Quelle  smm_test.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2018, Red Hat, Inc.
 *
 * Tests for SMM.
 */
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>

#include "test_util.h"

#include "kvm_util.h"

#include "vmx.h"
#include "svm_util.h"

#define SMRAM_SIZE 65536
#define SMRAM_MEMSLOT ((1 << 16) | 1)
#define SMRAM_PAGES (SMRAM_SIZE / PAGE_SIZE)
#define SMRAM_GPA 0x1000000
#define SMRAM_STAGE 0xfe

#define STR(x) #x
#define XSTR(s) STR(s)

#define SYNC_PORT 0xe
#define DONE 0xff

/*
 * This is compiled as normal 64-bit code, however, SMI handler is executed
 * in real-address mode. To stay simple we're limiting ourselves to a mode
 * independent subset of asm here.
 * SMI handler always report back fixed stage SMRAM_STAGE.
 */
uint8_t smi_handler[] = {
 0xb0, SMRAM_STAGE,    /* mov $SMRAM_STAGE, %al */
 0xe4, SYNC_PORT,      /* in $SYNC_PORT, %al */
 0x0f, 0xaa,           /* rsm */
};

static inline void sync_with_host(uint64_t phase)
{
 asm volatile("in $" XSTR(SYNC_PORT)", %%al \n"
       : "+a" (phase));
}

static void self_smi(void)
{
 x2apic_write_reg(APIC_ICR,
    APIC_DEST_SELF | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_SMI);
}

static void l2_guest_code(void)
{
 sync_with_host(8);

 sync_with_host(10);

 vmcall();
}

static void guest_code(void *arg)
{
 #define L2_GUEST_STACK_SIZE 64
 unsigned long l2_guest_stack[L2_GUEST_STACK_SIZE];
 uint64_t apicbase = rdmsr(MSR_IA32_APICBASE);
 struct svm_test_data *svm = arg;
 struct vmx_pages *vmx_pages = arg;

 sync_with_host(1);

 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, apicbase | X2APIC_ENABLE);

 sync_with_host(2);

 self_smi();

 sync_with_host(4);

 if (arg) {
  if (this_cpu_has(X86_FEATURE_SVM)) {
   generic_svm_setup(svm, l2_guest_code,
       &l2_guest_stack[L2_GUEST_STACK_SIZE]);
  } else {
   GUEST_ASSERT(prepare_for_vmx_operation(vmx_pages));
   GUEST_ASSERT(load_vmcs(vmx_pages));
   prepare_vmcs(vmx_pages, l2_guest_code,
         &l2_guest_stack[L2_GUEST_STACK_SIZE]);
  }

  sync_with_host(5);

  self_smi();

  sync_with_host(7);

  if (this_cpu_has(X86_FEATURE_SVM)) {
   run_guest(svm->vmcb, svm->vmcb_gpa);
   run_guest(svm->vmcb, svm->vmcb_gpa);
  } else {
   vmlaunch();
   vmresume();
  }

  /* Stages 8-11 are eaten by SMM (SMRAM_STAGE reported instead) */
  sync_with_host(12);
 }

 sync_with_host(DONE);
}

void inject_smi(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
 struct kvm_vcpu_events events;

 vcpu_events_get(vcpu, &events);

 events.smi.pending = 1;
 events.flags |= KVM_VCPUEVENT_VALID_SMM;

 vcpu_events_set(vcpu, &events);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
 vm_vaddr_t nested_gva = 0;

 struct kvm_vcpu *vcpu;
 struct kvm_regs regs;
 struct kvm_vm *vm;
 struct kvm_x86_state *state;
 int stage, stage_reported;

 TEST_REQUIRE(kvm_has_cap(KVM_CAP_X86_SMM));

 /* Create VM */
 vm = vm_create_with_one_vcpu(&vcpu, guest_code);

 vm_userspace_mem_region_add(vm, VM_MEM_SRC_ANONYMOUS, SMRAM_GPA,
        SMRAM_MEMSLOT, SMRAM_PAGES, 0);
 TEST_ASSERT(vm_phy_pages_alloc(vm, SMRAM_PAGES, SMRAM_GPA, SMRAM_MEMSLOT)
      == SMRAM_GPA, "could not allocate guest physical addresses?");

 memset(addr_gpa2hva(vm, SMRAM_GPA), 0x0, SMRAM_SIZE);
 memcpy(addr_gpa2hva(vm, SMRAM_GPA) + 0x8000, smi_handler,
        sizeof(smi_handler));

 vcpu_set_msr(vcpu, MSR_IA32_SMBASE, SMRAM_GPA);

 if (kvm_has_cap(KVM_CAP_NESTED_STATE)) {
  if (kvm_cpu_has(X86_FEATURE_SVM))
   vcpu_alloc_svm(vm, &nested_gva);
  else if (kvm_cpu_has(X86_FEATURE_VMX))
   vcpu_alloc_vmx(vm, &nested_gva);
 }

 if (!nested_gva)
  pr_info("will skip SMM test with VMX enabled\n");

 vcpu_args_set(vcpu, 1, nested_gva);

 for (stage = 1;; stage++) {
  vcpu_run(vcpu);
  TEST_ASSERT_KVM_EXIT_REASON(vcpu, KVM_EXIT_IO);

  memset(®s, 0, sizeof(regs));
  vcpu_regs_get(vcpu, ®s);

  stage_reported = regs.rax & 0xff;

  if (stage_reported == DONE)
   goto done;

  TEST_ASSERT(stage_reported == stage ||
       stage_reported == SMRAM_STAGE,
       "Unexpected stage: #%x, got %x",
       stage, stage_reported);

  /*
 * Enter SMM during L2 execution and check that we correctly
 * return from it. Do not perform save/restore while in SMM yet.
 */
  if (stage == 8) {
   inject_smi(vcpu);
   continue;
  }

  /*
 * Perform save/restore while the guest is in SMM triggered
 * during L2 execution.
 */
  if (stage == 10)
   inject_smi(vcpu);

  state = vcpu_save_state(vcpu);
  kvm_vm_release(vm);

  vcpu = vm_recreate_with_one_vcpu(vm);
  vcpu_load_state(vcpu, state);
  kvm_x86_state_cleanup(state);
 }

done:
 kvm_vm_free(vm);
}