arch/x86/kernel/process_64.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  *
   5  *  Pentium III FXSR, SSE support
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  *
   8  *  X86-64 port
   9  *      Andi Kleen.
  10  *
  11  *      CPU hotplug support - ashok.raj@intel.com
  12  */
  13
  14 /*
  15  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  16  */
  17
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/sched/task.h>
  22 #include <linux/sched/task_stack.h>
  23 #include <linux/fs.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/elfcore.h>
  27 #include <linux/smp.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/user.h>
  30 #include <linux/interrupt.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/export.h>
  33 #include <linux/ptrace.h>
  34 #include <linux/notifier.h>
  35 #include <linux/kprobes.h>
  36 #include <linux/kdebug.h>
  37 #include <linux/prctl.h>
  38 #include <linux/uaccess.h>
  39 #include <linux/io.h>
  40 #include <linux/ftrace.h>
  41 #include <linux/syscalls.h>
  42
  43 #include <asm/processor.h>
  44 #include <asm/pkru.h>
  45 #include <asm/fpu/sched.h>
  46 #include <asm/mmu_context.h>
  47 #include <asm/prctl.h>
  48 #include <asm/desc.h>
  49 #include <asm/proto.h>
  50 #include <asm/ia32.h>
  51 #include <asm/debugreg.h>
  52 #include <asm/switch_to.h>
  53 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  54 #include <asm/vdso.h>
  55 #include <asm/resctrl.h>
  56 #include <asm/unistd.h>
  57 #include <asm/fsgsbase.h>
  58 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
  59 /* Not included via unistd.h */
  60 #include <asm/unistd_32_ia32.h>
  61 #endif
  62
  63 #include "process.h"
  64
  65 /* Prints also some state that isn't saved in the pt_regs */
  66 void __show_regs(struct pt_regs *regs, enum show_regs_mode mode,
  67                  const char *log_lvl)
  68 {
  69         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L, fs, gs, shadowgs;
  70         unsigned long d0, d1, d2, d3, d6, d7;
  71         unsigned int fsindex, gsindex;
  72         unsigned int ds, es;
  73
  74         show_iret_regs(regs, log_lvl);
  75
  76         if (regs->orig_ax != -1)
  77                 pr_cont(" ORIG_RAX: %016lx\n", regs->orig_ax);
  78         else
  79                 pr_cont("\n");
  80
  81         printk("%sRAX: %016lx RBX: %016lx RCX: %016lx\n",
  82                log_lvl, regs->ax, regs->bx, regs->cx);
  83         printk("%sRDX: %016lx RSI: %016lx RDI: %016lx\n",
  84                log_lvl, regs->dx, regs->si, regs->di);
  85         printk("%sRBP: %016lx R08: %016lx R09: %016lx\n",
  86                log_lvl, regs->bp, regs->r8, regs->r9);
  87         printk("%sR10: %016lx R11: %016lx R12: %016lx\n",
  88                log_lvl, regs->r10, regs->r11, regs->r12);
  89         printk("%sR13: %016lx R14: %016lx R15: %016lx\n",
  90                log_lvl, regs->r13, regs->r14, regs->r15);
  91
  92         if (mode == SHOW_REGS_SHORT)
  93                 return;
  94
  95         if (mode == SHOW_REGS_USER) {
  96                 rdmsrl(MSR_FS_BASE, fs);
  97                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, shadowgs);
  98                 printk("%sFS:  %016lx GS:  %016lx\n",
  99                        log_lvl, fs, shadowgs);
 100                 return;
 101         }
 102
 103         asm("movl %%ds,%0" : "=r" (ds));
 104         asm("movl %%es,%0" : "=r" (es));
 105         asm("movl %%fs,%0" : "=r" (fsindex));
 106         asm("movl %%gs,%0" : "=r" (gsindex));
 107
 108         rdmsrl(MSR_FS_BASE, fs);
 109         rdmsrl(MSR_GS_BASE, gs);
 110         rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, shadowgs);
 111
 112         cr0 = read_cr0();
 113         cr2 = read_cr2();
 114         cr3 = __read_cr3();
 115         cr4 = __read_cr4();
 116
 117         printk("%sFS:  %016lx(%04x) GS:%016lx(%04x) knlGS:%016lx\n",
 118                log_lvl, fs, fsindex, gs, gsindex, shadowgs);
 119         printk("%sCS:  %04lx DS: %04x ES: %04x CR0: %016lx\n",
 120                 log_lvl, regs->cs, ds, es, cr0);
 121         printk("%sCR2: %016lx CR3: %016lx CR4: %016lx\n",
 122                 log_lvl, cr2, cr3, cr4);
 123
 124         get_debugreg(d0, 0);
 125         get_debugreg(d1, 1);
 126         get_debugreg(d2, 2);
 127         get_debugreg(d3, 3);
 128         get_debugreg(d6, 6);
 129         get_debugreg(d7, 7);
 130
 131         /* Only print out debug registers if they are in their non-default state. */
 132         if (!((d0 == 0) && (d1 == 0) && (d2 == 0) && (d3 == 0) &&
 133             (d6 == DR6_RESERVED) && (d7 == 0x400))) {
 134                 printk("%sDR0: %016lx DR1: %016lx DR2: %016lx\n",
 135                        log_lvl, d0, d1, d2);
 136                 printk("%sDR3: %016lx DR6: %016lx DR7: %016lx\n",
 137                        log_lvl, d3, d6, d7);
 138         }
 139
 140         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE))
 141                 printk("%sPKRU: %08x\n", log_lvl, read_pkru());
 142 }
 143
 144 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 145 {
 146         WARN_ON(dead_task->mm);
 147 }
 148
 149 enum which_selector {
 150         FS,
 151         GS
 152 };
 153
 154 /*
 155  * Out of line to be protected from kprobes and tracing. If this would be
 156  * traced or probed than any access to a per CPU variable happens with
 157  * the wrong GS.
 158  *
 159  * It is not used on Xen paravirt. When paravirt support is needed, it
 160  * needs to be renamed with native_ prefix.
 161  */
 162 static noinstr unsigned long __rdgsbase_inactive(void)
 163 {
 164         unsigned long gsbase;
 165
 166         lockdep_assert_irqs_disabled();
 167
 168         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_XENPV)) {
 169                 native_swapgs();
 170                 gsbase = rdgsbase();
 171                 native_swapgs();
 172         } else {
 173                 instrumentation_begin();
 174                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 175                 instrumentation_end();
 176         }
 177
 178         return gsbase;
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Out of line to be protected from kprobes and tracing. If this would be
 183  * traced or probed than any access to a per CPU variable happens with
 184  * the wrong GS.
 185  *
 186  * It is not used on Xen paravirt. When paravirt support is needed, it
 187  * needs to be renamed with native_ prefix.
 188  */
 189 static noinstr void __wrgsbase_inactive(unsigned long gsbase)
 190 {
 191         lockdep_assert_irqs_disabled();
 192
 193         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_XENPV)) {
 194                 native_swapgs();
 195                 wrgsbase(gsbase);
 196                 native_swapgs();
 197         } else {
 198                 instrumentation_begin();
 199                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 200                 instrumentation_end();
 201         }
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Saves the FS or GS base for an outgoing thread if FSGSBASE extensions are
 206  * not available.  The goal is to be reasonably fast on non-FSGSBASE systems.
 207  * It's forcibly inlined because it'll generate better code and this function
 208  * is hot.
 209  */
 210 static __always_inline void save_base_legacy(struct task_struct *prev_p,
 211                                              unsigned short selector,
 212                                              enum which_selector which)
 213 {
 214         if (likely(selector == 0)) {
 215                 /*
 216                  * On Intel (without X86_BUG_NULL_SEG), the segment base could
 217                  * be the pre-existing saved base or it could be zero.  On AMD
 218                  * (with X86_BUG_NULL_SEG), the segment base could be almost
 219                  * anything.
 220                  *
 221                  * This branch is very hot (it's hit twice on almost every
 222                  * context switch between 64-bit programs), and avoiding
 223                  * the RDMSR helps a lot, so we just assume that whatever
 224                  * value is already saved is correct.  This matches historical
 225                  * Linux behavior, so it won't break existing applications.
 226                  *
 227                  * To avoid leaking state, on non-X86_BUG_NULL_SEG CPUs, if we
 228                  * report that the base is zero, it needs to actually be zero:
 229                  * see the corresponding logic in load_seg_legacy.
 230                  */
 231         } else {
 232                 /*
 233                  * If the selector is 1, 2, or 3, then the base is zero on
 234                  * !X86_BUG_NULL_SEG CPUs and could be anything on
 235                  * X86_BUG_NULL_SEG CPUs.  In the latter case, Linux
 236                  * has never attempted to preserve the base across context
 237                  * switches.
 238                  *
 239                  * If selector > 3, then it refers to a real segment, and
 240                  * saving the base isn't necessary.
 241                  */
 242                 if (which == FS)
 243                         prev_p->thread.fsbase = 0;
 244                 else
 245                         prev_p->thread.gsbase = 0;
 246         }
 247 }
 248
 249 static __always_inline void save_fsgs(struct task_struct *task)
 250 {
 251         savesegment(fs, task->thread.fsindex);
 252         savesegment(gs, task->thread.gsindex);
 253         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 254                 /*
 255                  * If FSGSBASE is enabled, we can't make any useful guesses
 256                  * about the base, and user code expects us to save the current
 257                  * value.  Fortunately, reading the base directly is efficient.
 258                  */
 259                 task->thread.fsbase = rdfsbase();
 260                 task->thread.gsbase = __rdgsbase_inactive();
 261         } else {
 262                 save_base_legacy(task, task->thread.fsindex, FS);
 263                 save_base_legacy(task, task->thread.gsindex, GS);
 264         }
 265 }
 266
 267 /*
 268  * While a process is running,current->thread.fsbase and current->thread.gsbase
 269  * may not match the corresponding CPU registers (see save_base_legacy()).
 270  */
 271 void current_save_fsgs(void)
 272 {
 273         unsigned long flags;
 274
 275         /* Interrupts need to be off for FSGSBASE */
 276         local_irq_save(flags);
 277         save_fsgs(current);
 278         local_irq_restore(flags);
 279 }
 280 #if IS_ENABLED(CONFIG_KVM)
 281 EXPORT_SYMBOL_GPL(current_save_fsgs);
 282 #endif
 283
 284 static __always_inline void loadseg(enum which_selector which,
 285                                     unsigned short sel)
 286 {
 287         if (which == FS)
 288                 loadsegment(fs, sel);
 289         else
 290                 load_gs_index(sel);
 291 }
 292
 293 static __always_inline void load_seg_legacy(unsigned short prev_index,
 294                                             unsigned long prev_base,
 295                                             unsigned short next_index,
 296                                             unsigned long next_base,
 297                                             enum which_selector which)
 298 {
 299         if (likely(next_index <= 3)) {
 300                 /*
 301                  * The next task is using 64-bit TLS, is not using this
 302                  * segment at all, or is having fun with arcane CPU features.
 303                  */
 304                 if (next_base == 0) {
 305                         /*
 306                          * Nasty case: on AMD CPUs, we need to forcibly zero
 307                          * the base.
 308                          */
 309                         if (static_cpu_has_bug(X86_BUG_NULL_SEG)) {
 310                                 loadseg(which, __USER_DS);
 311                                 loadseg(which, next_index);
 312                         } else {
 313                                 /*
 314                                  * We could try to exhaustively detect cases
 315                                  * under which we can skip the segment load,
 316                                  * but there's really only one case that matters
 317                                  * for performance: if both the previous and
 318                                  * next states are fully zeroed, we can skip
 319                                  * the load.
 320                                  *
 321                                  * (This assumes that prev_base == 0 has no
 322                                  * false positives.  This is the case on
 323                                  * Intel-style CPUs.)
 324                                  */
 325                                 if (likely(prev_index | next_index | prev_base))
 326                                         loadseg(which, next_index);
 327                         }
 328                 } else {
 329                         if (prev_index != next_index)
 330                                 loadseg(which, next_index);
 331                         wrmsrl(which == FS ? MSR_FS_BASE : MSR_KERNEL_GS_BASE,
 332                                next_base);
 333                 }
 334         } else {
 335                 /*
 336                  * The next task is using a real segment.  Loading the selector
 337                  * is sufficient.
 338                  */
 339                 loadseg(which, next_index);
 340         }
 341 }
 342
 343 /*
 344  * Store prev's PKRU value and load next's PKRU value if they differ. PKRU
 345  * is not XSTATE managed on context switch because that would require a
 346  * lookup in the task's FPU xsave buffer and require to keep that updated
 347  * in various places.
 348  */
 349 static __always_inline void x86_pkru_load(struct thread_struct *prev,
 350                                           struct thread_struct *next)
 351 {
 352         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE))
 353                 return;
 354
 355         /* Stash the prev task's value: */
 356         prev->pkru = rdpkru();
 357
 358         /*
 359          * PKRU writes are slightly expensive.  Avoid them when not
 360          * strictly necessary:
 361          */
 362         if (prev->pkru != next->pkru)
 363                 wrpkru(next->pkru);
 364 }
 365
 366 static __always_inline void x86_fsgsbase_load(struct thread_struct *prev,
 367                                               struct thread_struct *next)
 368 {
 369         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 370                 /* Update the FS and GS selectors if they could have changed. */
 371                 if (unlikely(prev->fsindex || next->fsindex))
 372                         loadseg(FS, next->fsindex);
 373                 if (unlikely(prev->gsindex || next->gsindex))
 374                         loadseg(GS, next->gsindex);
 375
 376                 /* Update the bases. */
 377                 wrfsbase(next->fsbase);
 378                 __wrgsbase_inactive(next->gsbase);
 379         } else {
 380                 load_seg_legacy(prev->fsindex, prev->fsbase,
 381                                 next->fsindex, next->fsbase, FS);
 382                 load_seg_legacy(prev->gsindex, prev->gsbase,
 383                                 next->gsindex, next->gsbase, GS);
 384         }
 385 }
 386
 387 unsigned long x86_fsgsbase_read_task(struct task_struct *task,
 388                                      unsigned short selector)
 389 {
 390         unsigned short idx = selector >> 3;
 391         unsigned long base;
 392
 393         if (likely((selector & SEGMENT_TI_MASK) == 0)) {
 394                 if (unlikely(idx >= GDT_ENTRIES))
 395                         return 0;
 396
 397                 /*
 398                  * There are no user segments in the GDT with nonzero bases
 399                  * other than the TLS segments.
 400                  */
 401                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 402                         return 0;
 403
 404                 idx -= GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 405                 base = get_desc_base(&task->thread.tls_array[idx]);
 406         } else {
 407 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
 408                 struct ldt_struct *ldt;
 409
 410                 /*
 411                  * If performance here mattered, we could protect the LDT
 412                  * with RCU.  This is a slow path, though, so we can just
 413                  * take the mutex.
 414                  */
 415                 mutex_lock(&task->mm->context.lock);
 416                 ldt = task->mm->context.ldt;
 417                 if (unlikely(!ldt || idx >= ldt->nr_entries))
 418                         base = 0;
 419                 else
 420                         base = get_desc_base(ldt->entries + idx);
 421                 mutex_unlock(&task->mm->context.lock);
 422 #else
 423                 base = 0;
 424 #endif
 425         }
 426
 427         return base;
 428 }
 429
 430 unsigned long x86_gsbase_read_cpu_inactive(void)
 431 {
 432         unsigned long gsbase;
 433
 434         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 435                 unsigned long flags;
 436
 437                 local_irq_save(flags);
 438                 gsbase = __rdgsbase_inactive();
 439                 local_irq_restore(flags);
 440         } else {
 441                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 442         }
 443
 444         return gsbase;
 445 }
 446
 447 void x86_gsbase_write_cpu_inactive(unsigned long gsbase)
 448 {
 449         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 450                 unsigned long flags;
 451
 452                 local_irq_save(flags);
 453                 __wrgsbase_inactive(gsbase);
 454                 local_irq_restore(flags);
 455         } else {
 456                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 457         }
 458 }
 459
 460 unsigned long x86_fsbase_read_task(struct task_struct *task)
 461 {
 462         unsigned long fsbase;
 463
 464         if (task == current)
 465                 fsbase = x86_fsbase_read_cpu();
 466         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE) ||
 467                  (task->thread.fsindex == 0))
 468                 fsbase = task->thread.fsbase;
 469         else
 470                 fsbase = x86_fsgsbase_read_task(task, task->thread.fsindex);
 471
 472         return fsbase;
 473 }
 474
 475 unsigned long x86_gsbase_read_task(struct task_struct *task)
 476 {
 477         unsigned long gsbase;
 478
 479         if (task == current)
 480                 gsbase = x86_gsbase_read_cpu_inactive();
 481         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE) ||
 482                  (task->thread.gsindex == 0))
 483                 gsbase = task->thread.gsbase;
 484         else
 485                 gsbase = x86_fsgsbase_read_task(task, task->thread.gsindex);
 486
 487         return gsbase;
 488 }
 489
 490 void x86_fsbase_write_task(struct task_struct *task, unsigned long fsbase)
 491 {
 492         WARN_ON_ONCE(task == current);
 493
 494         task->thread.fsbase = fsbase;
 495 }
 496
 497 void x86_gsbase_write_task(struct task_struct *task, unsigned long gsbase)
 498 {
 499         WARN_ON_ONCE(task == current);
 500
 501         task->thread.gsbase = gsbase;
 502 }
 503
 504 static void
 505 start_thread_common(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip,
 506                     unsigned long new_sp,
 507                     unsigned int _cs, unsigned int _ss, unsigned int _ds)
 508 {
 509         WARN_ON_ONCE(regs != current_pt_regs());
 510
 511         if (static_cpu_has(X86_BUG_NULL_SEG)) {
 512                 /* Loading zero below won't clear the base. */
 513                 loadsegment(fs, __USER_DS);
 514                 load_gs_index(__USER_DS);
 515         }
 516
 517         loadsegment(fs, 0);
 518         loadsegment(es, _ds);
 519         loadsegment(ds, _ds);
 520         load_gs_index(0);
 521
 522         regs->ip                = new_ip;
 523         regs->sp                = new_sp;
 524         regs->cs                = _cs;
 525         regs->ss                = _ss;
 526         regs->flags             = X86_EFLAGS_IF;
 527 }
 528
 529 void
 530 start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip, unsigned long new_sp)
 531 {
 532         start_thread_common(regs, new_ip, new_sp,
 533                             __USER_CS, __USER_DS, 0);
 534 }
 535 EXPORT_SYMBOL_GPL(start_thread);
 536
 537 #ifdef CONFIG_COMPAT
 538 void compat_start_thread(struct pt_regs *regs, u32 new_ip, u32 new_sp, bool x32)
 539 {
 540         start_thread_common(regs, new_ip, new_sp,
 541                             x32 ? __USER_CS : __USER32_CS,
 542                             __USER_DS, __USER_DS);
 543 }
 544 #endif
 545
 546 /*
 547  *      switch_to(x,y) should switch tasks from x to y.
 548  *
 549  * This could still be optimized:
 550  * - fold all the options into a flag word and test it with a single test.
 551  * - could test fs/gs bitsliced
 552  *
 553  * Kprobes not supported here. Set the probe on schedule instead.
 554  * Function graph tracer not supported too.
 555  */
 556 __visible __notrace_funcgraph struct task_struct *
 557 __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 558 {
 559         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread;
 560         struct thread_struct *next = &next_p->thread;
 561         struct fpu *prev_fpu = &prev->fpu;
 562         int cpu = smp_processor_id();
 563
 564         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_ENTRY) &&
 565                      this_cpu_read(hardirq_stack_inuse));
 566
 567         if (!test_thread_flag(TIF_NEED_FPU_LOAD))
 568                 switch_fpu_prepare(prev_fpu, cpu);
 569
 570         /* We must save %fs and %gs before load_TLS() because
 571          * %fs and %gs may be cleared by load_TLS().
 572          *
 573          * (e.g. xen_load_tls())
 574          */
 575         save_fsgs(prev_p);
 576
 577         /*
 578          * Load TLS before restoring any segments so that segment loads
 579          * reference the correct GDT entries.
 580          */
 581         load_TLS(next, cpu);
 582
 583         /*
 584          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.  This
 585          * must be done after loading TLS entries in the GDT but before
 586          * loading segments that might reference them.
 587          */
 588         arch_end_context_switch(next_p);
 589
 590         /* Switch DS and ES.
 591          *
 592          * Reading them only returns the selectors, but writing them (if
 593          * nonzero) loads the full descriptor from the GDT or LDT.  The
 594          * LDT for next is loaded in switch_mm, and the GDT is loaded
 595          * above.
 596          *
 597          * We therefore need to write new values to the segment
 598          * registers on every context switch unless both the new and old
 599          * values are zero.
 600          *
 601          * Note that we don't need to do anything for CS and SS, as
 602          * those are saved and restored as part of pt_regs.
 603          */
 604         savesegment(es, prev->es);
 605         if (unlikely(next->es | prev->es))
 606                 loadsegment(es, next->es);
 607
 608         savesegment(ds, prev->ds);
 609         if (unlikely(next->ds | prev->ds))
 610                 loadsegment(ds, next->ds);
 611
 612         x86_fsgsbase_load(prev, next);
 613
 614         x86_pkru_load(prev, next);
 615
 616         /*
 617          * Switch the PDA and FPU contexts.
 618          */
 619         this_cpu_write(current_task, next_p);
 620         this_cpu_write(cpu_current_top_of_stack, task_top_of_stack(next_p));
 621
 622         switch_fpu_finish();
 623
 624         /* Reload sp0. */
 625         update_task_stack(next_p);
 626
 627         switch_to_extra(prev_p, next_p);
 628
 629         if (static_cpu_has_bug(X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS)) {
 630                 /*
 631                  * AMD CPUs have a misfeature: SYSRET sets the SS selector but
 632                  * does not update the cached descriptor.  As a result, if we
 633                  * do SYSRET while SS is NULL, we'll end up in user mode with
 634                  * SS apparently equal to __USER_DS but actually unusable.
 635                  *
 636                  * The straightforward workaround would be to fix it up just
 637                  * before SYSRET, but that would slow down the system call
 638                  * fast paths.  Instead, we ensure that SS is never NULL in
 639                  * system call context.  We do this by replacing NULL SS
 640                  * selectors at every context switch.  SYSCALL sets up a valid
 641                  * SS, so the only way to get NULL is to re-enter the kernel
 642                  * from CPL 3 through an interrupt.  Since that can't happen
 643                  * in the same task as a running syscall, we are guaranteed to
 644                  * context switch between every interrupt vector entry and a
 645                  * subsequent SYSRET.
 646                  *
 647                  * We read SS first because SS reads are much faster than
 648                  * writes.  Out of caution, we force SS to __KERNEL_DS even if
 649                  * it previously had a different non-NULL value.
 650                  */
 651                 unsigned short ss_sel;
 652                 savesegment(ss, ss_sel);
 653                 if (ss_sel != __KERNEL_DS)
 654                         loadsegment(ss, __KERNEL_DS);
 655         }
 656
 657         /* Load the Intel cache allocation PQR MSR. */
 658         resctrl_sched_in();
 659
 660         return prev_p;
 661 }
 662
 663 void set_personality_64bit(void)
 664 {
 665         /* inherit personality from parent */
 666
 667         /* Make sure to be in 64bit mode */
 668         clear_thread_flag(TIF_ADDR32);
 669         /* Pretend that this comes from a 64bit execve */
 670         task_pt_regs(current)->orig_ax = __NR_execve;
 671         current_thread_info()->status &= ~TS_COMPAT;
 672         if (current->mm)
 673                 current->mm->context.flags = MM_CONTEXT_HAS_VSYSCALL;
 674
 675         /* TBD: overwrites user setup. Should have two bits.
 676            But 64bit processes have always behaved this way,
 677            so it's not too bad. The main problem is just that
 678            32bit children are affected again. */
 679         current->personality &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
 680 }
 681
 682 static void __set_personality_x32(void)
 683 {
 684 #ifdef CONFIG_X86_X32
 685         if (current->mm)
 686                 current->mm->context.flags = 0;
 687
 688         current->personality &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
 689         /*
 690          * in_32bit_syscall() uses the presence of the x32 syscall bit
 691          * flag to determine compat status.  The x86 mmap() code relies on
 692          * the syscall bitness so set x32 syscall bit right here to make
 693          * in_32bit_syscall() work during exec().
 694          *
 695          * Pretend to come from a x32 execve.
 696          */
 697         task_pt_regs(current)->orig_ax = __NR_x32_execve | __X32_SYSCALL_BIT;
 698         current_thread_info()->status &= ~TS_COMPAT;
 699 #endif
 700 }
 701
 702 static void __set_personality_ia32(void)
 703 {
 704 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 705         if (current->mm) {
 706                 /*
 707                  * uprobes applied to this MM need to know this and
 708                  * cannot use user_64bit_mode() at that time.
 709                  */
 710                 current->mm->context.flags = MM_CONTEXT_UPROBE_IA32;
 711         }
 712
 713         current->personality |= force_personality32;
 714         /* Prepare the first "return" to user space */
 715         task_pt_regs(current)->orig_ax = __NR_ia32_execve;
 716         current_thread_info()->status |= TS_COMPAT;
 717 #endif
 718 }
 719
 720 void set_personality_ia32(bool x32)
 721 {
 722         /* Make sure to be in 32bit mode */
 723         set_thread_flag(TIF_ADDR32);
 724
 725         if (x32)
 726                 __set_personality_x32();
 727         else
 728                 __set_personality_ia32();
 729 }
 730 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_personality_ia32);
 731
 732 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
 733 static long prctl_map_vdso(const struct vdso_image *image, unsigned long addr)
 734 {
 735         int ret;
 736
 737         ret = map_vdso_once(image, addr);
 738         if (ret)
 739                 return ret;
 740
 741         return (long)image->size;
 742 }
 743 #endif
 744
 745 long do_arch_prctl_64(struct task_struct *task, int option, unsigned long arg2)
 746 {
 747         int ret = 0;
 748
 749         switch (option) {
 750         case ARCH_SET_GS: {
 751                 if (unlikely(arg2 >= TASK_SIZE_MAX))
 752                         return -EPERM;
 753
 754                 preempt_disable();
 755                 /*
 756                  * ARCH_SET_GS has always overwritten the index
 757                  * and the base. Zero is the most sensible value
 758                  * to put in the index, and is the only value that
 759                  * makes any sense if FSGSBASE is unavailable.
 760                  */
 761                 if (task == current) {
 762                         loadseg(GS, 0);
 763                         x86_gsbase_write_cpu_inactive(arg2);
 764
 765                         /*
 766                          * On non-FSGSBASE systems, save_base_legacy() expects
 767                          * that we also fill in thread.gsbase.
 768                          */
 769                         task->thread.gsbase = arg2;
 770
 771                 } else {
 772                         task->thread.gsindex = 0;
 773                         x86_gsbase_write_task(task, arg2);
 774                 }
 775                 preempt_enable();
 776                 break;
 777         }
 778         case ARCH_SET_FS: {
 779                 /*
 780                  * Not strictly needed for %fs, but do it for symmetry
 781                  * with %gs
 782                  */
 783                 if (unlikely(arg2 >= TASK_SIZE_MAX))
 784                         return -EPERM;
 785
 786                 preempt_disable();
 787                 /*
 788                  * Set the selector to 0 for the same reason
 789                  * as %gs above.
 790                  */
 791                 if (task == current) {
 792                         loadseg(FS, 0);
 793                         x86_fsbase_write_cpu(arg2);
 794
 795                         /*
 796                          * On non-FSGSBASE systems, save_base_legacy() expects
 797                          * that we also fill in thread.fsbase.
 798                          */
 799                         task->thread.fsbase = arg2;
 800                 } else {
 801                         task->thread.fsindex = 0;
 802                         x86_fsbase_write_task(task, arg2);
 803                 }
 804                 preempt_enable();
 805                 break;
 806         }
 807         case ARCH_GET_FS: {
 808                 unsigned long base = x86_fsbase_read_task(task);
 809
 810                 ret = put_user(base, (unsigned long __user *)arg2);
 811                 break;
 812         }
 813         case ARCH_GET_GS: {
 814                 unsigned long base = x86_gsbase_read_task(task);
 815
 816                 ret = put_user(base, (unsigned long __user *)arg2);
 817                 break;
 818         }
 819
 820 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
 821 # ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
 822         case ARCH_MAP_VDSO_X32:
 823                 return prctl_map_vdso(&vdso_image_x32, arg2);
 824 # endif
 825 # if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
 826         case ARCH_MAP_VDSO_32:
 827                 return prctl_map_vdso(&vdso_image_32, arg2);
 828 # endif
 829         case ARCH_MAP_VDSO_64:
 830                 return prctl_map_vdso(&vdso_image_64, arg2);
 831 #endif
 832
 833         default:
 834                 ret = -EINVAL;
 835                 break;
 836         }
 837
 838         return ret;
 839 }
 840
 841 SYSCALL_DEFINE2(arch_prctl, int, option, unsigned long, arg2)
 842 {
 843         long ret;
 844
 845         ret = do_arch_prctl_64(current, option, arg2);
 846         if (ret == -EINVAL)
 847                 ret = do_arch_prctl_common(current, option, arg2);
 848
 849         return ret;
 850 }
 851
 852 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 853 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(arch_prctl, int, option, unsigned long, arg2)
 854 {
 855         return do_arch_prctl_common(current, option, arg2);
 856 }
 857 #endif
 858
 859 unsigned long KSTK_ESP(struct task_struct *task)
 860 {
 861         return task_pt_regs(task)->sp;
 862 }