Quelle  hv.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (c) 2009, Microsoft Corporation.
 *
 * Authors:
 *   Haiyang Zhang <haiyangz@microsoft.com>
 *   Hank Janssen  <hjanssen@microsoft.com>
 */
#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/io.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/hyperv.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/clockchips.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <clocksource/hyperv_timer.h>
#include <asm/mshyperv.h>
#include <linux/set_memory.h>
#include "hyperv_vmbus.h"

/* The one and only */
struct hv_context hv_context;

/*
 * hv_init - Main initialization routine.
 *
 * This routine must be called before any other routines in here are called
 */
int hv_init(void)
{
 hv_context.cpu_context = alloc_percpu(struct hv_per_cpu_context);
 if (!hv_context.cpu_context)
  return -ENOMEM;
 return 0;
}

/*
 * hv_post_message - Post a message using the hypervisor message IPC.
 *
 * This involves a hypercall.
 */
int hv_post_message(union hv_connection_id connection_id,
   enum hv_message_type message_type,
   void *payload, size_t payload_size)
{
 struct hv_input_post_message *aligned_msg;
 unsigned long flags;
 u64 status;

 if (payload_size > HV_MESSAGE_PAYLOAD_BYTE_COUNT)
  return -EMSGSIZE;

 local_irq_save(flags);

 /*
 * A TDX VM with the paravisor must use the decrypted post_msg_page: see
 * the comment in struct hv_per_cpu_context. A SNP VM with the paravisor
 * can use the encrypted hyperv_pcpu_input_arg because it copies the
 * input into the GHCB page, which has been decrypted by the paravisor.
 */
 if (hv_isolation_type_tdx() && ms_hyperv.paravisor_present)
  aligned_msg = this_cpu_ptr(hv_context.cpu_context)->post_msg_page;
 else
  aligned_msg = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);

 aligned_msg->connectionid = connection_id;
 aligned_msg->reserved = 0;
 aligned_msg->message_type = message_type;
 aligned_msg->payload_size = payload_size;
 memcpy((void *)aligned_msg->payload, payload, payload_size);

 if (ms_hyperv.paravisor_present) {
  if (hv_isolation_type_tdx())
   status = hv_tdx_hypercall(HVCALL_POST_MESSAGE,
        virt_to_phys(aligned_msg), 0);
  else if (hv_isolation_type_snp())
   status = hv_ghcb_hypercall(HVCALL_POST_MESSAGE,
         aligned_msg, NULL,
         sizeof(*aligned_msg));
  else
   status = HV_STATUS_INVALID_PARAMETER;
 } else {
  u64 control = HVCALL_POST_MESSAGE;

  control |= hv_nested ? HV_HYPERCALL_NESTED : 0;
  status = hv_do_hypercall(control, aligned_msg, NULL);
 }

 local_irq_restore(flags);

 return hv_result(status);
}

int hv_synic_alloc(void)
{
 int cpu, ret = -ENOMEM;
 struct hv_per_cpu_context *hv_cpu;

 /*
 * First, zero all per-cpu memory areas so hv_synic_free() can
 * detect what memory has been allocated and cleanup properly
 * after any failures.
 */
 for_each_present_cpu(cpu) {
  hv_cpu = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
  memset(hv_cpu, 0, sizeof(*hv_cpu));
 }

 hv_context.hv_numa_map = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct cpumask),
      GFP_KERNEL);
 if (!hv_context.hv_numa_map) {
  pr_err("Unable to allocate NUMA map\n");
  goto err;
 }

 for_each_present_cpu(cpu) {
  hv_cpu = per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);

  tasklet_init(&hv_cpu->msg_dpc,
        vmbus_on_msg_dpc, (unsigned long)hv_cpu);

  if (ms_hyperv.paravisor_present && hv_isolation_type_tdx()) {
   hv_cpu->post_msg_page = (void *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
   if (!hv_cpu->post_msg_page) {
    pr_err("Unable to allocate post msg page\n");
    goto err;
   }

   ret = set_memory_decrypted((unsigned long)hv_cpu->post_msg_page, 1);
   if (ret) {
    pr_err("Failed to decrypt post msg page: %d\n", ret);
    /* Just leak the page, as it's unsafe to free the page. */
    hv_cpu->post_msg_page = NULL;
    goto err;
   }

   memset(hv_cpu->post_msg_page, 0, PAGE_SIZE);
  }

  /*
 * Synic message and event pages are allocated by paravisor.
 * Skip these pages allocation here.
 */
  if (!ms_hyperv.paravisor_present && !hv_root_partition()) {
   hv_cpu->synic_message_page =
    (void *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
   if (!hv_cpu->synic_message_page) {
    pr_err("Unable to allocate SYNIC message page\n");
    goto err;
   }

   hv_cpu->synic_event_page =
    (void *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
   if (!hv_cpu->synic_event_page) {
    pr_err("Unable to allocate SYNIC event page\n");

    free_page((unsigned long)hv_cpu->synic_message_page);
    hv_cpu->synic_message_page = NULL;
    goto err;
   }
  }

  if (!ms_hyperv.paravisor_present &&
      (hv_isolation_type_snp() || hv_isolation_type_tdx())) {
   ret = set_memory_decrypted((unsigned long)
    hv_cpu->synic_message_page, 1);
   if (ret) {
    pr_err("Failed to decrypt SYNIC msg page: %d\n", ret);
    hv_cpu->synic_message_page = NULL;

    /*
 * Free the event page here so that hv_synic_free()
 * won't later try to re-encrypt it.
 */
    free_page((unsigned long)hv_cpu->synic_event_page);
    hv_cpu->synic_event_page = NULL;
    goto err;
   }

   ret = set_memory_decrypted((unsigned long)
    hv_cpu->synic_event_page, 1);
   if (ret) {
    pr_err("Failed to decrypt SYNIC event page: %d\n", ret);
    hv_cpu->synic_event_page = NULL;
    goto err;
   }

   memset(hv_cpu->synic_message_page, 0, PAGE_SIZE);
   memset(hv_cpu->synic_event_page, 0, PAGE_SIZE);
  }
 }

 return 0;

err:
 /*
 * Any memory allocations that succeeded will be freed when
 * the caller cleans up by calling hv_synic_free()
 */
 return ret;
}

void hv_synic_free(void)
{
 int cpu, ret;

 for_each_present_cpu(cpu) {
  struct hv_per_cpu_context *hv_cpu =
   per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);

  /* It's better to leak the page if the encryption fails. */
  if (ms_hyperv.paravisor_present && hv_isolation_type_tdx()) {
   if (hv_cpu->post_msg_page) {
    ret = set_memory_encrypted((unsigned long)
     hv_cpu->post_msg_page, 1);
    if (ret) {
     pr_err("Failed to encrypt post msg page: %d\n", ret);
     hv_cpu->post_msg_page = NULL;
    }
   }
  }

  if (!ms_hyperv.paravisor_present &&
      (hv_isolation_type_snp() || hv_isolation_type_tdx())) {
   if (hv_cpu->synic_message_page) {
    ret = set_memory_encrypted((unsigned long)
     hv_cpu->synic_message_page, 1);
    if (ret) {
     pr_err("Failed to encrypt SYNIC msg page: %d\n", ret);
     hv_cpu->synic_message_page = NULL;
    }
   }

   if (hv_cpu->synic_event_page) {
    ret = set_memory_encrypted((unsigned long)
     hv_cpu->synic_event_page, 1);
    if (ret) {
     pr_err("Failed to encrypt SYNIC event page: %d\n", ret);
     hv_cpu->synic_event_page = NULL;
    }
   }
  }

  free_page((unsigned long)hv_cpu->post_msg_page);
  free_page((unsigned long)hv_cpu->synic_event_page);
  free_page((unsigned long)hv_cpu->synic_message_page);
 }

 kfree(hv_context.hv_numa_map);
}

/*
 * hv_synic_init - Initialize the Synthetic Interrupt Controller.
 *
 * If it is already initialized by another entity (ie x2v shim), we need to
 * retrieve the initialized message and event pages.  Otherwise, we create and
 * initialize the message and event pages.
 */
void hv_synic_enable_regs(unsigned int cpu)
{
 struct hv_per_cpu_context *hv_cpu =
  per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
 union hv_synic_simp simp;
 union hv_synic_siefp siefp;
 union hv_synic_sint shared_sint;
 union hv_synic_scontrol sctrl;

 /* Setup the Synic's message page */
 simp.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SIMP);
 simp.simp_enabled = 1;

 if (ms_hyperv.paravisor_present || hv_root_partition()) {
  /* Mask out vTOM bit. ioremap_cache() maps decrypted */
  u64 base = (simp.base_simp_gpa << HV_HYP_PAGE_SHIFT) &
    ~ms_hyperv.shared_gpa_boundary;
  hv_cpu->synic_message_page =
   (void *)ioremap_cache(base, HV_HYP_PAGE_SIZE);
  if (!hv_cpu->synic_message_page)
   pr_err("Fail to map synic message page.\n");
 } else {
  simp.base_simp_gpa = virt_to_phys(hv_cpu->synic_message_page)
   >> HV_HYP_PAGE_SHIFT;
 }

 hv_set_msr(HV_MSR_SIMP, simp.as_uint64);

 /* Setup the Synic's event page */
 siefp.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SIEFP);
 siefp.siefp_enabled = 1;

 if (ms_hyperv.paravisor_present || hv_root_partition()) {
  /* Mask out vTOM bit. ioremap_cache() maps decrypted */
  u64 base = (siefp.base_siefp_gpa << HV_HYP_PAGE_SHIFT) &
    ~ms_hyperv.shared_gpa_boundary;
  hv_cpu->synic_event_page =
   (void *)ioremap_cache(base, HV_HYP_PAGE_SIZE);
  if (!hv_cpu->synic_event_page)
   pr_err("Fail to map synic event page.\n");
 } else {
  siefp.base_siefp_gpa = virt_to_phys(hv_cpu->synic_event_page)
   >> HV_HYP_PAGE_SHIFT;
 }

 hv_set_msr(HV_MSR_SIEFP, siefp.as_uint64);

 /* Setup the shared SINT. */
 if (vmbus_irq != -1)
  enable_percpu_irq(vmbus_irq, 0);
 shared_sint.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SINT0 + VMBUS_MESSAGE_SINT);

 shared_sint.vector = vmbus_interrupt;
 shared_sint.masked = false;
 shared_sint.auto_eoi = hv_recommend_using_aeoi();
 hv_set_msr(HV_MSR_SINT0 + VMBUS_MESSAGE_SINT, shared_sint.as_uint64);

 /* Enable the global synic bit */
 sctrl.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SCONTROL);
 sctrl.enable = 1;

 hv_set_msr(HV_MSR_SCONTROL, sctrl.as_uint64);
}

int hv_synic_init(unsigned int cpu)
{
 hv_synic_enable_regs(cpu);

 hv_stimer_legacy_init(cpu, VMBUS_MESSAGE_SINT);

 return 0;
}

void hv_synic_disable_regs(unsigned int cpu)
{
 struct hv_per_cpu_context *hv_cpu =
  per_cpu_ptr(hv_context.cpu_context, cpu);
 union hv_synic_sint shared_sint;
 union hv_synic_simp simp;
 union hv_synic_siefp siefp;
 union hv_synic_scontrol sctrl;

 shared_sint.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SINT0 + VMBUS_MESSAGE_SINT);

 shared_sint.masked = 1;

 /* Need to correctly cleanup in the case of SMP!!! */
 /* Disable the interrupt */
 hv_set_msr(HV_MSR_SINT0 + VMBUS_MESSAGE_SINT, shared_sint.as_uint64);

 simp.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SIMP);
 /*
 * In Isolation VM, sim and sief pages are allocated by
 * paravisor. These pages also will be used by kdump
 * kernel. So just reset enable bit here and keep page
 * addresses.
 */
 simp.simp_enabled = 0;
 if (ms_hyperv.paravisor_present || hv_root_partition()) {
  iounmap(hv_cpu->synic_message_page);
  hv_cpu->synic_message_page = NULL;
 } else {
  simp.base_simp_gpa = 0;
 }

 hv_set_msr(HV_MSR_SIMP, simp.as_uint64);

 siefp.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SIEFP);
 siefp.siefp_enabled = 0;

 if (ms_hyperv.paravisor_present || hv_root_partition()) {
  iounmap(hv_cpu->synic_event_page);
  hv_cpu->synic_event_page = NULL;
 } else {
  siefp.base_siefp_gpa = 0;
 }

 hv_set_msr(HV_MSR_SIEFP, siefp.as_uint64);

 /* Disable the global synic bit */
 sctrl.as_uint64 = hv_get_msr(HV_MSR_SCONTROL);
 sctrl.enable = 0;
 hv_set_msr(HV_MSR_SCONTROL, sctrl.as_uint64);

 if (vmbus_irq != -1)
  disable_percpu_irq(vmbus_irq);
}

#define HV_MAX_TRIES 3
/*
 * Scan the event flags page of 'this' CPU looking for any bit that is set.  If we find one
 * bit set, then wait for a few milliseconds.  Repeat these steps for a maximum of 3 times.
 * Return 'true', if there is still any set bit after this operation; 'false', otherwise.
 *
 * If a bit is set, that means there is a pending channel interrupt.  The expectation is
 * that the normal interrupt handling mechanism will find and process the channel interrupt
 * "very soon", and in the process clear the bit.
 */
static bool hv_synic_event_pending(void)
{
 struct hv_per_cpu_context *hv_cpu = this_cpu_ptr(hv_context.cpu_context);
 union hv_synic_event_flags *event =
  (union hv_synic_event_flags *)hv_cpu->synic_event_page + VMBUS_MESSAGE_SINT;
 unsigned long *recv_int_page = event->flags; /* assumes VMBus version >= VERSION_WIN8 */
 bool pending;
 u32 relid;
 int tries = 0;

retry:
 pending = false;
 for_each_set_bit(relid, recv_int_page, HV_EVENT_FLAGS_COUNT) {
  /* Special case - VMBus channel protocol messages */
  if (relid == 0)
   continue;
  pending = true;
  break;
 }
 if (pending && tries++ < HV_MAX_TRIES) {
  usleep_range(10000, 20000);
  goto retry;
 }
 return pending;
}

static int hv_pick_new_cpu(struct vmbus_channel *channel)
{
 int ret = -EBUSY;
 int start;
 int cpu;

 lockdep_assert_cpus_held();
 lockdep_assert_held(&vmbus_connection.channel_mutex);

 /*
 * We can't assume that the relevant interrupts will be sent before
 * the cpu is offlined on older versions of hyperv.
 */
 if (vmbus_proto_version < VERSION_WIN10_V5_3)
  return -EBUSY;

 start = get_random_u32_below(nr_cpu_ids);

 for_each_cpu_wrap(cpu, cpu_online_mask, start) {
  if (channel->target_cpu == cpu ||
      channel->target_cpu == VMBUS_CONNECT_CPU)
   continue;

  ret = vmbus_channel_set_cpu(channel, cpu);
  if (!ret)
   break;
 }

 if (ret)
  ret = vmbus_channel_set_cpu(channel, VMBUS_CONNECT_CPU);

 return ret;
}

/*
 * hv_synic_cleanup - Cleanup routine for hv_synic_init().
 */
int hv_synic_cleanup(unsigned int cpu)
{
 struct vmbus_channel *channel, *sc;
 int ret = 0;

 if (vmbus_connection.conn_state != CONNECTED)
  goto always_cleanup;

 /*
 * Hyper-V does not provide a way to change the connect CPU once
 * it is set; we must prevent the connect CPU from going offline
 * while the VM is running normally. But in the panic or kexec()
 * path where the vmbus is already disconnected, the CPU must be
 * allowed to shut down.
 */
 if (cpu == VMBUS_CONNECT_CPU)
  return -EBUSY;

 /*
 * Search for channels which are bound to the CPU we're about to
 * cleanup.
 */
 mutex_lock(&vmbus_connection.channel_mutex);
 list_for_each_entry(channel, &vmbus_connection.chn_list, listentry) {
  if (channel->target_cpu == cpu) {
   ret = hv_pick_new_cpu(channel);
   if (ret) {
    mutex_unlock(&vmbus_connection.channel_mutex);
    return ret;
   }
  }
  list_for_each_entry(sc, &channel->sc_list, sc_list) {
   if (sc->target_cpu == cpu) {
    ret = hv_pick_new_cpu(sc);
    if (ret) {
     mutex_unlock(&vmbus_connection.channel_mutex);
     return ret;
    }
   }
  }
 }
 mutex_unlock(&vmbus_connection.channel_mutex);

 /*
 * Scan the event flags page looking for bits that are set and waiting
 * with a timeout for vmbus_chan_sched() to process such bits. If bits
 * are still set after this operation and VMBus is connected, fail the
 * CPU offlining operation.
 */
 if (vmbus_proto_version >= VERSION_WIN10_V4_1 && hv_synic_event_pending())
  return -EBUSY;

always_cleanup:
 hv_stimer_legacy_cleanup(cpu);

 hv_synic_disable_regs(cpu);

 return ret;
}