arch/x86/kernel/sev.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * AMD Memory Encryption Support
   4  *
   5  * Copyright (C) 2019 SUSE
   6  *
   7  * Author: Joerg Roedel <[email protected]>
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt)     "SEV: " fmt
  11
  12 #include <linux/sched/debug.h>  /* For show_regs() */
  13 #include <linux/percpu-defs.h>
  14 #include <linux/cc_platform.h>
  15 #include <linux/printk.h>
  16 #include <linux/mm_types.h>
  17 #include <linux/set_memory.h>
  18 #include <linux/memblock.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/cpumask.h>
  22 #include <linux/efi.h>
  23 #include <linux/platform_device.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25 #include <linux/psp-sev.h>
  26 #include <linux/dmi.h>
  27 #include <uapi/linux/sev-guest.h>
  28
  29 #include <asm/init.h>
  30 #include <asm/cpu_entry_area.h>
  31 #include <asm/stacktrace.h>
  32 #include <asm/sev.h>
  33 #include <asm/insn-eval.h>
  34 #include <asm/fpu/xcr.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/realmode.h>
  37 #include <asm/setup.h>
  38 #include <asm/traps.h>
  39 #include <asm/svm.h>
  40 #include <asm/smp.h>
  41 #include <asm/cpu.h>
  42 #include <asm/apic.h>
  43 #include <asm/cpuid.h>
  44 #include <asm/cmdline.h>
  45
  46 #define DR7_RESET_VALUE        0x400
  47
  48 /* AP INIT values as documented in the APM2  section "Processor Initialization State" */
  49 #define AP_INIT_CS_LIMIT                0xffff
  50 #define AP_INIT_DS_LIMIT                0xffff
  51 #define AP_INIT_LDTR_LIMIT              0xffff
  52 #define AP_INIT_GDTR_LIMIT              0xffff
  53 #define AP_INIT_IDTR_LIMIT              0xffff
  54 #define AP_INIT_TR_LIMIT                0xffff
  55 #define AP_INIT_RFLAGS_DEFAULT          0x2
  56 #define AP_INIT_DR6_DEFAULT             0xffff0ff0
  57 #define AP_INIT_GPAT_DEFAULT            0x0007040600070406ULL
  58 #define AP_INIT_XCR0_DEFAULT            0x1
  59 #define AP_INIT_X87_FTW_DEFAULT         0x5555
  60 #define AP_INIT_X87_FCW_DEFAULT         0x0040
  61 #define AP_INIT_CR0_DEFAULT             0x60000010
  62 #define AP_INIT_MXCSR_DEFAULT           0x1f80
  63
  64 static const char * const sev_status_feat_names[] = {
  65         [MSR_AMD64_SEV_ENABLED_BIT]             = "SEV",
  66         [MSR_AMD64_SEV_ES_ENABLED_BIT]          = "SEV-ES",
  67         [MSR_AMD64_SEV_SNP_ENABLED_BIT]         = "SEV-SNP",
  68         [MSR_AMD64_SNP_VTOM_BIT]                = "vTom",
  69         [MSR_AMD64_SNP_REFLECT_VC_BIT]          = "ReflectVC",
  70         [MSR_AMD64_SNP_RESTRICTED_INJ_BIT]      = "RI",
  71         [MSR_AMD64_SNP_ALT_INJ_BIT]             = "AI",
  72         [MSR_AMD64_SNP_DEBUG_SWAP_BIT]          = "DebugSwap",
  73         [MSR_AMD64_SNP_PREVENT_HOST_IBS_BIT]    = "NoHostIBS",
  74         [MSR_AMD64_SNP_BTB_ISOLATION_BIT]       = "BTBIsol",
  75         [MSR_AMD64_SNP_VMPL_SSS_BIT]            = "VmplSSS",
  76         [MSR_AMD64_SNP_SECURE_TSC_BIT]          = "SecureTSC",
  77         [MSR_AMD64_SNP_VMGEXIT_PARAM_BIT]       = "VMGExitParam",
  78         [MSR_AMD64_SNP_IBS_VIRT_BIT]            = "IBSVirt",
  79         [MSR_AMD64_SNP_VMSA_REG_PROT_BIT]       = "VMSARegProt",
  80         [MSR_AMD64_SNP_SMT_PROT_BIT]            = "SMTProt",
  81 };
  82
  83 /* For early boot hypervisor communication in SEV-ES enabled guests */
  84 static struct ghcb boot_ghcb_page __bss_decrypted __aligned(PAGE_SIZE);
  85
  86 /*
  87  * Needs to be in the .data section because we need it NULL before bss is
  88  * cleared
  89  */
  90 static struct ghcb *boot_ghcb __section(".data");
  91
  92 /* Bitmap of SEV features supported by the hypervisor */
  93 static u64 sev_hv_features __ro_after_init;
  94
  95 /* #VC handler runtime per-CPU data */
  96 struct sev_es_runtime_data {
  97         struct ghcb ghcb_page;
  98
  99         /*
 100          * Reserve one page per CPU as backup storage for the unencrypted GHCB.
 101          * It is needed when an NMI happens while the #VC handler uses the real
 102          * GHCB, and the NMI handler itself is causing another #VC exception. In
 103          * that case the GHCB content of the first handler needs to be backed up
 104          * and restored.
 105          */
 106         struct ghcb backup_ghcb;
 107
 108         /*
 109          * Mark the per-cpu GHCBs as in-use to detect nested #VC exceptions.
 110          * There is no need for it to be atomic, because nothing is written to
 111          * the GHCB between the read and the write of ghcb_active. So it is safe
 112          * to use it when a nested #VC exception happens before the write.
 113          *
 114          * This is necessary for example in the #VC->NMI->#VC case when the NMI
 115          * happens while the first #VC handler uses the GHCB. When the NMI code
 116          * raises a second #VC handler it might overwrite the contents of the
 117          * GHCB written by the first handler. To avoid this the content of the
 118          * GHCB is saved and restored when the GHCB is detected to be in use
 119          * already.
 120          */
 121         bool ghcb_active;
 122         bool backup_ghcb_active;
 123
 124         /*
 125          * Cached DR7 value - write it on DR7 writes and return it on reads.
 126          * That value will never make it to the real hardware DR7 as debugging
 127          * is currently unsupported in SEV-ES guests.
 128          */
 129         unsigned long dr7;
 130 };
 131
 132 struct ghcb_state {
 133         struct ghcb *ghcb;
 134 };
 135
 136 static DEFINE_PER_CPU(struct sev_es_runtime_data*, runtime_data);
 137 static DEFINE_PER_CPU(struct sev_es_save_area *, sev_vmsa);
 138
 139 struct sev_config {
 140         __u64 debug             : 1,
 141
 142               /*
 143                * A flag used by __set_pages_state() that indicates when the
 144                * per-CPU GHCB has been created and registered and thus can be
 145                * used by the BSP instead of the early boot GHCB.
 146                *
 147                * For APs, the per-CPU GHCB is created before they are started
 148                * and registered upon startup, so this flag can be used globally
 149                * for the BSP and APs.
 150                */
 151               ghcbs_initialized : 1,
 152
 153               __reserved        : 62;
 154 };
 155
 156 static struct sev_config sev_cfg __read_mostly;
 157
 158 static __always_inline bool on_vc_stack(struct pt_regs *regs)
 159 {
 160         unsigned long sp = regs->sp;
 161
 162         /* User-mode RSP is not trusted */
 163         if (user_mode(regs))
 164                 return false;
 165
 166         /* SYSCALL gap still has user-mode RSP */
 167         if (ip_within_syscall_gap(regs))
 168                 return false;
 169
 170         return ((sp >= __this_cpu_ist_bottom_va(VC)) && (sp < __this_cpu_ist_top_va(VC)));
 171 }
 172
 173 /*
 174  * This function handles the case when an NMI is raised in the #VC
 175  * exception handler entry code, before the #VC handler has switched off
 176  * its IST stack. In this case, the IST entry for #VC must be adjusted,
 177  * so that any nested #VC exception will not overwrite the stack
 178  * contents of the interrupted #VC handler.
 179  *
 180  * The IST entry is adjusted unconditionally so that it can be also be
 181  * unconditionally adjusted back in __sev_es_ist_exit(). Otherwise a
 182  * nested sev_es_ist_exit() call may adjust back the IST entry too
 183  * early.
 184  *
 185  * The __sev_es_ist_enter() and __sev_es_ist_exit() functions always run
 186  * on the NMI IST stack, as they are only called from NMI handling code
 187  * right now.
 188  */
 189 void noinstr __sev_es_ist_enter(struct pt_regs *regs)
 190 {
 191         unsigned long old_ist, new_ist;
 192
 193         /* Read old IST entry */
 194         new_ist = old_ist = __this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC]);
 195
 196         /*
 197          * If NMI happened while on the #VC IST stack, set the new IST
 198          * value below regs->sp, so that the interrupted stack frame is
 199          * not overwritten by subsequent #VC exceptions.
 200          */
 201         if (on_vc_stack(regs))
 202                 new_ist = regs->sp;
 203
 204         /*
 205          * Reserve additional 8 bytes and store old IST value so this
 206          * adjustment can be unrolled in __sev_es_ist_exit().
 207          */
 208         new_ist -= sizeof(old_ist);
 209         *(unsigned long *)new_ist = old_ist;
 210
 211         /* Set new IST entry */
 212         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC], new_ist);
 213 }
 214
 215 void noinstr __sev_es_ist_exit(void)
 216 {
 217         unsigned long ist;
 218
 219         /* Read IST entry */
 220         ist = __this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC]);
 221
 222         if (WARN_ON(ist == __this_cpu_ist_top_va(VC)))
 223                 return;
 224
 225         /* Read back old IST entry and write it to the TSS */
 226         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC], *(unsigned long *)ist);
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Nothing shall interrupt this code path while holding the per-CPU
 231  * GHCB. The backup GHCB is only for NMIs interrupting this path.
 232  *
 233  * Callers must disable local interrupts around it.
 234  */
 235 static noinstr struct ghcb *__sev_get_ghcb(struct ghcb_state *state)
 236 {
 237         struct sev_es_runtime_data *data;
 238         struct ghcb *ghcb;
 239
 240         WARN_ON(!irqs_disabled());
 241
 242         data = this_cpu_read(runtime_data);
 243         ghcb = &data->ghcb_page;
 244
 245         if (unlikely(data->ghcb_active)) {
 246                 /* GHCB is already in use - save its contents */
 247
 248                 if (unlikely(data->backup_ghcb_active)) {
 249                         /*
 250                          * Backup-GHCB is also already in use. There is no way
 251                          * to continue here so just kill the machine. To make
 252                          * panic() work, mark GHCBs inactive so that messages
 253                          * can be printed out.
 254                          */
 255                         data->ghcb_active        = false;
 256                         data->backup_ghcb_active = false;
 257
 258                         instrumentation_begin();
 259                         panic("Unable to handle #VC exception! GHCB and Backup GHCB are already in use");
 260                         instrumentation_end();
 261                 }
 262
 263                 /* Mark backup_ghcb active before writing to it */
 264                 data->backup_ghcb_active = true;
 265
 266                 state->ghcb = &data->backup_ghcb;
 267
 268                 /* Backup GHCB content */
 269                 *state->ghcb = *ghcb;
 270         } else {
 271                 state->ghcb = NULL;
 272                 data->ghcb_active = true;
 273         }
 274
 275         return ghcb;
 276 }
 277
 278 static inline u64 sev_es_rd_ghcb_msr(void)
 279 {
 280         return __rdmsr(MSR_AMD64_SEV_ES_GHCB);
 281 }
 282
 283 static __always_inline void sev_es_wr_ghcb_msr(u64 val)
 284 {
 285         u32 low, high;
 286
 287         low  = (u32)(val);
 288         high = (u32)(val >> 32);
 289
 290         native_wrmsr(MSR_AMD64_SEV_ES_GHCB, low, high);
 291 }
 292
 293 static int vc_fetch_insn_kernel(struct es_em_ctxt *ctxt,
 294                                 unsigned char *buffer)
 295 {
 296         return copy_from_kernel_nofault(buffer, (unsigned char *)ctxt->regs->ip, MAX_INSN_SIZE);
 297 }
 298
 299 static enum es_result __vc_decode_user_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 300 {
 301         char buffer[MAX_INSN_SIZE];
 302         int insn_bytes;
 303
 304         insn_bytes = insn_fetch_from_user_inatomic(ctxt->regs, buffer);
 305         if (insn_bytes == 0) {
 306                 /* Nothing could be copied */
 307                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 308                 ctxt->fi.error_code = X86_PF_INSTR | X86_PF_USER;
 309                 ctxt->fi.cr2        = ctxt->regs->ip;
 310                 return ES_EXCEPTION;
 311         } else if (insn_bytes == -EINVAL) {
 312                 /* Effective RIP could not be calculated */
 313                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_GP;
 314                 ctxt->fi.error_code = 0;
 315                 ctxt->fi.cr2        = 0;
 316                 return ES_EXCEPTION;
 317         }
 318
 319         if (!insn_decode_from_regs(&ctxt->insn, ctxt->regs, buffer, insn_bytes))
 320                 return ES_DECODE_FAILED;
 321
 322         if (ctxt->insn.immediate.got)
 323                 return ES_OK;
 324         else
 325                 return ES_DECODE_FAILED;
 326 }
 327
 328 static enum es_result __vc_decode_kern_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 329 {
 330         char buffer[MAX_INSN_SIZE];
 331         int res, ret;
 332
 333         res = vc_fetch_insn_kernel(ctxt, buffer);
 334         if (res) {
 335                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 336                 ctxt->fi.error_code = X86_PF_INSTR;
 337                 ctxt->fi.cr2        = ctxt->regs->ip;
 338                 return ES_EXCEPTION;
 339         }
 340
 341         ret = insn_decode(&ctxt->insn, buffer, MAX_INSN_SIZE, INSN_MODE_64);
 342         if (ret < 0)
 343                 return ES_DECODE_FAILED;
 344         else
 345                 return ES_OK;
 346 }
 347
 348 static enum es_result vc_decode_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 349 {
 350         if (user_mode(ctxt->regs))
 351                 return __vc_decode_user_insn(ctxt);
 352         else
 353                 return __vc_decode_kern_insn(ctxt);
 354 }
 355
 356 static enum es_result vc_write_mem(struct es_em_ctxt *ctxt,
 357                                    char *dst, char *buf, size_t size)
 358 {
 359         unsigned long error_code = X86_PF_PROT | X86_PF_WRITE;
 360
 361         /*
 362          * This function uses __put_user() independent of whether kernel or user
 363          * memory is accessed. This works fine because __put_user() does no
 364          * sanity checks of the pointer being accessed. All that it does is
 365          * to report when the access failed.
 366          *
 367          * Also, this function runs in atomic context, so __put_user() is not
 368          * allowed to sleep. The page-fault handler detects that it is running
 369          * in atomic context and will not try to take mmap_sem and handle the
 370          * fault, so additional pagefault_enable()/disable() calls are not
 371          * needed.
 372          *
 373          * The access can't be done via copy_to_user() here because
 374          * vc_write_mem() must not use string instructions to access unsafe
 375          * memory. The reason is that MOVS is emulated by the #VC handler by
 376          * splitting the move up into a read and a write and taking a nested #VC
 377          * exception on whatever of them is the MMIO access. Using string
 378          * instructions here would cause infinite nesting.
 379          */
 380         switch (size) {
 381         case 1: {
 382                 u8 d1;
 383                 u8 __user *target = (u8 __user *)dst;
 384
 385                 memcpy(&d1, buf, 1);
 386                 if (__put_user(d1, target))
 387                         goto fault;
 388                 break;
 389         }
 390         case 2: {
 391                 u16 d2;
 392                 u16 __user *target = (u16 __user *)dst;
 393
 394                 memcpy(&d2, buf, 2);
 395                 if (__put_user(d2, target))
 396                         goto fault;
 397                 break;
 398         }
 399         case 4: {
 400                 u32 d4;
 401                 u32 __user *target = (u32 __user *)dst;
 402
 403                 memcpy(&d4, buf, 4);
 404                 if (__put_user(d4, target))
 405                         goto fault;
 406                 break;
 407         }
 408         case 8: {
 409                 u64 d8;
 410                 u64 __user *target = (u64 __user *)dst;
 411
 412                 memcpy(&d8, buf, 8);
 413                 if (__put_user(d8, target))
 414                         goto fault;
 415                 break;
 416         }
 417         default:
 418                 WARN_ONCE(1, "%s: Invalid size: %zu\n", __func__, size);
 419                 return ES_UNSUPPORTED;
 420         }
 421
 422         return ES_OK;
 423
 424 fault:
 425         if (user_mode(ctxt->regs))
 426                 error_code |= X86_PF_USER;
 427
 428         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_PF;
 429         ctxt->fi.error_code = error_code;
 430         ctxt->fi.cr2 = (unsigned long)dst;
 431
 432         return ES_EXCEPTION;
 433 }
 434
 435 static enum es_result vc_read_mem(struct es_em_ctxt *ctxt,
 436                                   char *src, char *buf, size_t size)
 437 {
 438         unsigned long error_code = X86_PF_PROT;
 439
 440         /*
 441          * This function uses __get_user() independent of whether kernel or user
 442          * memory is accessed. This works fine because __get_user() does no
 443          * sanity checks of the pointer being accessed. All that it does is
 444          * to report when the access failed.
 445          *
 446          * Also, this function runs in atomic context, so __get_user() is not
 447          * allowed to sleep. The page-fault handler detects that it is running
 448          * in atomic context and will not try to take mmap_sem and handle the
 449          * fault, so additional pagefault_enable()/disable() calls are not
 450          * needed.
 451          *
 452          * The access can't be done via copy_from_user() here because
 453          * vc_read_mem() must not use string instructions to access unsafe
 454          * memory. The reason is that MOVS is emulated by the #VC handler by
 455          * splitting the move up into a read and a write and taking a nested #VC
 456          * exception on whatever of them is the MMIO access. Using string
 457          * instructions here would cause infinite nesting.
 458          */
 459         switch (size) {
 460         case 1: {
 461                 u8 d1;
 462                 u8 __user *s = (u8 __user *)src;
 463
 464                 if (__get_user(d1, s))
 465                         goto fault;
 466                 memcpy(buf, &d1, 1);
 467                 break;
 468         }
 469         case 2: {
 470                 u16 d2;
 471                 u16 __user *s = (u16 __user *)src;
 472
 473                 if (__get_user(d2, s))
 474                         goto fault;
 475                 memcpy(buf, &d2, 2);
 476                 break;
 477         }
 478         case 4: {
 479                 u32 d4;
 480                 u32 __user *s = (u32 __user *)src;
 481
 482                 if (__get_user(d4, s))
 483                         goto fault;
 484                 memcpy(buf, &d4, 4);
 485                 break;
 486         }
 487         case 8: {
 488                 u64 d8;
 489                 u64 __user *s = (u64 __user *)src;
 490                 if (__get_user(d8, s))
 491                         goto fault;
 492                 memcpy(buf, &d8, 8);
 493                 break;
 494         }
 495         default:
 496                 WARN_ONCE(1, "%s: Invalid size: %zu\n", __func__, size);
 497                 return ES_UNSUPPORTED;
 498         }
 499
 500         return ES_OK;
 501
 502 fault:
 503         if (user_mode(ctxt->regs))
 504                 error_code |= X86_PF_USER;
 505
 506         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_PF;
 507         ctxt->fi.error_code = error_code;
 508         ctxt->fi.cr2 = (unsigned long)src;
 509
 510         return ES_EXCEPTION;
 511 }
 512
 513 static enum es_result vc_slow_virt_to_phys(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt,
 514                                            unsigned long vaddr, phys_addr_t *paddr)
 515 {
 516         unsigned long va = (unsigned long)vaddr;
 517         unsigned int level;
 518         phys_addr_t pa;
 519         pgd_t *pgd;
 520         pte_t *pte;
 521
 522         pgd = __va(read_cr3_pa());
 523         pgd = &pgd[pgd_index(va)];
 524         pte = lookup_address_in_pgd(pgd, va, &level);
 525         if (!pte) {
 526                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 527                 ctxt->fi.cr2        = vaddr;
 528                 ctxt->fi.error_code = 0;
 529
 530                 if (user_mode(ctxt->regs))
 531                         ctxt->fi.error_code |= X86_PF_USER;
 532
 533                 return ES_EXCEPTION;
 534         }
 535
 536         if (WARN_ON_ONCE(pte_val(*pte) & _PAGE_ENC))
 537                 /* Emulated MMIO to/from encrypted memory not supported */
 538                 return ES_UNSUPPORTED;
 539
 540         pa = (phys_addr_t)pte_pfn(*pte) << PAGE_SHIFT;
 541         pa |= va & ~page_level_mask(level);
 542
 543         *paddr = pa;
 544
 545         return ES_OK;
 546 }
 547
 548 static enum es_result vc_ioio_check(struct es_em_ctxt *ctxt, u16 port, size_t size)
 549 {
 550         BUG_ON(size > 4);
 551
 552         if (user_mode(ctxt->regs)) {
 553                 struct thread_struct *t = &current->thread;
 554                 struct io_bitmap *iobm = t->io_bitmap;
 555                 size_t idx;
 556
 557                 if (!iobm)
 558                         goto fault;
 559
 560                 for (idx = port; idx < port + size; ++idx) {
 561                         if (test_bit(idx, iobm->bitmap))
 562                                 goto fault;
 563                 }
 564         }
 565
 566         return ES_OK;
 567
 568 fault:
 569         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
 570         ctxt->fi.error_code = 0;
 571
 572         return ES_EXCEPTION;
 573 }
 574
 575 /* Include code shared with pre-decompression boot stage */
 576 #include "sev-shared.c"
 577
 578 static noinstr void __sev_put_ghcb(struct ghcb_state *state)
 579 {
 580         struct sev_es_runtime_data *data;
 581         struct ghcb *ghcb;
 582
 583         WARN_ON(!irqs_disabled());
 584
 585         data = this_cpu_read(runtime_data);
 586         ghcb = &data->ghcb_page;
 587
 588         if (state->ghcb) {
 589                 /* Restore GHCB from Backup */
 590                 *ghcb = *state->ghcb;
 591                 data->backup_ghcb_active = false;
 592                 state->ghcb = NULL;
 593         } else {
 594                 /*
 595                  * Invalidate the GHCB so a VMGEXIT instruction issued
 596                  * from userspace won't appear to be valid.
 597                  */
 598                 vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 599                 data->ghcb_active = false;
 600         }
 601 }
 602
 603 void noinstr __sev_es_nmi_complete(void)
 604 {
 605         struct ghcb_state state;
 606         struct ghcb *ghcb;
 607
 608         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 609
 610         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 611         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_NMI_COMPLETE);
 612         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, 0);
 613         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 614
 615         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa_nodebug(ghcb));
 616         VMGEXIT();
 617
 618         __sev_put_ghcb(&state);
 619 }
 620
 621 static u64 __init get_secrets_page(void)
 622 {
 623         u64 pa_data = boot_params.cc_blob_address;
 624         struct cc_blob_sev_info info;
 625         void *map;
 626
 627         /*
 628          * The CC blob contains the address of the secrets page, check if the
 629          * blob is present.
 630          */
 631         if (!pa_data)
 632                 return 0;
 633
 634         map = early_memremap(pa_data, sizeof(info));
 635         if (!map) {
 636                 pr_err("Unable to locate SNP secrets page: failed to map the Confidential Computing blob.\n");
 637                 return 0;
 638         }
 639         memcpy(&info, map, sizeof(info));
 640         early_memunmap(map, sizeof(info));
 641
 642         /* smoke-test the secrets page passed */
 643         if (!info.secrets_phys || info.secrets_len != PAGE_SIZE)
 644                 return 0;
 645
 646         return info.secrets_phys;
 647 }
 648
 649 static u64 __init get_snp_jump_table_addr(void)
 650 {
 651         struct snp_secrets_page *secrets;
 652         void __iomem *mem;
 653         u64 pa, addr;
 654
 655         pa = get_secrets_page();
 656         if (!pa)
 657                 return 0;
 658
 659         mem = ioremap_encrypted(pa, PAGE_SIZE);
 660         if (!mem) {
 661                 pr_err("Unable to locate AP jump table address: failed to map the SNP secrets page.\n");
 662                 return 0;
 663         }
 664
 665         secrets = (__force struct snp_secrets_page *)mem;
 666
 667         addr = secrets->os_area.ap_jump_table_pa;
 668         iounmap(mem);
 669
 670         return addr;
 671 }
 672
 673 static u64 __init get_jump_table_addr(void)
 674 {
 675         struct ghcb_state state;
 676         unsigned long flags;
 677         struct ghcb *ghcb;
 678         u64 ret = 0;
 679
 680         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 681                 return get_snp_jump_table_addr();
 682
 683         local_irq_save(flags);
 684
 685         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 686
 687         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 688         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_JUMP_TABLE);
 689         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, SVM_VMGEXIT_GET_AP_JUMP_TABLE);
 690         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 691
 692         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
 693         VMGEXIT();
 694
 695         if (ghcb_sw_exit_info_1_is_valid(ghcb) &&
 696             ghcb_sw_exit_info_2_is_valid(ghcb))
 697                 ret = ghcb->save.sw_exit_info_2;
 698
 699         __sev_put_ghcb(&state);
 700
 701         local_irq_restore(flags);
 702
 703         return ret;
 704 }
 705
 706 static void __head
 707 early_set_pages_state(unsigned long vaddr, unsigned long paddr,
 708                       unsigned long npages, enum psc_op op)
 709 {
 710         unsigned long paddr_end;
 711         u64 val;
 712         int ret;
 713
 714         vaddr = vaddr & PAGE_MASK;
 715
 716         paddr = paddr & PAGE_MASK;
 717         paddr_end = paddr + (npages << PAGE_SHIFT);
 718
 719         while (paddr < paddr_end) {
 720                 if (op == SNP_PAGE_STATE_SHARED) {
 721                         /* Page validation must be rescinded before changing to shared */
 722                         ret = pvalidate(vaddr, RMP_PG_SIZE_4K, false);
 723                         if (WARN(ret, "Failed to validate address 0x%lx ret %d", paddr, ret))
 724                                 goto e_term;
 725                 }
 726
 727                 /*
 728                  * Use the MSR protocol because this function can be called before
 729                  * the GHCB is established.
 730                  */
 731                 sev_es_wr_ghcb_msr(GHCB_MSR_PSC_REQ_GFN(paddr >> PAGE_SHIFT, op));
 732                 VMGEXIT();
 733
 734                 val = sev_es_rd_ghcb_msr();
 735
 736                 if (WARN(GHCB_RESP_CODE(val) != GHCB_MSR_PSC_RESP,
 737                          "Wrong PSC response code: 0x%x\n",
 738                          (unsigned int)GHCB_RESP_CODE(val)))
 739                         goto e_term;
 740
 741                 if (WARN(GHCB_MSR_PSC_RESP_VAL(val),
 742                          "Failed to change page state to '%s' paddr 0x%lx error 0x%llx\n",
 743                          op == SNP_PAGE_STATE_PRIVATE ? "private" : "shared",
 744                          paddr, GHCB_MSR_PSC_RESP_VAL(val)))
 745                         goto e_term;
 746
 747                 if (op == SNP_PAGE_STATE_PRIVATE) {
 748                         /* Page validation must be performed after changing to private */
 749                         ret = pvalidate(vaddr, RMP_PG_SIZE_4K, true);
 750                         if (WARN(ret, "Failed to validate address 0x%lx ret %d", paddr, ret))
 751                                 goto e_term;
 752                 }
 753
 754                 vaddr += PAGE_SIZE;
 755                 paddr += PAGE_SIZE;
 756         }
 757
 758         return;
 759
 760 e_term:
 761         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_PSC);
 762 }
 763
 764 void __head early_snp_set_memory_private(unsigned long vaddr, unsigned long paddr,
 765                                          unsigned long npages)
 766 {
 767         /*
 768          * This can be invoked in early boot while running identity mapped, so
 769          * use an open coded check for SNP instead of using cc_platform_has().
 770          * This eliminates worries about jump tables or checking boot_cpu_data
 771          * in the cc_platform_has() function.
 772          */
 773         if (!(RIP_REL_REF(sev_status) & MSR_AMD64_SEV_SNP_ENABLED))
 774                 return;
 775
 776          /*
 777           * Ask the hypervisor to mark the memory pages as private in the RMP
 778           * table.
 779           */
 780         early_set_pages_state(vaddr, paddr, npages, SNP_PAGE_STATE_PRIVATE);
 781 }
 782
 783 void __init early_snp_set_memory_shared(unsigned long vaddr, unsigned long paddr,
 784                                         unsigned long npages)
 785 {
 786         /*
 787          * This can be invoked in early boot while running identity mapped, so
 788          * use an open coded check for SNP instead of using cc_platform_has().
 789          * This eliminates worries about jump tables or checking boot_cpu_data
 790          * in the cc_platform_has() function.
 791          */
 792         if (!(RIP_REL_REF(sev_status) & MSR_AMD64_SEV_SNP_ENABLED))
 793                 return;
 794
 795          /* Ask hypervisor to mark the memory pages shared in the RMP table. */
 796         early_set_pages_state(vaddr, paddr, npages, SNP_PAGE_STATE_SHARED);
 797 }
 798
 799 static unsigned long __set_pages_state(struct snp_psc_desc *data, unsigned long vaddr,
 800                                        unsigned long vaddr_end, int op)
 801 {
 802         struct ghcb_state state;
 803         bool use_large_entry;
 804         struct psc_hdr *hdr;
 805         struct psc_entry *e;
 806         unsigned long flags;
 807         unsigned long pfn;
 808         struct ghcb *ghcb;
 809         int i;
 810
 811         hdr = &data->hdr;
 812         e = data->entries;
 813
 814         memset(data, 0, sizeof(*data));
 815         i = 0;
 816
 817         while (vaddr < vaddr_end && i < ARRAY_SIZE(data->entries)) {
 818                 hdr->end_entry = i;
 819
 820                 if (is_vmalloc_addr((void *)vaddr)) {
 821                         pfn = vmalloc_to_pfn((void *)vaddr);
 822                         use_large_entry = false;
 823                 } else {
 824                         pfn = __pa(vaddr) >> PAGE_SHIFT;
 825                         use_large_entry = true;
 826                 }
 827
 828                 e->gfn = pfn;
 829                 e->operation = op;
 830
 831                 if (use_large_entry && IS_ALIGNED(vaddr, PMD_SIZE) &&
 832                     (vaddr_end - vaddr) >= PMD_SIZE) {
 833                         e->pagesize = RMP_PG_SIZE_2M;
 834                         vaddr += PMD_SIZE;
 835                 } else {
 836                         e->pagesize = RMP_PG_SIZE_4K;
 837                         vaddr += PAGE_SIZE;
 838                 }
 839
 840                 e++;
 841                 i++;
 842         }
 843
 844         /* Page validation must be rescinded before changing to shared */
 845         if (op == SNP_PAGE_STATE_SHARED)
 846                 pvalidate_pages(data);
 847
 848         local_irq_save(flags);
 849
 850         if (sev_cfg.ghcbs_initialized)
 851                 ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 852         else
 853                 ghcb = boot_ghcb;
 854
 855         /* Invoke the hypervisor to perform the page state changes */
 856         if (!ghcb || vmgexit_psc(ghcb, data))
 857                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_LINUX, GHCB_TERM_PSC);
 858
 859         if (sev_cfg.ghcbs_initialized)
 860                 __sev_put_ghcb(&state);
 861
 862         local_irq_restore(flags);
 863
 864         /* Page validation must be performed after changing to private */
 865         if (op == SNP_PAGE_STATE_PRIVATE)
 866                 pvalidate_pages(data);
 867
 868         return vaddr;
 869 }
 870
 871 static void set_pages_state(unsigned long vaddr, unsigned long npages, int op)
 872 {
 873         struct snp_psc_desc desc;
 874         unsigned long vaddr_end;
 875
 876         /* Use the MSR protocol when a GHCB is not available. */
 877         if (!boot_ghcb)
 878                 return early_set_pages_state(vaddr, __pa(vaddr), npages, op);
 879
 880         vaddr = vaddr & PAGE_MASK;
 881         vaddr_end = vaddr + (npages << PAGE_SHIFT);
 882
 883         while (vaddr < vaddr_end)
 884                 vaddr = __set_pages_state(&desc, vaddr, vaddr_end, op);
 885 }
 886
 887 void snp_set_memory_shared(unsigned long vaddr, unsigned long npages)
 888 {
 889         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 890                 return;
 891
 892         set_pages_state(vaddr, npages, SNP_PAGE_STATE_SHARED);
 893 }
 894
 895 void snp_set_memory_private(unsigned long vaddr, unsigned long npages)
 896 {
 897         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 898                 return;
 899
 900         set_pages_state(vaddr, npages, SNP_PAGE_STATE_PRIVATE);
 901 }
 902
 903 void snp_accept_memory(phys_addr_t start, phys_addr_t end)
 904 {
 905         unsigned long vaddr, npages;
 906
 907         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
 908                 return;
 909
 910         vaddr = (unsigned long)__va(start);
 911         npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 912
 913         set_pages_state(vaddr, npages, SNP_PAGE_STATE_PRIVATE);
 914 }
 915
 916 static int snp_set_vmsa(void *va, bool vmsa)
 917 {
 918         u64 attrs;
 919
 920         /*
 921          * Running at VMPL0 allows the kernel to change the VMSA bit for a page
 922          * using the RMPADJUST instruction. However, for the instruction to
 923          * succeed it must target the permissions of a lesser privileged
 924          * (higher numbered) VMPL level, so use VMPL1 (refer to the RMPADJUST
 925          * instruction in the AMD64 APM Volume 3).
 926          */
 927         attrs = 1;
 928         if (vmsa)
 929                 attrs |= RMPADJUST_VMSA_PAGE_BIT;
 930
 931         return rmpadjust((unsigned long)va, RMP_PG_SIZE_4K, attrs);
 932 }
 933
 934 #define __ATTR_BASE             (SVM_SELECTOR_P_MASK | SVM_SELECTOR_S_MASK)
 935 #define INIT_CS_ATTRIBS         (__ATTR_BASE | SVM_SELECTOR_READ_MASK | SVM_SELECTOR_CODE_MASK)
 936 #define INIT_DS_ATTRIBS         (__ATTR_BASE | SVM_SELECTOR_WRITE_MASK)
 937
 938 #define INIT_LDTR_ATTRIBS       (SVM_SELECTOR_P_MASK | 2)
 939 #define INIT_TR_ATTRIBS         (SVM_SELECTOR_P_MASK | 3)
 940
 941 static void *snp_alloc_vmsa_page(int cpu)
 942 {
 943         struct page *p;
 944
 945         /*
 946          * Allocate VMSA page to work around the SNP erratum where the CPU will
 947          * incorrectly signal an RMP violation #PF if a large page (2MB or 1GB)
 948          * collides with the RMP entry of VMSA page. The recommended workaround
 949          * is to not use a large page.
 950          *
 951          * Allocate an 8k page which is also 8k-aligned.
 952          */
 953         p = alloc_pages_node(cpu_to_node(cpu), GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO, 1);
 954         if (!p)
 955                 return NULL;
 956
 957         split_page(p, 1);
 958
 959         /* Free the first 4k. This page may be 2M/1G aligned and cannot be used. */
 960         __free_page(p);
 961
 962         return page_address(p + 1);
 963 }
 964
 965 static void snp_cleanup_vmsa(struct sev_es_save_area *vmsa)
 966 {
 967         int err;
 968
 969         err = snp_set_vmsa(vmsa, false);
 970         if (err)
 971                 pr_err("clear VMSA page failed (%u), leaking page\n", err);
 972         else
 973                 free_page((unsigned long)vmsa);
 974 }
 975
 976 static int wakeup_cpu_via_vmgexit(u32 apic_id, unsigned long start_ip)
 977 {
 978         struct sev_es_save_area *cur_vmsa, *vmsa;
 979         struct ghcb_state state;
 980         unsigned long flags;
 981         struct ghcb *ghcb;
 982         u8 sipi_vector;
 983         int cpu, ret;
 984         u64 cr4;
 985
 986         /*
 987          * The hypervisor SNP feature support check has happened earlier, just check
 988          * the AP_CREATION one here.
 989          */
 990         if (!(sev_hv_features & GHCB_HV_FT_SNP_AP_CREATION))
 991                 return -EOPNOTSUPP;
 992
 993         /*
 994          * Verify the desired start IP against the known trampoline start IP
 995          * to catch any future new trampolines that may be introduced that
 996          * would require a new protected guest entry point.
 997          */
 998         if (WARN_ONCE(start_ip != real_mode_header->trampoline_start,
 999                       "Unsupported SNP start_ip: %lx\n", start_ip))
1000                 return -EINVAL;
1001
1002         /* Override start_ip with known protected guest start IP */
1003         start_ip = real_mode_header->sev_es_trampoline_start;
1004
1005         /* Find the logical CPU for the APIC ID */
1006         for_each_present_cpu(cpu) {
1007                 if (arch_match_cpu_phys_id(cpu, apic_id))
1008                         break;
1009         }
1010         if (cpu >= nr_cpu_ids)
1011                 return -EINVAL;
1012
1013         cur_vmsa = per_cpu(sev_vmsa, cpu);
1014
1015         /*
1016          * A new VMSA is created each time because there is no guarantee that
1017          * the current VMSA is the kernels or that the vCPU is not running. If
1018          * an attempt was done to use the current VMSA with a running vCPU, a
1019          * #VMEXIT of that vCPU would wipe out all of the settings being done
1020          * here.
1021          */
1022         vmsa = (struct sev_es_save_area *)snp_alloc_vmsa_page(cpu);
1023         if (!vmsa)
1024                 return -ENOMEM;
1025
1026         /* CR4 should maintain the MCE value */
1027         cr4 = native_read_cr4() & X86_CR4_MCE;
1028
1029         /* Set the CS value based on the start_ip converted to a SIPI vector */
1030         sipi_vector             = (start_ip >> 12);
1031         vmsa->cs.base           = sipi_vector << 12;
1032         vmsa->cs.limit          = AP_INIT_CS_LIMIT;
1033         vmsa->cs.attrib         = INIT_CS_ATTRIBS;
1034         vmsa->cs.selector       = sipi_vector << 8;
1035
1036         /* Set the RIP value based on start_ip */
1037         vmsa->rip               = start_ip & 0xfff;
1038
1039         /* Set AP INIT defaults as documented in the APM */
1040         vmsa->ds.limit          = AP_INIT_DS_LIMIT;
1041         vmsa->ds.attrib         = INIT_DS_ATTRIBS;
1042         vmsa->es                = vmsa->ds;
1043         vmsa->fs                = vmsa->ds;
1044         vmsa->gs                = vmsa->ds;
1045         vmsa->ss                = vmsa->ds;
1046
1047         vmsa->gdtr.limit        = AP_INIT_GDTR_LIMIT;
1048         vmsa->ldtr.limit        = AP_INIT_LDTR_LIMIT;
1049         vmsa->ldtr.attrib       = INIT_LDTR_ATTRIBS;
1050         vmsa->idtr.limit        = AP_INIT_IDTR_LIMIT;
1051         vmsa->tr.limit          = AP_INIT_TR_LIMIT;
1052         vmsa->tr.attrib         = INIT_TR_ATTRIBS;
1053
1054         vmsa->cr4               = cr4;
1055         vmsa->cr0               = AP_INIT_CR0_DEFAULT;
1056         vmsa->dr7               = DR7_RESET_VALUE;
1057         vmsa->dr6               = AP_INIT_DR6_DEFAULT;
1058         vmsa->rflags            = AP_INIT_RFLAGS_DEFAULT;
1059         vmsa->g_pat             = AP_INIT_GPAT_DEFAULT;
1060         vmsa->xcr0              = AP_INIT_XCR0_DEFAULT;
1061         vmsa->mxcsr             = AP_INIT_MXCSR_DEFAULT;
1062         vmsa->x87_ftw           = AP_INIT_X87_FTW_DEFAULT;
1063         vmsa->x87_fcw           = AP_INIT_X87_FCW_DEFAULT;
1064
1065         /* SVME must be set. */
1066         vmsa->efer              = EFER_SVME;
1067
1068         /*
1069          * Set the SNP-specific fields for this VMSA:
1070          *   VMPL level
1071          *   SEV_FEATURES (matches the SEV STATUS MSR right shifted 2 bits)
1072          */
1073         vmsa->vmpl              = 0;
1074         vmsa->sev_features      = sev_status >> 2;
1075
1076         /* Switch the page over to a VMSA page now that it is initialized */
1077         ret = snp_set_vmsa(vmsa, true);
1078         if (ret) {
1079                 pr_err("set VMSA page failed (%u)\n", ret);
1080                 free_page((unsigned long)vmsa);
1081
1082                 return -EINVAL;
1083         }
1084
1085         /* Issue VMGEXIT AP Creation NAE event */
1086         local_irq_save(flags);
1087
1088         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1089
1090         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1091         ghcb_set_rax(ghcb, vmsa->sev_features);
1092         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_CREATION);
1093         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, ((u64)apic_id << 32) | SVM_VMGEXIT_AP_CREATE);
1094         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, __pa(vmsa));
1095
1096         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
1097         VMGEXIT();
1098
1099         if (!ghcb_sw_exit_info_1_is_valid(ghcb) ||
1100             lower_32_bits(ghcb->save.sw_exit_info_1)) {
1101                 pr_err("SNP AP Creation error\n");
1102                 ret = -EINVAL;
1103         }
1104
1105         __sev_put_ghcb(&state);
1106
1107         local_irq_restore(flags);
1108
1109         /* Perform cleanup if there was an error */
1110         if (ret) {
1111                 snp_cleanup_vmsa(vmsa);
1112                 vmsa = NULL;
1113         }
1114
1115         /* Free up any previous VMSA page */
1116         if (cur_vmsa)
1117                 snp_cleanup_vmsa(cur_vmsa);
1118
1119         /* Record the current VMSA page */
1120         per_cpu(sev_vmsa, cpu) = vmsa;
1121
1122         return ret;
1123 }
1124
1125 void __init snp_set_wakeup_secondary_cpu(void)
1126 {
1127         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
1128                 return;
1129
1130         /*
1131          * Always set this override if SNP is enabled. This makes it the
1132          * required method to start APs under SNP. If the hypervisor does
1133          * not support AP creation, then no APs will be started.
1134          */
1135         apic_update_callback(wakeup_secondary_cpu, wakeup_cpu_via_vmgexit);
1136 }
1137
1138 int __init sev_es_setup_ap_jump_table(struct real_mode_header *rmh)
1139 {
1140         u16 startup_cs, startup_ip;
1141         phys_addr_t jump_table_pa;
1142         u64 jump_table_addr;
1143         u16 __iomem *jump_table;
1144
1145         jump_table_addr = get_jump_table_addr();
1146
1147         /* On UP guests there is no jump table so this is not a failure */
1148         if (!jump_table_addr)
1149                 return 0;
1150
1151         /* Check if AP Jump Table is page-aligned */
1152         if (jump_table_addr & ~PAGE_MASK)
1153                 return -EINVAL;
1154
1155         jump_table_pa = jump_table_addr & PAGE_MASK;
1156
1157         startup_cs = (u16)(rmh->trampoline_start >> 4);
1158         startup_ip = (u16)(rmh->sev_es_trampoline_start -
1159                            rmh->trampoline_start);
1160
1161         jump_table = ioremap_encrypted(jump_table_pa, PAGE_SIZE);
1162         if (!jump_table)
1163                 return -EIO;
1164
1165         writew(startup_ip, &jump_table[0]);
1166         writew(startup_cs, &jump_table[1]);
1167
1168         iounmap(jump_table);
1169
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 /*
1174  * This is needed by the OVMF UEFI firmware which will use whatever it finds in
1175  * the GHCB MSR as its GHCB to talk to the hypervisor. So make sure the per-cpu
1176  * runtime GHCBs used by the kernel are also mapped in the EFI page-table.
1177  */
1178 int __init sev_es_efi_map_ghcbs(pgd_t *pgd)
1179 {
1180         struct sev_es_runtime_data *data;
1181         unsigned long address, pflags;
1182         int cpu;
1183         u64 pfn;
1184
1185         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_STATE_ENCRYPT))
1186                 return 0;
1187
1188         pflags = _PAGE_NX | _PAGE_RW;
1189
1190         for_each_possible_cpu(cpu) {
1191                 data = per_cpu(runtime_data, cpu);
1192
1193                 address = __pa(&data->ghcb_page);
1194                 pfn = address >> PAGE_SHIFT;
1195
1196                 if (kernel_map_pages_in_pgd(pgd, pfn, address, 1, pflags))
1197                         return 1;
1198         }
1199
1200         return 0;
1201 }
1202
1203 static enum es_result vc_handle_msr(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1204 {
1205         struct pt_regs *regs = ctxt->regs;
1206         enum es_result ret;
1207         u64 exit_info_1;
1208
1209         /* Is it a WRMSR? */
1210         exit_info_1 = (ctxt->insn.opcode.bytes[1] == 0x30) ? 1 : 0;
1211
1212         ghcb_set_rcx(ghcb, regs->cx);
1213         if (exit_info_1) {
1214                 ghcb_set_rax(ghcb, regs->ax);
1215                 ghcb_set_rdx(ghcb, regs->dx);
1216         }
1217
1218         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_MSR, exit_info_1, 0);
1219
1220         if ((ret == ES_OK) && (!exit_info_1)) {
1221                 regs->ax = ghcb->save.rax;
1222                 regs->dx = ghcb->save.rdx;
1223         }
1224
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 static void snp_register_per_cpu_ghcb(void)
1229 {
1230         struct sev_es_runtime_data *data;
1231         struct ghcb *ghcb;
1232
1233         data = this_cpu_read(runtime_data);
1234         ghcb = &data->ghcb_page;
1235
1236         snp_register_ghcb_early(__pa(ghcb));
1237 }
1238
1239 void setup_ghcb(void)
1240 {
1241         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_STATE_ENCRYPT))
1242                 return;
1243
1244         /*
1245          * Check whether the runtime #VC exception handler is active. It uses
1246          * the per-CPU GHCB page which is set up by sev_es_init_vc_handling().
1247          *
1248          * If SNP is active, register the per-CPU GHCB page so that the runtime
1249          * exception handler can use it.
1250          */
1251         if (initial_vc_handler == (unsigned long)kernel_exc_vmm_communication) {
1252                 if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
1253                         snp_register_per_cpu_ghcb();
1254
1255                 sev_cfg.ghcbs_initialized = true;
1256
1257                 return;
1258         }
1259
1260         /*
1261          * Make sure the hypervisor talks a supported protocol.
1262          * This gets called only in the BSP boot phase.
1263          */
1264         if (!sev_es_negotiate_protocol())
1265                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
1266
1267         /*
1268          * Clear the boot_ghcb. The first exception comes in before the bss
1269          * section is cleared.
1270          */
1271         memset(&boot_ghcb_page, 0, PAGE_SIZE);
1272
1273         /* Alright - Make the boot-ghcb public */
1274         boot_ghcb = &boot_ghcb_page;
1275
1276         /* SNP guest requires that GHCB GPA must be registered. */
1277         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
1278                 snp_register_ghcb_early(__pa(&boot_ghcb_page));
1279 }
1280
1281 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1282 static void sev_es_ap_hlt_loop(void)
1283 {
1284         struct ghcb_state state;
1285         struct ghcb *ghcb;
1286
1287         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1288
1289         while (true) {
1290                 vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1291                 ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_HLT_LOOP);
1292                 ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, 0);
1293                 ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
1294
1295                 sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
1296                 VMGEXIT();
1297
1298                 /* Wakeup signal? */
1299                 if (ghcb_sw_exit_info_2_is_valid(ghcb) &&
1300                     ghcb->save.sw_exit_info_2)
1301                         break;
1302         }
1303
1304         __sev_put_ghcb(&state);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Play_dead handler when running under SEV-ES. This is needed because
1309  * the hypervisor can't deliver an SIPI request to restart the AP.
1310  * Instead the kernel has to issue a VMGEXIT to halt the VCPU until the
1311  * hypervisor wakes it up again.
1312  */
1313 static void sev_es_play_dead(void)
1314 {
1315         play_dead_common();
1316
1317         /* IRQs now disabled */
1318
1319         sev_es_ap_hlt_loop();
1320
1321         /*
1322          * If we get here, the VCPU was woken up again. Jump to CPU
1323          * startup code to get it back online.
1324          */
1325         soft_restart_cpu();
1326 }
1327 #else  /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1328 #define sev_es_play_dead        native_play_dead
1329 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1330
1331 #ifdef CONFIG_SMP
1332 static void __init sev_es_setup_play_dead(void)
1333 {
1334         smp_ops.play_dead = sev_es_play_dead;
1335 }
1336 #else
1337 static inline void sev_es_setup_play_dead(void) { }
1338 #endif
1339
1340 static void __init alloc_runtime_data(int cpu)
1341 {
1342         struct sev_es_runtime_data *data;
1343
1344         data = memblock_alloc_node(sizeof(*data), PAGE_SIZE, cpu_to_node(cpu));
1345         if (!data)
1346                 panic("Can't allocate SEV-ES runtime data");
1347
1348         per_cpu(runtime_data, cpu) = data;
1349 }
1350
1351 static void __init init_ghcb(int cpu)
1352 {
1353         struct sev_es_runtime_data *data;
1354         int err;
1355
1356         data = per_cpu(runtime_data, cpu);
1357
1358         err = early_set_memory_decrypted((unsigned long)&data->ghcb_page,
1359                                          sizeof(data->ghcb_page));
1360         if (err)
1361                 panic("Can't map GHCBs unencrypted");
1362
1363         memset(&data->ghcb_page, 0, sizeof(data->ghcb_page));
1364
1365         data->ghcb_active = false;
1366         data->backup_ghcb_active = false;
1367 }
1368
1369 void __init sev_es_init_vc_handling(void)
1370 {
1371         int cpu;
1372
1373         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sev_es_runtime_data, ghcb_page) % PAGE_SIZE);
1374
1375         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_STATE_ENCRYPT))
1376                 return;
1377
1378         if (!sev_es_check_cpu_features())
1379                 panic("SEV-ES CPU Features missing");
1380
1381         /*
1382          * SNP is supported in v2 of the GHCB spec which mandates support for HV
1383          * features.
1384          */
1385         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP)) {
1386                 sev_hv_features = get_hv_features();
1387
1388                 if (!(sev_hv_features & GHCB_HV_FT_SNP))
1389                         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SNP_UNSUPPORTED);
1390         }
1391
1392         /* Initialize per-cpu GHCB pages */
1393         for_each_possible_cpu(cpu) {
1394                 alloc_runtime_data(cpu);
1395                 init_ghcb(cpu);
1396         }
1397
1398         sev_es_setup_play_dead();
1399
1400         /* Secondary CPUs use the runtime #VC handler */
1401         initial_vc_handler = (unsigned long)kernel_exc_vmm_communication;
1402 }
1403
1404 static void __init vc_early_forward_exception(struct es_em_ctxt *ctxt)
1405 {
1406         int trapnr = ctxt->fi.vector;
1407
1408         if (trapnr == X86_TRAP_PF)
1409                 native_write_cr2(ctxt->fi.cr2);
1410
1411         ctxt->regs->orig_ax = ctxt->fi.error_code;
1412         do_early_exception(ctxt->regs, trapnr);
1413 }
1414
1415 static long *vc_insn_get_rm(struct es_em_ctxt *ctxt)
1416 {
1417         long *reg_array;
1418         int offset;
1419
1420         reg_array = (long *)ctxt->regs;
1421         offset    = insn_get_modrm_rm_off(&ctxt->insn, ctxt->regs);
1422
1423         if (offset < 0)
1424                 return NULL;
1425
1426         offset /= sizeof(long);
1427
1428         return reg_array + offset;
1429 }
1430 static enum es_result vc_do_mmio(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt,
1431                                  unsigned int bytes, bool read)
1432 {
1433         u64 exit_code, exit_info_1, exit_info_2;
1434         unsigned long ghcb_pa = __pa(ghcb);
1435         enum es_result res;
1436         phys_addr_t paddr;
1437         void __user *ref;
1438
1439         ref = insn_get_addr_ref(&ctxt->insn, ctxt->regs);
1440         if (ref == (void __user *)-1L)
1441                 return ES_UNSUPPORTED;
1442
1443         exit_code = read ? SVM_VMGEXIT_MMIO_READ : SVM_VMGEXIT_MMIO_WRITE;
1444
1445         res = vc_slow_virt_to_phys(ghcb, ctxt, (unsigned long)ref, &paddr);
1446         if (res != ES_OK) {
1447                 if (res == ES_EXCEPTION && !read)
1448                         ctxt->fi.error_code |= X86_PF_WRITE;
1449
1450                 return res;
1451         }
1452
1453         exit_info_1 = paddr;
1454         /* Can never be greater than 8 */
1455         exit_info_2 = bytes;
1456
1457         ghcb_set_sw_scratch(ghcb, ghcb_pa + offsetof(struct ghcb, shared_buffer));
1458
1459         return sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, exit_code, exit_info_1, exit_info_2);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * The MOVS instruction has two memory operands, which raises the
1464  * problem that it is not known whether the access to the source or the
1465  * destination caused the #VC exception (and hence whether an MMIO read
1466  * or write operation needs to be emulated).
1467  *
1468  * Instead of playing games with walking page-tables and trying to guess
1469  * whether the source or destination is an MMIO range, split the move
1470  * into two operations, a read and a write with only one memory operand.
1471  * This will cause a nested #VC exception on the MMIO address which can
1472  * then be handled.
1473  *
1474  * This implementation has the benefit that it also supports MOVS where
1475  * source _and_ destination are MMIO regions.
1476  *
1477  * It will slow MOVS on MMIO down a lot, but in SEV-ES guests it is a
1478  * rare operation. If it turns out to be a performance problem the split
1479  * operations can be moved to memcpy_fromio() and memcpy_toio().
1480  */
1481 static enum es_result vc_handle_mmio_movs(struct es_em_ctxt *ctxt,
1482                                           unsigned int bytes)
1483 {
1484         unsigned long ds_base, es_base;
1485         unsigned char *src, *dst;
1486         unsigned char buffer[8];
1487         enum es_result ret;
1488         bool rep;
1489         int off;
1490
1491         ds_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_DS);
1492         es_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_ES);
1493
1494         if (ds_base == -1L || es_base == -1L) {
1495                 ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
1496                 ctxt->fi.error_code = 0;
1497                 return ES_EXCEPTION;
1498         }
1499
1500         src = ds_base + (unsigned char *)ctxt->regs->si;
1501         dst = es_base + (unsigned char *)ctxt->regs->di;
1502
1503         ret = vc_read_mem(ctxt, src, buffer, bytes);
1504         if (ret != ES_OK)
1505                 return ret;
1506
1507         ret = vc_write_mem(ctxt, dst, buffer, bytes);
1508         if (ret != ES_OK)
1509                 return ret;
1510
1511         if (ctxt->regs->flags & X86_EFLAGS_DF)
1512                 off = -bytes;
1513         else
1514                 off =  bytes;
1515
1516         ctxt->regs->si += off;
1517         ctxt->regs->di += off;
1518
1519         rep = insn_has_rep_prefix(&ctxt->insn);
1520         if (rep)
1521                 ctxt->regs->cx -= 1;
1522
1523         if (!rep || ctxt->regs->cx == 0)
1524                 return ES_OK;
1525         else
1526                 return ES_RETRY;
1527 }
1528
1529 static enum es_result vc_handle_mmio(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1530 {
1531         struct insn *insn = &ctxt->insn;
1532         enum insn_mmio_type mmio;
1533         unsigned int bytes = 0;
1534         enum es_result ret;
1535         u8 sign_byte;
1536         long *reg_data;
1537
1538         mmio = insn_decode_mmio(insn, &bytes);
1539         if (mmio == INSN_MMIO_DECODE_FAILED)
1540                 return ES_DECODE_FAILED;
1541
1542         if (mmio != INSN_MMIO_WRITE_IMM && mmio != INSN_MMIO_MOVS) {
1543                 reg_data = insn_get_modrm_reg_ptr(insn, ctxt->regs);
1544                 if (!reg_data)
1545                         return ES_DECODE_FAILED;
1546         }
1547
1548         if (user_mode(ctxt->regs))
1549                 return ES_UNSUPPORTED;
1550
1551         switch (mmio) {
1552         case INSN_MMIO_WRITE:
1553                 memcpy(ghcb->shared_buffer, reg_data, bytes);
1554                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, false);
1555                 break;
1556         case INSN_MMIO_WRITE_IMM:
1557                 memcpy(ghcb->shared_buffer, insn->immediate1.bytes, bytes);
1558                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, false);
1559                 break;
1560         case INSN_MMIO_READ:
1561                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1562                 if (ret)
1563                         break;
1564
1565                 /* Zero-extend for 32-bit operation */
1566                 if (bytes == 4)
1567                         *reg_data = 0;
1568
1569                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1570                 break;
1571         case INSN_MMIO_READ_ZERO_EXTEND:
1572                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1573                 if (ret)
1574                         break;
1575
1576                 /* Zero extend based on operand size */
1577                 memset(reg_data, 0, insn->opnd_bytes);
1578                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1579                 break;
1580         case INSN_MMIO_READ_SIGN_EXTEND:
1581                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1582                 if (ret)
1583                         break;
1584
1585                 if (bytes == 1) {
1586                         u8 *val = (u8 *)ghcb->shared_buffer;
1587
1588                         sign_byte = (*val & 0x80) ? 0xff : 0x00;
1589                 } else {
1590                         u16 *val = (u16 *)ghcb->shared_buffer;
1591
1592                         sign_byte = (*val & 0x8000) ? 0xff : 0x00;
1593                 }
1594
1595                 /* Sign extend based on operand size */
1596                 memset(reg_data, sign_byte, insn->opnd_bytes);
1597                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1598                 break;
1599         case INSN_MMIO_MOVS:
1600                 ret = vc_handle_mmio_movs(ctxt, bytes);
1601                 break;
1602         default:
1603                 ret = ES_UNSUPPORTED;
1604                 break;
1605         }
1606
1607         return ret;
1608 }
1609
1610 static enum es_result vc_handle_dr7_write(struct ghcb *ghcb,
1611                                           struct es_em_ctxt *ctxt)
1612 {
1613         struct sev_es_runtime_data *data = this_cpu_read(runtime_data);
1614         long val, *reg = vc_insn_get_rm(ctxt);
1615         enum es_result ret;
1616
1617         if (sev_status & MSR_AMD64_SNP_DEBUG_SWAP)
1618                 return ES_VMM_ERROR;
1619
1620         if (!reg)
1621                 return ES_DECODE_FAILED;
1622
1623         val = *reg;
1624
1625         /* Upper 32 bits must be written as zeroes */
1626         if (val >> 32) {
1627                 ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
1628                 ctxt->fi.error_code = 0;
1629                 return ES_EXCEPTION;
1630         }
1631
1632         /* Clear out other reserved bits and set bit 10 */
1633         val = (val & 0xffff23ffL) | BIT(10);
1634
1635         /* Early non-zero writes to DR7 are not supported */
1636         if (!data && (val & ~DR7_RESET_VALUE))
1637                 return ES_UNSUPPORTED;
1638
1639         /* Using a value of 0 for ExitInfo1 means RAX holds the value */
1640         ghcb_set_rax(ghcb, val);
1641         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_WRITE_DR7, 0, 0);
1642         if (ret != ES_OK)
1643                 return ret;
1644
1645         if (data)
1646                 data->dr7 = val;
1647
1648         return ES_OK;
1649 }
1650
1651 static enum es_result vc_handle_dr7_read(struct ghcb *ghcb,
1652                                          struct es_em_ctxt *ctxt)
1653 {
1654         struct sev_es_runtime_data *data = this_cpu_read(runtime_data);
1655         long *reg = vc_insn_get_rm(ctxt);
1656
1657         if (sev_status & MSR_AMD64_SNP_DEBUG_SWAP)
1658                 return ES_VMM_ERROR;
1659
1660         if (!reg)
1661                 return ES_DECODE_FAILED;
1662
1663         if (data)
1664                 *reg = data->dr7;
1665         else
1666                 *reg = DR7_RESET_VALUE;
1667
1668         return ES_OK;
1669 }
1670
1671 static enum es_result vc_handle_wbinvd(struct ghcb *ghcb,
1672                                        struct es_em_ctxt *ctxt)
1673 {
1674         return sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_WBINVD, 0, 0);
1675 }
1676
1677 static enum es_result vc_handle_rdpmc(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1678 {
1679         enum es_result ret;
1680
1681         ghcb_set_rcx(ghcb, ctxt->regs->cx);
1682
1683         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_RDPMC, 0, 0);
1684         if (ret != ES_OK)
1685                 return ret;
1686
1687         if (!(ghcb_rax_is_valid(ghcb) && ghcb_rdx_is_valid(ghcb)))
1688                 return ES_VMM_ERROR;
1689
1690         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
1691         ctxt->regs->dx = ghcb->save.rdx;
1692
1693         return ES_OK;
1694 }
1695
1696 static enum es_result vc_handle_monitor(struct ghcb *ghcb,
1697                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1698 {
1699         /*
1700          * Treat it as a NOP and do not leak a physical address to the
1701          * hypervisor.
1702          */
1703         return ES_OK;
1704 }
1705
1706 static enum es_result vc_handle_mwait(struct ghcb *ghcb,
1707                                       struct es_em_ctxt *ctxt)
1708 {
1709         /* Treat the same as MONITOR/MONITORX */
1710         return ES_OK;
1711 }
1712
1713 static enum es_result vc_handle_vmmcall(struct ghcb *ghcb,
1714                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1715 {
1716         enum es_result ret;
1717
1718         ghcb_set_rax(ghcb, ctxt->regs->ax);
1719         ghcb_set_cpl(ghcb, user_mode(ctxt->regs) ? 3 : 0);
1720
1721         if (x86_platform.hyper.sev_es_hcall_prepare)
1722                 x86_platform.hyper.sev_es_hcall_prepare(ghcb, ctxt->regs);
1723
1724         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_VMMCALL, 0, 0);
1725         if (ret != ES_OK)
1726                 return ret;
1727
1728         if (!ghcb_rax_is_valid(ghcb))
1729                 return ES_VMM_ERROR;
1730
1731         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
1732
1733         /*
1734          * Call sev_es_hcall_finish() after regs->ax is already set.
1735          * This allows the hypervisor handler to overwrite it again if
1736          * necessary.
1737          */
1738         if (x86_platform.hyper.sev_es_hcall_finish &&
1739             !x86_platform.hyper.sev_es_hcall_finish(ghcb, ctxt->regs))
1740                 return ES_VMM_ERROR;
1741
1742         return ES_OK;
1743 }
1744
1745 static enum es_result vc_handle_trap_ac(struct ghcb *ghcb,
1746                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1747 {
1748         /*
1749          * Calling ecx_alignment_check() directly does not work, because it
1750          * enables IRQs and the GHCB is active. Forward the exception and call
1751          * it later from vc_forward_exception().
1752          */
1753         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_AC;
1754         ctxt->fi.error_code = 0;
1755         return ES_EXCEPTION;
1756 }
1757
1758 static enum es_result vc_handle_exitcode(struct es_em_ctxt *ctxt,
1759                                          struct ghcb *ghcb,
1760                                          unsigned long exit_code)
1761 {
1762         enum es_result result = vc_check_opcode_bytes(ctxt, exit_code);
1763
1764         if (result != ES_OK)
1765                 return result;
1766
1767         switch (exit_code) {
1768         case SVM_EXIT_READ_DR7:
1769                 result = vc_handle_dr7_read(ghcb, ctxt);
1770                 break;
1771         case SVM_EXIT_WRITE_DR7:
1772                 result = vc_handle_dr7_write(ghcb, ctxt);
1773                 break;
1774         case SVM_EXIT_EXCP_BASE + X86_TRAP_AC:
1775                 result = vc_handle_trap_ac(ghcb, ctxt);
1776                 break;
1777         case SVM_EXIT_RDTSC:
1778         case SVM_EXIT_RDTSCP:
1779                 result = vc_handle_rdtsc(ghcb, ctxt, exit_code);
1780                 break;
1781         case SVM_EXIT_RDPMC:
1782                 result = vc_handle_rdpmc(ghcb, ctxt);
1783                 break;
1784         case SVM_EXIT_INVD:
1785                 pr_err_ratelimited("#VC exception for INVD??? Seriously???\n");
1786                 result = ES_UNSUPPORTED;
1787                 break;
1788         case SVM_EXIT_CPUID:
1789                 result = vc_handle_cpuid(ghcb, ctxt);
1790                 break;
1791         case SVM_EXIT_IOIO:
1792                 result = vc_handle_ioio(ghcb, ctxt);
1793                 break;
1794         case SVM_EXIT_MSR:
1795                 result = vc_handle_msr(ghcb, ctxt);
1796                 break;
1797         case SVM_EXIT_VMMCALL:
1798                 result = vc_handle_vmmcall(ghcb, ctxt);
1799                 break;
1800         case SVM_EXIT_WBINVD:
1801                 result = vc_handle_wbinvd(ghcb, ctxt);
1802                 break;
1803         case SVM_EXIT_MONITOR:
1804                 result = vc_handle_monitor(ghcb, ctxt);
1805                 break;
1806         case SVM_EXIT_MWAIT:
1807                 result = vc_handle_mwait(ghcb, ctxt);
1808                 break;
1809         case SVM_EXIT_NPF:
1810                 result = vc_handle_mmio(ghcb, ctxt);
1811                 break;
1812         default:
1813                 /*
1814                  * Unexpected #VC exception
1815                  */
1816                 result = ES_UNSUPPORTED;
1817         }
1818
1819         return result;
1820 }
1821
1822 static __always_inline void vc_forward_exception(struct es_em_ctxt *ctxt)
1823 {
1824         long error_code = ctxt->fi.error_code;
1825         int trapnr = ctxt->fi.vector;
1826
1827         ctxt->regs->orig_ax = ctxt->fi.error_code;
1828
1829         switch (trapnr) {
1830         case X86_TRAP_GP:
1831                 exc_general_protection(ctxt->regs, error_code);
1832                 break;
1833         case X86_TRAP_UD:
1834                 exc_invalid_op(ctxt->regs);
1835                 break;
1836         case X86_TRAP_PF:
1837                 write_cr2(ctxt->fi.cr2);
1838                 exc_page_fault(ctxt->regs, error_code);
1839                 break;
1840         case X86_TRAP_AC:
1841                 exc_alignment_check(ctxt->regs, error_code);
1842                 break;
1843         default:
1844                 pr_emerg("Unsupported exception in #VC instruction emulation - can't continue\n");
1845                 BUG();
1846         }
1847 }
1848
1849 static __always_inline bool is_vc2_stack(unsigned long sp)
1850 {
1851         return (sp >= __this_cpu_ist_bottom_va(VC2) && sp < __this_cpu_ist_top_va(VC2));
1852 }
1853
1854 static __always_inline bool vc_from_invalid_context(struct pt_regs *regs)
1855 {
1856         unsigned long sp, prev_sp;
1857
1858         sp      = (unsigned long)regs;
1859         prev_sp = regs->sp;
1860
1861         /*
1862          * If the code was already executing on the VC2 stack when the #VC
1863          * happened, let it proceed to the normal handling routine. This way the
1864          * code executing on the VC2 stack can cause #VC exceptions to get handled.
1865          */
1866         return is_vc2_stack(sp) && !is_vc2_stack(prev_sp);
1867 }
1868
1869 static bool vc_raw_handle_exception(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1870 {
1871         struct ghcb_state state;
1872         struct es_em_ctxt ctxt;
1873         enum es_result result;
1874         struct ghcb *ghcb;
1875         bool ret = true;
1876
1877         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1878
1879         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1880         result = vc_init_em_ctxt(&ctxt, regs, error_code);
1881
1882         if (result == ES_OK)
1883                 result = vc_handle_exitcode(&ctxt, ghcb, error_code);
1884
1885         __sev_put_ghcb(&state);
1886
1887         /* Done - now check the result */
1888         switch (result) {
1889         case ES_OK:
1890                 vc_finish_insn(&ctxt);
1891                 break;
1892         case ES_UNSUPPORTED:
1893                 pr_err_ratelimited("Unsupported exit-code 0x%02lx in #VC exception (IP: 0x%lx)\n",
1894                                    error_code, regs->ip);
1895                 ret = false;
1896                 break;
1897         case ES_VMM_ERROR:
1898                 pr_err_ratelimited("Failure in communication with VMM (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1899                                    error_code, regs->ip);
1900                 ret = false;
1901                 break;
1902         case ES_DECODE_FAILED:
1903                 pr_err_ratelimited("Failed to decode instruction (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1904                                    error_code, regs->ip);
1905                 ret = false;
1906                 break;
1907         case ES_EXCEPTION:
1908                 vc_forward_exception(&ctxt);
1909                 break;
1910         case ES_RETRY:
1911                 /* Nothing to do */
1912                 break;
1913         default:
1914                 pr_emerg("Unknown result in %s():%d\n", __func__, result);
1915                 /*
1916                  * Emulating the instruction which caused the #VC exception
1917                  * failed - can't continue so print debug information
1918                  */
1919                 BUG();
1920         }
1921
1922         return ret;
1923 }
1924
1925 static __always_inline bool vc_is_db(unsigned long error_code)
1926 {
1927         return error_code == SVM_EXIT_EXCP_BASE + X86_TRAP_DB;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Runtime #VC exception handler when raised from kernel mode. Runs in NMI mode
1932  * and will panic when an error happens.
1933  */
1934 DEFINE_IDTENTRY_VC_KERNEL(exc_vmm_communication)
1935 {
1936         irqentry_state_t irq_state;
1937
1938         /*
1939          * With the current implementation it is always possible to switch to a
1940          * safe stack because #VC exceptions only happen at known places, like
1941          * intercepted instructions or accesses to MMIO areas/IO ports. They can
1942          * also happen with code instrumentation when the hypervisor intercepts
1943          * #DB, but the critical paths are forbidden to be instrumented, so #DB
1944          * exceptions currently also only happen in safe places.
1945          *
1946          * But keep this here in case the noinstr annotations are violated due
1947          * to bug elsewhere.
1948          */
1949         if (unlikely(vc_from_invalid_context(regs))) {
1950                 instrumentation_begin();
1951                 panic("Can't handle #VC exception from unsupported context\n");
1952                 instrumentation_end();
1953         }
1954
1955         /*
1956          * Handle #DB before calling into !noinstr code to avoid recursive #DB.
1957          */
1958         if (vc_is_db(error_code)) {
1959                 exc_debug(regs);
1960                 return;
1961         }
1962
1963         irq_state = irqentry_nmi_enter(regs);
1964
1965         instrumentation_begin();
1966
1967         if (!vc_raw_handle_exception(regs, error_code)) {
1968                 /* Show some debug info */
1969                 show_regs(regs);
1970
1971                 /* Ask hypervisor to sev_es_terminate */
1972                 sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
1973
1974                 /* If that fails and we get here - just panic */
1975                 panic("Returned from Terminate-Request to Hypervisor\n");
1976         }
1977
1978         instrumentation_end();
1979         irqentry_nmi_exit(regs, irq_state);
1980 }
1981
1982 /*
1983  * Runtime #VC exception handler when raised from user mode. Runs in IRQ mode
1984  * and will kill the current task with SIGBUS when an error happens.
1985  */
1986 DEFINE_IDTENTRY_VC_USER(exc_vmm_communication)
1987 {
1988         /*
1989          * Handle #DB before calling into !noinstr code to avoid recursive #DB.
1990          */
1991         if (vc_is_db(error_code)) {
1992                 noist_exc_debug(regs);
1993                 return;
1994         }
1995
1996         irqentry_enter_from_user_mode(regs);
1997         instrumentation_begin();
1998
1999         if (!vc_raw_handle_exception(regs, error_code)) {
2000                 /*
2001                  * Do not kill the machine if user-space triggered the
2002                  * exception. Send SIGBUS instead and let user-space deal with
2003                  * it.
2004                  */
2005                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_OBJERR, (void __user *)0);
2006         }
2007
2008         instrumentation_end();
2009         irqentry_exit_to_user_mode(regs);
2010 }
2011
2012 bool __init handle_vc_boot_ghcb(struct pt_regs *regs)
2013 {
2014         unsigned long exit_code = regs->orig_ax;
2015         struct es_em_ctxt ctxt;
2016         enum es_result result;
2017
2018         vc_ghcb_invalidate(boot_ghcb);
2019
2020         result = vc_init_em_ctxt(&ctxt, regs, exit_code);
2021         if (result == ES_OK)
2022                 result = vc_handle_exitcode(&ctxt, boot_ghcb, exit_code);
2023
2024         /* Done - now check the result */
2025         switch (result) {
2026         case ES_OK:
2027                 vc_finish_insn(&ctxt);
2028                 break;
2029         case ES_UNSUPPORTED:
2030                 early_printk("PANIC: Unsupported exit-code 0x%02lx in early #VC exception (IP: 0x%lx)\n",
2031                                 exit_code, regs->ip);
2032                 goto fail;
2033         case ES_VMM_ERROR:
2034                 early_printk("PANIC: Failure in communication with VMM (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
2035                                 exit_code, regs->ip);
2036                 goto fail;
2037         case ES_DECODE_FAILED:
2038                 early_printk("PANIC: Failed to decode instruction (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
2039                                 exit_code, regs->ip);
2040                 goto fail;
2041         case ES_EXCEPTION:
2042                 vc_early_forward_exception(&ctxt);
2043                 break;
2044         case ES_RETRY:
2045                 /* Nothing to do */
2046                 break;
2047         default:
2048                 BUG();
2049         }
2050
2051         return true;
2052
2053 fail:
2054         show_regs(regs);
2055
2056         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SEV_ES_GEN_REQ);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Initial set up of SNP relies on information provided by the
2061  * Confidential Computing blob, which can be passed to the kernel
2062  * in the following ways, depending on how it is booted:
2063  *
2064  * - when booted via the boot/decompress kernel:
2065  *   - via boot_params
2066  *
2067  * - when booted directly by firmware/bootloader (e.g. CONFIG_PVH):
2068  *   - via a setup_data entry, as defined by the Linux Boot Protocol
2069  *
2070  * Scan for the blob in that order.
2071  */
2072 static __head struct cc_blob_sev_info *find_cc_blob(struct boot_params *bp)
2073 {
2074         struct cc_blob_sev_info *cc_info;
2075
2076         /* Boot kernel would have passed the CC blob via boot_params. */
2077         if (bp->cc_blob_address) {
2078                 cc_info = (struct cc_blob_sev_info *)(unsigned long)bp->cc_blob_address;
2079                 goto found_cc_info;
2080         }
2081
2082         /*
2083          * If kernel was booted directly, without the use of the
2084          * boot/decompression kernel, the CC blob may have been passed via
2085          * setup_data instead.
2086          */
2087         cc_info = find_cc_blob_setup_data(bp);
2088         if (!cc_info)
2089                 return NULL;
2090
2091 found_cc_info:
2092         if (cc_info->magic != CC_BLOB_SEV_HDR_MAGIC)
2093                 snp_abort();
2094
2095         return cc_info;
2096 }
2097
2098 bool __head snp_init(struct boot_params *bp)
2099 {
2100         struct cc_blob_sev_info *cc_info;
2101
2102         if (!bp)
2103                 return false;
2104
2105         cc_info = find_cc_blob(bp);
2106         if (!cc_info)
2107                 return false;
2108
2109         setup_cpuid_table(cc_info);
2110
2111         /*
2112          * The CC blob will be used later to access the secrets page. Cache
2113          * it here like the boot kernel does.
2114          */
2115         bp->cc_blob_address = (u32)(unsigned long)cc_info;
2116
2117         return true;
2118 }
2119
2120 void __head __noreturn snp_abort(void)
2121 {
2122         sev_es_terminate(SEV_TERM_SET_GEN, GHCB_SNP_UNSUPPORTED);
2123 }
2124
2125 /*
2126  * SEV-SNP guests should only execute dmi_setup() if EFI_CONFIG_TABLES are
2127  * enabled, as the alternative (fallback) logic for DMI probing in the legacy
2128  * ROM region can cause a crash since this region is not pre-validated.
2129  */
2130 void __init snp_dmi_setup(void)
2131 {
2132         if (efi_enabled(EFI_CONFIG_TABLES))
2133                 dmi_setup();
2134 }
2135
2136 static void dump_cpuid_table(void)
2137 {
2138         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
2139         int i = 0;
2140
2141         pr_info("count=%d reserved=0x%x reserved2=0x%llx\n",
2142                 cpuid_table->count, cpuid_table->__reserved1, cpuid_table->__reserved2);
2143
2144         for (i = 0; i < SNP_CPUID_COUNT_MAX; i++) {
2145                 const struct snp_cpuid_fn *fn = &cpuid_table->fn[i];
2146
2147                 pr_info("index=%3d fn=0x%08x subfn=0x%08x: eax=0x%08x ebx=0x%08x ecx=0x%08x edx=0x%08x xcr0_in=0x%016llx xss_in=0x%016llx reserved=0x%016llx\n",
2148                         i, fn->eax_in, fn->ecx_in, fn->eax, fn->ebx, fn->ecx,
2149                         fn->edx, fn->xcr0_in, fn->xss_in, fn->__reserved);
2150         }
2151 }
2152
2153 /*
2154  * It is useful from an auditing/testing perspective to provide an easy way
2155  * for the guest owner to know that the CPUID table has been initialized as
2156  * expected, but that initialization happens too early in boot to print any
2157  * sort of indicator, and there's not really any other good place to do it,
2158  * so do it here.
2159  */
2160 static int __init report_cpuid_table(void)
2161 {
2162         const struct snp_cpuid_table *cpuid_table = snp_cpuid_get_table();
2163
2164         if (!cpuid_table->count)
2165                 return 0;
2166
2167         pr_info("Using SNP CPUID table, %d entries present.\n",
2168                 cpuid_table->count);
2169
2170         if (sev_cfg.debug)
2171                 dump_cpuid_table();
2172
2173         return 0;
2174 }
2175 arch_initcall(report_cpuid_table);
2176
2177 static int __init init_sev_config(char *str)
2178 {
2179         char *s;
2180
2181         while ((s = strsep(&str, ","))) {
2182                 if (!strcmp(s, "debug")) {
2183                         sev_cfg.debug = true;
2184                         continue;
2185                 }
2186
2187                 pr_info("SEV command-line option '%s' was not recognized\n", s);
2188         }
2189
2190         return 1;
2191 }
2192 __setup("sev=", init_sev_config);
2193
2194 int snp_issue_guest_request(u64 exit_code, struct snp_req_data *input, struct snp_guest_request_ioctl *rio)
2195 {
2196         struct ghcb_state state;
2197         struct es_em_ctxt ctxt;
2198         unsigned long flags;
2199         struct ghcb *ghcb;
2200         int ret;
2201
2202         rio->exitinfo2 = SEV_RET_NO_FW_CALL;
2203
2204         /*
2205          * __sev_get_ghcb() needs to run with IRQs disabled because it is using
2206          * a per-CPU GHCB.
2207          */
2208         local_irq_save(flags);
2209
2210         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
2211         if (!ghcb) {
2212                 ret = -EIO;
2213                 goto e_restore_irq;
2214         }
2215
2216         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
2217
2218         if (exit_code == SVM_VMGEXIT_EXT_GUEST_REQUEST) {
2219                 ghcb_set_rax(ghcb, input->data_gpa);
2220                 ghcb_set_rbx(ghcb, input->data_npages);
2221         }
2222
2223         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, &ctxt, exit_code, input->req_gpa, input->resp_gpa);
2224         if (ret)
2225                 goto e_put;
2226
2227         rio->exitinfo2 = ghcb->save.sw_exit_info_2;
2228         switch (rio->exitinfo2) {
2229         case 0:
2230                 break;
2231
2232         case SNP_GUEST_VMM_ERR(SNP_GUEST_VMM_ERR_BUSY):
2233                 ret = -EAGAIN;
2234                 break;
2235
2236         case SNP_GUEST_VMM_ERR(SNP_GUEST_VMM_ERR_INVALID_LEN):
2237                 /* Number of expected pages are returned in RBX */
2238                 if (exit_code == SVM_VMGEXIT_EXT_GUEST_REQUEST) {
2239                         input->data_npages = ghcb_get_rbx(ghcb);
2240                         ret = -ENOSPC;
2241                         break;
2242                 }
2243                 fallthrough;
2244         default:
2245                 ret = -EIO;
2246                 break;
2247         }
2248
2249 e_put:
2250         __sev_put_ghcb(&state);
2251 e_restore_irq:
2252         local_irq_restore(flags);
2253
2254         return ret;
2255 }
2256 EXPORT_SYMBOL_GPL(snp_issue_guest_request);
2257
2258 static struct platform_device sev_guest_device = {
2259         .name           = "sev-guest",
2260         .id             = -1,
2261 };
2262
2263 static int __init snp_init_platform_device(void)
2264 {
2265         struct sev_guest_platform_data data;
2266         u64 gpa;
2267
2268         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_SEV_SNP))
2269                 return -ENODEV;
2270
2271         gpa = get_secrets_page();
2272         if (!gpa)
2273                 return -ENODEV;
2274
2275         data.secrets_gpa = gpa;
2276         if (platform_device_add_data(&sev_guest_device, &data, sizeof(data)))
2277                 return -ENODEV;
2278
2279         if (platform_device_register(&sev_guest_device))
2280                 return -ENODEV;
2281
2282         pr_info("SNP guest platform device initialized.\n");
2283         return 0;
2284 }
2285 device_initcall(snp_init_platform_device);
2286
2287 void sev_show_status(void)
2288 {
2289         int i;
2290
2291         pr_info("Status: ");
2292         for (i = 0; i < MSR_AMD64_SNP_RESV_BIT; i++) {
2293                 if (sev_status & BIT_ULL(i)) {
2294                         if (!sev_status_feat_names[i])
2295                                 continue;
2296
2297                         pr_cont("%s ", sev_status_feat_names[i]);
2298                 }
2299         }
2300         pr_cont("\n");
2301 }