Quelle  vmx_tsc_adjust_test.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * vmx_tsc_adjust_test
 *
 * Copyright (C) 2018, Google LLC.
 *
 * IA32_TSC_ADJUST test
 *
 * According to the SDM, "if an execution of WRMSR to the
 * IA32_TIME_STAMP_COUNTER MSR adds (or subtracts) value X from the TSC,
 * the logical processor also adds (or subtracts) value X from the
 * IA32_TSC_ADJUST MSR.
 *
 * Note that when L1 doesn't intercept writes to IA32_TSC, a
 * WRMSR(IA32_TSC) from L2 sets L1's TSC value, not L2's perceived TSC
 * value.
 *
 * This test verifies that this unusual case is handled correctly.
 */

#include "test_util.h"
#include "kvm_util.h"
#include "processor.h"
#include "vmx.h"

#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>

#include "kselftest.h"

#ifndef MSR_IA32_TSC_ADJUST
#define MSR_IA32_TSC_ADJUST 0x3b
#endif

#define TSC_ADJUST_VALUE (1ll << 32)
#define TSC_OFFSET_VALUE -(1ll << 48)

enum {
 PORT_ABORT = 0x1000,
 PORT_REPORT,
 PORT_DONE,
};

enum {
 VMXON_PAGE = 0,
 VMCS_PAGE,
 MSR_BITMAP_PAGE,

 NUM_VMX_PAGES,
};

/* The virtual machine object. */
static struct kvm_vm *vm;

static void check_ia32_tsc_adjust(int64_t max)
{
 int64_t adjust;

 adjust = rdmsr(MSR_IA32_TSC_ADJUST);
 GUEST_SYNC(adjust);
 GUEST_ASSERT(adjust <= max);
}

static void l2_guest_code(void)
{
 uint64_t l1_tsc = rdtsc() - TSC_OFFSET_VALUE;

 wrmsr(MSR_IA32_TSC, l1_tsc - TSC_ADJUST_VALUE);
 check_ia32_tsc_adjust(-2 * TSC_ADJUST_VALUE);

 /* Exit to L1 */
 __asm__ __volatile__("vmcall");
}

static void l1_guest_code(struct vmx_pages *vmx_pages)
{
#define L2_GUEST_STACK_SIZE 64
 unsigned long l2_guest_stack[L2_GUEST_STACK_SIZE];
 uint32_t control;
 uintptr_t save_cr3;

 GUEST_ASSERT(rdtsc() < TSC_ADJUST_VALUE);
 wrmsr(MSR_IA32_TSC, rdtsc() - TSC_ADJUST_VALUE);
 check_ia32_tsc_adjust(-1 * TSC_ADJUST_VALUE);

 GUEST_ASSERT(prepare_for_vmx_operation(vmx_pages));
 GUEST_ASSERT(load_vmcs(vmx_pages));

 /* Prepare the VMCS for L2 execution. */
 prepare_vmcs(vmx_pages, l2_guest_code,
       &l2_guest_stack[L2_GUEST_STACK_SIZE]);
 control = vmreadz(CPU_BASED_VM_EXEC_CONTROL);
 control |= CPU_BASED_USE_MSR_BITMAPS | CPU_BASED_USE_TSC_OFFSETTING;
 vmwrite(CPU_BASED_VM_EXEC_CONTROL, control);
 vmwrite(TSC_OFFSET, TSC_OFFSET_VALUE);

 /* Jump into L2.  First, test failure to load guest CR3.  */
 save_cr3 = vmreadz(GUEST_CR3);
 vmwrite(GUEST_CR3, -1ull);
 GUEST_ASSERT(!vmlaunch());
 GUEST_ASSERT(vmreadz(VM_EXIT_REASON) ==
       (EXIT_REASON_FAILED_VMENTRY | EXIT_REASON_INVALID_STATE));
 check_ia32_tsc_adjust(-1 * TSC_ADJUST_VALUE);
 vmwrite(GUEST_CR3, save_cr3);

 GUEST_ASSERT(!vmlaunch());
 GUEST_ASSERT(vmreadz(VM_EXIT_REASON) == EXIT_REASON_VMCALL);

 check_ia32_tsc_adjust(-2 * TSC_ADJUST_VALUE);

 GUEST_DONE();
}

static void report(int64_t val)
{
 pr_info("IA32_TSC_ADJUST is %ld (%lld * TSC_ADJUST_VALUE + %lld).\n",
  val, val / TSC_ADJUST_VALUE, val % TSC_ADJUST_VALUE);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
 vm_vaddr_t vmx_pages_gva;
 struct kvm_vcpu *vcpu;

 TEST_REQUIRE(kvm_cpu_has(X86_FEATURE_VMX));

 vm = vm_create_with_one_vcpu(&vcpu, (void *) l1_guest_code);

 /* Allocate VMX pages and shared descriptors (vmx_pages). */
 vcpu_alloc_vmx(vm, &vmx_pages_gva);
 vcpu_args_set(vcpu, 1, vmx_pages_gva);

 for (;;) {
  struct ucall uc;

  vcpu_run(vcpu);
  TEST_ASSERT_KVM_EXIT_REASON(vcpu, KVM_EXIT_IO);

  switch (get_ucall(vcpu, &uc)) {
  case UCALL_ABORT:
   REPORT_GUEST_ASSERT(uc);
   /* NOT REACHED */
  case UCALL_SYNC:
   report(uc.args[1]);
   break;
  case UCALL_DONE:
   goto done;
  default:
   TEST_FAIL("Unknown ucall %lu", uc.cmd);
  }
 }

done:
 kvm_vm_free(vm);
 return 0;
}