x86/boot: Move the EFI mixed mode startup code back under arch/x86, into startup/
authorArd Biesheuvel <ardb@kernel.org>
Tue, 1 Apr 2025 13:34:20 +0000 (15:34 +0200)
committerIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Sun, 6 Apr 2025 18:15:14 +0000 (20:15 +0200)
Linus expressed a strong preference for arch-specific asm code (i.e.,
virtually all of it) to reside under arch/ rather than anywhere else.

So move the EFI mixed mode startup code back, and put it under
arch/x86/boot/startup/ where all shared x86 startup code is going to
live.

Suggested-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Ard Biesheuvel <ardb@kernel.org>
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Cc: David Woodhouse <dwmw@amazon.co.uk>
Cc: H. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Cc: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20250401133416.1436741-11-ardb+git@google.com
arch/x86/boot/startup/Makefile
arch/x86/boot/startup/efi-mixed.S [new file with mode: 0644]
drivers/firmware/efi/libstub/Makefile
drivers/firmware/efi/libstub/x86-mixed.S [deleted file]

index 03519ef4869d3091c237ecf0ee1d232b305ac453..73946a3f6b3baab721751a10b3801e3710ed3871 100644 (file)
@@ -1,3 +1,6 @@
 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
 
+KBUILD_AFLAGS          += -D__DISABLE_EXPORTS
+
 lib-$(CONFIG_X86_64)           += la57toggle.o
+lib-$(CONFIG_EFI_MIXED)                += efi-mixed.o
diff --git a/arch/x86/boot/startup/efi-mixed.S b/arch/x86/boot/startup/efi-mixed.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e04ed99
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,253 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+/*
+ * Copyright (C) 2014, 2015 Intel Corporation; author Matt Fleming
+ *
+ * Early support for invoking 32-bit EFI services from a 64-bit kernel.
+ *
+ * Because this thunking occurs before ExitBootServices() we have to
+ * restore the firmware's 32-bit GDT and IDT before we make EFI service
+ * calls.
+ *
+ * On the plus side, we don't have to worry about mangling 64-bit
+ * addresses into 32-bits because we're executing with an identity
+ * mapped pagetable and haven't transitioned to 64-bit virtual addresses
+ * yet.
+ */
+
+#include <linux/linkage.h>
+#include <asm/desc_defs.h>
+#include <asm/msr.h>
+#include <asm/page_types.h>
+#include <asm/pgtable_types.h>
+#include <asm/processor-flags.h>
+#include <asm/segment.h>
+
+       .text
+       .code32
+#ifdef CONFIG_EFI_HANDOVER_PROTOCOL
+SYM_FUNC_START(efi32_stub_entry)
+       call    1f
+1:     popl    %ecx
+
+       /* Clear BSS */
+       xorl    %eax, %eax
+       leal    (_bss - 1b)(%ecx), %edi
+       leal    (_ebss - 1b)(%ecx), %ecx
+       subl    %edi, %ecx
+       shrl    $2, %ecx
+       cld
+       rep     stosl
+
+       add     $0x4, %esp              /* Discard return address */
+       movl    8(%esp), %ebx           /* struct boot_params pointer */
+       jmp     efi32_startup
+SYM_FUNC_END(efi32_stub_entry)
+#endif
+
+/*
+ * Called using a far call from __efi64_thunk() below, using the x86_64 SysV
+ * ABI (except for R8/R9 which are inaccessible to 32-bit code - EAX/EBX are
+ * used instead).  EBP+16 points to the arguments passed via the stack.
+ *
+ * The first argument (EDI) is a pointer to the boot service or protocol, to
+ * which the remaining arguments are passed, each truncated to 32 bits.
+ */
+SYM_FUNC_START_LOCAL(efi_enter32)
+       /*
+        * Convert x86-64 SysV ABI params to i386 ABI
+        */
+       pushl   32(%ebp)        /* Up to 3 args passed via the stack */
+       pushl   24(%ebp)
+       pushl   16(%ebp)
+       pushl   %ebx            /* R9 */
+       pushl   %eax            /* R8 */
+       pushl   %ecx
+       pushl   %edx
+       pushl   %esi
+
+       /* Disable paging */
+       movl    %cr0, %eax
+       btrl    $X86_CR0_PG_BIT, %eax
+       movl    %eax, %cr0
+
+       /* Disable long mode via EFER */
+       movl    $MSR_EFER, %ecx
+       rdmsr
+       btrl    $_EFER_LME, %eax
+       wrmsr
+
+       call    *%edi
+
+       /* We must preserve return value */
+       movl    %eax, %edi
+
+       call    efi32_enable_long_mode
+
+       addl    $32, %esp
+       movl    %edi, %eax
+       lret
+SYM_FUNC_END(efi_enter32)
+
+       .code64
+SYM_FUNC_START(__efi64_thunk)
+       push    %rbp
+       movl    %esp, %ebp
+       push    %rbx
+
+       /* Move args #5 and #6 into 32-bit accessible registers */
+       movl    %r8d, %eax
+       movl    %r9d, %ebx
+
+       lcalll  *efi32_call(%rip)
+
+       pop     %rbx
+       pop     %rbp
+       RET
+SYM_FUNC_END(__efi64_thunk)
+
+       .code32
+SYM_FUNC_START_LOCAL(efi32_enable_long_mode)
+       movl    %cr4, %eax
+       btsl    $(X86_CR4_PAE_BIT), %eax
+       movl    %eax, %cr4
+
+       movl    $MSR_EFER, %ecx
+       rdmsr
+       btsl    $_EFER_LME, %eax
+       wrmsr
+
+       /* Disable interrupts - the firmware's IDT does not work in long mode */
+       cli
+
+       /* Enable paging */
+       movl    %cr0, %eax
+       btsl    $X86_CR0_PG_BIT, %eax
+       movl    %eax, %cr0
+       ret
+SYM_FUNC_END(efi32_enable_long_mode)
+
+/*
+ * This is the common EFI stub entry point for mixed mode. It sets up the GDT
+ * and page tables needed for 64-bit execution, after which it calls the
+ * common 64-bit EFI entrypoint efi_stub_entry().
+ *
+ * Arguments:  0(%esp) image handle
+ *             4(%esp) EFI system table pointer
+ *             %ebx    struct boot_params pointer (or NULL)
+ *
+ * Since this is the point of no return for ordinary execution, no registers
+ * are considered live except for the function parameters. [Note that the EFI
+ * stub may still exit and return to the firmware using the Exit() EFI boot
+ * service.]
+ */
+SYM_FUNC_START_LOCAL(efi32_startup)
+       movl    %esp, %ebp
+
+       subl    $8, %esp
+       sgdtl   (%esp)                  /* Save GDT descriptor to the stack */
+       movl    2(%esp), %esi           /* Existing GDT pointer */
+       movzwl  (%esp), %ecx            /* Existing GDT limit */
+       inc     %ecx                    /* Existing GDT size */
+       andl    $~7, %ecx               /* Ensure size is multiple of 8 */
+
+       subl    %ecx, %esp              /* Allocate new GDT */
+       andl    $~15, %esp              /* Realign the stack */
+       movl    %esp, %edi              /* New GDT address */
+       leal    7(%ecx), %eax           /* New GDT limit */
+       pushw   %cx                     /* Push 64-bit CS (for LJMP below) */
+       pushl   %edi                    /* Push new GDT address */
+       pushw   %ax                     /* Push new GDT limit */
+
+       /* Copy GDT to the stack and add a 64-bit code segment at the end */
+       movl    $GDT_ENTRY(DESC_CODE64, 0, 0xfffff) & 0xffffffff, (%edi,%ecx)
+       movl    $GDT_ENTRY(DESC_CODE64, 0, 0xfffff) >> 32, 4(%edi,%ecx)
+       shrl    $2, %ecx
+       cld
+       rep     movsl                   /* Copy the firmware GDT */
+       lgdtl   (%esp)                  /* Switch to the new GDT */
+
+       call    1f
+1:     pop     %edi
+
+       /* Record mixed mode entry */
+       movb    $0x0, (efi_is64 - 1b)(%edi)
+
+       /* Set up indirect far call to re-enter 32-bit mode */
+       leal    (efi32_call - 1b)(%edi), %eax
+       addl    %eax, (%eax)
+       movw    %cs, 4(%eax)
+
+       /* Disable paging */
+       movl    %cr0, %eax
+       btrl    $X86_CR0_PG_BIT, %eax
+       movl    %eax, %cr0
+
+       /* Set up 1:1 mapping */
+       leal    (pte - 1b)(%edi), %eax
+       movl    $_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_PSE, %ecx
+       leal    (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW)(%eax), %edx
+2:     movl    %ecx, (%eax)
+       addl    $8, %eax
+       addl    $PMD_SIZE, %ecx
+       jnc     2b
+
+       movl    $PAGE_SIZE, %ecx
+       .irpc   l, 0123
+       movl    %edx, \l * 8(%eax)
+       addl    %ecx, %edx
+       .endr
+       addl    %ecx, %eax
+       movl    %edx, (%eax)
+       movl    %eax, %cr3
+
+       call    efi32_enable_long_mode
+
+       /* Set up far jump to 64-bit mode (CS is already on the stack) */
+       leal    (efi_stub_entry - 1b)(%edi), %eax
+       movl    %eax, 2(%esp)
+
+       movl    0(%ebp), %edi
+       movl    4(%ebp), %esi
+       movl    %ebx, %edx
+       ljmpl   *2(%esp)
+SYM_FUNC_END(efi32_startup)
+
+/*
+ * efi_status_t efi32_pe_entry(efi_handle_t image_handle,
+ *                            efi_system_table_32_t *sys_table)
+ */
+SYM_FUNC_START(efi32_pe_entry)
+       pushl   %ebx                            // save callee-save registers
+
+       /* Check whether the CPU supports long mode */
+       movl    $0x80000001, %eax               // assume extended info support
+       cpuid
+       btl     $29, %edx                       // check long mode bit
+       jnc     1f
+       leal    8(%esp), %esp                   // preserve stack alignment
+       xor     %ebx, %ebx                      // no struct boot_params pointer
+       jmp     efi32_startup                   // only ESP and EBX remain live
+1:     movl    $0x80000003, %eax               // EFI_UNSUPPORTED
+       popl    %ebx
+       RET
+SYM_FUNC_END(efi32_pe_entry)
+
+#ifdef CONFIG_EFI_HANDOVER_PROTOCOL
+       .org    efi32_stub_entry + 0x200
+       .code64
+SYM_FUNC_START_NOALIGN(efi64_stub_entry)
+       jmp     efi_handover_entry
+SYM_FUNC_END(efi64_stub_entry)
+#endif
+
+       .data
+       .balign 8
+SYM_DATA_START_LOCAL(efi32_call)
+       .long   efi_enter32 - .
+       .word   0x0
+SYM_DATA_END(efi32_call)
+SYM_DATA(efi_is64, .byte 1)
+
+       .bss
+       .balign PAGE_SIZE
+SYM_DATA_LOCAL(pte, .fill 6 * PAGE_SIZE, 1, 0)
index d23a1b9fed75cca09983c957b8aabbbe2c853be0..2f173391b63d2674541e844c87d8244c0fca8ffe 100644 (file)
@@ -85,7 +85,6 @@ lib-$(CONFIG_EFI_GENERIC_STUB)        += efi-stub.o string.o intrinsics.o systable.o \
 lib-$(CONFIG_ARM)              += arm32-stub.o
 lib-$(CONFIG_ARM64)            += kaslr.o arm64.o arm64-stub.o smbios.o
 lib-$(CONFIG_X86)              += x86-stub.o smbios.o
-lib-$(CONFIG_EFI_MIXED)                += x86-mixed.o
 lib-$(CONFIG_X86_64)           += x86-5lvl.o
 lib-$(CONFIG_RISCV)            += kaslr.o riscv.o riscv-stub.o
 lib-$(CONFIG_LOONGARCH)                += loongarch.o loongarch-stub.o
diff --git a/drivers/firmware/efi/libstub/x86-mixed.S b/drivers/firmware/efi/libstub/x86-mixed.S
deleted file mode 100644 (file)
index e04ed99..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,253 +0,0 @@
-/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
-/*
- * Copyright (C) 2014, 2015 Intel Corporation; author Matt Fleming
- *
- * Early support for invoking 32-bit EFI services from a 64-bit kernel.
- *
- * Because this thunking occurs before ExitBootServices() we have to
- * restore the firmware's 32-bit GDT and IDT before we make EFI service
- * calls.
- *
- * On the plus side, we don't have to worry about mangling 64-bit
- * addresses into 32-bits because we're executing with an identity
- * mapped pagetable and haven't transitioned to 64-bit virtual addresses
- * yet.
- */
-
-#include <linux/linkage.h>
-#include <asm/desc_defs.h>
-#include <asm/msr.h>
-#include <asm/page_types.h>
-#include <asm/pgtable_types.h>
-#include <asm/processor-flags.h>
-#include <asm/segment.h>
-
-       .text
-       .code32
-#ifdef CONFIG_EFI_HANDOVER_PROTOCOL
-SYM_FUNC_START(efi32_stub_entry)
-       call    1f
-1:     popl    %ecx
-
-       /* Clear BSS */
-       xorl    %eax, %eax
-       leal    (_bss - 1b)(%ecx), %edi
-       leal    (_ebss - 1b)(%ecx), %ecx
-       subl    %edi, %ecx
-       shrl    $2, %ecx
-       cld
-       rep     stosl
-
-       add     $0x4, %esp              /* Discard return address */
-       movl    8(%esp), %ebx           /* struct boot_params pointer */
-       jmp     efi32_startup
-SYM_FUNC_END(efi32_stub_entry)
-#endif
-
-/*
- * Called using a far call from __efi64_thunk() below, using the x86_64 SysV
- * ABI (except for R8/R9 which are inaccessible to 32-bit code - EAX/EBX are
- * used instead).  EBP+16 points to the arguments passed via the stack.
- *
- * The first argument (EDI) is a pointer to the boot service or protocol, to
- * which the remaining arguments are passed, each truncated to 32 bits.
- */
-SYM_FUNC_START_LOCAL(efi_enter32)
-       /*
-        * Convert x86-64 SysV ABI params to i386 ABI
-        */
-       pushl   32(%ebp)        /* Up to 3 args passed via the stack */
-       pushl   24(%ebp)
-       pushl   16(%ebp)
-       pushl   %ebx            /* R9 */
-       pushl   %eax            /* R8 */
-       pushl   %ecx
-       pushl   %edx
-       pushl   %esi
-
-       /* Disable paging */
-       movl    %cr0, %eax
-       btrl    $X86_CR0_PG_BIT, %eax
-       movl    %eax, %cr0
-
-       /* Disable long mode via EFER */
-       movl    $MSR_EFER, %ecx
-       rdmsr
-       btrl    $_EFER_LME, %eax
-       wrmsr
-
-       call    *%edi
-
-       /* We must preserve return value */
-       movl    %eax, %edi
-
-       call    efi32_enable_long_mode
-
-       addl    $32, %esp
-       movl    %edi, %eax
-       lret
-SYM_FUNC_END(efi_enter32)
-
-       .code64
-SYM_FUNC_START(__efi64_thunk)
-       push    %rbp
-       movl    %esp, %ebp
-       push    %rbx
-
-       /* Move args #5 and #6 into 32-bit accessible registers */
-       movl    %r8d, %eax
-       movl    %r9d, %ebx
-
-       lcalll  *efi32_call(%rip)
-
-       pop     %rbx
-       pop     %rbp
-       RET
-SYM_FUNC_END(__efi64_thunk)
-
-       .code32
-SYM_FUNC_START_LOCAL(efi32_enable_long_mode)
-       movl    %cr4, %eax
-       btsl    $(X86_CR4_PAE_BIT), %eax
-       movl    %eax, %cr4
-
-       movl    $MSR_EFER, %ecx
-       rdmsr
-       btsl    $_EFER_LME, %eax
-       wrmsr
-
-       /* Disable interrupts - the firmware's IDT does not work in long mode */
-       cli
-
-       /* Enable paging */
-       movl    %cr0, %eax
-       btsl    $X86_CR0_PG_BIT, %eax
-       movl    %eax, %cr0
-       ret
-SYM_FUNC_END(efi32_enable_long_mode)
-
-/*
- * This is the common EFI stub entry point for mixed mode. It sets up the GDT
- * and page tables needed for 64-bit execution, after which it calls the
- * common 64-bit EFI entrypoint efi_stub_entry().
- *
- * Arguments:  0(%esp) image handle
- *             4(%esp) EFI system table pointer
- *             %ebx    struct boot_params pointer (or NULL)
- *
- * Since this is the point of no return for ordinary execution, no registers
- * are considered live except for the function parameters. [Note that the EFI
- * stub may still exit and return to the firmware using the Exit() EFI boot
- * service.]
- */
-SYM_FUNC_START_LOCAL(efi32_startup)
-       movl    %esp, %ebp
-
-       subl    $8, %esp
-       sgdtl   (%esp)                  /* Save GDT descriptor to the stack */
-       movl    2(%esp), %esi           /* Existing GDT pointer */
-       movzwl  (%esp), %ecx            /* Existing GDT limit */
-       inc     %ecx                    /* Existing GDT size */
-       andl    $~7, %ecx               /* Ensure size is multiple of 8 */
-
-       subl    %ecx, %esp              /* Allocate new GDT */
-       andl    $~15, %esp              /* Realign the stack */
-       movl    %esp, %edi              /* New GDT address */
-       leal    7(%ecx), %eax           /* New GDT limit */
-       pushw   %cx                     /* Push 64-bit CS (for LJMP below) */
-       pushl   %edi                    /* Push new GDT address */
-       pushw   %ax                     /* Push new GDT limit */
-
-       /* Copy GDT to the stack and add a 64-bit code segment at the end */
-       movl    $GDT_ENTRY(DESC_CODE64, 0, 0xfffff) & 0xffffffff, (%edi,%ecx)
-       movl    $GDT_ENTRY(DESC_CODE64, 0, 0xfffff) >> 32, 4(%edi,%ecx)
-       shrl    $2, %ecx
-       cld
-       rep     movsl                   /* Copy the firmware GDT */
-       lgdtl   (%esp)                  /* Switch to the new GDT */
-
-       call    1f
-1:     pop     %edi
-
-       /* Record mixed mode entry */
-       movb    $0x0, (efi_is64 - 1b)(%edi)
-
-       /* Set up indirect far call to re-enter 32-bit mode */
-       leal    (efi32_call - 1b)(%edi), %eax
-       addl    %eax, (%eax)
-       movw    %cs, 4(%eax)
-
-       /* Disable paging */
-       movl    %cr0, %eax
-       btrl    $X86_CR0_PG_BIT, %eax
-       movl    %eax, %cr0
-
-       /* Set up 1:1 mapping */
-       leal    (pte - 1b)(%edi), %eax
-       movl    $_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_PSE, %ecx
-       leal    (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW)(%eax), %edx
-2:     movl    %ecx, (%eax)
-       addl    $8, %eax
-       addl    $PMD_SIZE, %ecx
-       jnc     2b
-
-       movl    $PAGE_SIZE, %ecx
-       .irpc   l, 0123
-       movl    %edx, \l * 8(%eax)
-       addl    %ecx, %edx
-       .endr
-       addl    %ecx, %eax
-       movl    %edx, (%eax)
-       movl    %eax, %cr3
-
-       call    efi32_enable_long_mode
-
-       /* Set up far jump to 64-bit mode (CS is already on the stack) */
-       leal    (efi_stub_entry - 1b)(%edi), %eax
-       movl    %eax, 2(%esp)
-
-       movl    0(%ebp), %edi
-       movl    4(%ebp), %esi
-       movl    %ebx, %edx
-       ljmpl   *2(%esp)
-SYM_FUNC_END(efi32_startup)
-
-/*
- * efi_status_t efi32_pe_entry(efi_handle_t image_handle,
- *                            efi_system_table_32_t *sys_table)
- */
-SYM_FUNC_START(efi32_pe_entry)
-       pushl   %ebx                            // save callee-save registers
-
-       /* Check whether the CPU supports long mode */
-       movl    $0x80000001, %eax               // assume extended info support
-       cpuid
-       btl     $29, %edx                       // check long mode bit
-       jnc     1f
-       leal    8(%esp), %esp                   // preserve stack alignment
-       xor     %ebx, %ebx                      // no struct boot_params pointer
-       jmp     efi32_startup                   // only ESP and EBX remain live
-1:     movl    $0x80000003, %eax               // EFI_UNSUPPORTED
-       popl    %ebx
-       RET
-SYM_FUNC_END(efi32_pe_entry)
-
-#ifdef CONFIG_EFI_HANDOVER_PROTOCOL
-       .org    efi32_stub_entry + 0x200
-       .code64
-SYM_FUNC_START_NOALIGN(efi64_stub_entry)
-       jmp     efi_handover_entry
-SYM_FUNC_END(efi64_stub_entry)
-#endif
-
-       .data
-       .balign 8
-SYM_DATA_START_LOCAL(efi32_call)
-       .long   efi_enter32 - .
-       .word   0x0
-SYM_DATA_END(efi32_call)
-SYM_DATA(efi_is64, .byte 1)
-
-       .bss
-       .balign PAGE_SIZE
-SYM_DATA_LOCAL(pte, .fill 6 * PAGE_SIZE, 1, 0)