arch/x86/hyperv/hv_vtl.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2023, Microsoft Corporation.
   4  *
   5  * Author:
   6  *   Saurabh Sengar <ssengar@microsoft.com>
   7  */
   8
   9 #include <asm/apic.h>
  10 #include <asm/boot.h>
  11 #include <asm/desc.h>
  12 #include <asm/i8259.h>
  13 #include <asm/mshyperv.h>
  14 #include <asm/realmode.h>
  15 #include <../kernel/smpboot.h>
  16
  17 extern struct boot_params boot_params;
  18 static struct real_mode_header hv_vtl_real_mode_header;
  19
  20 static bool __init hv_vtl_msi_ext_dest_id(void)
  21 {
  22         return true;
  23 }
  24
  25 void __init hv_vtl_init_platform(void)
  26 {
  27         pr_info("Linux runs in Hyper-V Virtual Trust Level\n");
  28
  29         x86_platform.realmode_reserve = x86_init_noop;
  30         x86_platform.realmode_init = x86_init_noop;
  31         x86_init.irqs.pre_vector_init = x86_init_noop;
  32         x86_init.timers.timer_init = x86_init_noop;
  33
  34         /* Avoid searching for BIOS MP tables */
  35         x86_init.mpparse.find_mptable = x86_init_noop;
  36         x86_init.mpparse.early_parse_smp_cfg = x86_init_noop;
  37         x86_init.mpparse.parse_smp_cfg = x86_init_noop;
  38
  39         x86_platform.get_wallclock = get_rtc_noop;
  40         x86_platform.set_wallclock = set_rtc_noop;
  41         x86_platform.get_nmi_reason = hv_get_nmi_reason;
  42
  43         x86_platform.legacy.i8042 = X86_LEGACY_I8042_PLATFORM_ABSENT;
  44         x86_platform.legacy.rtc = 0;
  45         x86_platform.legacy.warm_reset = 0;
  46         x86_platform.legacy.reserve_bios_regions = 0;
  47         x86_platform.legacy.devices.pnpbios = 0;
  48
  49         x86_init.hyper.msi_ext_dest_id = hv_vtl_msi_ext_dest_id;
  50 }
  51
  52 static inline u64 hv_vtl_system_desc_base(struct ldttss_desc *desc)
  53 {
  54         return ((u64)desc->base3 << 32) | ((u64)desc->base2 << 24) |
  55                 (desc->base1 << 16) | desc->base0;
  56 }
  57
  58 static inline u32 hv_vtl_system_desc_limit(struct ldttss_desc *desc)
  59 {
  60         return ((u32)desc->limit1 << 16) | (u32)desc->limit0;
  61 }
  62
  63 typedef void (*secondary_startup_64_fn)(void*, void*);
  64 static void hv_vtl_ap_entry(void)
  65 {
  66         ((secondary_startup_64_fn)secondary_startup_64)(&boot_params, &boot_params);
  67 }
  68
  69 static int hv_vtl_bringup_vcpu(u32 target_vp_index, int cpu, u64 eip_ignored)
  70 {
  71         u64 status;
  72         int ret = 0;
  73         struct hv_enable_vp_vtl *input;
  74         unsigned long irq_flags;
  75
  76         struct desc_ptr gdt_ptr;
  77         struct desc_ptr idt_ptr;
  78
  79         struct ldttss_desc *tss;
  80         struct ldttss_desc *ldt;
  81         struct desc_struct *gdt;
  82
  83         struct task_struct *idle = idle_thread_get(cpu);
  84         u64 rsp = (unsigned long)idle->thread.sp;
  85
  86         u64 rip = (u64)&hv_vtl_ap_entry;
  87
  88         native_store_gdt(&gdt_ptr);
  89         store_idt(&idt_ptr);
  90
  91         gdt = (struct desc_struct *)((void *)(gdt_ptr.address));
  92         tss = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_TSS);
  93         ldt = (struct ldttss_desc *)(gdt + GDT_ENTRY_LDT);
  94
  95         local_irq_save(irq_flags);
  96
  97         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
  98         memset(input, 0, sizeof(*input));
  99
 100         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
 101         input->vp_index = target_vp_index;
 102         input->target_vtl.target_vtl = HV_VTL_MGMT;
 103
 104         /*
 105          * The x86_64 Linux kernel follows the 16-bit -> 32-bit -> 64-bit
 106          * mode transition sequence after waking up an AP with SIPI whose
 107          * vector points to the 16-bit AP startup trampoline code. Here in
 108          * VTL2, we can't perform that sequence as the AP has to start in
 109          * the 64-bit mode.
 110          *
 111          * To make this happen, we tell the hypervisor to load a valid 64-bit
 112          * context (most of which is just magic numbers from the CPU manual)
 113          * so that AP jumps right to the 64-bit entry of the kernel, and the
 114          * control registers are loaded with values that let the AP fetch the
 115          * code and data and carry on with work it gets assigned.
 116          */
 117
 118         input->vp_context.rip = rip;
 119         input->vp_context.rsp = rsp;
 120         input->vp_context.rflags = 0x0000000000000002;
 121         input->vp_context.efer = __rdmsr(MSR_EFER);
 122         input->vp_context.cr0 = native_read_cr0();
 123         input->vp_context.cr3 = __native_read_cr3();
 124         input->vp_context.cr4 = native_read_cr4();
 125         input->vp_context.msr_cr_pat = __rdmsr(MSR_IA32_CR_PAT);
 126         input->vp_context.idtr.limit = idt_ptr.size;
 127         input->vp_context.idtr.base = idt_ptr.address;
 128         input->vp_context.gdtr.limit = gdt_ptr.size;
 129         input->vp_context.gdtr.base = gdt_ptr.address;
 130
 131         /* Non-system desc (64bit), long, code, present */
 132         input->vp_context.cs.selector = __KERNEL_CS;
 133         input->vp_context.cs.base = 0;
 134         input->vp_context.cs.limit = 0xffffffff;
 135         input->vp_context.cs.attributes = 0xa09b;
 136         /* Non-system desc (64bit), data, present, granularity, default */
 137         input->vp_context.ss.selector = __KERNEL_DS;
 138         input->vp_context.ss.base = 0;
 139         input->vp_context.ss.limit = 0xffffffff;
 140         input->vp_context.ss.attributes = 0xc093;
 141
 142         /* System desc (128bit), present, LDT */
 143         input->vp_context.ldtr.selector = GDT_ENTRY_LDT * 8;
 144         input->vp_context.ldtr.base = hv_vtl_system_desc_base(ldt);
 145         input->vp_context.ldtr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(ldt);
 146         input->vp_context.ldtr.attributes = 0x82;
 147
 148         /* System desc (128bit), present, TSS, 0x8b - busy, 0x89 -- default */
 149         input->vp_context.tr.selector = GDT_ENTRY_TSS * 8;
 150         input->vp_context.tr.base = hv_vtl_system_desc_base(tss);
 151         input->vp_context.tr.limit = hv_vtl_system_desc_limit(tss);
 152         input->vp_context.tr.attributes = 0x8b;
 153
 154         status = hv_do_hypercall(HVCALL_ENABLE_VP_VTL, input, NULL);
 155
 156         if (!hv_result_success(status) &&
 157             hv_result(status) != HV_STATUS_VTL_ALREADY_ENABLED) {
 158                 pr_err("HVCALL_ENABLE_VP_VTL failed for VP : %d ! [Err: %#llx\n]",
 159                        target_vp_index, status);
 160                 ret = -EINVAL;
 161                 goto free_lock;
 162         }
 163
 164         status = hv_do_hypercall(HVCALL_START_VP, input, NULL);
 165
 166         if (!hv_result_success(status)) {
 167                 pr_err("HVCALL_START_VP failed for VP : %d ! [Err: %#llx]\n",
 168                        target_vp_index, status);
 169                 ret = -EINVAL;
 170         }
 171
 172 free_lock:
 173         local_irq_restore(irq_flags);
 174
 175         return ret;
 176 }
 177
 178 static int hv_vtl_apicid_to_vp_id(u32 apic_id)
 179 {
 180         u64 control;
 181         u64 status;
 182         unsigned long irq_flags;
 183         struct hv_get_vp_from_apic_id_in *input;
 184         u32 *output, ret;
 185
 186         local_irq_save(irq_flags);
 187
 188         input = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
 189         memset(input, 0, sizeof(*input));
 190         input->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
 191         input->apic_ids[0] = apic_id;
 192
 193         output = (u32 *)input;
 194
 195         control = HV_HYPERCALL_REP_COMP_1 | HVCALL_GET_VP_ID_FROM_APIC_ID;
 196         status = hv_do_hypercall(control, input, output);
 197         ret = output[0];
 198
 199         local_irq_restore(irq_flags);
 200
 201         if (!hv_result_success(status)) {
 202                 pr_err("failed to get vp id from apic id %d, status %#llx\n",
 203                        apic_id, status);
 204                 return -EINVAL;
 205         }
 206
 207         return ret;
 208 }
 209
 210 static int hv_vtl_wakeup_secondary_cpu(u32 apicid, unsigned long start_eip)
 211 {
 212         int vp_id, cpu;
 213
 214         /* Find the logical CPU for the APIC ID */
 215         for_each_present_cpu(cpu) {
 216                 if (arch_match_cpu_phys_id(cpu, apicid))
 217                         break;
 218         }
 219         if (cpu >= nr_cpu_ids)
 220                 return -EINVAL;
 221
 222         pr_debug("Bringing up CPU with APIC ID %d in VTL2...\n", apicid);
 223         vp_id = hv_vtl_apicid_to_vp_id(apicid);
 224
 225         if (vp_id < 0) {
 226                 pr_err("Couldn't find CPU with APIC ID %d\n", apicid);
 227                 return -EINVAL;
 228         }
 229         if (vp_id > ms_hyperv.max_vp_index) {
 230                 pr_err("Invalid CPU id %d for APIC ID %d\n", vp_id, apicid);
 231                 return -EINVAL;
 232         }
 233
 234         return hv_vtl_bringup_vcpu(vp_id, cpu, start_eip);
 235 }
 236
 237 int __init hv_vtl_early_init(void)
 238 {
 239         /*
 240          * `boot_cpu_has` returns the runtime feature support,
 241          * and here is the earliest it can be used.
 242          */
 243         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XSAVE))
 244                 panic("XSAVE has to be disabled as it is not supported by this module.\n"
 245                           "Please add 'noxsave' to the kernel command line.\n");
 246
 247         real_mode_header = &hv_vtl_real_mode_header;
 248         apic_update_callback(wakeup_secondary_cpu_64, hv_vtl_wakeup_secondary_cpu);
 249
 250         return 0;
 251 }