Merge tag 'kvmarm-5.11' of git://git./linux/kernel/git/kvmarm/kvmarm into HEAD

KVM/arm64 updates for Linux 5.11

- PSCI relay at EL2 when "protected KVM" is enabled
- New exception injection code
- Simplification of AArch32 system register handling
- Fix PMU accesses when no PMU is enabled
- Expose CSV3 on non-Meltdown hosts
- Cache hierarchy discovery fixes
- PV steal-time cleanups
- Allow function pointers at EL2
- Various host EL2 entry cleanups
- Simplification of the EL2 vector allocation

KVM: SVM: Add AP_JUMP_TABLE support in prep for AP booting

The GHCB specification requires the hypervisor to save the address of an
AP Jump Table so that, for example, vCPUs that have been parked by UEFI
can be started by the OS. Provide support for the AP Jump Table set/get
exit code.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Provide support to launch and run an SEV-ES guest

An SEV-ES guest is started by invoking a new SEV initialization ioctl,
KVM_SEV_ES_INIT. This identifies the guest as an SEV-ES guest, which is
used to drive the appropriate ASID allocation, VMSA encryption, etc.

Before being able to run an SEV-ES vCPU, the vCPU VMSA must be encrypted
and measured. This is done using the LAUNCH_UPDATE_VMSA command after all
calls to LAUNCH_UPDATE_DATA have been performed, but before LAUNCH_MEASURE
has been performed. In order to establish the encrypted VMSA, the current
(traditional) VMSA and the GPRs are synced to the page that will hold the
encrypted VMSA and then LAUNCH_UPDATE_VMSA is invoked. The vCPU is then
marked as having protected guest state.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <e9643245adb809caf3a87c09997926d2f3d6ff41.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Provide an updated VMRUN invocation for SEV-ES guests

The run sequence is different for an SEV-ES guest compared to a legacy or
even an SEV guest. The guest vCPU register state of an SEV-ES guest will
be restored on VMRUN and saved on VMEXIT. There is no need to restore the
guest registers directly and through VMLOAD before VMRUN and no need to
save the guest registers directly and through VMSAVE on VMEXIT.

Update the svm_vcpu_run() function to skip register state saving and
restoring and provide an alternative function for running an SEV-ES guest
in vmenter.S

Additionally, certain host state is restored across an SEV-ES VMRUN. As
a result certain register states are not required to be restored upon
VMEXIT (e.g. FS, GS, etc.), so only do that if the guest is not an SEV-ES
guest.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <fb1c66d32f2194e171b95fc1a8affd6d326e10c1.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Provide support for SEV-ES vCPU loading

An SEV-ES vCPU requires additional VMCB vCPU load/put requirements. SEV-ES
hardware will restore certain registers on VMEXIT, but not save them on
VMRUN (see Table B-3 and Table B-4 of the AMD64 APM Volume 2), so make the
following changes:

General vCPU load changes:
  - During vCPU loading, perform a VMSAVE to the per-CPU SVM save area and
    save the current values of XCR0, XSS and PKRU to the per-CPU SVM save
    area as these registers will be restored on VMEXIT.

General vCPU put changes:
  - Do not attempt to restore registers that SEV-ES hardware has already
    restored on VMEXIT.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <019390e9cb5e93cd73014fa5a040c17d42588733.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Provide support for SEV-ES vCPU creation/loading

An SEV-ES vCPU requires additional VMCB initialization requirements for
vCPU creation and vCPU load/put requirements. This includes:

General VMCB initialization changes:
  - Set a VMCB control bit to enable SEV-ES support on the vCPU.
  - Set the VMCB encrypted VM save area address.
  - CRx registers are part of the encrypted register state and cannot be
    updated. Remove the CRx register read and write intercepts and replace
    them with CRx register write traps to track the CRx register values.
  - Certain MSR values are part of the encrypted register state and cannot
    be updated. Remove certain MSR intercepts (EFER, CR_PAT, etc.).
  - Remove the #GP intercept (no support for "enable_vmware_backdoor").
  - Remove the XSETBV intercept since the hypervisor cannot modify XCR0.

General vCPU creation changes:
  - Set the initial GHCB gpa value as per the GHCB specification.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <3a8aef366416eddd5556dfa3fdc212aafa1ad0a2.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Update ASID allocation to support SEV-ES guests

SEV and SEV-ES guests each have dedicated ASID ranges. Update the ASID
allocation routine to return an ASID in the respective range.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <d7aed505e31e3954268b2015bb60a1486269c780.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Set the encryption mask for the SVM host save area

The SVM host save area is used to restore some host state on VMEXIT of an
SEV-ES guest. After allocating the save area, clear it and add the
encryption mask to the SVM host save area physical address that is
programmed into the VM_HSAVE_PA MSR.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <b77aa28af6d7f1a0cb545959e08d6dc75e0c3cba.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add NMI support for an SEV-ES guest

The GHCB specification defines how NMIs are to be handled for an SEV-ES
guest. To detect the completion of an NMI the hypervisor must not
intercept the IRET instruction (because a #VC while running the NMI will
issue an IRET) and, instead, must receive an NMI Complete exit event from
the guest.

Update the KVM support for detecting the completion of NMIs in the guest
to follow the GHCB specification. When an SEV-ES guest is active, the
IRET instruction will no longer be intercepted. Now, when the NMI Complete
exit event is received, the iret_interception() function will be called
to simulate the completion of the NMI.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <5ea3dd69b8d4396cefdc9048ebc1ab7caa70a847.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Guest FPU state save/restore not needed for SEV-ES guest

The guest FPU state is automatically restored on VMRUN and saved on VMEXIT
by the hardware, so there is no reason to do this in KVM. Eliminate the
allocation of the guest_fpu save area and key off that to skip operations
related to the guest FPU state.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <173e429b4d0d962c6a443c4553ffdaf31b7665a4.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Do not report support for SMM for an SEV-ES guest

SEV-ES guests do not currently support SMM. Update the has_emulated_msr()
kvm_x86_ops function to take a struct kvm parameter so that the capability
can be reported at a VM level.

Since this op is also called during KVM initialization and before a struct
kvm instance is available, comments will be added to each implementation
of has_emulated_msr() to indicate the kvm parameter can be null.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <75de5138e33b945d2fb17f81ae507bda381808e3.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: Update __get_sregs() / __set_sregs() to support SEV-ES

Since many of the registers used by the SEV-ES are encrypted and cannot
be read or written, adjust the __get_sregs() / __set_sregs() to take into
account whether the VMSA/guest state is encrypted.

For __get_sregs(), return the actual value that is in use by the guest
for all registers being tracked using the write trap support.

For __set_sregs(), skip setting of all guest registers values.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <23051868db76400a9b07a2020525483a1e62dbcf.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for CR8 write traps for an SEV-ES guest

For SEV-ES guests, the interception of control register write access
is not recommended. Control register interception occurs prior to the
control register being modified and the hypervisor is unable to modify
the control register itself because the register is located in the
encrypted register state.

SEV-ES guests introduce new control register write traps. These traps
provide intercept support of a control register write after the control
register has been modified. The new control register value is provided in
the VMCB EXITINFO1 field, allowing the hypervisor to track the setting
of the guest control registers.

Add support to track the value of the guest CR8 register using the control
register write trap so that the hypervisor understands the guest operating
mode.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <5a01033f4c8b3106ca9374b7cadf8e33da852df1.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for CR4 write traps for an SEV-ES guest

For SEV-ES guests, the interception of control register write access
is not recommended. Control register interception occurs prior to the
control register being modified and the hypervisor is unable to modify
the control register itself because the register is located in the
encrypted register state.

SEV-ES guests introduce new control register write traps. These traps
provide intercept support of a control register write after the control
register has been modified. The new control register value is provided in
the VMCB EXITINFO1 field, allowing the hypervisor to track the setting
of the guest control registers.

Add support to track the value of the guest CR4 register using the control
register write trap so that the hypervisor understands the guest operating
mode.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <c3880bf2db8693aa26f648528fbc6e967ab46e25.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for CR0 write traps for an SEV-ES guest

For SEV-ES guests, the interception of control register write access
is not recommended. Control register interception occurs prior to the
control register being modified and the hypervisor is unable to modify
the control register itself because the register is located in the
encrypted register state.

SEV-ES support introduces new control register write traps. These traps
provide intercept support of a control register write after the control
register has been modified. The new control register value is provided in
the VMCB EXITINFO1 field, allowing the hypervisor to track the setting
of the guest control registers.

Add support to track the value of the guest CR0 register using the control
register write trap so that the hypervisor understands the guest operating
mode.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <182c9baf99df7e40ad9617ff90b84542705ef0d7.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for EFER write traps for an SEV-ES guest

For SEV-ES guests, the interception of EFER write access is not
recommended. EFER interception occurs prior to EFER being modified and
the hypervisor is unable to modify EFER itself because the register is
located in the encrypted register state.

SEV-ES support introduces a new EFER write trap. This trap provides
intercept support of an EFER write after it has been modified. The new
EFER value is provided in the VMCB EXITINFO1 field, allowing the
hypervisor to track the setting of the guest EFER.

Add support to track the value of the guest EFER value using the EFER
write trap so that the hypervisor understands the guest operating mode.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <8993149352a3a87cd0625b3b61bfd31ab28977e1.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Support string IO operations for an SEV-ES guest

For an SEV-ES guest, string-based port IO is performed to a shared
(un-encrypted) page so that both the hypervisor and guest can read or
write to it and each see the contents.

For string-based port IO operations, invoke SEV-ES specific routines that
can complete the operation using common KVM port IO support.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <9d61daf0ffda496703717218f415cdc8fd487100.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Support MMIO for an SEV-ES guest

For an SEV-ES guest, MMIO is performed to a shared (un-encrypted) page
so that both the hypervisor and guest can read or write to it and each
see the contents.

The GHCB specification provides software-defined VMGEXIT exit codes to
indicate a request for an MMIO read or an MMIO write. Add support to
recognize the MMIO requests and invoke SEV-ES specific routines that
can complete the MMIO operation. These routines use common KVM support
to complete the MMIO operation.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <af8de55127d5bcc3253d9b6084a0144c12307d4d.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Create trace events for VMGEXIT MSR protocol processing

Add trace events for entry to and exit from VMGEXIT MSR protocol
processing. The vCPU will be common for the trace events. The MSR
protocol processing is guided by the GHCB GPA in the VMCB, so the GHCB
GPA will represent the input and output values for the entry and exit
events, respectively. Additionally, the exit event will contain the
return code for the event.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <c5b3b440c3e0db43ff2fc02813faa94fa54896b0.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Create trace events for VMGEXIT processing

Add trace events for entry to and exit from VMGEXIT processing. The vCPU
id and the exit reason will be common for the trace events. The exit info
fields will represent the input and output values for the entry and exit
events, respectively.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <25357dca49a38372e8f483753fb0c1c2a70a6898.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for SEV-ES GHCB MSR protocol function 0x100

The GHCB specification defines a GHCB MSR protocol using the lower
12-bits of the GHCB MSR (in the hypervisor this corresponds to the
GHCB GPA field in the VMCB).

Function 0x100 is a request for termination of the guest. The guest has
encountered some situation for which it has requested to be terminated.
The GHCB MSR value contains the reason for the request.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <f3a1f7850c75b6ea4101e15bbb4a3af1a203f1dc.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for SEV-ES GHCB MSR protocol function 0x004

The GHCB specification defines a GHCB MSR protocol using the lower
12-bits of the GHCB MSR (in the hypervisor this corresponds to the
GHCB GPA field in the VMCB).

Function 0x004 is a request for CPUID information. Only a single CPUID
result register can be sent per invocation, so the protocol defines the
register that is requested. The GHCB MSR value is set to the CPUID
register value as per the specification via the VMCB GHCB GPA field.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <fd7ee347d3936e484c06e9001e340bf6387092cd.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for SEV-ES GHCB MSR protocol function 0x002

The GHCB specification defines a GHCB MSR protocol using the lower
12-bits of the GHCB MSR (in the hypervisor this corresponds to the
GHCB GPA field in the VMCB).

Function 0x002 is a request to set the GHCB MSR value to the SEV INFO as
per the specification via the VMCB GHCB GPA field.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <c23c163a505290a0d1b9efc4659b838c8c902cbc.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add initial support for a VMGEXIT VMEXIT

SEV-ES adds a new VMEXIT reason code, VMGEXIT. Initial support for a
VMGEXIT includes mapping the GHCB based on the guest GPA, which is
obtained from a new VMCB field, and then validating the required inputs
for the VMGEXIT exit reason.

Since many of the VMGEXIT exit reasons correspond to existing VMEXIT
reasons, the information from the GHCB is copied into the VMCB control
exit code areas and KVM register areas. The standard exit handlers are
invoked, similar to standard VMEXIT processing. Before restarting the
vCPU, the GHCB is updated with any registers that have been updated by
the hypervisor.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <c6a4ed4294a369bd75c44d03bd7ce0f0c3840e50.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Prepare for SEV-ES exit handling in the sev.c file

This is a pre-patch to consolidate some exit handling code into callable
functions. Follow-on patches for SEV-ES exit handling will then be able
to use them from the sev.c file.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <5b8b0ffca8137f3e1e257f83df9f5c881c8a96a3.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Cannot re-initialize the VMCB after shutdown with SEV-ES

When a SHUTDOWN VMEXIT is encountered, normally the VMCB is re-initialized
so that the guest can be re-launched. But when a guest is running as an
SEV-ES guest, the VMSA cannot be re-initialized because it has been
encrypted. For now, just return -EINVAL to prevent a possible attempt at
a guest reset.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <aa6506000f6f3a574de8dbcdab0707df844cb00c.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Do not allow instruction emulation under SEV-ES

When a guest is running as an SEV-ES guest, it is not possible to emulate
instructions. Add support to prevent instruction emulation.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <f6355ea3024fda0a3eb5eb99c6b62dca10d792bd.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Prevent debugging under SEV-ES

Since the guest register state of an SEV-ES guest is encrypted, debugging
is not supported. Update the code to prevent guest debugging when the
guest has protected state.

Additionally, an SEV-ES guest must only and always intercept DR7 reads and
writes. Update set_dr_intercepts() and clr_dr_intercepts() to account for
this.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <8db966fa2f9803d6454ce773863025d0e2e7f3cc.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add required changes to support intercepts under SEV-ES

When a guest is running under SEV-ES, the hypervisor cannot access the
guest register state. There are numerous places in the KVM code where
certain registers are accessed that are not allowed to be accessed (e.g.
RIP, CR0, etc). Add checks to prevent register accesses and add intercept
update support at various points within the KVM code.

Also, when handling a VMGEXIT, exceptions are passed back through the
GHCB. Since the RDMSR/WRMSR intercepts (may) inject a #GP on error,
update the SVM intercepts to handle this for SEV-ES guests.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
[Redo MSR part using the .complete_emulated_msr callback. - Paolo]
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: introduce complete_emulated_msr callback

This will be used by SEV-ES to inject MSR failure via the GHCB.

Reviewed-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: use kvm_complete_insn_gp in emulating RDMSR/WRMSR

Simplify the four functions that handle {kernel,user} {rd,wr}msr, there
is still some repetition between the two instances of rdmsr but the
whole business of calling kvm_inject_gp and kvm_skip_emulated_instruction
can be unified nicely.

Because complete_emulated_wrmsr now becomes essentially a call to
kvm_complete_insn_gp, remove complete_emulated_msr.

Reviewed-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: remove bogus #GP injection

There is no need to inject a #GP from kvm_mtrr_set_msr, kvm_emulate_wrmsr will
handle it.

Reviewed-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: Mark GPRs dirty when written

When performing VMGEXIT processing for an SEV-ES guest, register values
will be synced between KVM and the GHCB. Prepare for detecting when a GPR
has been updated (marked dirty) in order to determine whether to sync the
register to the GHCB.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <7ca2a1cdb61456f2fe9c64193e34d601e395c133.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for the SEV-ES VMSA

Allocate a page during vCPU creation to be used as the encrypted VM save
area (VMSA) for the SEV-ES guest. Provide a flag in the kvm_vcpu_arch
structure that indicates whether the guest state is protected.

When freeing a VMSA page that has been encrypted, the cache contents must
be flushed using the MSR_AMD64_VM_PAGE_FLUSH before freeing the page.

[ i386 build warnings ]
Reported-by: kernel test robot <lkp@intel.com>
Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <fde272b17eec804f3b9db18c131262fe074015c5.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add GHCB accessor functions for retrieving fields

Update the GHCB accessor functions to add functions for retrieve GHCB
fields by name. Update existing code to use the new accessor functions.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <664172c53a5fb4959914e1a45d88e805649af0ad.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Add support for SEV-ES capability in KVM

Add support to KVM for determining if a system is capable of supporting
SEV-ES as well as determining if a guest is an SEV-ES guest.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <e66792323982c822350e40c7a1cf67ea2978a70b.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: SVM: Remove the call to sev_platform_status() during setup

When both KVM support and the CCP driver are built into the kernel instead
of as modules, KVM initialization can happen before CCP initialization. As
a result, sev_platform_status() will return a failure when it is called
from sev_hardware_setup(), when this isn't really an error condition.

Since sev_platform_status() doesn't need to be called at this time anyway,
remove the invocation from sev_hardware_setup().

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <618380488358b56af558f2682203786f09a49483.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

x86/cpu: Add VM page flush MSR availablility as a CPUID feature

On systems that do not have hardware enforced cache coherency between
encrypted and unencrypted mappings of the same physical page, the
hypervisor can use the VM page flush MSR (0xc001011e) to flush the cache
contents of an SEV guest page. When a small number of pages are being
flushed, this can be used in place of issuing a WBINVD across all CPUs.

CPUID 0x8000001f_eax[2] is used to determine if the VM page flush MSR is
available. Add a CPUID feature to indicate it is supported and define the
MSR.

Signed-off-by: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
Message-Id: <f1966379e31f9b208db5257509c4a089a87d33d0.1607620209.git.thomas.lendacky@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM/VMX/SVM: Move kvm_machine_check function to x86.h

Move kvm_machine_check to x86.h to avoid two exact copies
of the same function in kvm.c and svm.c.

Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Sean Christopherson <sean.j.christopherson@intel.com>
Signed-off-by: Uros Bizjak <ubizjak@gmail.com>
Message-Id: <20201029135600.122392-1-ubizjak@gmail.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

Merge tag 'kvm-s390-next-5.11-1' of git://git./linux/kernel/git/kvms390/linux into HEAD

KVM: s390: Features and Test for 5.11

- memcg accouting for s390 specific parts of kvm and gmap
- selftest for diag318
- new kvm_stat for when async_pf falls back to sync

The selftest even triggers a non-critical bug that is unrelated
to diag318, fix will follow later.

KVM: x86: reinstate vendor-agnostic check on SPEC_CTRL cpuid bits

Until commit e7c587da1252 ("x86/speculation: Use synthetic bits for
IBRS/IBPB/STIBP"), KVM was testing both Intel and AMD CPUID bits before
allowing the guest to write MSR_IA32_SPEC_CTRL and MSR_IA32_PRED_CMD.
Testing only Intel bits on VMX processors, or only AMD bits on SVM
processors, fails if the guests are created with the "opposite" vendor
as the host.

While at it, also tweak the host CPU check to use the vendor-agnostic
feature bit X86_FEATURE_IBPB, since we only care about the availability
of the MSR on the host here and not about specific CPUID bits.

Fixes: e7c587da1252 ("x86/speculation: Use synthetic bits for IBRS/IBPB/STIBP")
Cc: stable@vger.kernel.org
Reported-by: Denis V. Lunev <den@openvz.org>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: Expose AVX512_FP16 for supported CPUID

AVX512_FP16 is supported by Intel processors, like Sapphire Rapids.
It could gain better performance for it's faster compared to FP32
if the precision or magnitude requirements are met. It's availability
is indicated by CPUID.(EAX=7,ECX=0):EDX[bit 23].

Expose it in KVM supported CPUID, then guest could make use of it; no
new registers are used, only new instructions.

Signed-off-by: Cathy Zhang <cathy.zhang@intel.com>
Signed-off-by: Kyung Min Park <kyung.min.park@intel.com>
Acked-by: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Reviewed-by: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Message-Id: <20201208033441.28207-3-kyung.min.park@intel.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

x86: Enumerate AVX512 FP16 CPUID feature flag

Enumerate AVX512 Half-precision floating point (FP16) CPUID feature
flag. Compared with using FP32, using FP16 cut the number of bits
required for storage in half, reducing the exponent from 8 bits to 5,
and the mantissa from 23 bits to 10. Using FP16 also enables developers
to train and run inference on deep learning models fast when all
precision or magnitude (FP32) is not needed.

A processor supports AVX512 FP16 if CPUID.(EAX=7,ECX=0):EDX[bit 23]
is present. The AVX512 FP16 requires AVX512BW feature be implemented
since the instructions for manipulating 32bit masks are associated with
AVX512BW.

The only in-kernel usage of this is kvm passthrough. The CPU feature
flag is shown as "avx512_fp16" in /proc/cpuinfo.

Signed-off-by: Kyung Min Park <kyung.min.park@intel.com>
Acked-by: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Reviewed-by: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Message-Id: <20201208033441.28207-2-kyung.min.park@intel.com>
Acked-by: Borislav Petkov <bp@suse.de>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

selftests: kvm: Merge user_msr_test into userspace_msr_exit_test

Both user_msr_test and userspace_msr_exit_test tests the functionality
of kvm_msr_filter.  Instead of testing this feature in two tests, merge
them together, so there is only one test for this feature.

Signed-off-by: Aaron Lewis <aaronlewis@google.com>
Message-Id: <20201204172530.2958493-1-aaronlewis@google.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

selftests: kvm: Test MSR exiting to userspace

Add a selftest to test that when the ioctl KVM_X86_SET_MSR_FILTER is
called with an MSR list, those MSRs exit to userspace.

This test uses 3 MSRs to test this:
  1. MSR_IA32_XSS, an MSR the kernel knows about.
  2. MSR_IA32_FLUSH_CMD, an MSR the kernel does not know about.
  3. MSR_NON_EXISTENT, an MSR invented in this test for the purposes of
     passing a fake MSR from the guest to userspace.  KVM just acts as a
     pass through.

Userspace is also able to inject a #GP.  This is demonstrated when
MSR_IA32_XSS and MSR_IA32_FLUSH_CMD are misused in the test.  When this
happens a #GP is initiated in userspace to be thrown in the guest which is
handled gracefully by the exception handling framework introduced earlier
in this series.

Tests for the generic instruction emulator were also added.  For this to
work the module parameter kvm.force_emulation_prefix=1 has to be enabled.
If it isn't enabled the tests will be skipped.

A test was also added to ensure the MSR permission bitmap is being set
correctly by executing reads and writes of MSR_FS_BASE and MSR_GS_BASE
in the guest while alternating which MSR userspace should intercept.  If
the permission bitmap is being set correctly only one of the MSRs should
be coming through at a time, and the guest should be able to read and
write the other one directly.

Signed-off-by: Aaron Lewis <aaronlewis@google.com>
Reviewed-by: Alexander Graf <graf@amazon.com>
Message-Id: <20201012194716.3950330-5-aaronlewis@google.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM/VMX: Use TEST %REG,%REG instead of CMP $0,%REG in vmenter.S

Saves one byte in __vmx_vcpu_run for the same functionality.

Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Sean Christopherson <sean.j.christopherson@intel.com>
Signed-off-by: Uros Bizjak <ubizjak@gmail.com>
Message-Id: <20201029140457.126965-1-ubizjak@gmail.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: s390: track synchronous pfault events in kvm_stat

Right now we do count pfault (pseudo page faults aka async page faults
start and completion events). What we do not count is, if an async page
fault would have been possible by the host, but it was disabled by the
guest (e.g. interrupts off, pfault disabled, secure execution....).  Let
us count those as well in the pfault_sync counter.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Reviewed-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Reviewed-by: Cornelia Huck <cohuck@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201125090658.38463-1-borntraeger@de.ibm.com

KVM: selftests: sync_regs test for diag318

The DIAGNOSE 0x0318 instruction, unique to s390x, is a privileged call
that must be intercepted via SIE, handled in userspace, and the
information set by the instruction is communicated back to KVM.

To test the instruction interception, an ad-hoc handler is defined which
simply has a VM execute the instruction and then userspace will extract
the necessary info. The handler is defined such that the instruction
invocation occurs only once. It is up to the caller to determine how the
info returned by this handler should be used.

The diag318 info is communicated from userspace to KVM via a sync_regs
call. This is tested during a sync_regs test, where the diag318 info is
requested via the handler, then the info is stored in the appropriate
register in KVM via a sync registers call.

If KVM does not support diag318, then the tests will print a message
stating that diag318 was skipped, and the asserts will simply test
against a value of 0.

Signed-off-by: Collin Walling <walling@linux.ibm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201207154125.10322-1-walling@linux.ibm.com
Acked-by: Janosch Frank <frankja@linux.ibm.com>
Acked-by: Cornelia Huck <cohuck@redhat.com>
Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/gmap: make gmap memcg aware

gmap allocations can be attributed to a process.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Heiko Carstens <hca@linux.ibm.com>
Acked-by: Janosch Frank <frankja@linux.ibm.com>
Acked-by: Cornelia Huck <cohuck@redhat.com>

KVM: s390: Add memcg accounting to KVM allocations

Almost all kvm allocations in the s390x KVM code can be attributed to
the process that triggers the allocation (in other words, no global
allocation for other guests). This will help the memcg controller to
make the right decisions.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Janosch Frank <frankja@linux.ibm.com>
Acked-by: Cornelia Huck <cohuck@redhat.com>

KVM: x86: ignore SIPIs that are received while not in wait-for-sipi state

In the commit 1c96dcceaeb3
("KVM: x86: fix apic_accept_events vs check_nested_events"),

we accidently started latching SIPIs that are received while the cpu is not
waiting for them.

This causes vCPUs to never enter a halted state.

Fixes: 1c96dcceaeb3 ("KVM: x86: fix apic_accept_events vs check_nested_events")
Signed-off-by: Maxim Levitsky <mlevitsk@redhat.com>
Message-Id: <20201203143319.159394-2-mlevitsk@redhat.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

Merge remote-tracking branch 'origin/kvm-arm64/psci-relay' into kvmarm-master/next

Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>

KVM: arm64: Fix nVHE boot on VHE systems

Conflict resolution gone astray results in the kernel not booting
on VHE-capable HW when VHE support is disabled. Thankfully spotted
by David.

Reported-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>

Merge remote-tracking branch 'origin/kvm-arm64/misc-5.11' into kvmarm-master/queue

Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>

KVM: arm64: Fix EL2 mode availability checks

With protected nVHE hyp code interception host's PSCI SMCs, the host
starts seeing new CPUs boot in EL1 instead of EL2. The kernel logic
that keeps track of the boot mode needs to be adjusted.

Add a static key enabled if KVM protected mode initialization is
successful.

When the key is enabled, is_hyp_mode_available continues to report
`true` because its users either treat it as a check whether KVM will be
/ was initialized, or whether stub HVCs can be made (eg. hibernate).

is_hyp_mode_mismatched is changed to report `false` when the key is
enabled. That's because all cores' modes matched at the point of KVM
init and KVM will not allow cores not present at init to boot. That
said, the function is never used after KVM is initialized.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-27-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Trap host SMCs in protected mode

While protected KVM is installed, start trapping all host SMCs.
For now these are simply forwarded to EL3, except PSCI
CPU_ON/CPU_SUSPEND/SYSTEM_SUSPEND which are intercepted and the
hypervisor installed on newly booted cores.

Create new constant HCR_HOST_NVHE_PROTECTED_FLAGS with the new set of HCR
flags to use while the nVHE vector is installed when the kernel was
booted with the protected flag enabled. Switch back to the default HCR
flags when switching back to the stub vector.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-26-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Keep nVHE EL2 vector installed

KVM by default keeps the stub vector installed and installs the nVHE
vector only briefly for init and later on demand. Change this policy
to install the vector at init and then never uninstall it if the kernel
was given the protected KVM command line parameter.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-25-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Intercept host's SYSTEM_SUSPEND PSCI SMCs

Add a handler of SYSTEM_SUSPEND host PSCI SMCs. The semantics are
equivalent to CPU_SUSPEND, typically called on the last online CPU.
Reuse the same entry point and boot args struct as CPU_SUSPEND.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-24-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Intercept host's CPU_SUSPEND PSCI SMCs

Add a handler of CPU_SUSPEND host PSCI SMCs. The SMC can either enter
a sleep state indistinguishable from a WFI or a deeper sleep state that
behaves like a CPU_OFF+CPU_ON except that the core is still considered
online while asleep.

The handler saves r0,pc of the host and makes the same call to EL3 with
the hyp CPU entry point. It either returns back to the handler and then
back to the host, or wakes up into the entry point and initializes EL2
state before dropping back to EL1. No EL2 state needs to be
saved/restored for this purpose.

CPU_ON and CPU_SUSPEND are both implemented using struct psci_boot_args
to store the state upon powerup, with each CPU having separate structs
for CPU_ON and CPU_SUSPEND so that CPU_SUSPEND can operate locklessly
and so that a CPU_ON call targeting a CPU cannot interfere with
a concurrent CPU_SUSPEND call on that CPU.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-23-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Intercept host's CPU_ON SMCs

Add a handler of the CPU_ON PSCI call from host. When invoked, it looks
up the logical CPU ID corresponding to the provided MPIDR and populates
the state struct of the target CPU with the provided x0, pc. It then
calls CPU_ON itself, with an entry point in hyp that initializes EL2
state before returning ERET to the provided PC in EL1.

There is a simple atomic lock around the boot args struct. If it is
already locked, CPU_ON will return PENDING_ON error code.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-22-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Add function to enter host from KVM nVHE hyp code

All nVHE hyp code is currently executed as handlers of host's HVCs. This
will change as nVHE starts intercepting host's PSCI CPU_ON SMCs. The
newly booted CPU will need to initialize EL2 state and then enter the
host. Add __host_enter function that branches into the existing
host state-restoring code after the trap handler would have returned.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-21-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Extract __do_hyp_init into a helper function

In preparation for adding a CPU entry point in nVHE hyp code, extract
most of __do_hyp_init hypervisor initialization code into a common
helper function. This will be invoked by the entry point to install KVM
on the newly booted CPU.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-20-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Forward safe PSCI SMCs coming from host

Forward the following PSCI SMCs issued by host to EL3 as they do not
require the hypervisor's intervention. This assumes that EL3 correctly
implements the PSCI specification.

Only function IDs implemented in Linux are included.

Where both 32-bit and 64-bit variants exist, it is assumed that the host
will always use the 64-bit variant.

 * SMCs that only return information about the system
   * PSCI_VERSION        - PSCI version implemented by EL3
   * PSCI_FEATURES       - optional features supported by EL3
   * AFFINITY_INFO       - power state of core/cluster
   * MIGRATE_INFO_TYPE   - whether Trusted OS can be migrated
   * MIGRATE_INFO_UP_CPU - resident core of Trusted OS
 * operations which do not affect the hypervisor
   * MIGRATE             - migrate Trusted OS to a different core
   * SET_SUSPEND_MODE    - toggle OS-initiated mode
 * system shutdown/reset
   * SYSTEM_OFF
   * SYSTEM_RESET
   * SYSTEM_RESET2

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-19-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Add offset for hyp VA <-> PA conversion

Add a host-initialized constant to KVM nVHE hyp code for converting
between EL2 linear map virtual addresses and physical addresses.
Also add `__hyp_pa` macro that performs the conversion.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-18-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Bootstrap PSCI SMC handler in nVHE EL2

Add a handler of PSCI SMCs in nVHE hyp code. The handler is initialized
with the version used by the host's PSCI driver and the function IDs it
was configured with. If the SMC function ID matches one of the
configured PSCI calls (for v0.1) or falls into the PSCI function ID
range (for v0.2+), the SMC is handled by the PSCI handler. For now, all
SMCs return PSCI_RET_NOT_SUPPORTED.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-17-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Add SMC handler in nVHE EL2

Add handler of host SMCs in KVM nVHE trap handler. Forward all SMCs to
EL3 and propagate the result back to EL1. This is done in preparation
for validating host SMCs in KVM protected mode.

The implementation assumes that firmware uses SMCCC v1.2 or older. That
means x0-x17 can be used both for arguments and results, other GPRs are
preserved.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-16-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Create nVHE copy of cpu_logical_map

When KVM starts validating host's PSCI requests, it will need to map
MPIDR back to the CPU ID. To this end, copy cpu_logical_map into nVHE
hyp memory when KVM is initialized.

Only copy the information for CPUs that are online at the point of KVM
initialization so that KVM rejects CPUs whose features were not checked
against the finalized capabilities.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-15-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Support per_cpu_ptr in nVHE hyp code

When compiling with __KVM_NVHE_HYPERVISOR__, redefine per_cpu_offset()
to __hyp_per_cpu_offset() which looks up the base of the nVHE per-CPU
region of the given cpu and computes its offset from the
.hyp.data..percpu section.

This enables use of per_cpu_ptr() helpers in nVHE hyp code. Until now
only this_cpu_ptr() was supported by setting TPIDR_EL2.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-14-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Add .hyp.data..ro_after_init ELF section

Add rules for renaming the .data..ro_after_init ELF section in KVM nVHE
object files to .hyp.data..ro_after_init, linking it into the kernel
and mapping it in hyp at runtime.

The section is RW to the host, then mapped RO in hyp. The expectation is
that the host populates the variables in the section and they are never
changed by hyp afterwards.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-13-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Init MAIR/TCR_EL2 from params struct

MAIR_EL2 and TCR_EL2 are currently initialized from their _EL1 values.
This will not work once KVM starts intercepting PSCI ON/SUSPEND SMCs
and initializing EL2 state before EL1 state.

Obtain the EL1 values during KVM init and store them in the init params
struct. The struct will stay in memory and can be used when booting new
cores.

Take the opportunity to move copying the T0SZ value from idmap_t0sz in
KVM init rather than in .hyp.idmap.text. This avoids the need for the
idmap_t0sz symbol alias.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-12-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Move hyp-init params to a per-CPU struct

Once we start initializing KVM on newly booted cores before the rest of
the kernel, parameters to __do_hyp_init will need to be provided by EL2
rather than EL1. At that point it will not be possible to pass its three
arguments directly because PSCI_CPU_ON only supports one context
argument.

Refactor __do_hyp_init to accept its parameters in a struct. This
prepares the code for KVM booting cores as well as removes any limits on
the number of __do_hyp_init arguments.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-11-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Remove vector_ptr param of hyp-init

KVM precomputes the hyp VA of __kvm_hyp_host_vector, essentially a
constant (minus ASLR), before passing it to __kvm_hyp_init.
Now that we have alternatives for converting kimg VA to hyp VA, replace
this with computing the constant inside __kvm_hyp_init, thus removing
the need for an argument.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-10-dbrazdil@google.com

arm64: Extract parts of el2_setup into a macro

When a CPU is booted in EL2, the kernel checks for VHE support and
initializes the CPU core accordingly. For nVHE it also installs the stub
vectors and drops down to EL1.

Once KVM gains the ability to boot cores without going through the
kernel entry point, it will need to initialize the CPU the same way.
Extract the relevant bits of el2_setup into an init_el2_state macro
with an argument specifying whether to initialize for VHE or nVHE.

The following ifdefs are removed:
 * CONFIG_ARM_GIC_V3 - always selected on arm64
 * CONFIG_COMPAT - hstr_el2 can be set even without 32-bit support

No functional change intended. Size of el2_setup increased by
148 bytes due to duplication.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
[maz: reworked to fit the new PSTATE initial setup code]
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-9-dbrazdil@google.com

arm64: Make cpu_logical_map() take unsigned int

CPU index should never be negative. Change the signature of
(set_)cpu_logical_map to take an unsigned int.

This still works even if the users treat the CPU index as an int,
and will allow the hypervisor's implementation to check that the index
is valid with a single upper-bound check.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-8-dbrazdil@google.com

psci: Add accessor for psci_0_1_function_ids

Make it possible to retrieve a copy of the psci_0_1_function_ids struct.
This is useful for KVM if it is configured to intercept host's PSCI SMCs.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Acked-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-7-dbrazdil@google.com

psci: Replace psci_function_id array with a struct

Small refactor that replaces array of v0.1 function IDs indexed by an
enum of function-name constants with a struct of function IDs "indexed"
by field names. This is done in preparation for exposing the IDs to
other parts of the kernel. Exposing a struct avoids the need for
bounds checking.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Acked-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-6-dbrazdil@google.com

psci: Split functions to v0.1 and v0.2+ variants

Refactor implementation of v0.1+ functions (CPU_SUSPEND, CPU_OFF,
CPU_ON, MIGRATE) to have two functions psci_0_1_foo / psci_0_2_foo that
select the function ID and call a common helper __psci_foo.

This is a small cleanup so that the function ID array is only used for
v0.1 configurations.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Acked-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-5-dbrazdil@google.com

psci: Support psci_ops.get_version for v0.1

KVM's host PSCI SMC filter needs to be aware of the PSCI version of the
system but currently it is impossible to distinguish between v0.1 and
PSCI disabled because both have get_version == NULL.

Populate get_version for v0.1 with a function that returns a constant.

psci_opt.get_version is currently unused so this has no effect on
existing functionality.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Acked-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-4-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Add ARM64_KVM_PROTECTED_MODE CPU capability

Expose the boolean value whether the system is running with KVM in
protected mode (nVHE + kernel param). CPU capability was selected over
a global variable to allow use in alternatives.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-3-dbrazdil@google.com

KVM: arm64: Add kvm-arm.mode early kernel parameter

Add an early parameter that allows users to select the mode of operation
for KVM/arm64.

For now, the only supported value is "protected". By passing this flag
users opt into the hypervisor placing additional restrictions on the
host kernel. These allow the hypervisor to spawn guests whose state is
kept private from the host. Restrictions will include stage-2 address
translation to prevent host from accessing guest memory, filtering its
SMC calls, etc.

Without this parameter, the default behaviour remains selecting VHE/nVHE
based on hardware support and CONFIG_ARM64_VHE.

Signed-off-by: David Brazdil <dbrazdil@google.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202184122.26046-2-dbrazdil@google.com

Merge remote-tracking branch 'arm64/for-next/uaccess' into HEAD

Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>

Merge remote-tracking branch 'origin/kvm-arm64/csv3' into kvmarm-master/queue

Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>

KVM: arm64: Use kvm_write_guest_lock when init stolen time

There is a lock version kvm_write_guest. Use it to simplify code.

Signed-off-by: Keqian Zhu <zhukeqian1@huawei.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Reviewed-by: Andrew Jones <drjones@redhat.com>
Reviewed-by: Steven Price <steven.price@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20200817110728.12196-3-zhukeqian1@huawei.com

KVM: arm64: Some fixes of PV-time interface document

Rename PV_FEATURES to PV_TIME_FEATURES.

Signed-off-by: Keqian Zhu <zhukeqian1@huawei.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Reviewed-by: Andrew Jones <drjones@redhat.com>
Reviewed-by: Steven Price <steven.price@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20200817110728.12196-2-zhukeqian1@huawei.com

KVM: x86: adjust SEV for commit 7e8e6eed75e

Since the ASID is now stored in svm->asid, pre_sev_run should also place
it there and not directly in the VMCB control area.

Reported-by: Ashish Kalra <Ashish.Kalra@amd.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

arm64: mark __system_matches_cap as __maybe_unused

Now that the PAN toggling has been removed, the only user of
__system_matches_cap() is has_generic_auth(), which is only built when
CONFIG_ARM64_PTR_AUTH is selected, and Qian reports that this results in
a build-time warning when CONFIG_ARM64_PTR_AUTH is not selected:

| arch/arm64/kernel/cpufeature.c:2649:13: warning: '__system_matches_cap' defined but not used [-Wunused-function]
|  static bool __system_matches_cap(unsigned int n)
|              ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

It's tricky to restructure things to prevent this, so let's mark
__system_matches_cap() as __maybe_unused, as we used to do for the other
user of __system_matches_cap() which we just removed.

Reported-by: Qian Cai <qcai@redhat.com>
Suggested-by: Qian Cai <qcai@redhat.com>
Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201203152403.26100-1-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: remove vestigal UAO support

Now that arm64 no longer uses UAO, remove the vestigal feature detection
code and Kconfig text.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-13-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: remove redundant PAN toggling

Some code (e.g. futex) needs to make privileged accesses to userspace
memory, and uses uaccess_{enable,disable}_privileged() in order to
permit this. All other uaccess primitives use LDTR/STTR, and never need
to toggle PAN.

Remove the redundant PAN toggling.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-12-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: remove addr_limit_user_check()

Now that set_fs() is gone, addr_limit_user_check() is redundant. Remove
the checks and associated thread flag.

To ensure that _TIF_WORK_MASK can be used as an immediate value in an
AND instruction (as it is in `ret_to_user`), TIF_MTE_ASYNC_FAULT is
renumbered to keep the constituent bits of _TIF_WORK_MASK contiguous.

There should be no functional change as a result of this patch.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-11-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: remove set_fs()

Now that the uaccess primitives dont take addr_limit into account, we
have no need to manipulate this via set_fs() and get_fs(). Remove
support for these, along with some infrastructure this renders
redundant.

We no longer need to flip UAO to access kernel memory under KERNEL_DS,
and head.S unconditionally clears UAO for all kernel configurations via
an ERET in init_kernel_el. Thus, we don't need to dynamically flip UAO,
nor do we need to context-switch it. However, we still need to adjust
PAN during SDEI entry.

Masking of __user pointers no longer needs to use the dynamic value of
addr_limit, and can use a constant derived from the maximum possible
userspace task size. A new TASK_SIZE_MAX constant is introduced for
this, which is also used by core code. In configurations supporting
52-bit VAs, this may include a region of unusable VA space above a
48-bit TTBR0 limit, but never includes any portion of TTBR1.

Note that TASK_SIZE_MAX is an exclusive limit, while USER_DS and
KERNEL_DS were inclusive limits, and is converted to a mask by
subtracting one.

As the SDEI entry code repurposes the otherwise unnecessary
pt_regs::orig_addr_limit field to store the TTBR1 of the interrupted
context, for now we rename that to pt_regs::sdei_ttbr1. In future we can
consider factoring that out.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Acked-by: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-10-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess cleanup macro naming

Now the uaccess primitives use LDTR/STTR unconditionally, the
uao_{ldp,stp,user_alternative} asm macros are misnamed, and have a
redundant argument. Let's remove the redundant argument and rename these
to user_{ldp,stp,ldst} respectively to clean this up.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Reviewed-by: Robin Murohy <robin.murphy@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-9-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: split user/kernel routines

This patch separates arm64's user and kernel memory access primitives
into distinct routines, adding new __{get,put}_kernel_nofault() helpers
to access kernel memory, upon which core code builds larger copy
routines.

The kernel access routines (using LDR/STR) are not affected by PAN (when
legitimately accessing kernel memory), nor are they affected by UAO.
Switching to KERNEL_DS may set UAO, but this does not adversely affect
the kernel access routines.

The user access routines (using LDTR/STTR) are not affected by PAN (when
legitimately accessing user memory), but are affected by UAO. As these
are only legitimate to use under USER_DS with UAO clear, this should not
be problematic.

Routines performing atomics to user memory (futex and deprecated
instruction emulation) still need to transiently clear PAN, and these
are left as-is. These are never used on kernel memory.

Subsequent patches will refactor the uaccess helpers to remove redundant
code, and will also remove the redundant PAN/UAO manipulation.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-8-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: refactor __{get,put}_user

As a step towards implementing __{get,put}_kernel_nofault(), this patch
splits most user-memory specific logic out of __{get,put}_user(), with
the memory access and fault handling in new __{raw_get,put}_mem()
helpers.

For now the LDR/LDTR patching is left within the *get_mem() helpers, and
will be removed in a subsequent patch.

There should be no functional change as a result of this patch.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-7-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: simplify __copy_user_flushcache()

Currently __copy_user_flushcache() open-codes raw_copy_from_user(), and
doesn't use uaccess_mask_ptr() on the user address. Let's have it call
raw_copy_from_user(), which is both a simplification and ensures that
user pointers are masked under speculation.

There should be no functional change as a result of this patch.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Reviewed-by: Robin Murphy <robin.murphy@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-6-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: uaccess: rename privileged uaccess routines

We currently have many uaccess_*{enable,disable}*() variants, which
subsequent patches will cut down as part of removing set_fs() and
friends. Once this simplification is made, most uaccess routines will
only need to ensure that the user page tables are mapped in TTBR0, as is
currently dealt with by uaccess_ttbr0_{enable,disable}().

The existing uaccess_{enable,disable}() routines ensure that user page
tables are mapped in TTBR0, and also disable PAN protections, which is
necessary to be able to use atomics on user memory, but also permit
unrelated privileged accesses to access user memory.

As preparatory step, let's rename uaccess_{enable,disable}() to
uaccess_{enable,disable}_privileged(), highlighting this caveat and
discouraging wider misuse. Subsequent patches can reuse the
uaccess_{enable,disable}() naming for the common case of ensuring the
user page tables are mapped in TTBR0.

There should be no functional change as a result of this patch.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-5-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: sdei: explicitly simulate PAN/UAO entry

In preparation for removing addr_limit and set_fs() we must decouple the
SDEI PAN/UAO manipulation from the uaccess code, and explicitly
reinitialize these as required.

SDEI enters the kernel with a non-architectural exception, and prior to
the most recent revision of the specification (ARM DEN 0054B), PSTATE
bits (e.g. PAN, UAO) are not manipulated in the same way as for
architectural exceptions. Notably, older versions of the spec can be
read ambiguously as to whether PSTATE bits are inherited unchanged from
the interrupted context or whether they are generated from scratch, with
TF-A doing the latter.

We have three cases to consider:

1) The existing TF-A implementation of SDEI will clear PAN and clear UAO
   (along with other bits in PSTATE) when delivering an SDEI exception.

2) In theory, implementations of SDEI prior to revision B could inherit
   PAN and UAO (along with other bits in PSTATE) unchanged from the
   interrupted context. However, in practice such implementations do not
   exist.

3) Going forward, new implementations of SDEI must clear UAO, and
   depending on SCTLR_ELx.SPAN must either inherit or set PAN.

As we can ignore (2) we can assume that upon SDEI entry, UAO is always
clear, though PAN may be clear, inherited, or set per SCTLR_ELx.SPAN.
Therefore, we must explicitly initialize PAN, but do not need to do
anything for UAO.

Considering what we need to do:

* When set_fs() is removed, force_uaccess_begin() will have no HW
  side-effects. As this only clears UAO, which we can assume has already
  been cleared upon entry, this is not a problem. We do not need to add
  code to manipulate UAO explicitly.

* PAN may be cleared upon entry (in case 1 above), so where a kernel is
  built to use PAN and this is supported by all CPUs, the kernel must
  set PAN upon entry to ensure expected behaviour.

* PAN may be inherited from the interrupted context (in case 3 above),
  and so where a kernel is not built to use PAN or where PAN support is
  not uniform across CPUs, the kernel must clear PAN to ensure expected
  behaviour.

This patch reworks the SDEI code accordingly, explicitly setting PAN to
the expected state in all cases. To cater for the cases where the kernel
does not use PAN or this is not uniformly supported by hardware we add a
new cpu_has_pan() helper which can be used regardless of whether the
kernel is built to use PAN.

The existing system_uses_ttbr0_pan() is redefined in terms of
system_uses_hw_pan() both for clarity and as a minor optimization when
HW PAN is not selected.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Reviewed-by: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-3-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: sdei: move uaccess logic to arch/arm64/

The SDEI support code is split across arch/arm64/ and drivers/firmware/,
largley this is split so that the arch-specific portions are under
arch/arm64, and the management logic is under drivers/firmware/.
However, exception entry fixups are currently under drivers/firmware.

Let's move the exception entry fixups under arch/arm64/. This
de-clutters the management logic, and puts all the arch-specific
portions in one place. Doing this also allows the fixups to be applied
earlier, so things like PAN and UAO will be in a known good state before
we run other logic. This will also make subsequent refactoring easier.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Reviewed-by: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201202131558.39270-2-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: head.S: always initialize PSTATE

As with SCTLR_ELx and other control registers, some PSTATE bits are
UNKNOWN out-of-reset, and we may not be able to rely on hardware or
firmware to initialize them to our liking prior to entry to the kernel,
e.g. in the primary/secondary boot paths and return from idle/suspend.

It would be more robust (and easier to reason about) if we consistently
initialized PSTATE to a default value, as we do with control registers.
This will ensure that the kernel is not adversely affected by bits it is
not aware of, e.g. when support for a feature such as PAN/UAO is
disabled.

This patch ensures that PSTATE is consistently initialized at boot time
via an ERET. This is not intended to relax the existing requirements
(e.g. DAIF bits must still be set prior to entering the kernel). For
features detected dynamically (which may require system-wide support),
it is still necessary to subsequently modify PSTATE.

As ERET is not always a Context Synchronization Event, an ISB is placed
before each exception return to ensure updates to control registers have
taken effect. This handles the kernel being entered with SCTLR_ELx.EOS
clear (or any future control bits being in an UNKNOWN state).

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201113124937.20574-6-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: head.S: cleanup SCTLR_ELx initialization

Let's make SCTLR_ELx initialization a bit clearer by using meaningful
names for the initialization values, following the same scheme for
SCTLR_EL1 and SCTLR_EL2.

These definitions will be used more widely in subsequent patches.

There should be no functional change as a result of this patch.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201113124937.20574-5-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

arm64: head.S: rename el2_setup -> init_kernel_el

For a while now el2_setup has performed some basic initialization of EL1
even when the kernel is booted at EL1, so the name is a little
misleading. Further, some comments are stale as with VHE it doesn't drop
the CPU to EL1.

To clarify things, rename el2_setup to init_kernel_el, and update
comments to be clearer as to the function's purpose.

There should be no functional change as a result of this patch.

Signed-off-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: James Morse <james.morse@arm.com>
Cc: Will Deacon <will@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20201113124937.20574-4-mark.rutland@arm.com
Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>