x86: Rewrite ret_from_fork() in C
[platform/kernel/linux-starfive.git] / 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/cpu.h>
9 #include <linux/prctl.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/sched/idle.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/task.h>
15 #include <linux/sched/task_stack.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/export.h>
18 #include <linux/pm.h>
19 #include <linux/tick.h>
20 #include <linux/random.h>
21 #include <linux/user-return-notifier.h>
22 #include <linux/dmi.h>
23 #include <linux/utsname.h>
24 #include <linux/stackprotector.h>
25 #include <linux/cpuidle.h>
26 #include <linux/acpi.h>
27 #include <linux/elf-randomize.h>
28 #include <linux/static_call.h>
29 #include <trace/events/power.h>
30 #include <linux/hw_breakpoint.h>
31 #include <linux/entry-common.h>
32 #include <asm/cpu.h>
33 #include <asm/apic.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <asm/mwait.h>
36 #include <asm/fpu/api.h>
37 #include <asm/fpu/sched.h>
38 #include <asm/fpu/xstate.h>
39 #include <asm/debugreg.h>
40 #include <asm/nmi.h>
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include <asm/mce.h>
43 #include <asm/vm86.h>
44 #include <asm/switch_to.h>
45 #include <asm/desc.h>
46 #include <asm/prctl.h>
47 #include <asm/spec-ctrl.h>
48 #include <asm/io_bitmap.h>
49 #include <asm/proto.h>
50 #include <asm/frame.h>
51 #include <asm/unwind.h>
52 #include <asm/tdx.h>
53 #include <asm/mmu_context.h>
54
55 #include "process.h"
56
57 /*
58  * per-CPU TSS segments. Threads are completely 'soft' on Linux,
59  * no more per-task TSS's. The TSS size is kept cacheline-aligned
60  * so they are allowed to end up in the .data..cacheline_aligned
61  * section. Since TSS's are completely CPU-local, we want them
62  * on exact cacheline boundaries, to eliminate cacheline ping-pong.
63  */
64 __visible DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct tss_struct, cpu_tss_rw) = {
65         .x86_tss = {
66                 /*
67                  * .sp0 is only used when entering ring 0 from a lower
68                  * privilege level.  Since the init task never runs anything
69                  * but ring 0 code, there is no need for a valid value here.
70                  * Poison it.
71                  */
72                 .sp0 = (1UL << (BITS_PER_LONG-1)) + 1,
73
74 #ifdef CONFIG_X86_32
75                 .sp1 = TOP_OF_INIT_STACK,
76
77                 .ss0 = __KERNEL_DS,
78                 .ss1 = __KERNEL_CS,
79 #endif
80                 .io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET_INVALID,
81          },
82 };
83 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_tss_rw);
84
85 DEFINE_PER_CPU(bool, __tss_limit_invalid);
86 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(__tss_limit_invalid);
87
88 /*
89  * this gets called so that we can store lazy state into memory and copy the
90  * current task into the new thread.
91  */
92 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
93 {
94         memcpy(dst, src, arch_task_struct_size);
95 #ifdef CONFIG_VM86
96         dst->thread.vm86 = NULL;
97 #endif
98         /* Drop the copied pointer to current's fpstate */
99         dst->thread.fpu.fpstate = NULL;
100
101         return 0;
102 }
103
104 #ifdef CONFIG_X86_64
105 void arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
106 {
107         if (fpu_state_size_dynamic())
108                 fpstate_free(&tsk->thread.fpu);
109 }
110 #endif
111
112 /*
113  * Free thread data structures etc..
114  */
115 void exit_thread(struct task_struct *tsk)
116 {
117         struct thread_struct *t = &tsk->thread;
118         struct fpu *fpu = &t->fpu;
119
120         if (test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))
121                 io_bitmap_exit(tsk);
122
123         free_vm86(t);
124
125         fpu__drop(fpu);
126 }
127
128 static int set_new_tls(struct task_struct *p, unsigned long tls)
129 {
130         struct user_desc __user *utls = (struct user_desc __user *)tls;
131
132         if (in_ia32_syscall())
133                 return do_set_thread_area(p, -1, utls, 0);
134         else
135                 return do_set_thread_area_64(p, ARCH_SET_FS, tls);
136 }
137
138 __visible void ret_from_fork(struct task_struct *prev, struct pt_regs *regs,
139                                      int (*fn)(void *), void *fn_arg)
140 {
141         schedule_tail(prev);
142
143         /* Is this a kernel thread? */
144         if (unlikely(fn)) {
145                 fn(fn_arg);
146                 /*
147                  * A kernel thread is allowed to return here after successfully
148                  * calling kernel_execve().  Exit to userspace to complete the
149                  * execve() syscall.
150                  */
151                 regs->ax = 0;
152         }
153
154         syscall_exit_to_user_mode(regs);
155 }
156
157 int copy_thread(struct task_struct *p, const struct kernel_clone_args *args)
158 {
159         unsigned long clone_flags = args->flags;
160         unsigned long sp = args->stack;
161         unsigned long tls = args->tls;
162         struct inactive_task_frame *frame;
163         struct fork_frame *fork_frame;
164         struct pt_regs *childregs;
165         int ret = 0;
166
167         childregs = task_pt_regs(p);
168         fork_frame = container_of(childregs, struct fork_frame, regs);
169         frame = &fork_frame->frame;
170
171         frame->bp = encode_frame_pointer(childregs);
172         frame->ret_addr = (unsigned long) ret_from_fork_asm;
173         p->thread.sp = (unsigned long) fork_frame;
174         p->thread.io_bitmap = NULL;
175         p->thread.iopl_warn = 0;
176         memset(p->thread.ptrace_bps, 0, sizeof(p->thread.ptrace_bps));
177
178 #ifdef CONFIG_X86_64
179         current_save_fsgs();
180         p->thread.fsindex = current->thread.fsindex;
181         p->thread.fsbase = current->thread.fsbase;
182         p->thread.gsindex = current->thread.gsindex;
183         p->thread.gsbase = current->thread.gsbase;
184
185         savesegment(es, p->thread.es);
186         savesegment(ds, p->thread.ds);
187
188         if (p->mm && (clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
189                 set_bit(MM_CONTEXT_LOCK_LAM, &p->mm->context.flags);
190 #else
191         p->thread.sp0 = (unsigned long) (childregs + 1);
192         savesegment(gs, p->thread.gs);
193         /*
194          * Clear all status flags including IF and set fixed bit. 64bit
195          * does not have this initialization as the frame does not contain
196          * flags. The flags consistency (especially vs. AC) is there
197          * ensured via objtool, which lacks 32bit support.
198          */
199         frame->flags = X86_EFLAGS_FIXED;
200 #endif
201
202         fpu_clone(p, clone_flags, args->fn);
203
204         /* Kernel thread ? */
205         if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD)) {
206                 p->thread.pkru = pkru_get_init_value();
207                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
208                 kthread_frame_init(frame, args->fn, args->fn_arg);
209                 return 0;
210         }
211
212         /*
213          * Clone current's PKRU value from hardware. tsk->thread.pkru
214          * is only valid when scheduled out.
215          */
216         p->thread.pkru = read_pkru();
217
218         frame->bx = 0;
219         *childregs = *current_pt_regs();
220         childregs->ax = 0;
221         if (sp)
222                 childregs->sp = sp;
223
224         if (unlikely(args->fn)) {
225                 /*
226                  * A user space thread, but it doesn't return to
227                  * ret_after_fork().
228                  *
229                  * In order to indicate that to tools like gdb,
230                  * we reset the stack and instruction pointers.
231                  *
232                  * It does the same kernel frame setup to return to a kernel
233                  * function that a kernel thread does.
234                  */
235                 childregs->sp = 0;
236                 childregs->ip = 0;
237                 kthread_frame_init(frame, args->fn, args->fn_arg);
238                 return 0;
239         }
240
241         /* Set a new TLS for the child thread? */
242         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
243                 ret = set_new_tls(p, tls);
244
245         if (!ret && unlikely(test_tsk_thread_flag(current, TIF_IO_BITMAP)))
246                 io_bitmap_share(p);
247
248         return ret;
249 }
250
251 static void pkru_flush_thread(void)
252 {
253         /*
254          * If PKRU is enabled the default PKRU value has to be loaded into
255          * the hardware right here (similar to context switch).
256          */
257         pkru_write_default();
258 }
259
260 void flush_thread(void)
261 {
262         struct task_struct *tsk = current;
263
264         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
265         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
266
267         fpu_flush_thread();
268         pkru_flush_thread();
269 }
270
271 void disable_TSC(void)
272 {
273         preempt_disable();
274         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
275                 /*
276                  * Must flip the CPU state synchronously with
277                  * TIF_NOTSC in the current running context.
278                  */
279                 cr4_set_bits(X86_CR4_TSD);
280         preempt_enable();
281 }
282
283 static void enable_TSC(void)
284 {
285         preempt_disable();
286         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
287                 /*
288                  * Must flip the CPU state synchronously with
289                  * TIF_NOTSC in the current running context.
290                  */
291                 cr4_clear_bits(X86_CR4_TSD);
292         preempt_enable();
293 }
294
295 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
296 {
297         unsigned int val;
298
299         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
300                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
301         else
302                 val = PR_TSC_ENABLE;
303
304         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
305 }
306
307 int set_tsc_mode(unsigned int val)
308 {
309         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
310                 disable_TSC();
311         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
312                 enable_TSC();
313         else
314                 return -EINVAL;
315
316         return 0;
317 }
318
319 DEFINE_PER_CPU(u64, msr_misc_features_shadow);
320
321 static void set_cpuid_faulting(bool on)
322 {
323         u64 msrval;
324
325         msrval = this_cpu_read(msr_misc_features_shadow);
326         msrval &= ~MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT;
327         msrval |= (on << MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT_BIT);
328         this_cpu_write(msr_misc_features_shadow, msrval);
329         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, msrval);
330 }
331
332 static void disable_cpuid(void)
333 {
334         preempt_disable();
335         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOCPUID)) {
336                 /*
337                  * Must flip the CPU state synchronously with
338                  * TIF_NOCPUID in the current running context.
339                  */
340                 set_cpuid_faulting(true);
341         }
342         preempt_enable();
343 }
344
345 static void enable_cpuid(void)
346 {
347         preempt_disable();
348         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOCPUID)) {
349                 /*
350                  * Must flip the CPU state synchronously with
351                  * TIF_NOCPUID in the current running context.
352                  */
353                 set_cpuid_faulting(false);
354         }
355         preempt_enable();
356 }
357
358 static int get_cpuid_mode(void)
359 {
360         return !test_thread_flag(TIF_NOCPUID);
361 }
362
363 static int set_cpuid_mode(unsigned long cpuid_enabled)
364 {
365         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_CPUID_FAULT))
366                 return -ENODEV;
367
368         if (cpuid_enabled)
369                 enable_cpuid();
370         else
371                 disable_cpuid();
372
373         return 0;
374 }
375
376 /*
377  * Called immediately after a successful exec.
378  */
379 void arch_setup_new_exec(void)
380 {
381         /* If cpuid was previously disabled for this task, re-enable it. */
382         if (test_thread_flag(TIF_NOCPUID))
383                 enable_cpuid();
384
385         /*
386          * Don't inherit TIF_SSBD across exec boundary when
387          * PR_SPEC_DISABLE_NOEXEC is used.
388          */
389         if (test_thread_flag(TIF_SSBD) &&
390             task_spec_ssb_noexec(current)) {
391                 clear_thread_flag(TIF_SSBD);
392                 task_clear_spec_ssb_disable(current);
393                 task_clear_spec_ssb_noexec(current);
394                 speculation_ctrl_update(read_thread_flags());
395         }
396
397         mm_reset_untag_mask(current->mm);
398 }
399
400 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
401 static inline void switch_to_bitmap(unsigned long tifp)
402 {
403         /*
404          * Invalidate I/O bitmap if the previous task used it. This prevents
405          * any possible leakage of an active I/O bitmap.
406          *
407          * If the next task has an I/O bitmap it will handle it on exit to
408          * user mode.
409          */
410         if (tifp & _TIF_IO_BITMAP)
411                 tss_invalidate_io_bitmap();
412 }
413
414 static void tss_copy_io_bitmap(struct tss_struct *tss, struct io_bitmap *iobm)
415 {
416         /*
417          * Copy at least the byte range of the incoming tasks bitmap which
418          * covers the permitted I/O ports.
419          *
420          * If the previous task which used an I/O bitmap had more bits
421          * permitted, then the copy needs to cover those as well so they
422          * get turned off.
423          */
424         memcpy(tss->io_bitmap.bitmap, iobm->bitmap,
425                max(tss->io_bitmap.prev_max, iobm->max));
426
427         /*
428          * Store the new max and the sequence number of this bitmap
429          * and a pointer to the bitmap itself.
430          */
431         tss->io_bitmap.prev_max = iobm->max;
432         tss->io_bitmap.prev_sequence = iobm->sequence;
433 }
434
435 /**
436  * native_tss_update_io_bitmap - Update I/O bitmap before exiting to user mode
437  */
438 void native_tss_update_io_bitmap(void)
439 {
440         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
441         struct thread_struct *t = &current->thread;
442         u16 *base = &tss->x86_tss.io_bitmap_base;
443
444         if (!test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP)) {
445                 native_tss_invalidate_io_bitmap();
446                 return;
447         }
448
449         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_IOPL_IOPERM) && t->iopl_emul == 3) {
450                 *base = IO_BITMAP_OFFSET_VALID_ALL;
451         } else {
452                 struct io_bitmap *iobm = t->io_bitmap;
453
454                 /*
455                  * Only copy bitmap data when the sequence number differs. The
456                  * update time is accounted to the incoming task.
457                  */
458                 if (tss->io_bitmap.prev_sequence != iobm->sequence)
459                         tss_copy_io_bitmap(tss, iobm);
460
461                 /* Enable the bitmap */
462                 *base = IO_BITMAP_OFFSET_VALID_MAP;
463         }
464
465         /*
466          * Make sure that the TSS limit is covering the IO bitmap. It might have
467          * been cut down by a VMEXIT to 0x67 which would cause a subsequent I/O
468          * access from user space to trigger a #GP because tbe bitmap is outside
469          * the TSS limit.
470          */
471         refresh_tss_limit();
472 }
473 #else /* CONFIG_X86_IOPL_IOPERM */
474 static inline void switch_to_bitmap(unsigned long tifp) { }
475 #endif
476
477 #ifdef CONFIG_SMP
478
479 struct ssb_state {
480         struct ssb_state        *shared_state;
481         raw_spinlock_t          lock;
482         unsigned int            disable_state;
483         unsigned long           local_state;
484 };
485
486 #define LSTATE_SSB      0
487
488 static DEFINE_PER_CPU(struct ssb_state, ssb_state);
489
490 void speculative_store_bypass_ht_init(void)
491 {
492         struct ssb_state *st = this_cpu_ptr(&ssb_state);
493         unsigned int this_cpu = smp_processor_id();
494         unsigned int cpu;
495
496         st->local_state = 0;
497
498         /*
499          * Shared state setup happens once on the first bringup
500          * of the CPU. It's not destroyed on CPU hotunplug.
501          */
502         if (st->shared_state)
503                 return;
504
505         raw_spin_lock_init(&st->lock);
506
507         /*
508          * Go over HT siblings and check whether one of them has set up the
509          * shared state pointer already.
510          */
511         for_each_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(this_cpu)) {
512                 if (cpu == this_cpu)
513                         continue;
514
515                 if (!per_cpu(ssb_state, cpu).shared_state)
516                         continue;
517
518                 /* Link it to the state of the sibling: */
519                 st->shared_state = per_cpu(ssb_state, cpu).shared_state;
520                 return;
521         }
522
523         /*
524          * First HT sibling to come up on the core.  Link shared state of
525          * the first HT sibling to itself. The siblings on the same core
526          * which come up later will see the shared state pointer and link
527          * themselves to the state of this CPU.
528          */
529         st->shared_state = st;
530 }
531
532 /*
533  * Logic is: First HT sibling enables SSBD for both siblings in the core
534  * and last sibling to disable it, disables it for the whole core. This how
535  * MSR_SPEC_CTRL works in "hardware":
536  *
537  *  CORE_SPEC_CTRL = THREAD0_SPEC_CTRL | THREAD1_SPEC_CTRL
538  */
539 static __always_inline void amd_set_core_ssb_state(unsigned long tifn)
540 {
541         struct ssb_state *st = this_cpu_ptr(&ssb_state);
542         u64 msr = x86_amd_ls_cfg_base;
543
544         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN)) {
545                 msr |= ssbd_tif_to_amd_ls_cfg(tifn);
546                 wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
547                 return;
548         }
549
550         if (tifn & _TIF_SSBD) {
551                 /*
552                  * Since this can race with prctl(), block reentry on the
553                  * same CPU.
554                  */
555                 if (__test_and_set_bit(LSTATE_SSB, &st->local_state))
556                         return;
557
558                 msr |= x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask;
559
560                 raw_spin_lock(&st->shared_state->lock);
561                 /* First sibling enables SSBD: */
562                 if (!st->shared_state->disable_state)
563                         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
564                 st->shared_state->disable_state++;
565                 raw_spin_unlock(&st->shared_state->lock);
566         } else {
567                 if (!__test_and_clear_bit(LSTATE_SSB, &st->local_state))
568                         return;
569
570                 raw_spin_lock(&st->shared_state->lock);
571                 st->shared_state->disable_state--;
572                 if (!st->shared_state->disable_state)
573                         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
574                 raw_spin_unlock(&st->shared_state->lock);
575         }
576 }
577 #else
578 static __always_inline void amd_set_core_ssb_state(unsigned long tifn)
579 {
580         u64 msr = x86_amd_ls_cfg_base | ssbd_tif_to_amd_ls_cfg(tifn);
581
582         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
583 }
584 #endif
585
586 static __always_inline void amd_set_ssb_virt_state(unsigned long tifn)
587 {
588         /*
589          * SSBD has the same definition in SPEC_CTRL and VIRT_SPEC_CTRL,
590          * so ssbd_tif_to_spec_ctrl() just works.
591          */
592         wrmsrl(MSR_AMD64_VIRT_SPEC_CTRL, ssbd_tif_to_spec_ctrl(tifn));
593 }
594
595 /*
596  * Update the MSRs managing speculation control, during context switch.
597  *
598  * tifp: Previous task's thread flags
599  * tifn: Next task's thread flags
600  */
601 static __always_inline void __speculation_ctrl_update(unsigned long tifp,
602                                                       unsigned long tifn)
603 {
604         unsigned long tif_diff = tifp ^ tifn;
605         u64 msr = x86_spec_ctrl_base;
606         bool updmsr = false;
607
608         lockdep_assert_irqs_disabled();
609
610         /* Handle change of TIF_SSBD depending on the mitigation method. */
611         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD)) {
612                 if (tif_diff & _TIF_SSBD)
613                         amd_set_ssb_virt_state(tifn);
614         } else if (static_cpu_has(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD)) {
615                 if (tif_diff & _TIF_SSBD)
616                         amd_set_core_ssb_state(tifn);
617         } else if (static_cpu_has(X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
618                    static_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
619                 updmsr |= !!(tif_diff & _TIF_SSBD);
620                 msr |= ssbd_tif_to_spec_ctrl(tifn);
621         }
622
623         /* Only evaluate TIF_SPEC_IB if conditional STIBP is enabled. */
624         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP) &&
625             static_branch_unlikely(&switch_to_cond_stibp)) {
626                 updmsr |= !!(tif_diff & _TIF_SPEC_IB);
627                 msr |= stibp_tif_to_spec_ctrl(tifn);
628         }
629
630         if (updmsr)
631                 update_spec_ctrl_cond(msr);
632 }
633
634 static unsigned long speculation_ctrl_update_tif(struct task_struct *tsk)
635 {
636         if (test_and_clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_FORCE_UPDATE)) {
637                 if (task_spec_ssb_disable(tsk))
638                         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SSBD);
639                 else
640                         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SSBD);
641
642                 if (task_spec_ib_disable(tsk))
643                         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_IB);
644                 else
645                         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_IB);
646         }
647         /* Return the updated threadinfo flags*/
648         return read_task_thread_flags(tsk);
649 }
650
651 void speculation_ctrl_update(unsigned long tif)
652 {
653         unsigned long flags;
654
655         /* Forced update. Make sure all relevant TIF flags are different */
656         local_irq_save(flags);
657         __speculation_ctrl_update(~tif, tif);
658         local_irq_restore(flags);
659 }
660
661 /* Called from seccomp/prctl update */
662 void speculation_ctrl_update_current(void)
663 {
664         preempt_disable();
665         speculation_ctrl_update(speculation_ctrl_update_tif(current));
666         preempt_enable();
667 }
668
669 static inline void cr4_toggle_bits_irqsoff(unsigned long mask)
670 {
671         unsigned long newval, cr4 = this_cpu_read(cpu_tlbstate.cr4);
672
673         newval = cr4 ^ mask;
674         if (newval != cr4) {
675                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.cr4, newval);
676                 __write_cr4(newval);
677         }
678 }
679
680 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
681 {
682         unsigned long tifp, tifn;
683
684         tifn = read_task_thread_flags(next_p);
685         tifp = read_task_thread_flags(prev_p);
686
687         switch_to_bitmap(tifp);
688
689         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
690
691         if ((tifp & _TIF_BLOCKSTEP || tifn & _TIF_BLOCKSTEP) &&
692             arch_has_block_step()) {
693                 unsigned long debugctl, msk;
694
695                 rdmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctl);
696                 debugctl &= ~DEBUGCTLMSR_BTF;
697                 msk = tifn & _TIF_BLOCKSTEP;
698                 debugctl |= (msk >> TIF_BLOCKSTEP) << DEBUGCTLMSR_BTF_SHIFT;
699                 wrmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctl);
700         }
701
702         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_NOTSC)
703                 cr4_toggle_bits_irqsoff(X86_CR4_TSD);
704
705         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_NOCPUID)
706                 set_cpuid_faulting(!!(tifn & _TIF_NOCPUID));
707
708         if (likely(!((tifp | tifn) & _TIF_SPEC_FORCE_UPDATE))) {
709                 __speculation_ctrl_update(tifp, tifn);
710         } else {
711                 speculation_ctrl_update_tif(prev_p);
712                 tifn = speculation_ctrl_update_tif(next_p);
713
714                 /* Enforce MSR update to ensure consistent state */
715                 __speculation_ctrl_update(~tifn, tifn);
716         }
717 }
718
719 /*
720  * Idle related variables and functions
721  */
722 unsigned long boot_option_idle_override = IDLE_NO_OVERRIDE;
723 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
724
725 /*
726  * We use this if we don't have any better idle routine..
727  */
728 void __cpuidle default_idle(void)
729 {
730         raw_safe_halt();
731         raw_local_irq_disable();
732 }
733 #if defined(CONFIG_APM_MODULE) || defined(CONFIG_HALTPOLL_CPUIDLE_MODULE)
734 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
735 #endif
736
737 DEFINE_STATIC_CALL_NULL(x86_idle, default_idle);
738
739 static bool x86_idle_set(void)
740 {
741         return !!static_call_query(x86_idle);
742 }
743
744 #ifndef CONFIG_SMP
745 static inline void __noreturn play_dead(void)
746 {
747         BUG();
748 }
749 #endif
750
751 void arch_cpu_idle_enter(void)
752 {
753         tsc_verify_tsc_adjust(false);
754         local_touch_nmi();
755 }
756
757 void __noreturn arch_cpu_idle_dead(void)
758 {
759         play_dead();
760 }
761
762 /*
763  * Called from the generic idle code.
764  */
765 void __cpuidle arch_cpu_idle(void)
766 {
767         static_call(x86_idle)();
768 }
769 EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_cpu_idle);
770
771 #ifdef CONFIG_XEN
772 bool xen_set_default_idle(void)
773 {
774         bool ret = x86_idle_set();
775
776         static_call_update(x86_idle, default_idle);
777
778         return ret;
779 }
780 #endif
781
782 struct cpumask cpus_stop_mask;
783
784 void __noreturn stop_this_cpu(void *dummy)
785 {
786         struct cpuinfo_x86 *c = this_cpu_ptr(&cpu_info);
787         unsigned int cpu = smp_processor_id();
788
789         local_irq_disable();
790
791         /*
792          * Remove this CPU from the online mask and disable it
793          * unconditionally. This might be redundant in case that the reboot
794          * vector was handled late and stop_other_cpus() sent an NMI.
795          *
796          * According to SDM and APM NMIs can be accepted even after soft
797          * disabling the local APIC.
798          */
799         set_cpu_online(cpu, false);
800         disable_local_APIC();
801         mcheck_cpu_clear(c);
802
803         /*
804          * Use wbinvd on processors that support SME. This provides support
805          * for performing a successful kexec when going from SME inactive
806          * to SME active (or vice-versa). The cache must be cleared so that
807          * if there are entries with the same physical address, both with and
808          * without the encryption bit, they don't race each other when flushed
809          * and potentially end up with the wrong entry being committed to
810          * memory.
811          *
812          * Test the CPUID bit directly because the machine might've cleared
813          * X86_FEATURE_SME due to cmdline options.
814          */
815         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000001f && (cpuid_eax(0x8000001f) & BIT(0)))
816                 native_wbinvd();
817
818         /*
819          * This brings a cache line back and dirties it, but
820          * native_stop_other_cpus() will overwrite cpus_stop_mask after it
821          * observed that all CPUs reported stop. This write will invalidate
822          * the related cache line on this CPU.
823          */
824         cpumask_clear_cpu(cpu, &cpus_stop_mask);
825
826         for (;;) {
827                 /*
828                  * Use native_halt() so that memory contents don't change
829                  * (stack usage and variables) after possibly issuing the
830                  * native_wbinvd() above.
831                  */
832                 native_halt();
833         }
834 }
835
836 /*
837  * AMD Erratum 400 aware idle routine. We handle it the same way as C3 power
838  * states (local apic timer and TSC stop).
839  *
840  * XXX this function is completely buggered vs RCU and tracing.
841  */
842 static void amd_e400_idle(void)
843 {
844         /*
845          * We cannot use static_cpu_has_bug() here because X86_BUG_AMD_APIC_C1E
846          * gets set after static_cpu_has() places have been converted via
847          * alternatives.
848          */
849         if (!boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E)) {
850                 default_idle();
851                 return;
852         }
853
854         tick_broadcast_enter();
855
856         default_idle();
857
858         tick_broadcast_exit();
859 }
860
861 /*
862  * Prefer MWAIT over HALT if MWAIT is supported, MWAIT_CPUID leaf
863  * exists and whenever MONITOR/MWAIT extensions are present there is at
864  * least one C1 substate.
865  *
866  * Do not prefer MWAIT if MONITOR instruction has a bug or idle=nomwait
867  * is passed to kernel commandline parameter.
868  */
869 static int prefer_mwait_c1_over_halt(const struct cpuinfo_x86 *c)
870 {
871         u32 eax, ebx, ecx, edx;
872
873         /* User has disallowed the use of MWAIT. Fallback to HALT */
874         if (boot_option_idle_override == IDLE_NOMWAIT)
875                 return 0;
876
877         /* MWAIT is not supported on this platform. Fallback to HALT */
878         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT))
879                 return 0;
880
881         /* Monitor has a bug. Fallback to HALT */
882         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_MONITOR))
883                 return 0;
884
885         cpuid(CPUID_MWAIT_LEAF, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
886
887         /*
888          * If MWAIT extensions are not available, it is safe to use MWAIT
889          * with EAX=0, ECX=0.
890          */
891         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED))
892                 return 1;
893
894         /*
895          * If MWAIT extensions are available, there should be at least one
896          * MWAIT C1 substate present.
897          */
898         return (edx & MWAIT_C1_SUBSTATE_MASK);
899 }
900
901 /*
902  * MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state. This invokes MWAIT
903  * with interrupts enabled and no flags, which is backwards compatible with the
904  * original MWAIT implementation.
905  */
906 static __cpuidle void mwait_idle(void)
907 {
908         if (!current_set_polling_and_test()) {
909                 if (this_cpu_has(X86_BUG_CLFLUSH_MONITOR)) {
910                         mb(); /* quirk */
911                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
912                         mb(); /* quirk */
913                 }
914
915                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
916                 if (!need_resched()) {
917                         __sti_mwait(0, 0);
918                         raw_local_irq_disable();
919                 }
920         }
921         __current_clr_polling();
922 }
923
924 void select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
925 {
926 #ifdef CONFIG_SMP
927         if (boot_option_idle_override == IDLE_POLL && smp_num_siblings > 1)
928                 pr_warn_once("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade\n");
929 #endif
930         if (x86_idle_set() || boot_option_idle_override == IDLE_POLL)
931                 return;
932
933         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_E400)) {
934                 pr_info("using AMD E400 aware idle routine\n");
935                 static_call_update(x86_idle, amd_e400_idle);
936         } else if (prefer_mwait_c1_over_halt(c)) {
937                 pr_info("using mwait in idle threads\n");
938                 static_call_update(x86_idle, mwait_idle);
939         } else if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_TDX_GUEST)) {
940                 pr_info("using TDX aware idle routine\n");
941                 static_call_update(x86_idle, tdx_safe_halt);
942         } else
943                 static_call_update(x86_idle, default_idle);
944 }
945
946 void amd_e400_c1e_apic_setup(void)
947 {
948         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E)) {
949                 pr_info("Switch to broadcast mode on CPU%d\n", smp_processor_id());
950                 local_irq_disable();
951                 tick_broadcast_force();
952                 local_irq_enable();
953         }
954 }
955
956 void __init arch_post_acpi_subsys_init(void)
957 {
958         u32 lo, hi;
959
960         if (!boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_E400))
961                 return;
962
963         /*
964          * AMD E400 detection needs to happen after ACPI has been enabled. If
965          * the machine is affected K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK bits are set in
966          * MSR_K8_INT_PENDING_MSG.
967          */
968         rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
969         if (!(lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK))
970                 return;
971
972         boot_cpu_set_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E);
973
974         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
975                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
976         pr_info("System has AMD C1E enabled\n");
977 }
978
979 static int __init idle_setup(char *str)
980 {
981         if (!str)
982                 return -EINVAL;
983
984         if (!strcmp(str, "poll")) {
985                 pr_info("using polling idle threads\n");
986                 boot_option_idle_override = IDLE_POLL;
987                 cpu_idle_poll_ctrl(true);
988         } else if (!strcmp(str, "halt")) {
989                 /*
990                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
991                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
992                  * won't be used again.
993                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
994                  * the boot_option_idle_override.
995                  */
996                 static_call_update(x86_idle, default_idle);
997                 boot_option_idle_override = IDLE_HALT;
998         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
999                 /*
1000                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
1001                  * it means that mwait will be disabled for CPU C1/C2/C3
1002                  * states.
1003                  */
1004                 boot_option_idle_override = IDLE_NOMWAIT;
1005         } else
1006                 return -1;
1007
1008         return 0;
1009 }
1010 early_param("idle", idle_setup);
1011
1012 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
1013 {
1014         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
1015                 sp -= get_random_u32_below(8192);
1016         return sp & ~0xf;
1017 }
1018
1019 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
1020 {
1021         return randomize_page(mm->brk, 0x02000000);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Called from fs/proc with a reference on @p to find the function
1026  * which called into schedule(). This needs to be done carefully
1027  * because the task might wake up and we might look at a stack
1028  * changing under us.
1029  */
1030 unsigned long __get_wchan(struct task_struct *p)
1031 {
1032         struct unwind_state state;
1033         unsigned long addr = 0;
1034
1035         if (!try_get_task_stack(p))
1036                 return 0;
1037
1038         for (unwind_start(&state, p, NULL, NULL); !unwind_done(&state);
1039              unwind_next_frame(&state)) {
1040                 addr = unwind_get_return_address(&state);
1041                 if (!addr)
1042                         break;
1043                 if (in_sched_functions(addr))
1044                         continue;
1045                 break;
1046         }
1047
1048         put_task_stack(p);
1049
1050         return addr;
1051 }
1052
1053 long do_arch_prctl_common(int option, unsigned long arg2)
1054 {
1055         switch (option) {
1056         case ARCH_GET_CPUID:
1057                 return get_cpuid_mode();
1058         case ARCH_SET_CPUID:
1059                 return set_cpuid_mode(arg2);
1060         case ARCH_GET_XCOMP_SUPP:
1061         case ARCH_GET_XCOMP_PERM:
1062         case ARCH_REQ_XCOMP_PERM:
1063         case ARCH_GET_XCOMP_GUEST_PERM:
1064         case ARCH_REQ_XCOMP_GUEST_PERM:
1065                 return fpu_xstate_prctl(option, arg2);
1066         }
1067
1068         return -EINVAL;
1069 }