arch/x86/include/asm/xsave.h

   1 #ifndef __ASM_X86_XSAVE_H
   2 #define __ASM_X86_XSAVE_H
   3
   4 #include <linux/types.h>
   5 #include <asm/processor.h>
   6
   7 #define XSTATE_CPUID            0x0000000d
   8
   9 #define XSTATE_FP               0x1
  10 #define XSTATE_SSE              0x2
  11 #define XSTATE_YMM              0x4
  12 #define XSTATE_BNDREGS          0x8
  13 #define XSTATE_BNDCSR           0x10
  14 #define XSTATE_OPMASK           0x20
  15 #define XSTATE_ZMM_Hi256        0x40
  16 #define XSTATE_Hi16_ZMM         0x80
  17
  18 #define XSTATE_FPSSE    (XSTATE_FP | XSTATE_SSE)
  19 /* Bit 63 of XCR0 is reserved for future expansion */
  20 #define XSTATE_EXTEND_MASK      (~(XSTATE_FPSSE | (1ULL << 63)))
  21
  22 #define FXSAVE_SIZE     512
  23
  24 #define XSAVE_HDR_SIZE      64
  25 #define XSAVE_HDR_OFFSET    FXSAVE_SIZE
  26
  27 #define XSAVE_YMM_SIZE      256
  28 #define XSAVE_YMM_OFFSET    (XSAVE_HDR_SIZE + XSAVE_HDR_OFFSET)
  29
  30 /* Supported features which support lazy state saving */
  31 #define XSTATE_LAZY     (XSTATE_FP | XSTATE_SSE | XSTATE_YMM                  \
  32                         | XSTATE_OPMASK | XSTATE_ZMM_Hi256 | XSTATE_Hi16_ZMM)
  33
  34 /* Supported features which require eager state saving */
  35 #define XSTATE_EAGER    (XSTATE_BNDREGS | XSTATE_BNDCSR)
  36
  37 /* All currently supported features */
  38 #define XCNTXT_MASK     (XSTATE_LAZY | XSTATE_EAGER)
  39
  40 #ifdef CONFIG_X86_64
  41 #define REX_PREFIX      "0x48, "
  42 #else
  43 #define REX_PREFIX
  44 #endif
  45
  46 extern unsigned int xstate_size;
  47 extern u64 pcntxt_mask;
  48 extern u64 xstate_fx_sw_bytes[USER_XSTATE_FX_SW_WORDS];
  49 extern struct xsave_struct *init_xstate_buf;
  50
  51 extern void xsave_init(void);
  52 extern void update_regset_xstate_info(unsigned int size, u64 xstate_mask);
  53 extern int init_fpu(struct task_struct *child);
  54
  55 #define XSAVE           ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x27"
  56 #define XSAVEOPT        ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x37"
  57 #define XSAVES          ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xc7,0x2f"
  58 #define XRSTOR          ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x2f"
  59 #define XRSTORS         ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xc7,0x1f"
  60
  61 #define xstate_fault    ".section .fixup,\"ax\"\n"      \
  62                         "3:  movl $-1,%[err]\n"         \
  63                         "    jmp  2b\n"                 \
  64                         ".previous\n"                   \
  65                         _ASM_EXTABLE(1b, 3b)            \
  66                         : [err] "=r" (err)
  67
  68 /*
  69  * This function is called only during boot time when x86 caps are not set
  70  * up and alternative can not be used yet.
  71  */
  72 static int xsave_state_booting(struct xsave_struct *fx, u64 mask)
  73 {
  74         u32 lmask = mask;
  75         u32 hmask = mask >> 32;
  76         int err = 0;
  77
  78         WARN_ON(system_state != SYSTEM_BOOTING);
  79
  80         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES))
  81                 asm volatile("1:"XSAVES"\n\t"
  82                         "2:\n\t"
  83                         : : "D" (fx), "m" (*fx), "a" (lmask), "d" (hmask)
  84                         :   "memory");
  85         else
  86                 asm volatile("1:"XSAVE"\n\t"
  87                         "2:\n\t"
  88                         : : "D" (fx), "m" (*fx), "a" (lmask), "d" (hmask)
  89                         :   "memory");
  90
  91         asm volatile(xstate_fault
  92                      : "0" (0)
  93                      : "memory");
  94
  95         return err;
  96 }
  97
  98 /*
  99  * This function is called only during boot time when x86 caps are not set
 100  * up and alternative can not be used yet.
 101  */
 102 static inline int xrstor_state_booting(struct xsave_struct *fx, u64 mask)
 103 {
 104         u32 lmask = mask;
 105         u32 hmask = mask >> 32;
 106         int err = 0;
 107
 108         WARN_ON(system_state != SYSTEM_BOOTING);
 109
 110         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES))
 111                 asm volatile("1:"XRSTORS"\n\t"
 112                         "2:\n\t"
 113                         : : "D" (fx), "m" (*fx), "a" (lmask), "d" (hmask)
 114                         :   "memory");
 115         else
 116                 asm volatile("1:"XRSTOR"\n\t"
 117                         "2:\n\t"
 118                         : : "D" (fx), "m" (*fx), "a" (lmask), "d" (hmask)
 119                         :   "memory");
 120
 121         asm volatile(xstate_fault
 122                      : "0" (0)
 123                      : "memory");
 124
 125         return err;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * Save processor xstate to xsave area.
 130  */
 131 static inline int xsave_state(struct xsave_struct *fx, u64 mask)
 132 {
 133         u32 lmask = mask;
 134         u32 hmask = mask >> 32;
 135         int err = 0;
 136
 137         /*
 138          * If xsaves is enabled, xsaves replaces xsaveopt because
 139          * it supports compact format and supervisor states in addition to
 140          * modified optimization in xsaveopt.
 141          *
 142          * Otherwise, if xsaveopt is enabled, xsaveopt replaces xsave
 143          * because xsaveopt supports modified optimization which is not
 144          * supported by xsave.
 145          *
 146          * If none of xsaves and xsaveopt is enabled, use xsave.
 147          */
 148         alternative_input_2(
 149                 "1:"XSAVE,
 150                 "1:"XSAVEOPT,
 151                 X86_FEATURE_XSAVEOPT,
 152                 "1:"XSAVES,
 153                 X86_FEATURE_XSAVES,
 154                 [fx] "D" (fx), "a" (lmask), "d" (hmask) :
 155                 "memory");
 156         asm volatile("2:\n\t"
 157                      xstate_fault
 158                      : "0" (0)
 159                      : "memory");
 160
 161         return err;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Restore processor xstate from xsave area.
 166  */
 167 static inline int xrstor_state(struct xsave_struct *fx, u64 mask)
 168 {
 169         int err = 0;
 170         u32 lmask = mask;
 171         u32 hmask = mask >> 32;
 172
 173         /*
 174          * Use xrstors to restore context if it is enabled. xrstors supports
 175          * compacted format of xsave area which is not supported by xrstor.
 176          */
 177         alternative_input(
 178                 "1: " XRSTOR,
 179                 "1: " XRSTORS,
 180                 X86_FEATURE_XSAVES,
 181                 "D" (fx), "m" (*fx), "a" (lmask), "d" (hmask)
 182                 : "memory");
 183
 184         asm volatile("2:\n"
 185                      xstate_fault
 186                      : "0" (0)
 187                      : "memory");
 188
 189         return err;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Save xstate context for old process during context switch.
 194  */
 195 static inline void fpu_xsave(struct fpu *fpu)
 196 {
 197         xsave_state(&fpu->state->xsave, -1);
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Restore xstate context for new process during context switch.
 202  */
 203 static inline int fpu_xrstor_checking(struct xsave_struct *fx)
 204 {
 205         return xrstor_state(fx, -1);
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Save xstate to user space xsave area.
 210  *
 211  * We don't use modified optimization because xrstor/xrstors might track
 212  * a different application.
 213  *
 214  * We don't use compacted format xsave area for
 215  * backward compatibility for old applications which don't understand
 216  * compacted format of xsave area.
 217  */
 218 static inline int xsave_user(struct xsave_struct __user *buf)
 219 {
 220         int err;
 221
 222         /*
 223          * Clear the xsave header first, so that reserved fields are
 224          * initialized to zero.
 225          */
 226         err = __clear_user(&buf->xsave_hdr, sizeof(buf->xsave_hdr));
 227         if (unlikely(err))
 228                 return -EFAULT;
 229
 230         __asm__ __volatile__(ASM_STAC "\n"
 231                              "1:"XSAVE"\n"
 232                              "2: " ASM_CLAC "\n"
 233                              xstate_fault
 234                              : "D" (buf), "a" (-1), "d" (-1), "0" (0)
 235                              : "memory");
 236         return err;
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Restore xstate from user space xsave area.
 241  */
 242 static inline int xrestore_user(struct xsave_struct __user *buf, u64 mask)
 243 {
 244         int err = 0;
 245         struct xsave_struct *xstate = ((__force struct xsave_struct *)buf);
 246         u32 lmask = mask;
 247         u32 hmask = mask >> 32;
 248
 249         __asm__ __volatile__(ASM_STAC "\n"
 250                              "1:"XRSTOR"\n"
 251                              "2: " ASM_CLAC "\n"
 252                              xstate_fault
 253                              : "D" (xstate), "a" (lmask), "d" (hmask), "0" (0)
 254                              : "memory");       /* memory required? */
 255         return err;
 256 }
 257
 258 #endif