arch/x86/realmode/init.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/io.h>
   3 #include <linux/slab.h>
   4 #include <linux/memblock.h>
   5 #include <linux/mem_encrypt.h>
   6
   7 #include <asm/set_memory.h>
   8 #include <asm/pgtable.h>
   9 #include <asm/realmode.h>
  10 #include <asm/tlbflush.h>
  11 #include <asm/crash.h>
  12
  13 struct real_mode_header *real_mode_header;
  14 u32 *trampoline_cr4_features;
  15
  16 /* Hold the pgd entry used on booting additional CPUs */
  17 pgd_t trampoline_pgd_entry;
  18
  19 void load_trampoline_pgtable(void)
  20 {
  21 #ifdef CONFIG_X86_32
  22         load_cr3(initial_page_table);
  23 #else
  24         /*
  25          * This function is called before exiting to real-mode and that will
  26          * fail with CR4.PCIDE still set.
  27          */
  28         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
  29                 cr4_clear_bits(X86_CR4_PCIDE);
  30
  31         write_cr3(real_mode_header->trampoline_pgd);
  32 #endif
  33
  34         /*
  35          * The CR3 write above will not flush global TLB entries.
  36          * Stale, global entries from previous page tables may still be
  37          * present.  Flush those stale entries.
  38          *
  39          * This ensures that memory accessed while running with
  40          * trampoline_pgd is *actually* mapped into trampoline_pgd.
  41          */
  42         __flush_tlb_all();
  43 }
  44
  45 void __init reserve_real_mode(void)
  46 {
  47         phys_addr_t mem;
  48         size_t size = real_mode_size_needed();
  49
  50         if (!size)
  51                 return;
  52
  53         WARN_ON(slab_is_available());
  54
  55         /* Has to be under 1M so we can execute real-mode AP code. */
  56         mem = memblock_find_in_range(0, 1<<20, size, PAGE_SIZE);
  57         if (!mem) {
  58                 pr_info("No sub-1M memory is available for the trampoline\n");
  59                 return;
  60         }
  61
  62         memblock_reserve(mem, size);
  63         set_real_mode_mem(mem);
  64         crash_reserve_low_1M();
  65 }
  66
  67 static void __init setup_real_mode(void)
  68 {
  69         u16 real_mode_seg;
  70         const u32 *rel;
  71         u32 count;
  72         unsigned char *base;
  73         unsigned long phys_base;
  74         struct trampoline_header *trampoline_header;
  75         size_t size = PAGE_ALIGN(real_mode_blob_end - real_mode_blob);
  76 #ifdef CONFIG_X86_64
  77         u64 *trampoline_pgd;
  78         u64 efer;
  79         int i;
  80 #endif
  81
  82         base = (unsigned char *)real_mode_header;
  83
  84         /*
  85          * If SME is active, the trampoline area will need to be in
  86          * decrypted memory in order to bring up other processors
  87          * successfully. This is not needed for SEV.
  88          */
  89         if (sme_active())
  90                 set_memory_decrypted((unsigned long)base, size >> PAGE_SHIFT);
  91
  92         memcpy(base, real_mode_blob, size);
  93
  94         phys_base = __pa(base);
  95         real_mode_seg = phys_base >> 4;
  96
  97         rel = (u32 *) real_mode_relocs;
  98
  99         /* 16-bit segment relocations. */
 100         count = *rel++;
 101         while (count--) {
 102                 u16 *seg = (u16 *) (base + *rel++);
 103                 *seg = real_mode_seg;
 104         }
 105
 106         /* 32-bit linear relocations. */
 107         count = *rel++;
 108         while (count--) {
 109                 u32 *ptr = (u32 *) (base + *rel++);
 110                 *ptr += phys_base;
 111         }
 112
 113         /* Must be perfomed *after* relocation. */
 114         trampoline_header = (struct trampoline_header *)
 115                 __va(real_mode_header->trampoline_header);
 116
 117 #ifdef CONFIG_X86_32
 118         trampoline_header->start = __pa_symbol(startup_32_smp);
 119         trampoline_header->gdt_limit = __BOOT_DS + 7;
 120         trampoline_header->gdt_base = __pa_symbol(boot_gdt);
 121 #else
 122         /*
 123          * Some AMD processors will #GP(0) if EFER.LMA is set in WRMSR
 124          * so we need to mask it out.
 125          */
 126         rdmsrl(MSR_EFER, efer);
 127         trampoline_header->efer = efer & ~EFER_LMA;
 128
 129         trampoline_header->start = (u64) secondary_startup_64;
 130         trampoline_cr4_features = &trampoline_header->cr4;
 131         *trampoline_cr4_features = mmu_cr4_features;
 132
 133         trampoline_header->flags = 0;
 134         if (sme_active())
 135                 trampoline_header->flags |= TH_FLAGS_SME_ACTIVE;
 136
 137         trampoline_pgd = (u64 *) __va(real_mode_header->trampoline_pgd);
 138
 139         /* Map the real mode stub as virtual == physical */
 140         trampoline_pgd[0] = trampoline_pgd_entry.pgd;
 141
 142         /*
 143          * Include the entirety of the kernel mapping into the trampoline
 144          * PGD.  This way, all mappings present in the normal kernel page
 145          * tables are usable while running on trampoline_pgd.
 146          */
 147         for (i = pgd_index(__PAGE_OFFSET); i < PTRS_PER_PGD; i++)
 148                 trampoline_pgd[i] = init_top_pgt[i].pgd;
 149 #endif
 150 }
 151
 152 /*
 153  * reserve_real_mode() gets called very early, to guarantee the
 154  * availability of low memory. This is before the proper kernel page
 155  * tables are set up, so we cannot set page permissions in that
 156  * function. Also trampoline code will be executed by APs so we
 157  * need to mark it executable at do_pre_smp_initcalls() at least,
 158  * thus run it as a early_initcall().
 159  */
 160 static void __init set_real_mode_permissions(void)
 161 {
 162         unsigned char *base = (unsigned char *) real_mode_header;
 163         size_t size = PAGE_ALIGN(real_mode_blob_end - real_mode_blob);
 164
 165         size_t ro_size =
 166                 PAGE_ALIGN(real_mode_header->ro_end) -
 167                 __pa(base);
 168
 169         size_t text_size =
 170                 PAGE_ALIGN(real_mode_header->ro_end) -
 171                 real_mode_header->text_start;
 172
 173         unsigned long text_start =
 174                 (unsigned long) __va(real_mode_header->text_start);
 175
 176         set_memory_nx((unsigned long) base, size >> PAGE_SHIFT);
 177         set_memory_ro((unsigned long) base, ro_size >> PAGE_SHIFT);
 178         set_memory_x((unsigned long) text_start, text_size >> PAGE_SHIFT);
 179 }
 180
 181 static int __init init_real_mode(void)
 182 {
 183         if (!real_mode_header)
 184                 panic("Real mode trampoline was not allocated");
 185
 186         setup_real_mode();
 187         set_real_mode_permissions();
 188
 189         return 0;
 190 }
 191 early_initcall(init_real_mode);