arch/x86/kernel/process.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
   3
   4 #include <linux/errno.h>
   5 #include <linux/kernel.h>
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/smp.h>
   8 #include <linux/prctl.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/sched/idle.h>
  12 #include <linux/sched/debug.h>
  13 #include <linux/sched/task.h>
  14 #include <linux/sched/task_stack.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/export.h>
  17 #include <linux/pm.h>
  18 #include <linux/tick.h>
  19 #include <linux/random.h>
  20 #include <linux/user-return-notifier.h>
  21 #include <linux/dmi.h>
  22 #include <linux/utsname.h>
  23 #include <linux/stackprotector.h>
  24 #include <linux/cpuidle.h>
  25 #include <linux/acpi.h>
  26 #include <linux/elf-randomize.h>
  27 #include <trace/events/power.h>
  28 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  29 #include <asm/cpu.h>
  30 #include <asm/apic.h>
  31 #include <linux/uaccess.h>
  32 #include <asm/mwait.h>
  33 #include <asm/fpu/internal.h>
  34 #include <asm/debugreg.h>
  35 #include <asm/nmi.h>
  36 #include <asm/tlbflush.h>
  37 #include <asm/mce.h>
  38 #include <asm/vm86.h>
  39 #include <asm/switch_to.h>
  40 #include <asm/desc.h>
  41 #include <asm/prctl.h>
  42 #include <asm/spec-ctrl.h>
  43 #include <asm/io_bitmap.h>
  44 #include <asm/proto.h>
  45
  46 #include "process.h"
  47
  48 /*
  49  * per-CPU TSS segments. Threads are completely 'soft' on Linux,
  50  * no more per-task TSS's. The TSS size is kept cacheline-aligned
  51  * so they are allowed to end up in the .data..cacheline_aligned
  52  * section. Since TSS's are completely CPU-local, we want them
  53  * on exact cacheline boundaries, to eliminate cacheline ping-pong.
  54  */
  55 __visible DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct tss_struct, cpu_tss_rw) = {
  56         .x86_tss = {
  57                 /*
  58                  * .sp0 is only used when entering ring 0 from a lower
  59                  * privilege level.  Since the init task never runs anything
  60                  * but ring 0 code, there is no need for a valid value here.
  61                  * Poison it.
  62                  */
  63                 .sp0 = (1UL << (BITS_PER_LONG-1)) + 1,
  64
  65                 /*
  66                  * .sp1 is cpu_current_top_of_stack.  The init task never
  67                  * runs user code, but cpu_current_top_of_stack should still
  68                  * be well defined before the first context switch.
  69                  */
  70                 .sp1 = TOP_OF_INIT_STACK,
  71
  72 #ifdef CONFIG_X86_32
  73                 .ss0 = __KERNEL_DS,
  74                 .ss1 = __KERNEL_CS,
  75 #endif
  76                 .io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET_INVALID,
  77          },
  78 };
  79 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_tss_rw);
  80
  81 DEFINE_PER_CPU(bool, __tss_limit_invalid);
  82 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(__tss_limit_invalid);
  83
  84 /*
  85  * this gets called so that we can store lazy state into memory and copy the
  86  * current task into the new thread.
  87  */
  88 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
  89 {
  90         memcpy(dst, src, arch_task_struct_size);
  91 #ifdef CONFIG_VM86
  92         dst->thread.vm86 = NULL;
  93 #endif
  94
  95         return fpu__copy(dst, src);
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Free thread data structures etc..
 100  */
 101 void exit_thread(struct task_struct *tsk)
 102 {
 103         struct thread_struct *t = &tsk->thread;
 104         struct fpu *fpu = &t->fpu;
 105
 106         if (test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))
 107                 io_bitmap_exit(tsk);
 108
 109         free_vm86(t);
 110
 111         fpu__drop(fpu);
 112 }
 113
 114 static int set_new_tls(struct task_struct *p, unsigned long tls)
 115 {
 116         struct user_desc __user *utls = (struct user_desc __user *)tls;
 117
 118         if (in_ia32_syscall())
 119                 return do_set_thread_area(p, -1, utls, 0);
 120         else
 121                 return do_set_thread_area_64(p, ARCH_SET_FS, tls);
 122 }
 123
 124 int copy_thread_tls(unsigned long clone_flags, unsigned long sp,
 125                     unsigned long arg, struct task_struct *p, unsigned long tls)
 126 {
 127         struct inactive_task_frame *frame;
 128         struct fork_frame *fork_frame;
 129         struct pt_regs *childregs;
 130         int ret = 0;
 131
 132         childregs = task_pt_regs(p);
 133         fork_frame = container_of(childregs, struct fork_frame, regs);
 134         frame = &fork_frame->frame;
 135
 136         frame->bp = 0;
 137         frame->ret_addr = (unsigned long) ret_from_fork;
 138         p->thread.sp = (unsigned long) fork_frame;
 139         p->thread.io_bitmap = NULL;
 140         memset(p->thread.ptrace_bps, 0, sizeof(p->thread.ptrace_bps));
 141
 142 #ifdef CONFIG_X86_64
 143         savesegment(gs, p->thread.gsindex);
 144         p->thread.gsbase = p->thread.gsindex ? 0 : current->thread.gsbase;
 145         savesegment(fs, p->thread.fsindex);
 146         p->thread.fsbase = p->thread.fsindex ? 0 : current->thread.fsbase;
 147         savesegment(es, p->thread.es);
 148         savesegment(ds, p->thread.ds);
 149 #else
 150         p->thread.sp0 = (unsigned long) (childregs + 1);
 151         /*
 152          * Clear all status flags including IF and set fixed bit. 64bit
 153          * does not have this initialization as the frame does not contain
 154          * flags. The flags consistency (especially vs. AC) is there
 155          * ensured via objtool, which lacks 32bit support.
 156          */
 157         frame->flags = X86_EFLAGS_FIXED;
 158 #endif
 159
 160         /* Kernel thread ? */
 161         if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD)) {
 162                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 163                 kthread_frame_init(frame, sp, arg);
 164                 return 0;
 165         }
 166
 167         frame->bx = 0;
 168         *childregs = *current_pt_regs();
 169         childregs->ax = 0;
 170         if (sp)
 171                 childregs->sp = sp;
 172
 173 #ifdef CONFIG_X86_32
 174         task_user_gs(p) = get_user_gs(current_pt_regs());
 175 #endif
 176
 177         /* Set a new TLS for the child thread? */
 178         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 179                 ret = set_new_tls(p, tls);
 180
 181         if (!ret && unlikely(test_tsk_thread_flag(current, TIF_IO_BITMAP)))
 182                 io_bitmap_share(p);
 183
 184         return ret;
 185 }
 186
 187 void flush_thread(void)
 188 {
 189         struct task_struct *tsk = current;
 190
 191         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 192         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
 193
 194         fpu__clear_all(&tsk->thread.fpu);
 195 }
 196
 197 void disable_TSC(void)
 198 {
 199         preempt_disable();
 200         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
 201                 /*
 202                  * Must flip the CPU state synchronously with
 203                  * TIF_NOTSC in the current running context.
 204                  */
 205                 cr4_set_bits(X86_CR4_TSD);
 206         preempt_enable();
 207 }
 208
 209 static void enable_TSC(void)
 210 {
 211         preempt_disable();
 212         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
 213                 /*
 214                  * Must flip the CPU state synchronously with
 215                  * TIF_NOTSC in the current running context.
 216                  */
 217                 cr4_clear_bits(X86_CR4_TSD);
 218         preempt_enable();
 219 }
 220
 221 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
 222 {
 223         unsigned int val;
 224
 225         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
 226                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
 227         else
 228                 val = PR_TSC_ENABLE;
 229
 230         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
 231 }
 232
 233 int set_tsc_mode(unsigned int val)
 234 {
 235         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
 236                 disable_TSC();
 237         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
 238                 enable_TSC();
 239         else
 240                 return -EINVAL;
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 DEFINE_PER_CPU(u64, msr_misc_features_shadow);
 246
 247 static void set_cpuid_faulting(bool on)
 248 {
 249         u64 msrval;
 250
 251         msrval = this_cpu_read(msr_misc_features_shadow);
 252         msrval &= ~MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT;
 253         msrval |= (on << MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT_BIT);
 254         this_cpu_write(msr_misc_features_shadow, msrval);
 255         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, msrval);
 256 }
 257
 258 static void disable_cpuid(void)
 259 {
 260         preempt_disable();
 261         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOCPUID)) {
 262                 /*
 263                  * Must flip the CPU state synchronously with
 264                  * TIF_NOCPUID in the current running context.
 265                  */
 266                 set_cpuid_faulting(true);
 267         }
 268         preempt_enable();
 269 }
 270
 271 static void enable_cpuid(void)
 272 {
 273         preempt_disable();
 274         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOCPUID)) {
 275                 /*
 276                  * Must flip the CPU state synchronously with
 277                  * TIF_NOCPUID in the current running context.
 278                  */
 279                 set_cpuid_faulting(false);
 280         }
 281         preempt_enable();
 282 }
 283
 284 static int get_cpuid_mode(void)
 285 {
 286         return !test_thread_flag(TIF_NOCPUID);
 287 }
 288
 289 static int set_cpuid_mode(struct task_struct *task, unsigned long cpuid_enabled)
 290 {
 291         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_CPUID_FAULT))
 292                 return -ENODEV;
 293
 294         if (cpuid_enabled)
 295                 enable_cpuid();
 296         else
 297                 disable_cpuid();
 298
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Called immediately after a successful exec.
 304  */
 305 void arch_setup_new_exec(void)
 306 {
 307         /* If cpuid was previously disabled for this task, re-enable it. */
 308         if (test_thread_flag(TIF_NOCPUID))
 309                 enable_cpuid();
 310
 311         /*
 312          * Don't inherit TIF_SSBD across exec boundary when
 313          * PR_SPEC_DISABLE_NOEXEC is used.
 314          */
 315         if (test_thread_flag(TIF_SSBD) &&
 316             task_spec_ssb_noexec(current)) {
 317                 clear_thread_flag(TIF_SSBD);
 318                 task_clear_spec_ssb_disable(current);
 319                 task_clear_spec_ssb_noexec(current);
 320                 speculation_ctrl_update(task_thread_info(current)->flags);
 321         }
 322 }
 323
 324 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
 325 static inline void switch_to_bitmap(unsigned long tifp)
 326 {
 327         /*
 328          * Invalidate I/O bitmap if the previous task used it. This prevents
 329          * any possible leakage of an active I/O bitmap.
 330          *
 331          * If the next task has an I/O bitmap it will handle it on exit to
 332          * user mode.
 333          */
 334         if (tifp & _TIF_IO_BITMAP)
 335                 tss_invalidate_io_bitmap();
 336 }
 337
 338 static void tss_copy_io_bitmap(struct tss_struct *tss, struct io_bitmap *iobm)
 339 {
 340         /*
 341          * Copy at least the byte range of the incoming tasks bitmap which
 342          * covers the permitted I/O ports.
 343          *
 344          * If the previous task which used an I/O bitmap had more bits
 345          * permitted, then the copy needs to cover those as well so they
 346          * get turned off.
 347          */
 348         memcpy(tss->io_bitmap.bitmap, iobm->bitmap,
 349                max(tss->io_bitmap.prev_max, iobm->max));
 350
 351         /*
 352          * Store the new max and the sequence number of this bitmap
 353          * and a pointer to the bitmap itself.
 354          */
 355         tss->io_bitmap.prev_max = iobm->max;
 356         tss->io_bitmap.prev_sequence = iobm->sequence;
 357 }
 358
 359 /**
 360  * tss_update_io_bitmap - Update I/O bitmap before exiting to usermode
 361  */
 362 void native_tss_update_io_bitmap(void)
 363 {
 364         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
 365         struct thread_struct *t = &current->thread;
 366         u16 *base = &tss->x86_tss.io_bitmap_base;
 367
 368         if (!test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP)) {
 369                 native_tss_invalidate_io_bitmap();
 370                 return;
 371         }
 372
 373         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_IOPL_IOPERM) && t->iopl_emul == 3) {
 374                 *base = IO_BITMAP_OFFSET_VALID_ALL;
 375         } else {
 376                 struct io_bitmap *iobm = t->io_bitmap;
 377
 378                 /*
 379                  * Only copy bitmap data when the sequence number differs. The
 380                  * update time is accounted to the incoming task.
 381                  */
 382                 if (tss->io_bitmap.prev_sequence != iobm->sequence)
 383                         tss_copy_io_bitmap(tss, iobm);
 384
 385                 /* Enable the bitmap */
 386                 *base = IO_BITMAP_OFFSET_VALID_MAP;
 387         }
 388
 389         /*
 390          * Make sure that the TSS limit is covering the IO bitmap. It might have
 391          * been cut down by a VMEXIT to 0x67 which would cause a subsequent I/O
 392          * access from user space to trigger a #GP because tbe bitmap is outside
 393          * the TSS limit.
 394          */
 395         refresh_tss_limit();
 396 }
 397 #else /* CONFIG_X86_IOPL_IOPERM */
 398 static inline void switch_to_bitmap(unsigned long tifp) { }
 399 #endif
 400
 401 #ifdef CONFIG_SMP
 402
 403 struct ssb_state {
 404         struct ssb_state        *shared_state;
 405         raw_spinlock_t          lock;
 406         unsigned int            disable_state;
 407         unsigned long           local_state;
 408 };
 409
 410 #define LSTATE_SSB      0
 411
 412 static DEFINE_PER_CPU(struct ssb_state, ssb_state);
 413
 414 void speculative_store_bypass_ht_init(void)
 415 {
 416         struct ssb_state *st = this_cpu_ptr(&ssb_state);
 417         unsigned int this_cpu = smp_processor_id();
 418         unsigned int cpu;
 419
 420         st->local_state = 0;
 421
 422         /*
 423          * Shared state setup happens once on the first bringup
 424          * of the CPU. It's not destroyed on CPU hotunplug.
 425          */
 426         if (st->shared_state)
 427                 return;
 428
 429         raw_spin_lock_init(&st->lock);
 430
 431         /*
 432          * Go over HT siblings and check whether one of them has set up the
 433          * shared state pointer already.
 434          */
 435         for_each_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(this_cpu)) {
 436                 if (cpu == this_cpu)
 437                         continue;
 438
 439                 if (!per_cpu(ssb_state, cpu).shared_state)
 440                         continue;
 441
 442                 /* Link it to the state of the sibling: */
 443                 st->shared_state = per_cpu(ssb_state, cpu).shared_state;
 444                 return;
 445         }
 446
 447         /*
 448          * First HT sibling to come up on the core.  Link shared state of
 449          * the first HT sibling to itself. The siblings on the same core
 450          * which come up later will see the shared state pointer and link
 451          * themself to the state of this CPU.
 452          */
 453         st->shared_state = st;
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Logic is: First HT sibling enables SSBD for both siblings in the core
 458  * and last sibling to disable it, disables it for the whole core. This how
 459  * MSR_SPEC_CTRL works in "hardware":
 460  *
 461  *  CORE_SPEC_CTRL = THREAD0_SPEC_CTRL | THREAD1_SPEC_CTRL
 462  */
 463 static __always_inline void amd_set_core_ssb_state(unsigned long tifn)
 464 {
 465         struct ssb_state *st = this_cpu_ptr(&ssb_state);
 466         u64 msr = x86_amd_ls_cfg_base;
 467
 468         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN)) {
 469                 msr |= ssbd_tif_to_amd_ls_cfg(tifn);
 470                 wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
 471                 return;
 472         }
 473
 474         if (tifn & _TIF_SSBD) {
 475                 /*
 476                  * Since this can race with prctl(), block reentry on the
 477                  * same CPU.
 478                  */
 479                 if (__test_and_set_bit(LSTATE_SSB, &st->local_state))
 480                         return;
 481
 482                 msr |= x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask;
 483
 484                 raw_spin_lock(&st->shared_state->lock);
 485                 /* First sibling enables SSBD: */
 486                 if (!st->shared_state->disable_state)
 487                         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
 488                 st->shared_state->disable_state++;
 489                 raw_spin_unlock(&st->shared_state->lock);
 490         } else {
 491                 if (!__test_and_clear_bit(LSTATE_SSB, &st->local_state))
 492                         return;
 493
 494                 raw_spin_lock(&st->shared_state->lock);
 495                 st->shared_state->disable_state--;
 496                 if (!st->shared_state->disable_state)
 497                         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
 498                 raw_spin_unlock(&st->shared_state->lock);
 499         }
 500 }
 501 #else
 502 static __always_inline void amd_set_core_ssb_state(unsigned long tifn)
 503 {
 504         u64 msr = x86_amd_ls_cfg_base | ssbd_tif_to_amd_ls_cfg(tifn);
 505
 506         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
 507 }
 508 #endif
 509
 510 static __always_inline void amd_set_ssb_virt_state(unsigned long tifn)
 511 {
 512         /*
 513          * SSBD has the same definition in SPEC_CTRL and VIRT_SPEC_CTRL,
 514          * so ssbd_tif_to_spec_ctrl() just works.
 515          */
 516         wrmsrl(MSR_AMD64_VIRT_SPEC_CTRL, ssbd_tif_to_spec_ctrl(tifn));
 517 }
 518
 519 /*
 520  * Update the MSRs managing speculation control, during context switch.
 521  *
 522  * tifp: Previous task's thread flags
 523  * tifn: Next task's thread flags
 524  */
 525 static __always_inline void __speculation_ctrl_update(unsigned long tifp,
 526                                                       unsigned long tifn)
 527 {
 528         unsigned long tif_diff = tifp ^ tifn;
 529         u64 msr = x86_spec_ctrl_base;
 530         bool updmsr = false;
 531
 532         lockdep_assert_irqs_disabled();
 533
 534         /* Handle change of TIF_SSBD depending on the mitigation method. */
 535         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD)) {
 536                 if (tif_diff & _TIF_SSBD)
 537                         amd_set_ssb_virt_state(tifn);
 538         } else if (static_cpu_has(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD)) {
 539                 if (tif_diff & _TIF_SSBD)
 540                         amd_set_core_ssb_state(tifn);
 541         } else if (static_cpu_has(X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
 542                    static_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
 543                 updmsr |= !!(tif_diff & _TIF_SSBD);
 544                 msr |= ssbd_tif_to_spec_ctrl(tifn);
 545         }
 546
 547         /* Only evaluate TIF_SPEC_IB if conditional STIBP is enabled. */
 548         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP) &&
 549             static_branch_unlikely(&switch_to_cond_stibp)) {
 550                 updmsr |= !!(tif_diff & _TIF_SPEC_IB);
 551                 msr |= stibp_tif_to_spec_ctrl(tifn);
 552         }
 553
 554         if (updmsr)
 555                 wrmsrl(MSR_IA32_SPEC_CTRL, msr);
 556 }
 557
 558 static unsigned long speculation_ctrl_update_tif(struct task_struct *tsk)
 559 {
 560         if (test_and_clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_FORCE_UPDATE)) {
 561                 if (task_spec_ssb_disable(tsk))
 562                         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SSBD);
 563                 else
 564                         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SSBD);
 565
 566                 if (task_spec_ib_disable(tsk))
 567                         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_IB);
 568                 else
 569                         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_IB);
 570         }
 571         /* Return the updated threadinfo flags*/
 572         return task_thread_info(tsk)->flags;
 573 }
 574
 575 void speculation_ctrl_update(unsigned long tif)
 576 {
 577         unsigned long flags;
 578
 579         /* Forced update. Make sure all relevant TIF flags are different */
 580         local_irq_save(flags);
 581         __speculation_ctrl_update(~tif, tif);
 582         local_irq_restore(flags);
 583 }
 584
 585 /* Called from seccomp/prctl update */
 586 void speculation_ctrl_update_current(void)
 587 {
 588         preempt_disable();
 589         speculation_ctrl_update(speculation_ctrl_update_tif(current));
 590         preempt_enable();
 591 }
 592
 593 static inline void cr4_toggle_bits_irqsoff(unsigned long mask)
 594 {
 595         unsigned long newval, cr4 = this_cpu_read(cpu_tlbstate.cr4);
 596
 597         newval = cr4 ^ mask;
 598         if (newval != cr4) {
 599                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.cr4, newval);
 600                 __write_cr4(newval);
 601         }
 602 }
 603
 604 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 605 {
 606         unsigned long tifp, tifn;
 607
 608         tifn = READ_ONCE(task_thread_info(next_p)->flags);
 609         tifp = READ_ONCE(task_thread_info(prev_p)->flags);
 610
 611         switch_to_bitmap(tifp);
 612
 613         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
 614
 615         if ((tifp & _TIF_BLOCKSTEP || tifn & _TIF_BLOCKSTEP) &&
 616             arch_has_block_step()) {
 617                 unsigned long debugctl, msk;
 618
 619                 rdmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctl);
 620                 debugctl &= ~DEBUGCTLMSR_BTF;
 621                 msk = tifn & _TIF_BLOCKSTEP;
 622                 debugctl |= (msk >> TIF_BLOCKSTEP) << DEBUGCTLMSR_BTF_SHIFT;
 623                 wrmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctl);
 624         }
 625
 626         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_NOTSC)
 627                 cr4_toggle_bits_irqsoff(X86_CR4_TSD);
 628
 629         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_NOCPUID)
 630                 set_cpuid_faulting(!!(tifn & _TIF_NOCPUID));
 631
 632         if (likely(!((tifp | tifn) & _TIF_SPEC_FORCE_UPDATE))) {
 633                 __speculation_ctrl_update(tifp, tifn);
 634         } else {
 635                 speculation_ctrl_update_tif(prev_p);
 636                 tifn = speculation_ctrl_update_tif(next_p);
 637
 638                 /* Enforce MSR update to ensure consistent state */
 639                 __speculation_ctrl_update(~tifn, tifn);
 640         }
 641
 642         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_SLD)
 643                 switch_to_sld(tifn);
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Idle related variables and functions
 648  */
 649 unsigned long boot_option_idle_override = IDLE_NO_OVERRIDE;
 650 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
 651
 652 static void (*x86_idle)(void);
 653
 654 #ifndef CONFIG_SMP
 655 static inline void play_dead(void)
 656 {
 657         BUG();
 658 }
 659 #endif
 660
 661 void arch_cpu_idle_enter(void)
 662 {
 663         tsc_verify_tsc_adjust(false);
 664         local_touch_nmi();
 665 }
 666
 667 void arch_cpu_idle_dead(void)
 668 {
 669         play_dead();
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Called from the generic idle code.
 674  */
 675 void arch_cpu_idle(void)
 676 {
 677         x86_idle();
 678 }
 679
 680 /*
 681  * We use this if we don't have any better idle routine..
 682  */
 683 void __cpuidle default_idle(void)
 684 {
 685         trace_cpu_idle_rcuidle(1, smp_processor_id());
 686         safe_halt();
 687         trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
 688 }
 689 #if defined(CONFIG_APM_MODULE) || defined(CONFIG_HALTPOLL_CPUIDLE_MODULE)
 690 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
 691 #endif
 692
 693 #ifdef CONFIG_XEN
 694 bool xen_set_default_idle(void)
 695 {
 696         bool ret = !!x86_idle;
 697
 698         x86_idle = default_idle;
 699
 700         return ret;
 701 }
 702 #endif
 703
 704 void stop_this_cpu(void *dummy)
 705 {
 706         local_irq_disable();
 707         /*
 708          * Remove this CPU:
 709          */
 710         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 711         disable_local_APIC();
 712         mcheck_cpu_clear(this_cpu_ptr(&cpu_info));
 713
 714         /*
 715          * Use wbinvd on processors that support SME. This provides support
 716          * for performing a successful kexec when going from SME inactive
 717          * to SME active (or vice-versa). The cache must be cleared so that
 718          * if there are entries with the same physical address, both with and
 719          * without the encryption bit, they don't race each other when flushed
 720          * and potentially end up with the wrong entry being committed to
 721          * memory.
 722          */
 723         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SME))
 724                 native_wbinvd();
 725         for (;;) {
 726                 /*
 727                  * Use native_halt() so that memory contents don't change
 728                  * (stack usage and variables) after possibly issuing the
 729                  * native_wbinvd() above.
 730                  */
 731                 native_halt();
 732         }
 733 }
 734
 735 /*
 736  * AMD Erratum 400 aware idle routine. We handle it the same way as C3 power
 737  * states (local apic timer and TSC stop).
 738  */
 739 static void amd_e400_idle(void)
 740 {
 741         /*
 742          * We cannot use static_cpu_has_bug() here because X86_BUG_AMD_APIC_C1E
 743          * gets set after static_cpu_has() places have been converted via
 744          * alternatives.
 745          */
 746         if (!boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E)) {
 747                 default_idle();
 748                 return;
 749         }
 750
 751         tick_broadcast_enter();
 752
 753         default_idle();
 754
 755         /*
 756          * The switch back from broadcast mode needs to be called with
 757          * interrupts disabled.
 758          */
 759         local_irq_disable();
 760         tick_broadcast_exit();
 761         local_irq_enable();
 762 }
 763
 764 /*
 765  * Intel Core2 and older machines prefer MWAIT over HALT for C1.
 766  * We can't rely on cpuidle installing MWAIT, because it will not load
 767  * on systems that support only C1 -- so the boot default must be MWAIT.
 768  *
 769  * Some AMD machines are the opposite, they depend on using HALT.
 770  *
 771  * So for default C1, which is used during boot until cpuidle loads,
 772  * use MWAIT-C1 on Intel HW that has it, else use HALT.
 773  */
 774 static int prefer_mwait_c1_over_halt(const struct cpuinfo_x86 *c)
 775 {
 776         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
 777                 return 0;
 778
 779         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT) || boot_cpu_has_bug(X86_BUG_MONITOR))
 780                 return 0;
 781
 782         return 1;
 783 }
 784
 785 /*
 786  * MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state. This invokes MWAIT
 787  * with interrupts enabled and no flags, which is backwards compatible with the
 788  * original MWAIT implementation.
 789  */
 790 static __cpuidle void mwait_idle(void)
 791 {
 792         if (!current_set_polling_and_test()) {
 793                 trace_cpu_idle_rcuidle(1, smp_processor_id());
 794                 if (this_cpu_has(X86_BUG_CLFLUSH_MONITOR)) {
 795                         mb(); /* quirk */
 796                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
 797                         mb(); /* quirk */
 798                 }
 799
 800                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
 801                 if (!need_resched())
 802                         __sti_mwait(0, 0);
 803                 else
 804                         local_irq_enable();
 805                 trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
 806         } else {
 807                 local_irq_enable();
 808         }
 809         __current_clr_polling();
 810 }
 811
 812 void select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
 813 {
 814 #ifdef CONFIG_SMP
 815         if (boot_option_idle_override == IDLE_POLL && smp_num_siblings > 1)
 816                 pr_warn_once("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade\n");
 817 #endif
 818         if (x86_idle || boot_option_idle_override == IDLE_POLL)
 819                 return;
 820
 821         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_E400)) {
 822                 pr_info("using AMD E400 aware idle routine\n");
 823                 x86_idle = amd_e400_idle;
 824         } else if (prefer_mwait_c1_over_halt(c)) {
 825                 pr_info("using mwait in idle threads\n");
 826                 x86_idle = mwait_idle;
 827         } else
 828                 x86_idle = default_idle;
 829 }
 830
 831 void amd_e400_c1e_apic_setup(void)
 832 {
 833         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E)) {
 834                 pr_info("Switch to broadcast mode on CPU%d\n", smp_processor_id());
 835                 local_irq_disable();
 836                 tick_broadcast_force();
 837                 local_irq_enable();
 838         }
 839 }
 840
 841 void __init arch_post_acpi_subsys_init(void)
 842 {
 843         u32 lo, hi;
 844
 845         if (!boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_E400))
 846                 return;
 847
 848         /*
 849          * AMD E400 detection needs to happen after ACPI has been enabled. If
 850          * the machine is affected K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK bits are set in
 851          * MSR_K8_INT_PENDING_MSG.
 852          */
 853         rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
 854         if (!(lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK))
 855                 return;
 856
 857         boot_cpu_set_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E);
 858
 859         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
 860                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
 861         pr_info("System has AMD C1E enabled\n");
 862 }
 863
 864 static int __init idle_setup(char *str)
 865 {
 866         if (!str)
 867                 return -EINVAL;
 868
 869         if (!strcmp(str, "poll")) {
 870                 pr_info("using polling idle threads\n");
 871                 boot_option_idle_override = IDLE_POLL;
 872                 cpu_idle_poll_ctrl(true);
 873         } else if (!strcmp(str, "halt")) {
 874                 /*
 875                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
 876                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
 877                  * won't be used again.
 878                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
 879                  * the boot_option_idle_override.
 880                  */
 881                 x86_idle = default_idle;
 882                 boot_option_idle_override = IDLE_HALT;
 883         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
 884                 /*
 885                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
 886                  * it means that mwait will be disabled for CPU C2/C3
 887                  * states. In such case it won't touch the variable
 888                  * of boot_option_idle_override.
 889                  */
 890                 boot_option_idle_override = IDLE_NOMWAIT;
 891         } else
 892                 return -1;
 893
 894         return 0;
 895 }
 896 early_param("idle", idle_setup);
 897
 898 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 899 {
 900         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 901                 sp -= get_random_int() % 8192;
 902         return sp & ~0xf;
 903 }
 904
 905 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 906 {
 907         return randomize_page(mm->brk, 0x02000000);
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Called from fs/proc with a reference on @p to find the function
 912  * which called into schedule(). This needs to be done carefully
 913  * because the task might wake up and we might look at a stack
 914  * changing under us.
 915  */
 916 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 917 {
 918         unsigned long start, bottom, top, sp, fp, ip, ret = 0;
 919         int count = 0;
 920
 921         if (p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 922                 return 0;
 923
 924         if (!try_get_task_stack(p))
 925                 return 0;
 926
 927         start = (unsigned long)task_stack_page(p);
 928         if (!start)
 929                 goto out;
 930
 931         /*
 932          * Layout of the stack page:
 933          *
 934          * ----------- topmax = start + THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long)
 935          * PADDING
 936          * ----------- top = topmax - TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING
 937          * stack
 938          * ----------- bottom = start
 939          *
 940          * The tasks stack pointer points at the location where the
 941          * framepointer is stored. The data on the stack is:
 942          * ... IP FP ... IP FP
 943          *
 944          * We need to read FP and IP, so we need to adjust the upper
 945          * bound by another unsigned long.
 946          */
 947         top = start + THREAD_SIZE - TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING;
 948         top -= 2 * sizeof(unsigned long);
 949         bottom = start;
 950
 951         sp = READ_ONCE(p->thread.sp);
 952         if (sp < bottom || sp > top)
 953                 goto out;
 954
 955         fp = READ_ONCE_NOCHECK(((struct inactive_task_frame *)sp)->bp);
 956         do {
 957                 if (fp < bottom || fp > top)
 958                         goto out;
 959                 ip = READ_ONCE_NOCHECK(*(unsigned long *)(fp + sizeof(unsigned long)));
 960                 if (!in_sched_functions(ip)) {
 961                         ret = ip;
 962                         goto out;
 963                 }
 964                 fp = READ_ONCE_NOCHECK(*(unsigned long *)fp);
 965         } while (count++ < 16 && p->state != TASK_RUNNING);
 966
 967 out:
 968         put_task_stack(p);
 969         return ret;
 970 }
 971
 972 long do_arch_prctl_common(struct task_struct *task, int option,
 973                           unsigned long cpuid_enabled)
 974 {
 975         switch (option) {
 976         case ARCH_GET_CPUID:
 977                 return get_cpuid_mode();
 978         case ARCH_SET_CPUID:
 979                 return set_cpuid_mode(task, cpuid_enabled);
 980         }
 981
 982         return -EINVAL;
 983 }