Implémenter un module fournisseur pKVM

Cette page explique comment implémenter un module fournisseur de machine virtuelle basée sur le noyau (pKVM) protégé. Lorsque vous avez terminé ces étapes, vous devriez avoir une arborescence de répertoires similaire à :

Makefile
el1.c
hyp/
    Makefile
    el2.c

1. Ajoutez le code de l'hyperviseur EL2 ( el2.c ). Au minimum, ce code doit déclarer une fonction init acceptant une référence à la structure pkvm_module_ops :

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

   L'API du module fournisseur pKVM est une structure encapsulant les rappels vers l'hyperviseur pKVM. Cette structure suit les mêmes règles ABI que les interfaces GKI.

2. Créez le hyp/Makefile pour créer le code de l'hyperviseur :

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

3. Ajoutez le code du noyau EL1 ( el1.c ). La section init de ce code doit contenir un appel au pkvm_load_el2 module pour charger le code de l'hyperviseur EL2 de l'étape 1.

   #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. Enfin, créez le makefile racine pour relier les codes EL1 et EL2 :

   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
   

Charger un module pKVM

Comme pour les modules du fournisseur GKI, les modules du fournisseur pKVM peuvent être chargés à l'aide de modprobe. Cependant, pour des raisons de sécurité, le chargement doit avoir lieu avant le déprivilège. Pour charger un module pKVM, vous devez vous assurer que vos modules sont inclus dans le système de fichiers racine ( initramfs ) et vous devez ajouter ce qui suit à la ligne de commande de votre noyau :

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

Les modules du fournisseur pKVM stockés dans initramfs héritent de la signature et de la protection de initramfs .

Si l'un des modules du fournisseur pKVM ne parvient pas à se charger, le système est considéré comme non sécurisé et il ne sera pas possible de démarrer une machine virtuelle protégée.

Appeler une fonction EL2 (hyperviseur) depuis EL2 (module noyau)

Un appel d'hyperviseur (HVC) est une instruction qui permet au noyau d'appeler l'hyperviseur. Avec l'introduction des modules du fournisseur pKVM, un HVC peut être utilisé pour appeler une fonction à exécuter sur EL2 (dans le module hyperviseur) à partir de EL1 (le module du noyau) :

1. Dans le code EL2 ( el2.c ), déclarez le gestionnaire EL2 :

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

2. Dans votre code EL1 ( el1.c ), enregistrez le gestionnaire EL2 dans votre module fournisseur pKVM :

   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. Dans votre code EL1 ( el1.c ), appelez le CVC :

   pkvm_el2_mod_call(hvc_number);