x86/retpoline: Fill RSB on context switch for affected CPUs
authorDavid Woodhouse <dwmw@amazon.co.uk>
Fri, 12 Jan 2018 17:49:25 +0000 (17:49 +0000)
committerThomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Sun, 14 Jan 2018 23:32:44 +0000 (00:32 +0100)
commitc995efd5a740d9cbafbf58bde4973e8b50b4d761
tree716cb9f090f7e08c79b659fee068195a53af44d7
parent0d39e2669d7b0fefd2d8f9e7868ae669b364d9ba
x86/retpoline: Fill RSB on context switch for affected CPUs

On context switch from a shallow call stack to a deeper one, as the CPU
does 'ret' up the deeper side it may encounter RSB entries (predictions for
where the 'ret' goes to) which were populated in userspace.

This is problematic if neither SMEP nor KPTI (the latter of which marks
userspace pages as NX for the kernel) are active, as malicious code in
userspace may then be executed speculatively.

Overwrite the CPU's return prediction stack with calls which are predicted
to return to an infinite loop, to "capture" speculation if this
happens. This is required both for retpoline, and also in conjunction with
IBRS for !SMEP && !KPTI.

On Skylake+ the problem is slightly different, and an *underflow* of the
RSB may cause errant branch predictions to occur. So there it's not so much
overwrite, as *filling* the RSB to attempt to prevent it getting
empty. This is only a partial solution for Skylake+ since there are many
other conditions which may result in the RSB becoming empty. The full
solution on Skylake+ is to use IBRS, which will prevent the problem even
when the RSB becomes empty. With IBRS, the RSB-stuffing will not be
required on context switch.

[ tglx: Added missing vendor check and slighty massaged comments and
   changelog ]

Signed-off-by: David Woodhouse <dwmw@amazon.co.uk>
Signed-off-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Acked-by: Arjan van de Ven <arjan@linux.intel.com>
Cc: gnomes@lxorguk.ukuu.org.uk
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Josh Poimboeuf <jpoimboe@redhat.com>
Cc: thomas.lendacky@amd.com
Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Cc: Jiri Kosina <jikos@kernel.org>
Cc: Andy Lutomirski <luto@amacapital.net>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Kees Cook <keescook@google.com>
Cc: Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linux-foundation.org>
Cc: Paul Turner <pjt@google.com>
Link: https://lkml.kernel.org/r/1515779365-9032-1-git-send-email-dwmw@amazon.co.uk
arch/x86/entry/entry_32.S
arch/x86/entry/entry_64.S
arch/x86/include/asm/cpufeatures.h
arch/x86/kernel/cpu/bugs.c