x86/i386: Make sure stack-protector segment base is cache aligned
authorJeremy Fitzhardinge <jeremy@goop.org>
Thu, 3 Sep 2009 19:27:15 +0000 (12:27 -0700)
committerIngo Molnar <mingo@elte.hu>
Thu, 3 Sep 2009 19:30:51 +0000 (21:30 +0200)
The Intel Optimization Reference Guide says:

In Intel Atom microarchitecture, the address generation unit
assumes that the segment base will be 0 by default. Non-zero
segment base will cause load and store operations to experience
a delay.
- If the segment base isn't aligned to a cache line
  boundary, the max throughput of memory operations is
  reduced to one [e]very 9 cycles.
[...]
Assembly/Compiler Coding Rule 15. (H impact, ML generality)
For Intel Atom processors, use segments with base set to 0
whenever possible; avoid non-zero segment base address that is
not aligned to cache line boundary at all cost.

We can't avoid having a non-zero base for the stack-protector
segment, but we can make it cache-aligned.

Signed-off-by: Jeremy Fitzhardinge <jeremy.fitzhardinge@citrix.com>
Cc: <stable@kernel.org>
LKML-Reference: <4AA01893.6000507@goop.org>
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
arch/x86/include/asm/processor.h
arch/x86/include/asm/stackprotector.h
arch/x86/include/asm/system.h
arch/x86/kernel/cpu/common.c
arch/x86/kernel/head_32.S

index c776826..e597ecc 100644 (file)
@@ -403,7 +403,17 @@ extern unsigned long kernel_eflags;
 extern asmlinkage void ignore_sysret(void);
 #else  /* X86_64 */
 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
-DECLARE_PER_CPU(unsigned long, stack_canary);
+/*
+ * Make sure stack canary segment base is cached-aligned:
+ *   "For Intel Atom processors, avoid non zero segment base address
+ *    that is not aligned to cache line boundary at all cost."
+ * (Optim Ref Manual Assembly/Compiler Coding Rule 15.)
+ */
+struct stack_canary {
+       char __pad[20];         /* canary at %gs:20 */
+       unsigned long canary;
+};
+DECLARE_PER_CPU(struct stack_canary, stack_canary) ____cacheline_aligned;
 #endif
 #endif /* X86_64 */
 
index 44efdff..1575177 100644 (file)
@@ -78,14 +78,14 @@ static __always_inline void boot_init_stack_canary(void)
 #ifdef CONFIG_X86_64
        percpu_write(irq_stack_union.stack_canary, canary);
 #else
-       percpu_write(stack_canary, canary);
+       percpu_write(stack_canary.canary, canary);
 #endif
 }
 
 static inline void setup_stack_canary_segment(int cpu)
 {
 #ifdef CONFIG_X86_32
-       unsigned long canary = (unsigned long)&per_cpu(stack_canary, cpu) - 20;
+       unsigned long canary = (unsigned long)&per_cpu(stack_canary, cpu);
        struct desc_struct *gdt_table = get_cpu_gdt_table(cpu);
        struct desc_struct desc;
 
index 75c49c7..f08f973 100644 (file)
@@ -31,7 +31,7 @@ void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
        "movl %P[task_canary](%[next]), %%ebx\n\t"                      \
        "movl %%ebx, "__percpu_arg([stack_canary])"\n\t"
 #define __switch_canary_oparam                                         \
-       , [stack_canary] "=m" (per_cpu_var(stack_canary))
+       , [stack_canary] "=m" (per_cpu_var(stack_canary.canary))
 #define __switch_canary_iparam                                         \
        , [task_canary] "i" (offsetof(struct task_struct, stack_canary))
 #else  /* CC_STACKPROTECTOR */
index ced07ba..7d84bc4 100644 (file)
@@ -1043,7 +1043,7 @@ DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
 #else  /* CONFIG_X86_64 */
 
 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
-DEFINE_PER_CPU(unsigned long, stack_canary);
+DEFINE_PER_CPU(struct stack_canary, stack_canary) ____cacheline_aligned;
 #endif
 
 /* Make sure %fs and %gs are initialized properly in idle threads */
index cc827ac..7ffec6b 100644 (file)
@@ -439,7 +439,6 @@ is386:      movl $2,%ecx            # set MP
        jne 1f
        movl $per_cpu__gdt_page,%eax
        movl $per_cpu__stack_canary,%ecx
-       subl $20, %ecx
        movw %cx, 8 * GDT_ENTRY_STACK_CANARY + 2(%eax)
        shrl $16, %ecx
        movb %cl, 8 * GDT_ENTRY_STACK_CANARY + 4(%eax)