Implementieren Sie ein pKVM-Anbietermodul

Auf dieser Seite wird erläutert, wie Sie ein Herstellermodul für geschützte Kernel-basierte virtuelle Maschinen (pKVM) implementieren. Wenn Sie mit diesen Schritten fertig sind, sollten Sie einen Verzeichnisbaum ähnlich dem folgenden haben:

Makefile
el1.c
hyp/
    Makefile
    el2.c

1. Fügen Sie den EL2-Hypervisor-Code ( el2.c ) hinzu. Dieser Code muss mindestens eine Init-Funktion deklarieren, die einen Verweis auf die pkvm_module_ops -Struktur akzeptiert:

   #include <asm/kvm_pkvm_module.h>
   
   int pkvm_driver_hyp_init(const struct pkvm_module_ops *ops)
   {
     /* Init the EL2 code */
   
     return 0;
   }
   

   Die pKVM-Anbietermodul-API ist eine Struktur, die Rückrufe an den pKVM-Hypervisor kapselt. Diese Struktur folgt denselben ABI-Regeln wie GKI-Schnittstellen.

2. Erstellen Sie das hyp/Makefile , um den Hypervisor-Code zu erstellen:

   hyp-obj-y := el2.o
   include $(srctree)/arch/arm64/kvm/hyp/nvhe/Makefile.module
   

3. Fügen Sie den EL1-Kernelcode ( el1.c ) hinzu. Der Init-Abschnitt dieses Codes muss einen Aufruf des pkvm_load_el2 module enthalten, um den EL2-Hypervisor-Code aus Schritt 1 zu laden.

   #include <linux/init.h>
   #include <linux/module.h>
   #include <linux/kernel.h>
   #include <asm/kvm_pkvm_module.h>
   
   int __kvm_nvhe_pkvm_driver_hyp_init(const struct pkvm_module_ops *ops);
   
   static int __init pkvm_driver_init(void)
   {
       unsigned long token;
   
       return pkvm_load_el2_module(__kvm_nvhe_pkvm_driver_hyp_init, &token);
   }
   module_init(pkvm_driver_init);
   

4. Erstellen Sie abschließend das Root-Makefile, um den EL1- und EL2-Code miteinander zu verknüpfen:

   ifneq ($(KERNELRELEASE),)
   clean-files := hyp/hyp.lds hyp/hyp-reloc.S
   
   obj-m := pkvm_module.o
   pkvm_module-y := el1.o hyp/kvm_nvhe.o
   
   $(PWD)/hyp/kvm_nvhe.o: FORCE
            $(Q)$(MAKE) $(build)=$(obj)/hyp $(obj)/hyp/kvm_nvhe.o
   else
   all:
           make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
   clean:
           make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean
   endif
   

Laden Sie ein pKVM-Modul

Wie bei GKI-Anbietermodulen können pKVM-Anbietermodule mit modprobe geladen werden. Aus Sicherheitsgründen muss jedoch das Laden vor dem Deprivilegieren erfolgen. Um ein pKVM-Modul zu laden, müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Module im Root-Dateisystem ( initramfs ) enthalten sind, und Sie müssen Ihrer Kernel-Befehlszeile Folgendes hinzufügen:

kvm-arm.protected_modules= mod1 , mod2 , mod3 , ...

Im initramfs gespeicherte pKVM-Anbietermodule erben die Signatur und den Schutz von initramfs .

Wenn eines der pKVM-Anbietermodule nicht geladen werden kann, gilt das System als unsicher und es ist nicht möglich, eine geschützte virtuelle Maschine zu starten.

Rufen Sie eine EL2-Funktion (Hypervisor) von EL2 (Kernelmodul) auf.

Ein Hypervisor-Aufruf (HVC) ist eine Anweisung, die es dem Kernel ermöglicht, den Hypervisor aufzurufen. Mit der Einführung von pKVM-Anbietermodulen kann ein HVC verwendet werden, um eine Funktion aufzurufen, die bei EL2 (im Hypervisor-Modul) von EL1 (dem Kernel-Modul) ausgeführt wird:

1. Deklarieren Sie im EL2-Code ( el2.c ) den EL2-Handler:

   void pkvm_driver_hyp_hvc(struct kvm_cpu_context *ctx)
   {
     /* Handle the call */
   
     cpu_reg(ctx, 1) = 0;
   }
   

2. Registrieren Sie in Ihrem EL1-Code ( el1.c ) den EL2-Handler in Ihrem pKVM-Anbietermodul:

   int __kvm_nvhe_pkvm_driver_hyp_init(const struct pkvm_module_ops *ops);
   void __kvm_nvhe_pkvm_driver_hyp_hvc(struct kvm_cpu_context *ctx);
   
   static int hvc_number;
   
   static int __init pkvm_driver_init(void)
   {
     long token;
     int ret;
   
     ret = pkvm_load_el2_module(__kvm_nvhe_pkvm_driver_hyp_init,token);
     if (ret)
       return ret;
   
     ret = pkvm_register_el2_mod_call(__kvm_nvhe_pkvm_driver_hyp_hvc, token)
     if (ret < 0)
       return ret;
   
     hvc_number = ret;
   
     return 0;
   }
   module_init(pkvm_driver_init);
   

3. Rufen Sie in Ihrem EL1-Code ( el1.c ) den HVC auf:

   pkvm_el2_mod_call(hvc_number);