arch/x86/include/asm/mmu_context.h

   1 #ifndef _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H
   2 #define _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H
   3
   4 #include <asm/desc.h>
   5 #include <linux/atomic.h>
   6 #include <linux/mm_types.h>
   7 #include <linux/pkeys.h>
   8
   9 #include <trace/events/tlb.h>
  10
  11 #include <asm/pgalloc.h>
  12 #include <asm/tlbflush.h>
  13 #include <asm/paravirt.h>
  14 #include <asm/mpx.h>
  15
  16 extern atomic64_t last_mm_ctx_id;
  17
  18 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
  19 static inline void paravirt_activate_mm(struct mm_struct *prev,
  20                                         struct mm_struct *next)
  21 {
  22 }
  23 #endif  /* !CONFIG_PARAVIRT */
  24
  25 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
  26 extern struct static_key rdpmc_always_available;
  27
  28 static inline void load_mm_cr4(struct mm_struct *mm)
  29 {
  30         if (static_key_false(&rdpmc_always_available) ||
  31             atomic_read(&mm->context.perf_rdpmc_allowed))
  32                 cr4_set_bits(X86_CR4_PCE);
  33         else
  34                 cr4_clear_bits(X86_CR4_PCE);
  35 }
  36 #else
  37 static inline void load_mm_cr4(struct mm_struct *mm) {}
  38 #endif
  39
  40 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
  41 /*
  42  * ldt_structs can be allocated, used, and freed, but they are never
  43  * modified while live.
  44  */
  45 struct ldt_struct {
  46         /*
  47          * Xen requires page-aligned LDTs with special permissions.  This is
  48          * needed to prevent us from installing evil descriptors such as
  49          * call gates.  On native, we could merge the ldt_struct and LDT
  50          * allocations, but it's not worth trying to optimize.
  51          */
  52         struct desc_struct *entries;
  53         int size;
  54 };
  55
  56 /*
  57  * Used for LDT copy/destruction.
  58  */
  59 int init_new_context_ldt(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm);
  60 void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm);
  61 #else   /* CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL */
  62 static inline int init_new_context_ldt(struct task_struct *tsk,
  63                                        struct mm_struct *mm)
  64 {
  65         return 0;
  66 }
  67 static inline void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm) {}
  68 #endif
  69
  70 static inline void load_mm_ldt(struct mm_struct *mm)
  71 {
  72 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
  73         struct ldt_struct *ldt;
  74
  75         /* lockless_dereference synchronizes with smp_store_release */
  76         ldt = lockless_dereference(mm->context.ldt);
  77
  78         /*
  79          * Any change to mm->context.ldt is followed by an IPI to all
  80          * CPUs with the mm active.  The LDT will not be freed until
  81          * after the IPI is handled by all such CPUs.  This means that,
  82          * if the ldt_struct changes before we return, the values we see
  83          * will be safe, and the new values will be loaded before we run
  84          * any user code.
  85          *
  86          * NB: don't try to convert this to use RCU without extreme care.
  87          * We would still need IRQs off, because we don't want to change
  88          * the local LDT after an IPI loaded a newer value than the one
  89          * that we can see.
  90          */
  91
  92         if (unlikely(ldt))
  93                 set_ldt(ldt->entries, ldt->size);
  94         else
  95                 clear_LDT();
  96 #else
  97         clear_LDT();
  98 #endif
  99
 100         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(preemptible());
 101 }
 102
 103 static inline void enter_lazy_tlb(struct mm_struct *mm, struct task_struct *tsk)
 104 {
 105         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.state) == TLBSTATE_OK)
 106                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.state, TLBSTATE_LAZY);
 107 }
 108
 109 static inline int init_new_context(struct task_struct *tsk,
 110                                    struct mm_struct *mm)
 111 {
 112         mm->context.ctx_id = atomic64_inc_return(&last_mm_ctx_id);
 113
 114         #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
 115         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE)) {
 116                 /* pkey 0 is the default and allocated implicitly */
 117                 mm->context.pkey_allocation_map = 0x1;
 118                 /* -1 means unallocated or invalid */
 119                 mm->context.execute_only_pkey = -1;
 120         }
 121         #endif
 122         return init_new_context_ldt(tsk, mm);
 123 }
 124 static inline void destroy_context(struct mm_struct *mm)
 125 {
 126         destroy_context_ldt(mm);
 127 }
 128
 129 extern void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
 130                       struct task_struct *tsk);
 131
 132 extern void switch_mm_irqs_off(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
 133                                struct task_struct *tsk);
 134 #define switch_mm_irqs_off switch_mm_irqs_off
 135
 136 #define activate_mm(prev, next)                 \
 137 do {                                            \
 138         paravirt_activate_mm((prev), (next));   \
 139         switch_mm((prev), (next), NULL);        \
 140 } while (0);
 141
 142 #ifdef CONFIG_X86_32
 143 #define deactivate_mm(tsk, mm)                  \
 144 do {                                            \
 145         lazy_load_gs(0);                        \
 146 } while (0)
 147 #else
 148 #define deactivate_mm(tsk, mm)                  \
 149 do {                                            \
 150         load_gs_index(0);                       \
 151         loadsegment(fs, 0);                     \
 152 } while (0)
 153 #endif
 154
 155 static inline void arch_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm,
 156                                  struct mm_struct *mm)
 157 {
 158         paravirt_arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 159 }
 160
 161 static inline void arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
 162 {
 163         paravirt_arch_exit_mmap(mm);
 164 }
 165
 166 #ifdef CONFIG_X86_64
 167 static inline bool is_64bit_mm(struct mm_struct *mm)
 168 {
 169         return  !IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) ||
 170                 !(mm->context.ia32_compat == TIF_IA32);
 171 }
 172 #else
 173 static inline bool is_64bit_mm(struct mm_struct *mm)
 174 {
 175         return false;
 176 }
 177 #endif
 178
 179 static inline void arch_bprm_mm_init(struct mm_struct *mm,
 180                 struct vm_area_struct *vma)
 181 {
 182         mpx_mm_init(mm);
 183 }
 184
 185 static inline void arch_unmap(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 186                               unsigned long start, unsigned long end)
 187 {
 188         /*
 189          * mpx_notify_unmap() goes and reads a rarely-hot
 190          * cacheline in the mm_struct.  That can be expensive
 191          * enough to be seen in profiles.
 192          *
 193          * The mpx_notify_unmap() call and its contents have been
 194          * observed to affect munmap() performance on hardware
 195          * where MPX is not present.
 196          *
 197          * The unlikely() optimizes for the fast case: no MPX
 198          * in the CPU, or no MPX use in the process.  Even if
 199          * we get this wrong (in the unlikely event that MPX
 200          * is widely enabled on some system) the overhead of
 201          * MPX itself (reading bounds tables) is expected to
 202          * overwhelm the overhead of getting this unlikely()
 203          * consistently wrong.
 204          */
 205         if (unlikely(cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)))
 206                 mpx_notify_unmap(mm, vma, start, end);
 207 }
 208
 209 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
 210 static inline int vma_pkey(struct vm_area_struct *vma)
 211 {
 212         unsigned long vma_pkey_mask = VM_PKEY_BIT0 | VM_PKEY_BIT1 |
 213                                       VM_PKEY_BIT2 | VM_PKEY_BIT3;
 214
 215         return (vma->vm_flags & vma_pkey_mask) >> VM_PKEY_SHIFT;
 216 }
 217 #else
 218 static inline int vma_pkey(struct vm_area_struct *vma)
 219 {
 220         return 0;
 221 }
 222 #endif
 223
 224 static inline bool __pkru_allows_pkey(u16 pkey, bool write)
 225 {
 226         u32 pkru = read_pkru();
 227
 228         if (!__pkru_allows_read(pkru, pkey))
 229                 return false;
 230         if (write && !__pkru_allows_write(pkru, pkey))
 231                 return false;
 232
 233         return true;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * We only want to enforce protection keys on the current process
 238  * because we effectively have no access to PKRU for other
 239  * processes or any way to tell *which * PKRU in a threaded
 240  * process we could use.
 241  *
 242  * So do not enforce things if the VMA is not from the current
 243  * mm, or if we are in a kernel thread.
 244  */
 245 static inline bool vma_is_foreign(struct vm_area_struct *vma)
 246 {
 247         if (!current->mm)
 248                 return true;
 249         /*
 250          * Should PKRU be enforced on the access to this VMA?  If
 251          * the VMA is from another process, then PKRU has no
 252          * relevance and should not be enforced.
 253          */
 254         if (current->mm != vma->vm_mm)
 255                 return true;
 256
 257         return false;
 258 }
 259
 260 static inline bool arch_vma_access_permitted(struct vm_area_struct *vma,
 261                 bool write, bool execute, bool foreign)
 262 {
 263         /* pkeys never affect instruction fetches */
 264         if (execute)
 265                 return true;
 266         /* allow access if the VMA is not one from this process */
 267         if (foreign || vma_is_foreign(vma))
 268                 return true;
 269         return __pkru_allows_pkey(vma_pkey(vma), write);
 270 }
 271
 272 static inline bool arch_pte_access_permitted(pte_t pte, bool write)
 273 {
 274         return __pkru_allows_pkey(pte_flags_pkey(pte_flags(pte)), write);
 275 }
 276 #endif /* _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H */