
 604
 605                 ret = vc_read_mem(ctxt, s, d, data_size);
 606                 if (ret != ES_OK)
 607                         break;
 608         }
 609
 610         return ret;
 611 }
 612
 613 static enum es_result vc_insn_string_write(struct es_em_ctxt *ctxt,
 614                                            void *dst, char *buf,
 615                                            unsigned int data_size,
 616                                            unsigned int count,
 617                                            bool backwards)
 618 {
 619         int i, s = backwards ? -1 : 1;
 620         enum es_result ret = ES_OK;
 621
 622         for (i = 0; i < count; i++) {
 623                 void *d = dst + (i * data_size * s);
 624                 char *b = buf + (i * data_size);
 625
 626                 ret = vc_write_mem(ctxt, d, b, data_size);
 627                 if (ret != ES_OK)
 628                         break;
 629         }
 630
 631         return ret;
 632 }
 633
 634 #define IOIO_TYPE_STR  BIT(2)
 635 #define IOIO_TYPE_IN   1
 636 #define IOIO_TYPE_INS  (IOIO_TYPE_IN | IOIO_TYPE_STR)
 637 #define IOIO_TYPE_OUT  0
 638 #define IOIO_TYPE_OUTS (IOIO_TYPE_OUT | IOIO_TYPE_STR)
 639
 640 #define IOIO_REP       BIT(3)
 641
 642 #define IOIO_ADDR_64   BIT(9)
 643 #define IOIO_ADDR_32   BIT(8)
 644 #define IOIO_ADDR_16   BIT(7)
 645
 646 #define IOIO_DATA_32   BIT(6)
 647 #define IOIO_DATA_16   BIT(5)
 648 #define IOIO_DATA_8    BIT(4)
 649
 650 #define IOIO_SEG_ES    (0 << 10)
 651 #define IOIO_SEG_DS    (3 << 10)
 652
 653 static enum es_result vc_ioio_exitinfo(struct es_em_ctxt *ctxt, u64 *exitinfo)
 654 {
 655         struct insn *insn = &ctxt->insn;
 656         *exitinfo = 0;
 657
 658         switch (insn->opcode.bytes[0]) {
 659         /* INS opcodes */
 660         case 0x6c:
 661         case 0x6d:
 662                 *exitinfo |= IOIO_TYPE_INS;
 663                 *exitinfo |= IOIO_SEG_ES;
 664                 *exitinfo |= (ctxt->regs->dx & 0xffff) << 16;
 665                 break;
 666
 667         /* OUTS opcodes */
 668         case 0x6e:
 669         case 0x6f:
 670                 *exitinfo |= IOIO_TYPE_OUTS;
 671                 *exitinfo |= IOIO_SEG_DS;
 672                 *exitinfo |= (ctxt->regs->dx & 0xffff) << 16;
 673                 break;
 674
 675         /* IN immediate opcodes */
 676         case 0xe4:
 677         case 0xe5:
 678                 *exitinfo |= IOIO_TYPE_IN;
 679                 *exitinfo |= (u8)insn->immediate.value << 16;
 680                 break;
 681
 682         /* OUT immediate opcodes */
 683         case 0xe6:
 684         case 0xe7:
 685                 *exitinfo |= IOIO_TYPE_OUT;
 686                 *exitinfo |= (u8)insn->immediate.value << 16;
 687                 break;
 688
 689         /* IN register opcodes */
 690         case 0xec:
 691         case 0xed:
 692                 *exitinfo |= IOIO_TYPE_IN;
 693                 *exitinfo |= (ctxt->regs->dx & 0xffff) << 16;
 694                 break;
 695
 696         /* OUT register opcodes */
 697         case 0xee:
 698         case 0xef:
 699                 *exitinfo |= IOIO_TYPE_OUT;
 700                 *exitinfo |= (ctxt->regs->dx & 0xffff) << 16;
 701                 break;
 702
 703         default:
 704                 return ES_DECODE_FAILED;
 705         }
 706
 707         switch (insn->opcode.bytes[0]) {
 708         case 0x6c:
 709         case 0x6e:
 710         case 0xe4:
 711         case 0xe6:
 712         case 0xec:
 713         case 0xee:
 714                 /* Single byte opcodes */
 715                 *exitinfo |= IOIO_DATA_8;
 716                 break;
 717         default:
 718                 /* Length determined by instruction parsing */
 719                 *exitinfo |= (insn->opnd_bytes == 2) ? IOIO_DATA_16
 720                                                      : IOIO_DATA_32;
 721         }
 722         switch (insn->addr_bytes) {
 723         case 2:
 724                 *exitinfo |= IOIO_ADDR_16;
 725                 break;
 726         case 4:
 727                 *exitinfo |= IOIO_ADDR_32;
 728                 break;
 729         case 8:
 730                 *exitinfo |= IOIO_ADDR_64;
 731                 break;
 732         }
 733
 734         if (insn_has_rep_prefix(insn))
 735                 *exitinfo |= IOIO_REP;
 736
 737         return ES_OK;
 738 }
 739
 740 static enum es_result vc_handle_ioio(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
 741 {
 742         struct pt_regs *regs = ctxt->regs;
 743         u64 exit_info_1, exit_info_2;
 744         enum es_result ret;
 745
 746         ret = vc_ioio_exitinfo(ctxt, &exit_info_1);
 747         if (ret != ES_OK)
 748                 return ret;
 749
 750         if (exit_info_1 & IOIO_TYPE_STR) {
 751
 752                 /* (REP) INS/OUTS */
 753
 754                 bool df = ((regs->flags & X86_EFLAGS_DF) == X86_EFLAGS_DF);
 755                 unsigned int io_bytes, exit_bytes;
 756                 unsigned int ghcb_count, op_count;
 757                 unsigned long es_base;
 758                 u64 sw_scratch;
 759
 760                 /*
 761                  * For the string variants with rep prefix the amount of in/out
 762                  * operations per #VC exception is limited so that the kernel
 763                  * has a chance to take interrupts and re-schedule while the
 764                  * instruction is emulated.
 765                  */
 766                 io_bytes   = (exit_info_1 >> 4) & 0x7;
 767                 ghcb_count = sizeof(ghcb->shared_buffer) / io_bytes;
 768
 769                 op_count    = (exit_info_1 & IOIO_REP) ? regs->cx : 1;
 770                 exit_info_2 = min(op_count, ghcb_count);
 771                 exit_bytes  = exit_info_2 * io_bytes;
 772
 773                 es_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_ES);
 774
 775                 /* Read bytes of OUTS into the shared buffer */
 776                 if (!(exit_info_1 & IOIO_TYPE_IN)) {
 777                         ret = vc_insn_string_read(ctxt,
 778                                                (void *)(es_base + regs->si),
 779                                                ghcb->shared_buffer, io_bytes,
 780                                                exit_info_2, df);
 781                         if (ret)
 782                                 return ret;
 783                 }
 784
 785                 /*
 786                  * Issue an VMGEXIT to the HV to consume the bytes from the
 787                  * shared buffer or to have it write them into the shared buffer
 788                  * depending on the instruction: OUTS or INS.
 789                  */
 790                 sw_scratch = __pa(ghcb) + offsetof(struct ghcb, shared_buffer);
 791                 ghcb_set_sw_scratch(ghcb, sw_scratch);
 792                 ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_IOIO,
 793                                           exit_info_1, exit_info_2);
 794                 if (ret != ES_OK)
 795                         return ret;
 796
 797                 /* Read bytes from shared buffer into the guest's destination. */
 798                 if (exit_info_1 & IOIO_TYPE_IN) {
 799                         ret = vc_insn_string_write(ctxt,
 800                                                    (void *)(es_base + regs->di),
 801                                                    ghcb->shared_buffer, io_bytes,
 802                                                    exit_info_2, df);
 803                         if (ret)
 804                                 return ret;
 805
 806                         if (df)
 807                                 regs->di -= exit_bytes;
 808                         else
 809                                 regs->di += exit_bytes;
 810                 } else {
 811                         if (df)
 812                                 regs->si -= exit_bytes;
 813                         else
 814                                 regs->si += exit_bytes;
 815                 }
 816
 817                 if (exit_info_1 & IOIO_REP)
 818                         regs->cx -= exit_info_2;
 819
 820                 ret = regs->cx ? ES_RETRY : ES_OK;
 821
 822         } else {
 823
 824                 /* IN/OUT into/from rAX */
 825
 826                 int bits = (exit_info_1 & 0x70) >> 1;
 827                 u64 rax = 0;
 828
 829                 if (!(exit_info_1 & IOIO_TYPE_IN))
 830                         rax = lower_bits(regs->ax, bits);
 831
 832                 ghcb_set_rax(ghcb, rax);
 833
 834                 ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_IOIO, exit_info_1, 0);
 835                 if (ret != ES_OK)
 836                         return ret;
 837
 838                 if (exit_info_1 & IOIO_TYPE_IN) {
 839                         if (!ghcb_rax_is_valid(ghcb))
 840                                 return ES_VMM_ERROR;
 841                         regs->ax = lower_bits(ghcb->save.rax, bits);
 842                 }
 843         }
 844
 845         return ret;
 846 }
 847
 848 static int vc_handle_cpuid_snp(struct pt_regs *regs)
 849 {
 850         struct cpuid_leaf leaf;
 851         int ret;
 852
 853         leaf.fn = regs->ax;
 854         leaf.subfn = regs->cx;
 855         ret = snp_cpuid(&leaf);
 856         if (!ret) {
 857                 regs->ax = leaf.eax;
 858                 regs->bx = leaf.ebx;
 859                 regs->cx = leaf.ecx;
 860                 regs->dx = leaf.edx;
 861         }
 862
 863         return ret;
 864 }
 865
 866 static enum es_result vc_handle_cpuid(struct ghcb *ghcb,
 867                                       struct es_em_ctxt *ctxt)
 868 {
 869         struct pt_regs *regs = ctxt->regs;
 870         u32 cr4 = native_read_cr4();
 871         enum es_result ret;
 872         int snp_cpuid_ret;
 873
 874         snp_cpuid_ret = vc_handle_cpuid_snp(regs);
 875         if (!snp_cpuid_ret)
 876                 return ES_OK;
 877         if (snp_cpuid_ret != -EOPNOTSUPP)
 878                 return ES_VMM_ERROR;
 879
 880         ghcb_set_rax(ghcb, regs->ax);
 881         ghcb_set_rcx(ghcb, regs->cx);
 882
 883         if (cr4 & X86_CR4_OSXSAVE)
 884                 /* Safe to read xcr0 */
 885                 ghcb_set_xcr0(ghcb, xgetbv(XCR_XFEATURE_ENABLED_MASK));
 886         else
 887                 /* xgetbv will cause #GP - use reset value for xcr0 */
 888                 ghcb_set_xcr0(ghcb, 1);
 889
 890         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_CPUID, 0, 0);
 891         if (ret != ES_OK)
 892                 return ret;
 893
 894         if (!(ghcb_rax_is_valid(ghcb) &&
 895               ghcb_rbx_is_valid(ghcb) &&
 896               ghcb_rcx_is_valid(ghcb) &&
 897               ghcb_rdx_is_valid(ghcb)))
 898                 return ES_VMM_ERROR;
 899
 900         regs->ax = ghcb->save.rax;
 901         regs->bx = ghcb->save.rbx;
 902         regs->cx = ghcb->save.rcx;
 903         regs->dx = ghcb->save.rdx;
 904
 905         return ES_OK;
 906 }
 907
 908 static enum es_result vc_handle_rdtsc(struct ghcb *ghcb,
 909                                       struct es_em_ctxt *ctxt,
 910                                       unsigned long exit_code)
 911 {
 912         bool rdtscp = (exit_code == SVM_EXIT_RDTSCP);
 913         enum es_result ret;
 914
 915         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, exit_code, 0, 0);
 916         if (ret != ES_OK)
 917                 return ret;
 918
 919         if (!(ghcb_rax_is_valid(ghcb) && ghcb_rdx_is_valid(ghcb) &&
 920              (!rdtscp || ghcb_rcx_is_valid(ghcb))))
 921                 return ES_VMM_ERROR;
 922
 923         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
 924         ctxt->regs->dx = ghcb->save.rdx;
 925         if (rdtscp)
 926                 ctxt->regs->cx = ghcb->save.rcx;
 927
 928         return ES_OK;
 929 }
 930
 931 struct cc_setup_data {
 932         struct setup_data header;
 933         u32 cc_blob_address;
 934 };
 935
 936 /*
 937  * Search for a Confidential Computing blob passed in as a setup_data entry
 938  * via the Linux Boot Protocol.
 939  */
 940 static struct cc_blob_sev_info *find_cc_blob_setup_data(struct boot_params *bp)
 941 {
 942         struct cc_setup_data *sd = NULL;
 943         struct setup_data *hdr;
 944
 945         hdr = (struct setup_data *)bp->hdr.setup_data;
 946
 947         while (hdr) {
 948                 if (hdr->type == SETUP_CC_BLOB) {
 949                         sd = (struct cc_setup_data *)hdr;
 950                         return (struct cc_blob_sev_info *)(unsigned long)sd->cc_blob_address;
 951                 }
 952                 hdr = (struct setup_data *)hdr->next;
 953         }
 954
 955         return NULL;
 956 }
 957
 958 /*
 959  * Initialize the kernel's copy of the SNP CPUID table, and set up the
 960  * pointer that will be used to access it.
 961  *
 962  * Maintaining a direct mapping of the SNP CPUID table used by firmware would
 963  * be possible as an alternative, but the approach is brittle since the
 964  * mapping needs to be updated in sync with all the changes to virtual memory
 965  * layout and related mapping facilities throughout the boot process.
 966  */
 967 static void __init setup_cpuid_table(const struct cc_blob_sev_info *cc_info)
 968 {
 969         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table_fw, *cpuid_table;
 970         int i;
 971
 972         if (!cc_info || !cc_info->cpuid_phys || cc_info->cpuid_len < PAGE_SIZE)
 973                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_CPUID);
 974
 975         cpuid_table_fw = (const struct snp_cpuid_table *)cc_info->cpuid_phys;
 976         if (!cpuid_table_fw->count || cpuid_table_fw->count > SNP_CPUID_COUNT_MAX)
 977                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_CPUID);
 978
 979         cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
 980         memcpy((void *)cpuid_table, cpuid_table_fw, sizeof(*cpuid_table));
 981
 982         /* Initialize CPUID ranges for range-checking. */
 983         for (i = 0; i < cpuid_table->count; i++) {
 984                 const struct snp_cpuid_fn *fn = &cpuid_table->fn[i];
 985
 986                 if (fn->eax_in == 0x0)
 987                         cpuid_std_range_max = fn->eax;
 988                 else if (fn->eax_in == 0x40000000)
 989                         cpuid_hyp_range_max = fn->eax;
 990                 else if (fn->eax_in == 0x80000000)
 991                         cpuid_ext_range_max = fn->eax;
 992         }
 993 }