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/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
/*
 * relocate_kernel.S - put the kernel image in place to boot
 * Copyright (C) 2002-2005 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
 */
 
#include <linux/linkage.h>
#include <asm/page_types.h>
#include <asm/kexec.h>
#include <asm/processor-flags.h>
#include <asm/pgtable_types.h>
#include <asm/nospec-branch.h>
#include <asm/unwind_hints.h>
 
/*
 * Must be relocatable PIC code callable as a C function, in particular
 * there must be a plain RET and not jump to return thunk.
 */
 
#define PTR(x) (x << 3)
#define PAGE_ATTR (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
 
/*
 * control_page + KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE
 * ~ control_page + PAGE_SIZE are used as data storage and stack for
 * jumping back
 */
#define DATA(offset)        (KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE+(offset))
 
/* Minimal CPU state */
#define RSP            DATA(0x0)
#define CR0            DATA(0x8)
#define CR3            DATA(0x10)
#define CR4            DATA(0x18)
 
/* other data */
#define CP_PA_TABLE_PAGE    DATA(0x20)
#define CP_PA_SWAP_PAGE        DATA(0x28)
#define CP_PA_BACKUP_PAGES_MAP    DATA(0x30)
 
   .text
   .align PAGE_SIZE
   .code64
SYM_CODE_START_NOALIGN(relocate_kernel)
   UNWIND_HINT_EMPTY
   /*
    * %rdi indirection_page
    * %rsi page_list
    * %rdx start address
    * %rcx preserve_context
    * %r8  sme_active
    */
 
   /* Save the CPU context, used for jumping back */
   pushq %rbx
   pushq %rbp
   pushq %r12
   pushq %r13
   pushq %r14
   pushq %r15
   pushf
 
   movq    PTR(VA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r11
   movq    %rsp, RSP(%r11)
   movq    %cr0, %rax
   movq    %rax, CR0(%r11)
   movq    %cr3, %rax
   movq    %rax, CR3(%r11)
   movq    %cr4, %rax
   movq    %rax, CR4(%r11)
 
   /* Save CR4. Required to enable the right paging mode later. */
   movq    %rax, %r13
 
   /* zero out flags, and disable interrupts */
   pushq $0
   popfq
 
   /* Save SME active flag */
   movq    %r8, %r12
 
   /*
    * get physical address of control page now
    * this is impossible after page table switch
    */
   movq    PTR(PA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r8
 
   /* get physical address of page table now too */
   movq    PTR(PA_TABLE_PAGE)(%rsi), %r9
 
   /* get physical address of swap page now */
   movq    PTR(PA_SWAP_PAGE)(%rsi), %r10
 
   /* save some information for jumping back */
   movq    %r9, CP_PA_TABLE_PAGE(%r11)
   movq    %r10, CP_PA_SWAP_PAGE(%r11)
   movq    %rdi, CP_PA_BACKUP_PAGES_MAP(%r11)
 
   /* Switch to the identity mapped page tables */
   movq    %r9, %cr3
 
   /* setup a new stack at the end of the physical control page */
   lea    PAGE_SIZE(%r8), %rsp
 
   /* jump to identity mapped page */
   addq    $(identity_mapped - relocate_kernel), %r8
   pushq    %r8
   ANNOTATE_UNRET_SAFE
   ret
   int3
SYM_CODE_END(relocate_kernel)
 
SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(identity_mapped)
   UNWIND_HINT_EMPTY
   /* set return address to 0 if not preserving context */
   pushq    $0
   /* store the start address on the stack */
   pushq   %rdx
 
   /*
    * Set cr0 to a known state:
    *  - Paging enabled
    *  - Alignment check disabled
    *  - Write protect disabled
    *  - No task switch
    *  - Don't do FP software emulation.
    *  - Proctected mode enabled
    */
   movq    %cr0, %rax
   andq    $~(X86_CR0_AM | X86_CR0_WP | X86_CR0_TS | X86_CR0_EM), %rax
   orl    $(X86_CR0_PG | X86_CR0_PE), %eax
   movq    %rax, %cr0
 
   /*
    * Set cr4 to a known state:
    *  - physical address extension enabled
    *  - 5-level paging, if it was enabled before
    */
   movl    $X86_CR4_PAE, %eax
   testq    $X86_CR4_LA57, %r13
   jz    1f
   orl    $X86_CR4_LA57, %eax
1:
   movq    %rax, %cr4
 
   jmp 1f
1:
 
   /* Flush the TLB (needed?) */
   movq    %r9, %cr3
 
   /*
    * If SME is active, there could be old encrypted cache line
    * entries that will conflict with the now unencrypted memory
    * used by kexec. Flush the caches before copying the kernel.
    */
   testq    %r12, %r12
   jz 1f
   wbinvd
1:
 
   movq    %rcx, %r11
   call    swap_pages
 
   /*
    * To be certain of avoiding problems with self-modifying code
    * I need to execute a serializing instruction here.
    * So I flush the TLB by reloading %cr3 here, it's handy,
    * and not processor dependent.
    */
   movq    %cr3, %rax
   movq    %rax, %cr3
 
   /*
    * set all of the registers to known values
    * leave %rsp alone
    */
 
   testq    %r11, %r11
   jnz 1f
   xorl    %eax, %eax
   xorl    %ebx, %ebx
   xorl    %ecx, %ecx
   xorl    %edx, %edx
   xorl    %esi, %esi
   xorl    %edi, %edi
   xorl    %ebp, %ebp
   xorl    %r8d, %r8d
   xorl    %r9d, %r9d
   xorl    %r10d, %r10d
   xorl    %r11d, %r11d
   xorl    %r12d, %r12d
   xorl    %r13d, %r13d
   xorl    %r14d, %r14d
   xorl    %r15d, %r15d
 
   ANNOTATE_UNRET_SAFE
   ret
   int3
 
1:
   popq    %rdx
   leaq    PAGE_SIZE(%r10), %rsp
   ANNOTATE_RETPOLINE_SAFE
   call    *%rdx
 
   /* get the re-entry point of the peer system */
   movq    0(%rsp), %rbp
   leaq    relocate_kernel(%rip), %r8
   movq    CP_PA_SWAP_PAGE(%r8), %r10
   movq    CP_PA_BACKUP_PAGES_MAP(%r8), %rdi
   movq    CP_PA_TABLE_PAGE(%r8), %rax
   movq    %rax, %cr3
   lea    PAGE_SIZE(%r8), %rsp
   call    swap_pages
   movq    $virtual_mapped, %rax
   pushq    %rax
   ANNOTATE_UNRET_SAFE
   ret
   int3
SYM_CODE_END(identity_mapped)
 
SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(virtual_mapped)
   UNWIND_HINT_EMPTY
   movq    RSP(%r8), %rsp
   movq    CR4(%r8), %rax
   movq    %rax, %cr4
   movq    CR3(%r8), %rax
   movq    CR0(%r8), %r8
   movq    %rax, %cr3
   movq    %r8, %cr0
   movq    %rbp, %rax
 
   popf
   popq    %r15
   popq    %r14
   popq    %r13
   popq    %r12
   popq    %rbp
   popq    %rbx
   ANNOTATE_UNRET_SAFE
   ret
   int3
SYM_CODE_END(virtual_mapped)
 
   /* Do the copies */
SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(swap_pages)
   UNWIND_HINT_EMPTY
   movq    %rdi, %rcx     /* Put the page_list in %rcx */
   xorl    %edi, %edi
   xorl    %esi, %esi
   jmp    1f
 
0:    /* top, read another word for the indirection page */
 
   movq    (%rbx), %rcx
   addq    $8,    %rbx
1:
   testb    $0x1,    %cl   /* is it a destination page? */
   jz    2f
   movq    %rcx,    %rdi
   andq    $0xfffffffffffff000, %rdi
   jmp    0b
2:
   testb    $0x2,    %cl   /* is it an indirection page? */
   jz    2f
   movq    %rcx,   %rbx
   andq    $0xfffffffffffff000, %rbx
   jmp    0b
2:
   testb    $0x4,    %cl   /* is it the done indicator? */
   jz    2f
   jmp    3f
2:
   testb    $0x8,    %cl   /* is it the source indicator? */
   jz    0b          /* Ignore it otherwise */
   movq    %rcx,   %rsi  /* For ever source page do a copy */
   andq    $0xfffffffffffff000, %rsi
 
   movq    %rdi, %rdx
   movq    %rsi, %rax
 
   movq    %r10, %rdi
   movl    $512, %ecx
   rep ; movsq
 
   movq    %rax, %rdi
   movq    %rdx, %rsi
   movl    $512, %ecx
   rep ; movsq
 
   movq    %rdx, %rdi
   movq    %r10, %rsi
   movl    $512, %ecx
   rep ; movsq
 
   lea    PAGE_SIZE(%rax), %rsi
   jmp    0b
3:
   ANNOTATE_UNRET_SAFE
   ret
   int3
SYM_CODE_END(swap_pages)
 
   .globl kexec_control_code_size
.set kexec_control_code_size, . - relocate_kernel