KVM: Assert that notifier count is elevated in .change_pte()
authorSean Christopherson <seanjc@google.com>
Fri, 2 Apr 2021 00:56:49 +0000 (02:56 +0200)
committerPaolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Sat, 17 Apr 2021 12:31:06 +0000 (08:31 -0400)
commitc13fda237f08a388ba8a0849785045944bf39834
treed64449dc1f311eb1ee90df47a42c8ac10c7154bf
parentfe9a5b055116dff7fcee081abc2def4b14d24c21
KVM: Assert that notifier count is elevated in .change_pte()

In KVM's .change_pte() notification callback, replace the notifier
sequence bump with a WARN_ON assertion that the notifier count is
elevated.  An elevated count provides stricter protections than bumping
the sequence, and the sequence is guarnateed to be bumped before the
count hits zero.

When .change_pte() was added by commit 828502d30073 ("ksm: add
mmu_notifier set_pte_at_notify()"), bumping the sequence was necessary
as .change_pte() would be invoked without any surrounding notifications.

However, since commit 6bdb913f0a70 ("mm: wrap calls to set_pte_at_notify
with invalidate_range_start and invalidate_range_end"), all calls to
.change_pte() are guaranteed to be surrounded by start() and end(), and
so are guaranteed to run with an elevated notifier count.

Note, wrapping .change_pte() with .invalidate_range_{start,end}() is a
bug of sorts, as invalidating the secondary MMU's (KVM's) PTE defeats
the purpose of .change_pte().  Every arch's kvm_set_spte_hva() assumes
.change_pte() is called when the relevant SPTE is present in KVM's MMU,
as the original goal was to accelerate Kernel Samepage Merging (KSM) by
updating KVM's SPTEs without requiring a VM-Exit (due to invalidating
the SPTE).  I.e. it means that .change_pte() is effectively dead code
on _all_ architectures.

x86 and MIPS are clearcut nops if the old SPTE is not-present, and that
is guaranteed due to the prior invalidation.  PPC simply unmaps the SPTE,
which again should be a nop due to the invalidation.  arm64 is a bit
murky, but it's also likely a nop because kvm_pgtable_stage2_map() is
called without a cache pointer, which means it will map an entry if and
only if an existing PTE was found.

For now, take advantage of the bug to simplify future consolidation of
KVMs's MMU notifier code.   Doing so will not greatly complicate fixing
.change_pte(), assuming it's even worth fixing.  .change_pte() has been
broken for 8+ years and no one has complained.  Even if there are
KSM+KVM users that care deeply about its performance, the benefits of
avoiding VM-Exits via .change_pte() need to be reevaluated to justify
the added complexity and testing burden.  Ripping out .change_pte()
entirely would be a lot easier.

Signed-off-by: Sean Christopherson <seanjc@google.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
virt/kvm/kvm_main.c