arch/x86/kernel/tboot.c

   1 /*
   2  * tboot.c: main implementation of helper functions used by kernel for
   3  *          runtime support of Intel(R) Trusted Execution Technology
   4  *
   5  * Copyright (c) 2006-2009, Intel Corporation
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  14  * more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  17  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  18  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  19  *
  20  */
  21
  22 #include <linux/dma_remapping.h>
  23 #include <linux/init_task.h>
  24 #include <linux/spinlock.h>
  25 #include <linux/export.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/sched.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/dmar.h>
  30 #include <linux/cpu.h>
  31 #include <linux/pfn.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/tboot.h>
  34
  35 #include <asm/realmode.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/bootparam.h>
  38 #include <asm/pgtable.h>
  39 #include <asm/pgalloc.h>
  40 #include <asm/swiotlb.h>
  41 #include <asm/fixmap.h>
  42 #include <asm/proto.h>
  43 #include <asm/setup.h>
  44 #include <asm/e820.h>
  45 #include <asm/io.h>
  46
  47 #include "../realmode/rm/wakeup.h"
  48
  49 /* Global pointer to shared data; NULL means no measured launch. */
  50 struct tboot *tboot __read_mostly;
  51 EXPORT_SYMBOL(tboot);
  52
  53 /* timeout for APs (in secs) to enter wait-for-SIPI state during shutdown */
  54 #define AP_WAIT_TIMEOUT         1
  55
  56 #undef pr_fmt
  57 #define pr_fmt(fmt)     "tboot: " fmt
  58
  59 static u8 tboot_uuid[16] __initdata = TBOOT_UUID;
  60
  61 void __init tboot_probe(void)
  62 {
  63         /* Look for valid page-aligned address for shared page. */
  64         if (!boot_params.tboot_addr)
  65                 return;
  66         /*
  67          * also verify that it is mapped as we expect it before calling
  68          * set_fixmap(), to reduce chance of garbage value causing crash
  69          */
  70         if (!e820_any_mapped(boot_params.tboot_addr,
  71                              boot_params.tboot_addr, E820_RESERVED)) {
  72                 pr_warning("non-0 tboot_addr but it is not of type E820_RESERVED\n");
  73                 return;
  74         }
  75
  76         /* only a natively booted kernel should be using TXT */
  77         if (paravirt_enabled()) {
  78                 pr_warning("non-0 tboot_addr but pv_ops is enabled\n");
  79                 return;
  80         }
  81
  82         /* Map and check for tboot UUID. */
  83         set_fixmap(FIX_TBOOT_BASE, boot_params.tboot_addr);
  84         tboot = (struct tboot *)fix_to_virt(FIX_TBOOT_BASE);
  85         if (memcmp(&tboot_uuid, &tboot->uuid, sizeof(tboot->uuid))) {
  86                 pr_warning("tboot at 0x%llx is invalid\n",
  87                            boot_params.tboot_addr);
  88                 tboot = NULL;
  89                 return;
  90         }
  91         if (tboot->version < 5) {
  92                 pr_warning("tboot version is invalid: %u\n", tboot->version);
  93                 tboot = NULL;
  94                 return;
  95         }
  96
  97         pr_info("found shared page at phys addr 0x%llx:\n",
  98                 boot_params.tboot_addr);
  99         pr_debug("version: %d\n", tboot->version);
 100         pr_debug("log_addr: 0x%08x\n", tboot->log_addr);
 101         pr_debug("shutdown_entry: 0x%x\n", tboot->shutdown_entry);
 102         pr_debug("tboot_base: 0x%08x\n", tboot->tboot_base);
 103         pr_debug("tboot_size: 0x%x\n", tboot->tboot_size);
 104 }
 105
 106 static inline void switch_to_tboot_pt(void)
 107 {
 108 #ifdef CONFIG_X86_32
 109         load_cr3(initial_page_table);
 110 #else
 111         write_cr3(real_mode_header->trampoline_pgd);
 112 #endif
 113 }
 114
 115 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
 116
 117 static void add_mac_region(phys_addr_t start, unsigned long size)
 118 {
 119         struct tboot_mac_region *mr;
 120         phys_addr_t end = start + size;
 121
 122         if (tboot->num_mac_regions >= MAX_TB_MAC_REGIONS)
 123                 panic("tboot: Too many MAC regions\n");
 124
 125         if (start && size) {
 126                 mr = &tboot->mac_regions[tboot->num_mac_regions++];
 127                 mr->start = round_down(start, PAGE_SIZE);
 128                 mr->size  = round_up(end, PAGE_SIZE) - mr->start;
 129         }
 130 }
 131
 132 static int tboot_setup_sleep(void)
 133 {
 134         int i;
 135
 136         tboot->num_mac_regions = 0;
 137
 138         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
 139                 if ((e820.map[i].type != E820_RAM)
 140                  && (e820.map[i].type != E820_RESERVED_KERN))
 141                         continue;
 142
 143                 add_mac_region(e820.map[i].addr, e820.map[i].size);
 144         }
 145
 146         tboot->acpi_sinfo.kernel_s3_resume_vector =
 147                 real_mode_header->wakeup_start;
 148
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 #else /* no CONFIG_ACPI_SLEEP */
 153
 154 static int tboot_setup_sleep(void)
 155 {
 156         /* S3 shutdown requested, but S3 not supported by the kernel... */
 157         BUG();
 158         return -1;
 159 }
 160
 161 #endif
 162
 163 void tboot_shutdown(u32 shutdown_type)
 164 {
 165         void (*shutdown)(void);
 166
 167         if (!tboot_enabled())
 168                 return;
 169
 170         /* if this is S3 then set regions to MAC */
 171         if (shutdown_type == TB_SHUTDOWN_S3)
 172                 if (tboot_setup_sleep())
 173                         return;
 174
 175         tboot->shutdown_type = shutdown_type;
 176
 177         switch_to_tboot_pt();
 178
 179         shutdown = (void(*)(void))(unsigned long)tboot->shutdown_entry;
 180         shutdown();
 181
 182         /* should not reach here */
 183         while (1)
 184                 halt();
 185 }
 186
 187 static void tboot_copy_fadt(const struct acpi_table_fadt *fadt)
 188 {
 189 #define TB_COPY_GAS(tbg, g)                     \
 190         tbg.space_id     = g.space_id;          \
 191         tbg.bit_width    = g.bit_width;         \
 192         tbg.bit_offset   = g.bit_offset;        \
 193         tbg.access_width = g.access_width;      \
 194         tbg.address      = g.address;
 195
 196         TB_COPY_GAS(tboot->acpi_sinfo.pm1a_cnt_blk, fadt->xpm1a_control_block);
 197         TB_COPY_GAS(tboot->acpi_sinfo.pm1b_cnt_blk, fadt->xpm1b_control_block);
 198         TB_COPY_GAS(tboot->acpi_sinfo.pm1a_evt_blk, fadt->xpm1a_event_block);
 199         TB_COPY_GAS(tboot->acpi_sinfo.pm1b_evt_blk, fadt->xpm1b_event_block);
 200
 201         /*
 202          * We need phys addr of waking vector, but can't use virt_to_phys() on
 203          * &acpi_gbl_FACS because it is ioremap'ed, so calc from FACS phys
 204          * addr.
 205          */
 206         tboot->acpi_sinfo.wakeup_vector = fadt->facs +
 207                 offsetof(struct acpi_table_facs, firmware_waking_vector);
 208 }
 209
 210 static int tboot_sleep(u8 sleep_state, u32 pm1a_control, u32 pm1b_control)
 211 {
 212         static u32 acpi_shutdown_map[ACPI_S_STATE_COUNT] = {
 213                 /* S0,1,2: */ -1, -1, -1,
 214                 /* S3: */ TB_SHUTDOWN_S3,
 215                 /* S4: */ TB_SHUTDOWN_S4,
 216                 /* S5: */ TB_SHUTDOWN_S5 };
 217
 218         if (!tboot_enabled())
 219                 return 0;
 220
 221         tboot_copy_fadt(&acpi_gbl_FADT);
 222         tboot->acpi_sinfo.pm1a_cnt_val = pm1a_control;
 223         tboot->acpi_sinfo.pm1b_cnt_val = pm1b_control;
 224         /* we always use the 32b wakeup vector */
 225         tboot->acpi_sinfo.vector_width = 32;
 226
 227         if (sleep_state >= ACPI_S_STATE_COUNT ||
 228             acpi_shutdown_map[sleep_state] == -1) {
 229                 pr_warning("unsupported sleep state 0x%x\n", sleep_state);
 230                 return -1;
 231         }
 232
 233         tboot_shutdown(acpi_shutdown_map[sleep_state]);
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 static atomic_t ap_wfs_count;
 238
 239 static int tboot_wait_for_aps(int num_aps)
 240 {
 241         unsigned long timeout;
 242
 243         timeout = AP_WAIT_TIMEOUT*HZ;
 244         while (atomic_read((atomic_t *)&tboot->num_in_wfs) != num_aps &&
 245                timeout) {
 246                 mdelay(1);
 247                 timeout--;
 248         }
 249
 250         if (timeout)
 251                 pr_warning("tboot wait for APs timeout\n");
 252
 253         return !(atomic_read((atomic_t *)&tboot->num_in_wfs) == num_aps);
 254 }
 255
 256 static int __cpuinit tboot_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 257                         unsigned long action, void *hcpu)
 258 {
 259         switch (action) {
 260         case CPU_DYING:
 261                 atomic_inc(&ap_wfs_count);
 262                 if (num_online_cpus() == 1)
 263                         if (tboot_wait_for_aps(atomic_read(&ap_wfs_count)))
 264                                 return NOTIFY_BAD;
 265                 break;
 266         }
 267         return NOTIFY_OK;
 268 }
 269
 270 static struct notifier_block tboot_cpu_notifier __cpuinitdata =
 271 {
 272         .notifier_call = tboot_cpu_callback,
 273 };
 274
 275 static __init int tboot_late_init(void)
 276 {
 277         if (!tboot_enabled())
 278                 return 0;
 279
 280         atomic_set(&ap_wfs_count, 0);
 281         register_hotcpu_notifier(&tboot_cpu_notifier);
 282
 283         acpi_os_set_prepare_sleep(&tboot_sleep);
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 late_initcall(tboot_late_init);
 288
 289 /*
 290  * TXT configuration registers (offsets from TXT_{PUB, PRIV}_CONFIG_REGS_BASE)
 291  */
 292
 293 #define TXT_PUB_CONFIG_REGS_BASE       0xfed30000
 294 #define TXT_PRIV_CONFIG_REGS_BASE      0xfed20000
 295
 296 /* # pages for each config regs space - used by fixmap */
 297 #define NR_TXT_CONFIG_PAGES     ((TXT_PUB_CONFIG_REGS_BASE -                \
 298                                   TXT_PRIV_CONFIG_REGS_BASE) >> PAGE_SHIFT)
 299
 300 /* offsets from pub/priv config space */
 301 #define TXTCR_HEAP_BASE             0x0300
 302 #define TXTCR_HEAP_SIZE             0x0308
 303
 304 #define SHA1_SIZE      20
 305
 306 struct sha1_hash {
 307         u8 hash[SHA1_SIZE];
 308 };
 309
 310 struct sinit_mle_data {
 311         u32               version;             /* currently 6 */
 312         struct sha1_hash  bios_acm_id;
 313         u32               edx_senter_flags;
 314         u64               mseg_valid;
 315         struct sha1_hash  sinit_hash;
 316         struct sha1_hash  mle_hash;
 317         struct sha1_hash  stm_hash;
 318         struct sha1_hash  lcp_policy_hash;
 319         u32               lcp_policy_control;
 320         u32               rlp_wakeup_addr;
 321         u32               reserved;
 322         u32               num_mdrs;
 323         u32               mdrs_off;
 324         u32               num_vtd_dmars;
 325         u32               vtd_dmars_off;
 326 } __packed;
 327
 328 struct acpi_table_header *tboot_get_dmar_table(struct acpi_table_header *dmar_tbl)
 329 {
 330         void *heap_base, *heap_ptr, *config;
 331
 332         if (!tboot_enabled())
 333                 return dmar_tbl;
 334
 335         /*
 336          * ACPI tables may not be DMA protected by tboot, so use DMAR copy
 337          * SINIT saved in SinitMleData in TXT heap (which is DMA protected)
 338          */
 339
 340         /* map config space in order to get heap addr */
 341         config = ioremap(TXT_PUB_CONFIG_REGS_BASE, NR_TXT_CONFIG_PAGES *
 342                          PAGE_SIZE);
 343         if (!config)
 344                 return NULL;
 345
 346         /* now map TXT heap */
 347         heap_base = ioremap(*(u64 *)(config + TXTCR_HEAP_BASE),
 348                             *(u64 *)(config + TXTCR_HEAP_SIZE));
 349         iounmap(config);
 350         if (!heap_base)
 351                 return NULL;
 352
 353         /* walk heap to SinitMleData */
 354         /* skip BiosData */
 355         heap_ptr = heap_base + *(u64 *)heap_base;
 356         /* skip OsMleData */
 357         heap_ptr += *(u64 *)heap_ptr;
 358         /* skip OsSinitData */
 359         heap_ptr += *(u64 *)heap_ptr;
 360         /* now points to SinitMleDataSize; set to SinitMleData */
 361         heap_ptr += sizeof(u64);
 362         /* get addr of DMAR table */
 363         dmar_tbl = (struct acpi_table_header *)(heap_ptr +
 364                    ((struct sinit_mle_data *)heap_ptr)->vtd_dmars_off -
 365                    sizeof(u64));
 366
 367         /* don't unmap heap because dmar.c needs access to this */
 368
 369         return dmar_tbl;
 370 }
 371
 372 int tboot_force_iommu(void)
 373 {
 374         if (!tboot_enabled())
 375                 return 0;
 376
 377         if (no_iommu || swiotlb || dmar_disabled)
 378                 pr_warning("Forcing Intel-IOMMU to enabled\n");
 379
 380         dmar_disabled = 0;
 381 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 382         swiotlb = 0;
 383 #endif
 384         no_iommu = 0;
 385
 386         return 1;
 387 }