]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - UefiCpuPkg/CpuDxe/CpuDxe.c
UefiCpuPkg/CpuDxe: Enable protection for newly added page table
[mirror_edk2.git] / UefiCpuPkg / CpuDxe / CpuDxe.c
index 3f3ddad8d928f1786f98fd72219f6159d0192e12..6ae2dcd1c71136bd6fa364ba906dd80a6befcde6 100644 (file)
 BOOLEAN                   InterruptState = FALSE;\r
 EFI_HANDLE                mCpuHandle = NULL;\r
 BOOLEAN                   mIsFlushingGCD;\r
-UINT64                    mValidMtrrAddressMask = MTRR_LIB_CACHE_VALID_ADDRESS;\r
-UINT64                    mValidMtrrBitsMask    = MTRR_LIB_MSR_VALID_MASK;\r
+BOOLEAN                   mIsAllocatingPageTable = FALSE;\r
+UINT64                    mValidMtrrAddressMask;\r
+UINT64                    mValidMtrrBitsMask;\r
+UINT64                    mTimerPeriod = 0;\r
 \r
 FIXED_MTRR    mFixedMtrrTable[] = {\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX64K_00000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX64K_00000,\r
     0,\r
     0x10000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX16K_80000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX16K_80000,\r
     0x80000,\r
     0x4000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX16K_A0000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX16K_A0000,\r
     0xA0000,\r
     0x4000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_C0000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_C0000,\r
     0xC0000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_C8000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_C8000,\r
     0xC8000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_D0000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_D0000,\r
     0xD0000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_D8000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_D8000,\r
     0xD8000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_E0000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_E0000,\r
     0xE0000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_E8000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_E8000,\r
     0xE8000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_F0000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_F0000,\r
     0xF0000,\r
     0x1000\r
   },\r
   {\r
-    MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX4K_F8000,\r
+    MSR_IA32_MTRR_FIX4K_F8000,\r
     0xF8000,\r
     0x1000\r
   },\r
@@ -297,6 +299,9 @@ CpuGetTimerValue (
   OUT UINT64                    *TimerPeriod OPTIONAL\r
   )\r
 {\r
+  UINT64          BeginValue;\r
+  UINT64          EndValue;\r
+\r
   if (TimerValue == NULL) {\r
     return EFI_INVALID_PARAMETER;\r
   }\r
@@ -308,10 +313,26 @@ CpuGetTimerValue (
   *TimerValue = AsmReadTsc ();\r
 \r
   if (TimerPeriod != NULL) {\r
+    if (mTimerPeriod == 0) {\r
+      //\r
+      // Read time stamp counter before and after delay of 100 microseconds\r
       //\r
-      // BugBug: Hard coded. Don't know how to do this generically\r
+      BeginValue = AsmReadTsc ();\r
+      MicroSecondDelay (100);\r
+      EndValue   = AsmReadTsc ();\r
       //\r
-      *TimerPeriod = 1000000000;\r
+      // Calculate the actual frequency\r
+      //\r
+      mTimerPeriod = DivU64x64Remainder (\r
+                       MultU64x32 (\r
+                         1000 * 1000 * 1000,\r
+                         100\r
+                         ),\r
+                       EndValue - BeginValue,\r
+                       NULL\r
+                       );\r
+    }\r
+    *TimerPeriod = mTimerPeriod;\r
   }\r
 \r
   return EFI_SUCCESS;\r
@@ -383,10 +404,24 @@ CpuSetMemoryAttributes (
   // to avoid unnecessary computing.\r
   //\r
   if (mIsFlushingGCD) {\r
-    DEBUG((EFI_D_INFO, "  Flushing GCD\n"));\r
+    DEBUG((DEBUG_INFO, "  Flushing GCD\n"));\r
     return EFI_SUCCESS;\r
   }\r
 \r
+  //\r
+  // During memory attributes updating, new pages may be allocated to setup\r
+  // smaller granularity of page table. Page allocation action might then cause\r
+  // another calling of CpuSetMemoryAttributes() recursively, due to memory\r
+  // protection policy configured (such as PcdDxeNxMemoryProtectionPolicy).\r
+  // Since this driver will always protect memory used as page table by itself,\r
+  // there's no need to apply protection policy requested from memory service.\r
+  // So it's safe to just return EFI_SUCCESS if this time of calling is caused\r
+  // by page table memory allocation.\r
+  //\r
+  if (mIsAllocatingPageTable) {\r
+    DEBUG((DEBUG_VERBOSE, "  Allocating page table memory\n"));\r
+    return EFI_SUCCESS;\r
+  }\r
 \r
   CacheAttributes = Attributes & CACHE_ATTRIBUTE_MASK;\r
   MemoryAttributes = Attributes & MEMORY_ATTRIBUTE_MASK;\r
@@ -467,7 +502,7 @@ CpuSetMemoryAttributes (
   //\r
   // Set memory attribute by page table\r
   //\r
-  return AssignMemoryPageAttributes (NULL, BaseAddress, Length, MemoryAttributes, AllocatePages);\r
+  return AssignMemoryPageAttributes (NULL, BaseAddress, Length, MemoryAttributes, NULL);\r
 }\r
 \r
 /**\r
@@ -490,13 +525,12 @@ InitializeMtrrMask (
     AsmCpuid (0x80000008, &RegEax, NULL, NULL, NULL);\r
 \r
     PhysicalAddressBits = (UINT8) RegEax;\r
-\r
-    mValidMtrrBitsMask    = LShiftU64 (1, PhysicalAddressBits) - 1;\r
-    mValidMtrrAddressMask = mValidMtrrBitsMask & 0xfffffffffffff000ULL;\r
   } else {\r
-    mValidMtrrBitsMask    = MTRR_LIB_MSR_VALID_MASK;\r
-    mValidMtrrAddressMask = MTRR_LIB_CACHE_VALID_ADDRESS;\r
+    PhysicalAddressBits = 36;\r
   }\r
+\r
+  mValidMtrrBitsMask    = LShiftU64 (1, PhysicalAddressBits) - 1;\r
+  mValidMtrrAddressMask = mValidMtrrBitsMask & 0xfffffffffffff000ULL;\r
 }\r
 \r
 /**\r
@@ -664,7 +698,7 @@ SetGcdMemorySpaceAttributes (
 \r
 **/\r
 VOID\r
-RefreshGcdMemoryAttributes (\r
+RefreshMemoryAttributesFromMtrr (\r
   VOID\r
   )\r
 {\r
@@ -685,14 +719,9 @@ RefreshGcdMemoryAttributes (
   UINT32                              FirmwareVariableMtrrCount;\r
   UINT8                               DefaultMemoryType;\r
 \r
-  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
-    return;\r
-  }\r
-\r
   FirmwareVariableMtrrCount = GetFirmwareVariableMtrrCount ();\r
   ASSERT (FirmwareVariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
 \r
-  mIsFlushingGCD = TRUE;\r
   MemorySpaceMap = NULL;\r
 \r
   //\r
@@ -843,6 +872,46 @@ RefreshGcdMemoryAttributes (
   if (MemorySpaceMap != NULL) {\r
     FreePool (MemorySpaceMap);\r
   }\r
+}\r
+\r
+/**\r
+ Check if paging is enabled or not.\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+IsPagingAndPageAddressExtensionsEnabled (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  IA32_CR0  Cr0;\r
+  IA32_CR4  Cr4;\r
+\r
+  Cr0.UintN = AsmReadCr0 ();\r
+  Cr4.UintN = AsmReadCr4 ();\r
+\r
+  return ((Cr0.Bits.PG != 0) && (Cr4.Bits.PAE != 0));\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Refreshes the GCD Memory Space attributes according to MTRRs and Paging.\r
+\r
+  This function refreshes the GCD Memory Space attributes according to MTRRs\r
+  and page tables.\r
+\r
+**/\r
+VOID\r
+RefreshGcdMemoryAttributes (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  mIsFlushingGCD = TRUE;\r
+\r
+  if (IsMtrrSupported ()) {\r
+    RefreshMemoryAttributesFromMtrr ();\r
+  }\r
+\r
+  if (IsPagingAndPageAddressExtensionsEnabled ()) {\r
+    RefreshGcdMemoryAttributesFromPaging ();\r
+  }\r
 \r
   mIsFlushingGCD = FALSE;\r
 }\r
@@ -888,6 +957,192 @@ IdleLoopEventCallback (
   CpuSleep ();\r
 }\r
 \r
+/**\r
+  Ensure the compatibility of a memory space descriptor with the MMIO aperture.\r
+\r
+  The memory space descriptor can come from the GCD memory space map, or it can\r
+  represent a gap between two neighboring memory space descriptors. In the\r
+  latter case, the GcdMemoryType field is expected to be\r
+  EfiGcdMemoryTypeNonExistent.\r
+\r
+  If the memory space descriptor already has type\r
+  EfiGcdMemoryTypeMemoryMappedIo, and its capabilities are a superset of the\r
+  required capabilities, then no action is taken -- it is by definition\r
+  compatible with the aperture.\r
+\r
+  Otherwise, the intersection of the memory space descriptor is calculated with\r
+  the aperture. If the intersection is the empty set (no overlap), no action is\r
+  taken; the memory space descriptor is compatible with the aperture.\r
+\r
+  Otherwise, the type of the descriptor is investigated again. If the type is\r
+  EfiGcdMemoryTypeNonExistent (representing a gap, or a genuine descriptor with\r
+  such a type), then an attempt is made to add the intersection as MMIO space\r
+  to the GCD memory space map, with the specified capabilities. This ensures\r
+  continuity for the aperture, and the descriptor is deemed compatible with the\r
+  aperture.\r
+\r
+  Otherwise, the memory space descriptor is incompatible with the MMIO\r
+  aperture.\r
+\r
+  @param[in] Base         Base address of the aperture.\r
+  @param[in] Length       Length of the aperture.\r
+  @param[in] Capabilities Capabilities required by the aperture.\r
+  @param[in] Descriptor   The descriptor to ensure compatibility with the\r
+                          aperture for.\r
+\r
+  @retval EFI_SUCCESS            The descriptor is compatible. The GCD memory\r
+                                 space map may have been updated, for\r
+                                 continuity within the aperture.\r
+  @retval EFI_INVALID_PARAMETER  The descriptor is incompatible.\r
+  @return                        Error codes from gDS->AddMemorySpace().\r
+**/\r
+EFI_STATUS\r
+IntersectMemoryDescriptor (\r
+  IN  UINT64                                Base,\r
+  IN  UINT64                                Length,\r
+  IN  UINT64                                Capabilities,\r
+  IN  CONST EFI_GCD_MEMORY_SPACE_DESCRIPTOR *Descriptor\r
+  )\r
+{\r
+  UINT64                                    IntersectionBase;\r
+  UINT64                                    IntersectionEnd;\r
+  EFI_STATUS                                Status;\r
+\r
+  if (Descriptor->GcdMemoryType == EfiGcdMemoryTypeMemoryMappedIo &&\r
+      (Descriptor->Capabilities & Capabilities) == Capabilities) {\r
+    return EFI_SUCCESS;\r
+  }\r
+\r
+  IntersectionBase = MAX (Base, Descriptor->BaseAddress);\r
+  IntersectionEnd = MIN (Base + Length,\r
+                      Descriptor->BaseAddress + Descriptor->Length);\r
+  if (IntersectionBase >= IntersectionEnd) {\r
+    //\r
+    // The descriptor and the aperture don't overlap.\r
+    //\r
+    return EFI_SUCCESS;\r
+  }\r
+\r
+  if (Descriptor->GcdMemoryType == EfiGcdMemoryTypeNonExistent) {\r
+    Status = gDS->AddMemorySpace (EfiGcdMemoryTypeMemoryMappedIo,\r
+                    IntersectionBase, IntersectionEnd - IntersectionBase,\r
+                    Capabilities);\r
+\r
+    DEBUG ((EFI_ERROR (Status) ? DEBUG_ERROR : DEBUG_VERBOSE,\r
+      "%a: %a: add [%Lx, %Lx): %r\n", gEfiCallerBaseName, __FUNCTION__,\r
+      IntersectionBase, IntersectionEnd, Status));\r
+    return Status;\r
+  }\r
+\r
+  DEBUG ((DEBUG_ERROR, "%a: %a: desc [%Lx, %Lx) type %u cap %Lx conflicts "\r
+    "with aperture [%Lx, %Lx) cap %Lx\n", gEfiCallerBaseName, __FUNCTION__,\r
+    Descriptor->BaseAddress, Descriptor->BaseAddress + Descriptor->Length,\r
+    (UINT32)Descriptor->GcdMemoryType, Descriptor->Capabilities,\r
+    Base, Base + Length, Capabilities));\r
+  return EFI_INVALID_PARAMETER;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Add MMIO space to GCD.\r
+  The routine checks the GCD database and only adds those which are\r
+  not added in the specified range to GCD.\r
+\r
+  @param Base         Base address of the MMIO space.\r
+  @param Length       Length of the MMIO space.\r
+  @param Capabilities Capabilities of the MMIO space.\r
+\r
+  @retval EFI_SUCCES The MMIO space was added successfully.\r
+**/\r
+EFI_STATUS\r
+AddMemoryMappedIoSpace (\r
+  IN  UINT64                            Base,\r
+  IN  UINT64                            Length,\r
+  IN  UINT64                            Capabilities\r
+  )\r
+{\r
+  EFI_STATUS                            Status;\r
+  UINTN                                 Index;\r
+  UINTN                                 NumberOfDescriptors;\r
+  EFI_GCD_MEMORY_SPACE_DESCRIPTOR       *MemorySpaceMap;\r
+\r
+  Status = gDS->GetMemorySpaceMap (&NumberOfDescriptors, &MemorySpaceMap);\r
+  if (EFI_ERROR (Status)) {\r
+    DEBUG ((DEBUG_ERROR, "%a: %a: GetMemorySpaceMap(): %r\n",\r
+      gEfiCallerBaseName, __FUNCTION__, Status));\r
+    return Status;\r
+  }\r
+\r
+  for (Index = 0; Index < NumberOfDescriptors; Index++) {\r
+    Status = IntersectMemoryDescriptor (Base, Length, Capabilities,\r
+               &MemorySpaceMap[Index]);\r
+    if (EFI_ERROR (Status)) {\r
+      goto FreeMemorySpaceMap;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  DEBUG_CODE (\r
+    //\r
+    // Make sure there are adjacent descriptors covering [Base, Base + Length).\r
+    // It is possible that they have not been merged; merging can be prevented\r
+    // by allocation and different capabilities.\r
+    //\r
+    UINT64                          CheckBase;\r
+    EFI_STATUS                      CheckStatus;\r
+    EFI_GCD_MEMORY_SPACE_DESCRIPTOR Descriptor;\r
+\r
+    for (CheckBase = Base;\r
+         CheckBase < Base + Length;\r
+         CheckBase = Descriptor.BaseAddress + Descriptor.Length) {\r
+      CheckStatus = gDS->GetMemorySpaceDescriptor (CheckBase, &Descriptor);\r
+      ASSERT_EFI_ERROR (CheckStatus);\r
+      ASSERT (Descriptor.GcdMemoryType == EfiGcdMemoryTypeMemoryMappedIo);\r
+      ASSERT ((Descriptor.Capabilities & Capabilities) == Capabilities);\r
+    }\r
+    );\r
+\r
+FreeMemorySpaceMap:\r
+  FreePool (MemorySpaceMap);\r
+\r
+  return Status;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Add and allocate CPU local APIC memory mapped space. \r
+\r
+  @param[in]ImageHandle     Image handle this driver.\r
+\r
+**/\r
+VOID\r
+AddLocalApicMemorySpace (\r
+  IN EFI_HANDLE               ImageHandle\r
+  )\r
+{\r
+  EFI_STATUS              Status;\r
+  EFI_PHYSICAL_ADDRESS    BaseAddress;\r
+\r
+  BaseAddress = (EFI_PHYSICAL_ADDRESS) GetLocalApicBaseAddress();\r
+  Status = AddMemoryMappedIoSpace (BaseAddress, SIZE_4KB, EFI_MEMORY_UC);\r
+  ASSERT_EFI_ERROR (Status);\r
+\r
+  //\r
+  // Try to allocate APIC memory mapped space, does not check return \r
+  // status because it may be allocated by other driver, or DXE Core if\r
+  // this range is built into Memory Allocation HOB.\r
+  //\r
+  Status = gDS->AllocateMemorySpace (\r
+                  EfiGcdAllocateAddress,\r
+                  EfiGcdMemoryTypeMemoryMappedIo,\r
+                  0,\r
+                  SIZE_4KB,\r
+                  &BaseAddress,\r
+                  ImageHandle,\r
+                  NULL\r
+                  );\r
+  if (EFI_ERROR (Status)) {\r
+    DEBUG ((DEBUG_INFO, "%a: %a: AllocateMemorySpace() Status - %r\n",\r
+                         gEfiCallerBaseName, __FUNCTION__, Status));\r
+  }\r
+}\r
 \r
 /**\r
   Initialize the state information for the CPU Architectural Protocol.\r
@@ -929,11 +1184,6 @@ InitializeCpu (
   //\r
   InitInterruptDescriptorTable ();\r
 \r
-  //\r
-  // Enable the local APIC for Virtual Wire Mode.\r
-  //\r
-  ProgramVirtualWireMode ();\r
-\r
   //\r
   // Install CPU Architectural Protocol\r
   //\r
@@ -949,6 +1199,11 @@ InitializeCpu (
   //\r
   RefreshGcdMemoryAttributes ();\r
 \r
+  //\r
+  // Add and allocate local APIC memory mapped space\r
+  //\r
+  AddLocalApicMemorySpace (ImageHandle);\r
+\r
   //\r
   // Setup a callback for idle events\r
   //\r