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/mem_encrypt.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
  22 #include <asm/cpu_entry_area.h>
  23 #include <asm/stacktrace.h>
  24 #include <asm/sev.h>
  25 #include <asm/insn-eval.h>
  26 #include <asm/fpu/internal.h>
  27 #include <asm/processor.h>
  28 #include <asm/realmode.h>
  29 #include <asm/traps.h>
  30 #include <asm/svm.h>
  31 #include <asm/smp.h>
  32 #include <asm/cpu.h>
  33
  34 #define DR7_RESET_VALUE        0x400
  35
  36 /* For early boot hypervisor communication in SEV-ES enabled guests */
  37 static struct ghcb boot_ghcb_page __bss_decrypted __aligned(PAGE_SIZE);
  38
  39 /*
  40  * Needs to be in the .data section because we need it NULL before bss is
  41  * cleared
  42  */
  43 static struct ghcb __initdata *boot_ghcb;
  44
  45 /* #VC handler runtime per-CPU data */
  46 struct sev_es_runtime_data {
  47         struct ghcb ghcb_page;
  48
  49         /* Physical storage for the per-CPU IST stack of the #VC handler */
  50         char ist_stack[EXCEPTION_STKSZ] __aligned(PAGE_SIZE);
  51
  52         /*
  53          * Physical storage for the per-CPU fall-back stack of the #VC handler.
  54          * The fall-back stack is used when it is not safe to switch back to the
  55          * interrupted stack in the #VC entry code.
  56          */
  57         char fallback_stack[EXCEPTION_STKSZ] __aligned(PAGE_SIZE);
  58
  59         /*
  60          * Reserve one page per CPU as backup storage for the unencrypted GHCB.
  61          * It is needed when an NMI happens while the #VC handler uses the real
  62          * GHCB, and the NMI handler itself is causing another #VC exception. In
  63          * that case the GHCB content of the first handler needs to be backed up
  64          * and restored.
  65          */
  66         struct ghcb backup_ghcb;
  67
  68         /*
  69          * Mark the per-cpu GHCBs as in-use to detect nested #VC exceptions.
  70          * There is no need for it to be atomic, because nothing is written to
  71          * the GHCB between the read and the write of ghcb_active. So it is safe
  72          * to use it when a nested #VC exception happens before the write.
  73          *
  74          * This is necessary for example in the #VC->NMI->#VC case when the NMI
  75          * happens while the first #VC handler uses the GHCB. When the NMI code
  76          * raises a second #VC handler it might overwrite the contents of the
  77          * GHCB written by the first handler. To avoid this the content of the
  78          * GHCB is saved and restored when the GHCB is detected to be in use
  79          * already.
  80          */
  81         bool ghcb_active;
  82         bool backup_ghcb_active;
  83
  84         /*
  85          * Cached DR7 value - write it on DR7 writes and return it on reads.
  86          * That value will never make it to the real hardware DR7 as debugging
  87          * is currently unsupported in SEV-ES guests.
  88          */
  89         unsigned long dr7;
  90 };
  91
  92 struct ghcb_state {
  93         struct ghcb *ghcb;
  94 };
  95
  96 static DEFINE_PER_CPU(struct sev_es_runtime_data*, runtime_data);
  97 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sev_es_enable_key);
  98
  99 /* Needed in vc_early_forward_exception */
 100 void do_early_exception(struct pt_regs *regs, int trapnr);
 101
 102 static void __init setup_vc_stacks(int cpu)
 103 {
 104         struct sev_es_runtime_data *data;
 105         struct cpu_entry_area *cea;
 106         unsigned long vaddr;
 107         phys_addr_t pa;
 108
 109         data = per_cpu(runtime_data, cpu);
 110         cea  = get_cpu_entry_area(cpu);
 111
 112         /* Map #VC IST stack */
 113         vaddr = CEA_ESTACK_BOT(&cea->estacks, VC);
 114         pa    = __pa(data->ist_stack);
 115         cea_set_pte((void *)vaddr, pa, PAGE_KERNEL);
 116
 117         /* Map VC fall-back stack */
 118         vaddr = CEA_ESTACK_BOT(&cea->estacks, VC2);
 119         pa    = __pa(data->fallback_stack);
 120         cea_set_pte((void *)vaddr, pa, PAGE_KERNEL);
 121 }
 122
 123 static __always_inline bool on_vc_stack(struct pt_regs *regs)
 124 {
 125         unsigned long sp = regs->sp;
 126
 127         /* User-mode RSP is not trusted */
 128         if (user_mode(regs))
 129                 return false;
 130
 131         /* SYSCALL gap still has user-mode RSP */
 132         if (ip_within_syscall_gap(regs))
 133                 return false;
 134
 135         return ((sp >= __this_cpu_ist_bottom_va(VC)) && (sp < __this_cpu_ist_top_va(VC)));
 136 }
 137
 138 /*
 139  * This function handles the case when an NMI is raised in the #VC
 140  * exception handler entry code, before the #VC handler has switched off
 141  * its IST stack. In this case, the IST entry for #VC must be adjusted,
 142  * so that any nested #VC exception will not overwrite the stack
 143  * contents of the interrupted #VC handler.
 144  *
 145  * The IST entry is adjusted unconditionally so that it can be also be
 146  * unconditionally adjusted back in __sev_es_ist_exit(). Otherwise a
 147  * nested sev_es_ist_exit() call may adjust back the IST entry too
 148  * early.
 149  *
 150  * The __sev_es_ist_enter() and __sev_es_ist_exit() functions always run
 151  * on the NMI IST stack, as they are only called from NMI handling code
 152  * right now.
 153  */
 154 void noinstr __sev_es_ist_enter(struct pt_regs *regs)
 155 {
 156         unsigned long old_ist, new_ist;
 157
 158         /* Read old IST entry */
 159         new_ist = old_ist = __this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC]);
 160
 161         /*
 162          * If NMI happened while on the #VC IST stack, set the new IST
 163          * value below regs->sp, so that the interrupted stack frame is
 164          * not overwritten by subsequent #VC exceptions.
 165          */
 166         if (on_vc_stack(regs))
 167                 new_ist = regs->sp;
 168
 169         /*
 170          * Reserve additional 8 bytes and store old IST value so this
 171          * adjustment can be unrolled in __sev_es_ist_exit().
 172          */
 173         new_ist -= sizeof(old_ist);
 174         *(unsigned long *)new_ist = old_ist;
 175
 176         /* Set new IST entry */
 177         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC], new_ist);
 178 }
 179
 180 void noinstr __sev_es_ist_exit(void)
 181 {
 182         unsigned long ist;
 183
 184         /* Read IST entry */
 185         ist = __this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC]);
 186
 187         if (WARN_ON(ist == __this_cpu_ist_top_va(VC)))
 188                 return;
 189
 190         /* Read back old IST entry and write it to the TSS */
 191         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.ist[IST_INDEX_VC], *(unsigned long *)ist);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Nothing shall interrupt this code path while holding the per-CPU
 196  * GHCB. The backup GHCB is only for NMIs interrupting this path.
 197  *
 198  * Callers must disable local interrupts around it.
 199  */
 200 static noinstr struct ghcb *__sev_get_ghcb(struct ghcb_state *state)
 201 {
 202         struct sev_es_runtime_data *data;
 203         struct ghcb *ghcb;
 204
 205         WARN_ON(!irqs_disabled());
 206
 207         data = this_cpu_read(runtime_data);
 208         ghcb = &data->ghcb_page;
 209
 210         if (unlikely(data->ghcb_active)) {
 211                 /* GHCB is already in use - save its contents */
 212
 213                 if (unlikely(data->backup_ghcb_active)) {
 214                         /*
 215                          * Backup-GHCB is also already in use. There is no way
 216                          * to continue here so just kill the machine. To make
 217                          * panic() work, mark GHCBs inactive so that messages
 218                          * can be printed out.
 219                          */
 220                         data->ghcb_active        = false;
 221                         data->backup_ghcb_active = false;
 222
 223                         instrumentation_begin();
 224                         panic("Unable to handle #VC exception! GHCB and Backup GHCB are already in use");
 225                         instrumentation_end();
 226                 }
 227
 228                 /* Mark backup_ghcb active before writing to it */
 229                 data->backup_ghcb_active = true;
 230
 231                 state->ghcb = &data->backup_ghcb;
 232
 233                 /* Backup GHCB content */
 234                 *state->ghcb = *ghcb;
 235         } else {
 236                 state->ghcb = NULL;
 237                 data->ghcb_active = true;
 238         }
 239
 240         return ghcb;
 241 }
 242
 243 /* Needed in vc_early_forward_exception */
 244 void do_early_exception(struct pt_regs *regs, int trapnr);
 245
 246 static inline u64 sev_es_rd_ghcb_msr(void)
 247 {
 248         return __rdmsr(MSR_AMD64_SEV_ES_GHCB);
 249 }
 250
 251 static __always_inline void sev_es_wr_ghcb_msr(u64 val)
 252 {
 253         u32 low, high;
 254
 255         low  = (u32)(val);
 256         high = (u32)(val >> 32);
 257
 258         native_wrmsr(MSR_AMD64_SEV_ES_GHCB, low, high);
 259 }
 260
 261 static int vc_fetch_insn_kernel(struct es_em_ctxt *ctxt,
 262                                 unsigned char *buffer)
 263 {
 264         return copy_from_kernel_nofault(buffer, (unsigned char *)ctxt->regs->ip, MAX_INSN_SIZE);
 265 }
 266
 267 static enum es_result __vc_decode_user_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 268 {
 269         char buffer[MAX_INSN_SIZE];
 270         int insn_bytes;
 271
 272         insn_bytes = insn_fetch_from_user_inatomic(ctxt->regs, buffer);
 273         if (insn_bytes == 0) {
 274                 /* Nothing could be copied */
 275                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 276                 ctxt->fi.error_code = X86_PF_INSTR | X86_PF_USER;
 277                 ctxt->fi.cr2        = ctxt->regs->ip;
 278                 return ES_EXCEPTION;
 279         } else if (insn_bytes == -EINVAL) {
 280                 /* Effective RIP could not be calculated */
 281                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_GP;
 282                 ctxt->fi.error_code = 0;
 283                 ctxt->fi.cr2        = 0;
 284                 return ES_EXCEPTION;
 285         }
 286
 287         if (!insn_decode_from_regs(&ctxt->insn, ctxt->regs, buffer, insn_bytes))
 288                 return ES_DECODE_FAILED;
 289
 290         if (ctxt->insn.immediate.got)
 291                 return ES_OK;
 292         else
 293                 return ES_DECODE_FAILED;
 294 }
 295
 296 static enum es_result __vc_decode_kern_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 297 {
 298         char buffer[MAX_INSN_SIZE];
 299         int res, ret;
 300
 301         res = vc_fetch_insn_kernel(ctxt, buffer);
 302         if (res) {
 303                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 304                 ctxt->fi.error_code = X86_PF_INSTR;
 305                 ctxt->fi.cr2        = ctxt->regs->ip;
 306                 return ES_EXCEPTION;
 307         }
 308
 309         ret = insn_decode(&ctxt->insn, buffer, MAX_INSN_SIZE, INSN_MODE_64);
 310         if (ret < 0)
 311                 return ES_DECODE_FAILED;
 312         else
 313                 return ES_OK;
 314 }
 315
 316 static enum es_result vc_decode_insn(struct es_em_ctxt *ctxt)
 317 {
 318         if (user_mode(ctxt->regs))
 319                 return __vc_decode_user_insn(ctxt);
 320         else
 321                 return __vc_decode_kern_insn(ctxt);
 322 }
 323
 324 static enum es_result vc_write_mem(struct es_em_ctxt *ctxt,
 325                                    char *dst, char *buf, size_t size)
 326 {
 327         unsigned long error_code = X86_PF_PROT | X86_PF_WRITE;
 328         char __user *target = (char __user *)dst;
 329         u64 d8;
 330         u32 d4;
 331         u16 d2;
 332         u8  d1;
 333
 334         /*
 335          * This function uses __put_user() independent of whether kernel or user
 336          * memory is accessed. This works fine because __put_user() does no
 337          * sanity checks of the pointer being accessed. All that it does is
 338          * to report when the access failed.
 339          *
 340          * Also, this function runs in atomic context, so __put_user() is not
 341          * allowed to sleep. The page-fault handler detects that it is running
 342          * in atomic context and will not try to take mmap_sem and handle the
 343          * fault, so additional pagefault_enable()/disable() calls are not
 344          * needed.
 345          *
 346          * The access can't be done via copy_to_user() here because
 347          * vc_write_mem() must not use string instructions to access unsafe
 348          * memory. The reason is that MOVS is emulated by the #VC handler by
 349          * splitting the move up into a read and a write and taking a nested #VC
 350          * exception on whatever of them is the MMIO access. Using string
 351          * instructions here would cause infinite nesting.
 352          */
 353         switch (size) {
 354         case 1:
 355                 memcpy(&d1, buf, 1);
 356                 if (__put_user(d1, target))
 357                         goto fault;
 358                 break;
 359         case 2:
 360                 memcpy(&d2, buf, 2);
 361                 if (__put_user(d2, target))
 362                         goto fault;
 363                 break;
 364         case 4:
 365                 memcpy(&d4, buf, 4);
 366                 if (__put_user(d4, target))
 367                         goto fault;
 368                 break;
 369         case 8:
 370                 memcpy(&d8, buf, 8);
 371                 if (__put_user(d8, target))
 372                         goto fault;
 373                 break;
 374         default:
 375                 WARN_ONCE(1, "%s: Invalid size: %zu\n", __func__, size);
 376                 return ES_UNSUPPORTED;
 377         }
 378
 379         return ES_OK;
 380
 381 fault:
 382         if (user_mode(ctxt->regs))
 383                 error_code |= X86_PF_USER;
 384
 385         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_PF;
 386         ctxt->fi.error_code = error_code;
 387         ctxt->fi.cr2 = (unsigned long)dst;
 388
 389         return ES_EXCEPTION;
 390 }
 391
 392 static enum es_result vc_read_mem(struct es_em_ctxt *ctxt,
 393                                   char *src, char *buf, size_t size)
 394 {
 395         unsigned long error_code = X86_PF_PROT;
 396         char __user *s = (char __user *)src;
 397         u64 d8;
 398         u32 d4;
 399         u16 d2;
 400         u8  d1;
 401
 402         /*
 403          * This function uses __get_user() independent of whether kernel or user
 404          * memory is accessed. This works fine because __get_user() does no
 405          * sanity checks of the pointer being accessed. All that it does is
 406          * to report when the access failed.
 407          *
 408          * Also, this function runs in atomic context, so __get_user() is not
 409          * allowed to sleep. The page-fault handler detects that it is running
 410          * in atomic context and will not try to take mmap_sem and handle the
 411          * fault, so additional pagefault_enable()/disable() calls are not
 412          * needed.
 413          *
 414          * The access can't be done via copy_from_user() here because
 415          * vc_read_mem() must not use string instructions to access unsafe
 416          * memory. The reason is that MOVS is emulated by the #VC handler by
 417          * splitting the move up into a read and a write and taking a nested #VC
 418          * exception on whatever of them is the MMIO access. Using string
 419          * instructions here would cause infinite nesting.
 420          */
 421         switch (size) {
 422         case 1:
 423                 if (__get_user(d1, s))
 424                         goto fault;
 425                 memcpy(buf, &d1, 1);
 426                 break;
 427         case 2:
 428                 if (__get_user(d2, s))
 429                         goto fault;
 430                 memcpy(buf, &d2, 2);
 431                 break;
 432         case 4:
 433                 if (__get_user(d4, s))
 434                         goto fault;
 435                 memcpy(buf, &d4, 4);
 436                 break;
 437         case 8:
 438                 if (__get_user(d8, s))
 439                         goto fault;
 440                 memcpy(buf, &d8, 8);
 441                 break;
 442         default:
 443                 WARN_ONCE(1, "%s: Invalid size: %zu\n", __func__, size);
 444                 return ES_UNSUPPORTED;
 445         }
 446
 447         return ES_OK;
 448
 449 fault:
 450         if (user_mode(ctxt->regs))
 451                 error_code |= X86_PF_USER;
 452
 453         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_PF;
 454         ctxt->fi.error_code = error_code;
 455         ctxt->fi.cr2 = (unsigned long)src;
 456
 457         return ES_EXCEPTION;
 458 }
 459
 460 static enum es_result vc_slow_virt_to_phys(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt,
 461                                            unsigned long vaddr, phys_addr_t *paddr)
 462 {
 463         unsigned long va = (unsigned long)vaddr;
 464         unsigned int level;
 465         phys_addr_t pa;
 466         pgd_t *pgd;
 467         pte_t *pte;
 468
 469         pgd = __va(read_cr3_pa());
 470         pgd = &pgd[pgd_index(va)];
 471         pte = lookup_address_in_pgd(pgd, va, &level);
 472         if (!pte) {
 473                 ctxt->fi.vector     = X86_TRAP_PF;
 474                 ctxt->fi.cr2        = vaddr;
 475                 ctxt->fi.error_code = 0;
 476
 477                 if (user_mode(ctxt->regs))
 478                         ctxt->fi.error_code |= X86_PF_USER;
 479
 480                 return ES_EXCEPTION;
 481         }
 482
 483         if (WARN_ON_ONCE(pte_val(*pte) & _PAGE_ENC))
 484                 /* Emulated MMIO to/from encrypted memory not supported */
 485                 return ES_UNSUPPORTED;
 486
 487         pa = (phys_addr_t)pte_pfn(*pte) << PAGE_SHIFT;
 488         pa |= va & ~page_level_mask(level);
 489
 490         *paddr = pa;
 491
 492         return ES_OK;
 493 }
 494
 495 /* Include code shared with pre-decompression boot stage */
 496 #include "sev-shared.c"
 497
 498 static noinstr void __sev_put_ghcb(struct ghcb_state *state)
 499 {
 500         struct sev_es_runtime_data *data;
 501         struct ghcb *ghcb;
 502
 503         WARN_ON(!irqs_disabled());
 504
 505         data = this_cpu_read(runtime_data);
 506         ghcb = &data->ghcb_page;
 507
 508         if (state->ghcb) {
 509                 /* Restore GHCB from Backup */
 510                 *ghcb = *state->ghcb;
 511                 data->backup_ghcb_active = false;
 512                 state->ghcb = NULL;
 513         } else {
 514                 /*
 515                  * Invalidate the GHCB so a VMGEXIT instruction issued
 516                  * from userspace won't appear to be valid.
 517                  */
 518                 vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 519                 data->ghcb_active = false;
 520         }
 521 }
 522
 523 void noinstr __sev_es_nmi_complete(void)
 524 {
 525         struct ghcb_state state;
 526         struct ghcb *ghcb;
 527
 528         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 529
 530         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 531         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_NMI_COMPLETE);
 532         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, 0);
 533         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 534
 535         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa_nodebug(ghcb));
 536         VMGEXIT();
 537
 538         __sev_put_ghcb(&state);
 539 }
 540
 541 static u64 get_jump_table_addr(void)
 542 {
 543         struct ghcb_state state;
 544         unsigned long flags;
 545         struct ghcb *ghcb;
 546         u64 ret = 0;
 547
 548         local_irq_save(flags);
 549
 550         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 551
 552         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 553         ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_JUMP_TABLE);
 554         ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, SVM_VMGEXIT_GET_AP_JUMP_TABLE);
 555         ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 556
 557         sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
 558         VMGEXIT();
 559
 560         if (ghcb_sw_exit_info_1_is_valid(ghcb) &&
 561             ghcb_sw_exit_info_2_is_valid(ghcb))
 562                 ret = ghcb->save.sw_exit_info_2;
 563
 564         __sev_put_ghcb(&state);
 565
 566         local_irq_restore(flags);
 567
 568         return ret;
 569 }
 570
 571 int sev_es_setup_ap_jump_table(struct real_mode_header *rmh)
 572 {
 573         u16 startup_cs, startup_ip;
 574         phys_addr_t jump_table_pa;
 575         u64 jump_table_addr;
 576         u16 __iomem *jump_table;
 577
 578         jump_table_addr = get_jump_table_addr();
 579
 580         /* On UP guests there is no jump table so this is not a failure */
 581         if (!jump_table_addr)
 582                 return 0;
 583
 584         /* Check if AP Jump Table is page-aligned */
 585         if (jump_table_addr & ~PAGE_MASK)
 586                 return -EINVAL;
 587
 588         jump_table_pa = jump_table_addr & PAGE_MASK;
 589
 590         startup_cs = (u16)(rmh->trampoline_start >> 4);
 591         startup_ip = (u16)(rmh->sev_es_trampoline_start -
 592                            rmh->trampoline_start);
 593
 594         jump_table = ioremap_encrypted(jump_table_pa, PAGE_SIZE);
 595         if (!jump_table)
 596                 return -EIO;
 597
 598         writew(startup_ip, &jump_table[0]);
 599         writew(startup_cs, &jump_table[1]);
 600
 601         iounmap(jump_table);
 602
 603         return 0;
 604 }
 605
 606 /*
 607  * This is needed by the OVMF UEFI firmware which will use whatever it finds in
 608  * the GHCB MSR as its GHCB to talk to the hypervisor. So make sure the per-cpu
 609  * runtime GHCBs used by the kernel are also mapped in the EFI page-table.
 610  */
 611 int __init sev_es_efi_map_ghcbs(pgd_t *pgd)
 612 {
 613         struct sev_es_runtime_data *data;
 614         unsigned long address, pflags;
 615         int cpu;
 616         u64 pfn;
 617
 618         if (!sev_es_active())
 619                 return 0;
 620
 621         pflags = _PAGE_NX | _PAGE_RW;
 622
 623         for_each_possible_cpu(cpu) {
 624                 data = per_cpu(runtime_data, cpu);
 625
 626                 address = __pa(&data->ghcb_page);
 627                 pfn = address >> PAGE_SHIFT;
 628
 629                 if (kernel_map_pages_in_pgd(pgd, pfn, address, 1, pflags))
 630                         return 1;
 631         }
 632
 633         return 0;
 634 }
 635
 636 static enum es_result vc_handle_msr(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
 637 {
 638         struct pt_regs *regs = ctxt->regs;
 639         enum es_result ret;
 640         u64 exit_info_1;
 641
 642         /* Is it a WRMSR? */
 643         exit_info_1 = (ctxt->insn.opcode.bytes[1] == 0x30) ? 1 : 0;
 644
 645         ghcb_set_rcx(ghcb, regs->cx);
 646         if (exit_info_1) {
 647                 ghcb_set_rax(ghcb, regs->ax);
 648                 ghcb_set_rdx(ghcb, regs->dx);
 649         }
 650
 651         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_MSR, exit_info_1, 0);
 652
 653         if ((ret == ES_OK) && (!exit_info_1)) {
 654                 regs->ax = ghcb->save.rax;
 655                 regs->dx = ghcb->save.rdx;
 656         }
 657
 658         return ret;
 659 }
 660
 661 /*
 662  * This function runs on the first #VC exception after the kernel
 663  * switched to virtual addresses.
 664  */
 665 static bool __init sev_es_setup_ghcb(void)
 666 {
 667         /* First make sure the hypervisor talks a supported protocol. */
 668         if (!sev_es_negotiate_protocol())
 669                 return false;
 670
 671         /*
 672          * Clear the boot_ghcb. The first exception comes in before the bss
 673          * section is cleared.
 674          */
 675         memset(&boot_ghcb_page, 0, PAGE_SIZE);
 676
 677         /* Alright - Make the boot-ghcb public */
 678         boot_ghcb = &boot_ghcb_page;
 679
 680         return true;
 681 }
 682
 683 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 684 static void sev_es_ap_hlt_loop(void)
 685 {
 686         struct ghcb_state state;
 687         struct ghcb *ghcb;
 688
 689         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
 690
 691         while (true) {
 692                 vc_ghcb_invalidate(ghcb);
 693                 ghcb_set_sw_exit_code(ghcb, SVM_VMGEXIT_AP_HLT_LOOP);
 694                 ghcb_set_sw_exit_info_1(ghcb, 0);
 695                 ghcb_set_sw_exit_info_2(ghcb, 0);
 696
 697                 sev_es_wr_ghcb_msr(__pa(ghcb));
 698                 VMGEXIT();
 699
 700                 /* Wakeup signal? */
 701                 if (ghcb_sw_exit_info_2_is_valid(ghcb) &&
 702                     ghcb->save.sw_exit_info_2)
 703                         break;
 704         }
 705
 706         __sev_put_ghcb(&state);
 707 }
 708
 709 /*
 710  * Play_dead handler when running under SEV-ES. This is needed because
 711  * the hypervisor can't deliver an SIPI request to restart the AP.
 712  * Instead the kernel has to issue a VMGEXIT to halt the VCPU until the
 713  * hypervisor wakes it up again.
 714  */
 715 static void sev_es_play_dead(void)
 716 {
 717         play_dead_common();
 718
 719         /* IRQs now disabled */
 720
 721         sev_es_ap_hlt_loop();
 722
 723         /*
 724          * If we get here, the VCPU was woken up again. Jump to CPU
 725          * startup code to get it back online.
 726          */
 727         start_cpu0();
 728 }
 729 #else  /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 730 #define sev_es_play_dead        native_play_dead
 731 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 732
 733 #ifdef CONFIG_SMP
 734 static void __init sev_es_setup_play_dead(void)
 735 {
 736         smp_ops.play_dead = sev_es_play_dead;
 737 }
 738 #else
 739 static inline void sev_es_setup_play_dead(void) { }
 740 #endif
 741
 742 static void __init alloc_runtime_data(int cpu)
 743 {
 744         struct sev_es_runtime_data *data;
 745
 746         data = memblock_alloc(sizeof(*data), PAGE_SIZE);
 747         if (!data)
 748                 panic("Can't allocate SEV-ES runtime data");
 749
 750         per_cpu(runtime_data, cpu) = data;
 751 }
 752
 753 static void __init init_ghcb(int cpu)
 754 {
 755         struct sev_es_runtime_data *data;
 756         int err;
 757
 758         data = per_cpu(runtime_data, cpu);
 759
 760         err = early_set_memory_decrypted((unsigned long)&data->ghcb_page,
 761                                          sizeof(data->ghcb_page));
 762         if (err)
 763                 panic("Can't map GHCBs unencrypted");
 764
 765         memset(&data->ghcb_page, 0, sizeof(data->ghcb_page));
 766
 767         data->ghcb_active = false;
 768         data->backup_ghcb_active = false;
 769 }
 770
 771 void __init sev_es_init_vc_handling(void)
 772 {
 773         int cpu;
 774
 775         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sev_es_runtime_data, ghcb_page) % PAGE_SIZE);
 776
 777         if (!sev_es_active())
 778                 return;
 779
 780         if (!sev_es_check_cpu_features())
 781                 panic("SEV-ES CPU Features missing");
 782
 783         /* Enable SEV-ES special handling */
 784         static_branch_enable(&sev_es_enable_key);
 785
 786         /* Initialize per-cpu GHCB pages */
 787         for_each_possible_cpu(cpu) {
 788                 alloc_runtime_data(cpu);
 789                 init_ghcb(cpu);
 790                 setup_vc_stacks(cpu);
 791         }
 792
 793         sev_es_setup_play_dead();
 794
 795         /* Secondary CPUs use the runtime #VC handler */
 796         initial_vc_handler = (unsigned long)kernel_exc_vmm_communication;
 797 }
 798
 799 static void __init vc_early_forward_exception(struct es_em_ctxt *ctxt)
 800 {
 801         int trapnr = ctxt->fi.vector;
 802
 803         if (trapnr == X86_TRAP_PF)
 804                 native_write_cr2(ctxt->fi.cr2);
 805
 806         ctxt->regs->orig_ax = ctxt->fi.error_code;
 807         do_early_exception(ctxt->regs, trapnr);
 808 }
 809
 810 static long *vc_insn_get_reg(struct es_em_ctxt *ctxt)
 811 {
 812         long *reg_array;
 813         int offset;
 814
 815         reg_array = (long *)ctxt->regs;
 816         offset    = insn_get_modrm_reg_off(&ctxt->insn, ctxt->regs);
 817
 818         if (offset < 0)
 819                 return NULL;
 820
 821         offset /= sizeof(long);
 822
 823         return reg_array + offset;
 824 }
 825
 826 static long *vc_insn_get_rm(struct es_em_ctxt *ctxt)
 827 {
 828         long *reg_array;
 829         int offset;
 830
 831         reg_array = (long *)ctxt->regs;
 832         offset    = insn_get_modrm_rm_off(&ctxt->insn, ctxt->regs);
 833
 834         if (offset < 0)
 835                 return NULL;
 836
 837         offset /= sizeof(long);
 838
 839         return reg_array + offset;
 840 }
 841 static enum es_result vc_do_mmio(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt,
 842                                  unsigned int bytes, bool read)
 843 {
 844         u64 exit_code, exit_info_1, exit_info_2;
 845         unsigned long ghcb_pa = __pa(ghcb);
 846         enum es_result res;
 847         phys_addr_t paddr;
 848         void __user *ref;
 849
 850         ref = insn_get_addr_ref(&ctxt->insn, ctxt->regs);
 851         if (ref == (void __user *)-1L)
 852                 return ES_UNSUPPORTED;
 853
 854         exit_code = read ? SVM_VMGEXIT_MMIO_READ : SVM_VMGEXIT_MMIO_WRITE;
 855
 856         res = vc_slow_virt_to_phys(ghcb, ctxt, (unsigned long)ref, &paddr);
 857         if (res != ES_OK) {
 858                 if (res == ES_EXCEPTION && !read)
 859                         ctxt->fi.error_code |= X86_PF_WRITE;
 860
 861                 return res;
 862         }
 863
 864         exit_info_1 = paddr;
 865         /* Can never be greater than 8 */
 866         exit_info_2 = bytes;
 867
 868         ghcb_set_sw_scratch(ghcb, ghcb_pa + offsetof(struct ghcb, shared_buffer));
 869
 870         return sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, exit_code, exit_info_1, exit_info_2);
 871 }
 872
 873 static enum es_result vc_handle_mmio_twobyte_ops(struct ghcb *ghcb,
 874                                                  struct es_em_ctxt *ctxt)
 875 {
 876         struct insn *insn = &ctxt->insn;
 877         unsigned int bytes = 0;
 878         enum es_result ret;
 879         int sign_byte;
 880         long *reg_data;
 881
 882         switch (insn->opcode.bytes[1]) {
 883                 /* MMIO Read w/ zero-extension */
 884         case 0xb6:
 885                 bytes = 1;
 886                 fallthrough;
 887         case 0xb7:
 888                 if (!bytes)
 889                         bytes = 2;
 890
 891                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
 892                 if (ret)
 893                         break;
 894
 895                 /* Zero extend based on operand size */
 896                 reg_data = vc_insn_get_reg(ctxt);
 897                 if (!reg_data)
 898                         return ES_DECODE_FAILED;
 899
 900                 memset(reg_data, 0, insn->opnd_bytes);
 901
 902                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
 903                 break;
 904
 905                 /* MMIO Read w/ sign-extension */
 906         case 0xbe:
 907                 bytes = 1;
 908                 fallthrough;
 909         case 0xbf:
 910                 if (!bytes)
 911                         bytes = 2;
 912
 913                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
 914                 if (ret)
 915                         break;
 916
 917                 /* Sign extend based on operand size */
 918                 reg_data = vc_insn_get_reg(ctxt);
 919                 if (!reg_data)
 920                         return ES_DECODE_FAILED;
 921
 922                 if (bytes == 1) {
 923                         u8 *val = (u8 *)ghcb->shared_buffer;
 924
 925                         sign_byte = (*val & 0x80) ? 0xff : 0x00;
 926                 } else {
 927                         u16 *val = (u16 *)ghcb->shared_buffer;
 928
 929                         sign_byte = (*val & 0x8000) ? 0xff : 0x00;
 930                 }
 931                 memset(reg_data, sign_byte, insn->opnd_bytes);
 932
 933                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
 934                 break;
 935
 936         default:
 937                 ret = ES_UNSUPPORTED;
 938         }
 939
 940         return ret;
 941 }
 942
 943 /*
 944  * The MOVS instruction has two memory operands, which raises the
 945  * problem that it is not known whether the access to the source or the
 946  * destination caused the #VC exception (and hence whether an MMIO read
 947  * or write operation needs to be emulated).
 948  *
 949  * Instead of playing games with walking page-tables and trying to guess
 950  * whether the source or destination is an MMIO range, split the move
 951  * into two operations, a read and a write with only one memory operand.
 952  * This will cause a nested #VC exception on the MMIO address which can
 953  * then be handled.
 954  *
 955  * This implementation has the benefit that it also supports MOVS where
 956  * source _and_ destination are MMIO regions.
 957  *
 958  * It will slow MOVS on MMIO down a lot, but in SEV-ES guests it is a
 959  * rare operation. If it turns out to be a performance problem the split
 960  * operations can be moved to memcpy_fromio() and memcpy_toio().
 961  */
 962 static enum es_result vc_handle_mmio_movs(struct es_em_ctxt *ctxt,
 963                                           unsigned int bytes)
 964 {
 965         unsigned long ds_base, es_base;
 966         unsigned char *src, *dst;
 967         unsigned char buffer[8];
 968         enum es_result ret;
 969         bool rep;
 970         int off;
 971
 972         ds_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_DS);
 973         es_base = insn_get_seg_base(ctxt->regs, INAT_SEG_REG_ES);
 974
 975         if (ds_base == -1L || es_base == -1L) {
 976                 ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
 977                 ctxt->fi.error_code = 0;
 978                 return ES_EXCEPTION;
 979         }
 980
 981         src = ds_base + (unsigned char *)ctxt->regs->si;
 982         dst = es_base + (unsigned char *)ctxt->regs->di;
 983
 984         ret = vc_read_mem(ctxt, src, buffer, bytes);
 985         if (ret != ES_OK)
 986                 return ret;
 987
 988         ret = vc_write_mem(ctxt, dst, buffer, bytes);
 989         if (ret != ES_OK)
 990                 return ret;
 991
 992         if (ctxt->regs->flags & X86_EFLAGS_DF)
 993                 off = -bytes;
 994         else
 995                 off =  bytes;
 996
 997         ctxt->regs->si += off;
 998         ctxt->regs->di += off;
 999
1000         rep = insn_has_rep_prefix(&ctxt->insn);
1001         if (rep)
1002                 ctxt->regs->cx -= 1;
1003
1004         if (!rep || ctxt->regs->cx == 0)
1005                 return ES_OK;
1006         else
1007                 return ES_RETRY;
1008 }
1009
1010 static enum es_result vc_handle_mmio(struct ghcb *ghcb,
1011                                      struct es_em_ctxt *ctxt)
1012 {
1013         struct insn *insn = &ctxt->insn;
1014         unsigned int bytes = 0;
1015         enum es_result ret;
1016         long *reg_data;
1017
1018         switch (insn->opcode.bytes[0]) {
1019         /* MMIO Write */
1020         case 0x88:
1021                 bytes = 1;
1022                 fallthrough;
1023         case 0x89:
1024                 if (!bytes)
1025                         bytes = insn->opnd_bytes;
1026
1027                 reg_data = vc_insn_get_reg(ctxt);
1028                 if (!reg_data)
1029                         return ES_DECODE_FAILED;
1030
1031                 memcpy(ghcb->shared_buffer, reg_data, bytes);
1032
1033                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, false);
1034                 break;
1035
1036         case 0xc6:
1037                 bytes = 1;
1038                 fallthrough;
1039         case 0xc7:
1040                 if (!bytes)
1041                         bytes = insn->opnd_bytes;
1042
1043                 memcpy(ghcb->shared_buffer, insn->immediate1.bytes, bytes);
1044
1045                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, false);
1046                 break;
1047
1048                 /* MMIO Read */
1049         case 0x8a:
1050                 bytes = 1;
1051                 fallthrough;
1052         case 0x8b:
1053                 if (!bytes)
1054                         bytes = insn->opnd_bytes;
1055
1056                 ret = vc_do_mmio(ghcb, ctxt, bytes, true);
1057                 if (ret)
1058                         break;
1059
1060                 reg_data = vc_insn_get_reg(ctxt);
1061                 if (!reg_data)
1062                         return ES_DECODE_FAILED;
1063
1064                 /* Zero-extend for 32-bit operation */
1065                 if (bytes == 4)
1066                         *reg_data = 0;
1067
1068                 memcpy(reg_data, ghcb->shared_buffer, bytes);
1069                 break;
1070
1071                 /* MOVS instruction */
1072         case 0xa4:
1073                 bytes = 1;
1074                 fallthrough;
1075         case 0xa5:
1076                 if (!bytes)
1077                         bytes = insn->opnd_bytes;
1078
1079                 ret = vc_handle_mmio_movs(ctxt, bytes);
1080                 break;
1081                 /* Two-Byte Opcodes */
1082         case 0x0f:
1083                 ret = vc_handle_mmio_twobyte_ops(ghcb, ctxt);
1084                 break;
1085         default:
1086                 ret = ES_UNSUPPORTED;
1087         }
1088
1089         return ret;
1090 }
1091
1092 static enum es_result vc_handle_dr7_write(struct ghcb *ghcb,
1093                                           struct es_em_ctxt *ctxt)
1094 {
1095         struct sev_es_runtime_data *data = this_cpu_read(runtime_data);
1096         long val, *reg = vc_insn_get_rm(ctxt);
1097         enum es_result ret;
1098
1099         if (!reg)
1100                 return ES_DECODE_FAILED;
1101
1102         val = *reg;
1103
1104         /* Upper 32 bits must be written as zeroes */
1105         if (val >> 32) {
1106                 ctxt->fi.vector = X86_TRAP_GP;
1107                 ctxt->fi.error_code = 0;
1108                 return ES_EXCEPTION;
1109         }
1110
1111         /* Clear out other reserved bits and set bit 10 */
1112         val = (val & 0xffff23ffL) | BIT(10);
1113
1114         /* Early non-zero writes to DR7 are not supported */
1115         if (!data && (val & ~DR7_RESET_VALUE))
1116                 return ES_UNSUPPORTED;
1117
1118         /* Using a value of 0 for ExitInfo1 means RAX holds the value */
1119         ghcb_set_rax(ghcb, val);
1120         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_WRITE_DR7, 0, 0);
1121         if (ret != ES_OK)
1122                 return ret;
1123
1124         if (data)
1125                 data->dr7 = val;
1126
1127         return ES_OK;
1128 }
1129
1130 static enum es_result vc_handle_dr7_read(struct ghcb *ghcb,
1131                                          struct es_em_ctxt *ctxt)
1132 {
1133         struct sev_es_runtime_data *data = this_cpu_read(runtime_data);
1134         long *reg = vc_insn_get_rm(ctxt);
1135
1136         if (!reg)
1137                 return ES_DECODE_FAILED;
1138
1139         if (data)
1140                 *reg = data->dr7;
1141         else
1142                 *reg = DR7_RESET_VALUE;
1143
1144         return ES_OK;
1145 }
1146
1147 static enum es_result vc_handle_wbinvd(struct ghcb *ghcb,
1148                                        struct es_em_ctxt *ctxt)
1149 {
1150         return sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_WBINVD, 0, 0);
1151 }
1152
1153 static enum es_result vc_handle_rdpmc(struct ghcb *ghcb, struct es_em_ctxt *ctxt)
1154 {
1155         enum es_result ret;
1156
1157         ghcb_set_rcx(ghcb, ctxt->regs->cx);
1158
1159         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_RDPMC, 0, 0);
1160         if (ret != ES_OK)
1161                 return ret;
1162
1163         if (!(ghcb_rax_is_valid(ghcb) && ghcb_rdx_is_valid(ghcb)))
1164                 return ES_VMM_ERROR;
1165
1166         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
1167         ctxt->regs->dx = ghcb->save.rdx;
1168
1169         return ES_OK;
1170 }
1171
1172 static enum es_result vc_handle_monitor(struct ghcb *ghcb,
1173                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1174 {
1175         /*
1176          * Treat it as a NOP and do not leak a physical address to the
1177          * hypervisor.
1178          */
1179         return ES_OK;
1180 }
1181
1182 static enum es_result vc_handle_mwait(struct ghcb *ghcb,
1183                                       struct es_em_ctxt *ctxt)
1184 {
1185         /* Treat the same as MONITOR/MONITORX */
1186         return ES_OK;
1187 }
1188
1189 static enum es_result vc_handle_vmmcall(struct ghcb *ghcb,
1190                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1191 {
1192         enum es_result ret;
1193
1194         ghcb_set_rax(ghcb, ctxt->regs->ax);
1195         ghcb_set_cpl(ghcb, user_mode(ctxt->regs) ? 3 : 0);
1196
1197         if (x86_platform.hyper.sev_es_hcall_prepare)
1198                 x86_platform.hyper.sev_es_hcall_prepare(ghcb, ctxt->regs);
1199
1200         ret = sev_es_ghcb_hv_call(ghcb, ctxt, SVM_EXIT_VMMCALL, 0, 0);
1201         if (ret != ES_OK)
1202                 return ret;
1203
1204         if (!ghcb_rax_is_valid(ghcb))
1205                 return ES_VMM_ERROR;
1206
1207         ctxt->regs->ax = ghcb->save.rax;
1208
1209         /*
1210          * Call sev_es_hcall_finish() after regs->ax is already set.
1211          * This allows the hypervisor handler to overwrite it again if
1212          * necessary.
1213          */
1214         if (x86_platform.hyper.sev_es_hcall_finish &&
1215             !x86_platform.hyper.sev_es_hcall_finish(ghcb, ctxt->regs))
1216                 return ES_VMM_ERROR;
1217
1218         return ES_OK;
1219 }
1220
1221 static enum es_result vc_handle_trap_ac(struct ghcb *ghcb,
1222                                         struct es_em_ctxt *ctxt)
1223 {
1224         /*
1225          * Calling ecx_alignment_check() directly does not work, because it
1226          * enables IRQs and the GHCB is active. Forward the exception and call
1227          * it later from vc_forward_exception().
1228          */
1229         ctxt->fi.vector = X86_TRAP_AC;
1230         ctxt->fi.error_code = 0;
1231         return ES_EXCEPTION;
1232 }
1233
1234 static enum es_result vc_handle_exitcode(struct es_em_ctxt *ctxt,
1235                                          struct ghcb *ghcb,
1236                                          unsigned long exit_code)
1237 {
1238         enum es_result result;
1239
1240         switch (exit_code) {
1241         case SVM_EXIT_READ_DR7:
1242                 result = vc_handle_dr7_read(ghcb, ctxt);
1243                 break;
1244         case SVM_EXIT_WRITE_DR7:
1245                 result = vc_handle_dr7_write(ghcb, ctxt);
1246                 break;
1247         case SVM_EXIT_EXCP_BASE + X86_TRAP_AC:
1248                 result = vc_handle_trap_ac(ghcb, ctxt);
1249                 break;
1250         case SVM_EXIT_RDTSC:
1251         case SVM_EXIT_RDTSCP:
1252                 result = vc_handle_rdtsc(ghcb, ctxt, exit_code);
1253                 break;
1254         case SVM_EXIT_RDPMC:
1255                 result = vc_handle_rdpmc(ghcb, ctxt);
1256                 break;
1257         case SVM_EXIT_INVD:
1258                 pr_err_ratelimited("#VC exception for INVD??? Seriously???\n");
1259                 result = ES_UNSUPPORTED;
1260                 break;
1261         case SVM_EXIT_CPUID:
1262                 result = vc_handle_cpuid(ghcb, ctxt);
1263                 break;
1264         case SVM_EXIT_IOIO:
1265                 result = vc_handle_ioio(ghcb, ctxt);
1266                 break;
1267         case SVM_EXIT_MSR:
1268                 result = vc_handle_msr(ghcb, ctxt);
1269                 break;
1270         case SVM_EXIT_VMMCALL:
1271                 result = vc_handle_vmmcall(ghcb, ctxt);
1272                 break;
1273         case SVM_EXIT_WBINVD:
1274                 result = vc_handle_wbinvd(ghcb, ctxt);
1275                 break;
1276         case SVM_EXIT_MONITOR:
1277                 result = vc_handle_monitor(ghcb, ctxt);
1278                 break;
1279         case SVM_EXIT_MWAIT:
1280                 result = vc_handle_mwait(ghcb, ctxt);
1281                 break;
1282         case SVM_EXIT_NPF:
1283                 result = vc_handle_mmio(ghcb, ctxt);
1284                 break;
1285         default:
1286                 /*
1287                  * Unexpected #VC exception
1288                  */
1289                 result = ES_UNSUPPORTED;
1290         }
1291
1292         return result;
1293 }
1294
1295 static __always_inline void vc_forward_exception(struct es_em_ctxt *ctxt)
1296 {
1297         long error_code = ctxt->fi.error_code;
1298         int trapnr = ctxt->fi.vector;
1299
1300         ctxt->regs->orig_ax = ctxt->fi.error_code;
1301
1302         switch (trapnr) {
1303         case X86_TRAP_GP:
1304                 exc_general_protection(ctxt->regs, error_code);
1305                 break;
1306         case X86_TRAP_UD:
1307                 exc_invalid_op(ctxt->regs);
1308                 break;
1309         case X86_TRAP_PF:
1310                 write_cr2(ctxt->fi.cr2);
1311                 exc_page_fault(ctxt->regs, error_code);
1312                 break;
1313         case X86_TRAP_AC:
1314                 exc_alignment_check(ctxt->regs, error_code);
1315                 break;
1316         default:
1317                 pr_emerg("Unsupported exception in #VC instruction emulation - can't continue\n");
1318                 BUG();
1319         }
1320 }
1321
1322 static __always_inline bool on_vc_fallback_stack(struct pt_regs *regs)
1323 {
1324         unsigned long sp = (unsigned long)regs;
1325
1326         return (sp >= __this_cpu_ist_bottom_va(VC2) && sp < __this_cpu_ist_top_va(VC2));
1327 }
1328
1329 static bool vc_raw_handle_exception(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1330 {
1331         struct ghcb_state state;
1332         struct es_em_ctxt ctxt;
1333         enum es_result result;
1334         struct ghcb *ghcb;
1335         bool ret = true;
1336
1337         ghcb = __sev_get_ghcb(&state);
1338
1339         vc_ghcb_invalidate(ghcb);
1340         result = vc_init_em_ctxt(&ctxt, regs, error_code);
1341
1342         if (result == ES_OK)
1343                 result = vc_handle_exitcode(&ctxt, ghcb, error_code);
1344
1345         __sev_put_ghcb(&state);
1346
1347         /* Done - now check the result */
1348         switch (result) {
1349         case ES_OK:
1350                 vc_finish_insn(&ctxt);
1351                 break;
1352         case ES_UNSUPPORTED:
1353                 pr_err_ratelimited("Unsupported exit-code 0x%02lx in #VC exception (IP: 0x%lx)\n",
1354                                    error_code, regs->ip);
1355                 ret = false;
1356                 break;
1357         case ES_VMM_ERROR:
1358                 pr_err_ratelimited("Failure in communication with VMM (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1359                                    error_code, regs->ip);
1360                 ret = false;
1361                 break;
1362         case ES_DECODE_FAILED:
1363                 pr_err_ratelimited("Failed to decode instruction (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1364                                    error_code, regs->ip);
1365                 ret = false;
1366                 break;
1367         case ES_EXCEPTION:
1368                 vc_forward_exception(&ctxt);
1369                 break;
1370         case ES_RETRY:
1371                 /* Nothing to do */
1372                 break;
1373         default:
1374                 pr_emerg("Unknown result in %s():%d\n", __func__, result);
1375                 /*
1376                  * Emulating the instruction which caused the #VC exception
1377                  * failed - can't continue so print debug information
1378                  */
1379                 BUG();
1380         }
1381
1382         return ret;
1383 }
1384
1385 static __always_inline bool vc_is_db(unsigned long error_code)
1386 {
1387         return error_code == SVM_EXIT_EXCP_BASE + X86_TRAP_DB;
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Runtime #VC exception handler when raised from kernel mode. Runs in NMI mode
1392  * and will panic when an error happens.
1393  */
1394 DEFINE_IDTENTRY_VC_KERNEL(exc_vmm_communication)
1395 {
1396         irqentry_state_t irq_state;
1397
1398         /*
1399          * With the current implementation it is always possible to switch to a
1400          * safe stack because #VC exceptions only happen at known places, like
1401          * intercepted instructions or accesses to MMIO areas/IO ports. They can
1402          * also happen with code instrumentation when the hypervisor intercepts
1403          * #DB, but the critical paths are forbidden to be instrumented, so #DB
1404          * exceptions currently also only happen in safe places.
1405          *
1406          * But keep this here in case the noinstr annotations are violated due
1407          * to bug elsewhere.
1408          */
1409         if (unlikely(on_vc_fallback_stack(regs))) {
1410                 instrumentation_begin();
1411                 panic("Can't handle #VC exception from unsupported context\n");
1412                 instrumentation_end();
1413         }
1414
1415         /*
1416          * Handle #DB before calling into !noinstr code to avoid recursive #DB.
1417          */
1418         if (vc_is_db(error_code)) {
1419                 exc_debug(regs);
1420                 return;
1421         }
1422
1423         irq_state = irqentry_nmi_enter(regs);
1424
1425         instrumentation_begin();
1426
1427         if (!vc_raw_handle_exception(regs, error_code)) {
1428                 /* Show some debug info */
1429                 show_regs(regs);
1430
1431                 /* Ask hypervisor to sev_es_terminate */
1432                 sev_es_terminate(GHCB_SEV_ES_REASON_GENERAL_REQUEST);
1433
1434                 /* If that fails and we get here - just panic */
1435                 panic("Returned from Terminate-Request to Hypervisor\n");
1436         }
1437
1438         instrumentation_end();
1439         irqentry_nmi_exit(regs, irq_state);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Runtime #VC exception handler when raised from user mode. Runs in IRQ mode
1444  * and will kill the current task with SIGBUS when an error happens.
1445  */
1446 DEFINE_IDTENTRY_VC_USER(exc_vmm_communication)
1447 {
1448         /*
1449          * Handle #DB before calling into !noinstr code to avoid recursive #DB.
1450          */
1451         if (vc_is_db(error_code)) {
1452                 noist_exc_debug(regs);
1453                 return;
1454         }
1455
1456         irqentry_enter_from_user_mode(regs);
1457         instrumentation_begin();
1458
1459         if (!vc_raw_handle_exception(regs, error_code)) {
1460                 /*
1461                  * Do not kill the machine if user-space triggered the
1462                  * exception. Send SIGBUS instead and let user-space deal with
1463                  * it.
1464                  */
1465                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_OBJERR, (void __user *)0);
1466         }
1467
1468         instrumentation_end();
1469         irqentry_exit_to_user_mode(regs);
1470 }
1471
1472 bool __init handle_vc_boot_ghcb(struct pt_regs *regs)
1473 {
1474         unsigned long exit_code = regs->orig_ax;
1475         struct es_em_ctxt ctxt;
1476         enum es_result result;
1477
1478         /* Do initial setup or terminate the guest */
1479         if (unlikely(boot_ghcb == NULL && !sev_es_setup_ghcb()))
1480                 sev_es_terminate(GHCB_SEV_ES_REASON_GENERAL_REQUEST);
1481
1482         vc_ghcb_invalidate(boot_ghcb);
1483
1484         result = vc_init_em_ctxt(&ctxt, regs, exit_code);
1485         if (result == ES_OK)
1486                 result = vc_handle_exitcode(&ctxt, boot_ghcb, exit_code);
1487
1488         /* Done - now check the result */
1489         switch (result) {
1490         case ES_OK:
1491                 vc_finish_insn(&ctxt);
1492                 break;
1493         case ES_UNSUPPORTED:
1494                 early_printk("PANIC: Unsupported exit-code 0x%02lx in early #VC exception (IP: 0x%lx)\n",
1495                                 exit_code, regs->ip);
1496                 goto fail;
1497         case ES_VMM_ERROR:
1498                 early_printk("PANIC: Failure in communication with VMM (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1499                                 exit_code, regs->ip);
1500                 goto fail;
1501         case ES_DECODE_FAILED:
1502                 early_printk("PANIC: Failed to decode instruction (exit-code 0x%02lx IP: 0x%lx)\n",
1503                                 exit_code, regs->ip);
1504                 goto fail;
1505         case ES_EXCEPTION:
1506                 vc_early_forward_exception(&ctxt);
1507                 break;
1508         case ES_RETRY:
1509                 /* Nothing to do */
1510                 break;
1511         default:
1512                 BUG();
1513         }
1514
1515         return true;
1516
1517 fail:
1518         show_regs(regs);
1519
1520         while (true)
1521                 halt();
1522 }