]> git.ipfire.org Git - thirdparty/kernel/linux.git/commitdiff
x86/microcode/intel: Support mailbox transfer
authorChang S. Bae <chang.seok.bae@intel.com>
Sun, 21 Sep 2025 22:48:40 +0000 (15:48 -0700)
committerBorislav Petkov (AMD) <bp@alien8.de>
Wed, 15 Oct 2025 14:47:43 +0000 (16:47 +0200)
The functions for sending microcode data and retrieving the next offset
were previously placeholders, as they need to handle a specific mailbox
format.

While the kernel supports similar mailboxes, none of them are compatible
with this one. Attempts to share code led to unnecessary complexity, so
add a dedicated implementation instead.

  [ bp: Sort the include properly. ]

Signed-off-by: Chang S. Bae <chang.seok.bae@intel.com>
Signed-off-by: Borislav Petkov (AMD) <bp@alien8.de>
Reviewed-by: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Tested-by: Anselm Busse <abusse@amazon.de>
Link: https://lore.kernel.org/20250320234104.8288-1-chang.seok.bae@intel.com
arch/x86/kernel/cpu/microcode/intel.c

index 5207c5a4ac69f421794e894aec7cf54a8451331c..a42c5ef05f02a75bbd723bd46ff1ee9fdecdc7c7 100644 (file)
@@ -13,6 +13,7 @@
 #define pr_fmt(fmt) "microcode: " fmt
 #include <linux/earlycpio.h>
 #include <linux/firmware.h>
+#include <linux/pci_ids.h>
 #include <linux/uaccess.h>
 #include <linux/initrd.h>
 #include <linux/kernel.h>
@@ -41,8 +42,31 @@ static const char ucode_path[] = "kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin";
 
 #define MBOX_CONTROL_OFFSET    0x0
 #define MBOX_STATUS_OFFSET     0x4
+#define MBOX_WRDATA_OFFSET     0x8
+#define MBOX_RDDATA_OFFSET     0xc
 
 #define MASK_MBOX_CTRL_ABORT   BIT(0)
+#define MASK_MBOX_CTRL_GO      BIT(31)
+
+#define MASK_MBOX_STATUS_ERROR BIT(2)
+#define MASK_MBOX_STATUS_READY BIT(31)
+
+#define MASK_MBOX_RESP_SUCCESS BIT(0)
+#define MASK_MBOX_RESP_PROGRESS        BIT(1)
+#define MASK_MBOX_RESP_ERROR   BIT(2)
+
+#define MBOX_CMD_LOAD          0x3
+#define MBOX_OBJ_STAGING       0xb
+#define MBOX_HEADER(size)      ((PCI_VENDOR_ID_INTEL)    | \
+                                (MBOX_OBJ_STAGING << 16) | \
+                                ((u64)((size) / sizeof(u32)) << 32))
+
+/* The size of each mailbox header */
+#define MBOX_HEADER_SIZE       sizeof(u64)
+/* The size of staging hardware response */
+#define MBOX_RESPONSE_SIZE     sizeof(u64)
+
+#define MBOX_XACTION_TIMEOUT_MS        (10 * MSEC_PER_SEC)
 
 /* Current microcode patch used in early patching on the APs. */
 static struct microcode_intel *ucode_patch_va __read_mostly;
@@ -327,6 +351,49 @@ static __init struct microcode_intel *scan_microcode(void *data, size_t size,
        return size ? NULL : patch;
 }
 
+static inline u32 read_mbox_dword(void __iomem *mmio_base)
+{
+       u32 dword = readl(mmio_base + MBOX_RDDATA_OFFSET);
+
+       /* Acknowledge read completion to the staging hardware */
+       writel(0, mmio_base + MBOX_RDDATA_OFFSET);
+       return dword;
+}
+
+static inline void write_mbox_dword(void __iomem *mmio_base, u32 dword)
+{
+       writel(dword, mmio_base + MBOX_WRDATA_OFFSET);
+}
+
+static inline u64 read_mbox_header(void __iomem *mmio_base)
+{
+       u32 high, low;
+
+       low  = read_mbox_dword(mmio_base);
+       high = read_mbox_dword(mmio_base);
+
+       return ((u64)high << 32) | low;
+}
+
+static inline void write_mbox_header(void __iomem *mmio_base, u64 value)
+{
+       write_mbox_dword(mmio_base, value);
+       write_mbox_dword(mmio_base, value >> 32);
+}
+
+static void write_mbox_data(void __iomem *mmio_base, u32 *chunk, unsigned int chunk_bytes)
+{
+       int i;
+
+       /*
+        * The MMIO space is mapped as Uncached (UC). Each write arrives
+        * at the device as an individual transaction in program order.
+        * The device can then reassemble the sequence accordingly.
+        */
+       for (i = 0; i < chunk_bytes / sizeof(u32); i++)
+               write_mbox_dword(mmio_base, chunk[i]);
+}
+
 /*
  * Prepare for a new microcode transfer: reset hardware and record the
  * image size.
@@ -377,6 +444,14 @@ static bool can_send_next_chunk(struct staging_state *ss, int *err)
        return true;
 }
 
+/*
+ * The hardware indicates completion by returning a sentinel end offset.
+ */
+static inline bool is_end_offset(u32 offset)
+{
+       return offset == UINT_MAX;
+}
+
 /*
  * Determine whether staging is complete: either the hardware signaled
  * the end offset, or no more transactions are permitted (retry limit
@@ -384,17 +459,68 @@ static bool can_send_next_chunk(struct staging_state *ss, int *err)
  */
 static inline bool staging_is_complete(struct staging_state *ss, int *err)
 {
-       return (ss->offset == UINT_MAX) || !can_send_next_chunk(ss, err);
+       return is_end_offset(ss->offset) || !can_send_next_chunk(ss, err);
+}
+
+/*
+ * Wait for the hardware to complete a transaction.
+ * Return 0 on success, or an error code on failure.
+ */
+static int wait_for_transaction(struct staging_state *ss)
+{
+       u32 timeout, status;
+
+       /* Allow time for hardware to complete the operation: */
+       for (timeout = 0; timeout < MBOX_XACTION_TIMEOUT_MS; timeout++) {
+               msleep(1);
+
+               status = readl(ss->mmio_base + MBOX_STATUS_OFFSET);
+               /* Break out early if the hardware is ready: */
+               if (status & MASK_MBOX_STATUS_READY)
+                       break;
+       }
+
+       /* Check for explicit error response */
+       if (status & MASK_MBOX_STATUS_ERROR)
+               return -EIO;
+
+       /*
+        * Hardware has neither responded to the action nor signaled any
+        * error. Treat this as a timeout.
+        */
+       if (!(status & MASK_MBOX_STATUS_READY))
+               return -ETIMEDOUT;
+
+       return 0;
 }
 
 /*
  * Transmit a chunk of the microcode image to the hardware.
  * Return 0 on success, or an error code on failure.
  */
-static int send_data_chunk(struct staging_state *ss, void *ucode_ptr __maybe_unused)
+static int send_data_chunk(struct staging_state *ss, void *ucode_ptr)
 {
-       pr_debug_once("Staging mailbox loading code needs to be implemented.\n");
-       return -EPROTONOSUPPORT;
+       u32 *src_chunk = ucode_ptr + ss->offset;
+       u16 mbox_size;
+
+       /*
+        * Write a 'request' mailbox object in this order:
+        *  1. Mailbox header includes total size
+        *  2. Command header specifies the load operation
+        *  3. Data section contains a microcode chunk
+        *
+        * Thus, the mailbox size is two headers plus the chunk size.
+        */
+       mbox_size = MBOX_HEADER_SIZE * 2 + ss->chunk_size;
+       write_mbox_header(ss->mmio_base, MBOX_HEADER(mbox_size));
+       write_mbox_header(ss->mmio_base, MBOX_CMD_LOAD);
+       write_mbox_data(ss->mmio_base, src_chunk, ss->chunk_size);
+       ss->bytes_sent += ss->chunk_size;
+
+       /* Notify the hardware that the mailbox is ready for processing. */
+       writel(MASK_MBOX_CTRL_GO, ss->mmio_base + MBOX_CONTROL_OFFSET);
+
+       return wait_for_transaction(ss);
 }
 
 /*
@@ -403,8 +529,42 @@ static int send_data_chunk(struct staging_state *ss, void *ucode_ptr __maybe_unu
  */
 static int fetch_next_offset(struct staging_state *ss)
 {
-       pr_debug_once("Staging mailbox response handling code needs to be implemented.\n");
-       return -EPROTONOSUPPORT;
+       const u64 expected_header = MBOX_HEADER(MBOX_HEADER_SIZE + MBOX_RESPONSE_SIZE);
+       u32 offset, status;
+       u64 header;
+
+       /*
+        * The 'response' mailbox returns three fields, in order:
+        *  1. Header
+        *  2. Next offset in the microcode image
+        *  3. Status flags
+        */
+       header = read_mbox_header(ss->mmio_base);
+       offset = read_mbox_dword(ss->mmio_base);
+       status = read_mbox_dword(ss->mmio_base);
+
+       /* All valid responses must start with the expected header. */
+       if (header != expected_header) {
+               pr_err_once("staging: invalid response header (0x%llx)\n", header);
+               return -EBADR;
+       }
+
+       /*
+        * Verify the offset: If not at the end marker, it must not
+        * exceed the microcode image length.
+        */
+       if (!is_end_offset(offset) && offset > ss->ucode_len) {
+               pr_err_once("staging: invalid offset (%u) past the image end (%u)\n",
+                           offset, ss->ucode_len);
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       /* Hardware may report errors explicitly in the status field */
+       if (status & MASK_MBOX_RESP_ERROR)
+               return -EPROTO;
+
+       ss->offset = offset;
+       return 0;
 }
 
 /*