[mips][lld] Spectre variant two mitigation for MIPSR2
authorSimon Dardis <simon.dardis@mips.com>
Tue, 20 Feb 2018 23:49:17 +0000 (23:49 +0000)
committerSimon Dardis <simon.dardis@mips.com>
Tue, 20 Feb 2018 23:49:17 +0000 (23:49 +0000)
This patch provides migitation for CVE-2017-5715, Spectre variant two,
which affects the P5600 and P6600. It implements the LLD part of
-z hazardplt. Like the Clang part of this patch, I have opted for that
specific option name in case alternative migitation methods are required
in the future.

The mitigation strategy suggested by MIPS for these processors is to use
hazard barrier instructions. 'jalr.hb' and 'jr.hb' are hazard
barrier variants of the 'jalr' and 'jr' instructions respectively.

These instructions impede the execution of instruction stream until
architecturally defined hazards (changes to the instruction stream,
privileged registers which may affect execution) are cleared. These
instructions in MIPS' designs are not speculated past.

These instructions are defined by the MIPS32R2 ISA, so this mitigation
method is not compatible with processors which implement an earlier
revision of the MIPS ISA.

For LLD, this changes PLT stubs to use 'jalr.hb' and 'jr.hb'.

Reviewers: atanasyan, ruiu

Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D43488

llvm-svn: 325647

lld/ELF/Arch/Mips.cpp
lld/ELF/Config.h
lld/ELF/Driver.cpp
lld/test/ELF/mips-26-n32-n64.s
lld/test/ELF/mips-plt-r6.s

index ab109a28f97bff8e834823e31eab8a6a7acc9307..33ec49530cd3de1d7afe9e7a7cf3cec2781b7b4d 100644 (file)
@@ -296,7 +296,8 @@ template <class ELFT> void MIPS<ELFT>::writePltHeader(uint8_t *Buf) const {
     write32<E>(Buf + 20, 0x0018c082); // srl   $24, $24, 2
   }
 
-  write32<E>(Buf + 24, 0x0320f809); // jalr  $25
+  uint32_t JalrInst = Config->ZHazardplt ? 0x0320fc09 : 0x0320f809;
+  write32<E>(Buf + 24, JalrInst); // jalr.hb $25 or jalr $25
   write32<E>(Buf + 28, 0x2718fffe); // subu  $24, $24, 2
 
   uint64_t GotPlt = InX::GotPlt->getVA();
@@ -330,9 +331,13 @@ void MIPS<ELFT>::writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr,
     return;
   }
 
+  unsigned JrInst =
+      isMipsR6() ? (Config->ZHazardplt ? 0x03200409 : 0x03200009)
+                 : (Config->ZHazardplt ? 0x03200408 : 0x03200008);
+
   write32<E>(Buf, 0x3c0f0000);     // lui   $15, %hi(.got.plt entry)
   write32<E>(Buf + 4, 0x8df90000); // l[wd] $25, %lo(.got.plt entry)($15)
-  write32<E>(Buf + 8, isMipsR6() ? 0x03200009 : 0x03200008);  // jr  $25
+  write32<E>(Buf + 8, JrInst);     // jr  $25 / jr.hb $25
   write32<E>(Buf + 12, 0x25f80000); // addiu $24, $15, %lo(.got.plt entry)
   writeValue<E>(Buf, GotPltEntryAddr + 0x8000, 16, 16);
   writeValue<E>(Buf + 4, GotPltEntryAddr, 16, 0);
index 77d10de46d32edfcd5b2de92745f12e770809d2b..193a520ff67b7e29cf7b69aeec677bb654c06c8c 100644 (file)
@@ -155,6 +155,7 @@ struct Configuration {
   bool WriteAddends;
   bool ZCombreloc;
   bool ZExecstack;
+  bool ZHazardplt;
   bool ZNocopyreloc;
   bool ZNodelete;
   bool ZNodlopen;
index 265b3e629186b7057c7cc1dea9ae4522e1e5679b..5c561610ad0c86309aeeb91ecf2a8081bb61808d 100644 (file)
@@ -692,6 +692,7 @@ void LinkerDriver::readConfigs(opt::InputArgList &Args) {
       Args.hasFlag(OPT_warn_symbol_ordering, OPT_no_warn_symbol_ordering, true);
   Config->ZCombreloc = !hasZOption(Args, "nocombreloc");
   Config->ZExecstack = hasZOption(Args, "execstack");
+  Config->ZHazardplt = hasZOption(Args, "hazardplt");
   Config->ZNocopyreloc = hasZOption(Args, "nocopyreloc");
   Config->ZNodelete = hasZOption(Args, "nodelete");
   Config->ZNodlopen = hasZOption(Args, "nodlopen");
index 2e24873332a711ae455af7f1345b4cf73fe34c53..246bf1e9510b678bc5be79cf13a2d94eb0f4053c 100644 (file)
@@ -5,7 +5,11 @@
 # RUN: ld.lld %t-so.o -shared -o %t.so
 # RUN: llvm-mc -filetype=obj -triple=mips64-unknown-linux %s -o %t.o
 # RUN: ld.lld %t.o %t.so -o %t.exe
-# RUN: llvm-objdump -d %t.exe | FileCheck %s
+# RUN: llvm-objdump -d %t.exe | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,DEFAULT
+# RUN: ld.lld %t-so.o -shared -o %t.so -z hazardplt
+# RUN: ld.lld %t.o %t.so -o %t.exe -z hazardplt
+# RUN: llvm-objdump -d %t.exe | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,HAZARDPLT
+
 
 # REQUIRES: mips
 
 # CHECK-NEXT:    2001c:       03 0e c0 23     subu    $24, $24, $14
 # CHECK-NEXT:    20020:       03 e0 78 25     move    $15, $ra
 # CHECK-NEXT:    20024:       00 18 c0 c2     srl     $24, $24, 3
-# CHECK-NEXT:    20028:       03 20 f8 09     jalr    $25
+# DEFAULT:       20028:       03 20 f8 09     jalr    $25
+# HAZARDPLT:     20028:       03 20 fc 09     jalr.hb $25
 # CHECK-NEXT:    2002c:       27 18 ff fe     addiu   $24, $24, -2
 # CHECK-NEXT:    20030:       3c 0f 00 03     lui     $15, 3
 # CHECK-NEXT:    20034:       8d f9 00 18     lw      $25, 24($15)
-# CHECK-NEXT:    20038:       03 20 00 08     jr      $25
+# DEFAULT:       20038:       03 20 00 08     jr      $25
+# HAZARDPLT:     20038:       03 20 04 08     jr.hb   $25
 # CHECK-NEXT:    2003c:       25 f8 00 18     addiu   $24, $15, 24
 
   .text
index 4bab21c32eb9c6e018ecfb6f5b3ffe29c6d364b1..34e63421a397e12edae0f6fc80e4197f0009f28b 100644 (file)
@@ -6,7 +6,10 @@
 # RUN:         -mcpu=mips32r6 %S/Inputs/mips-dynamic.s -o %t2.o
 # RUN: ld.lld %t2.o -shared -o %t.so
 # RUN: ld.lld %t1.o %t.so -o %t.exe
-# RUN: llvm-objdump -d %t.exe | FileCheck %s
+# RUN: llvm-objdump -d %t.exe | FileCheck %s --check-prefixes=DEFAULT,CHECK
+# RUN: ld.lld %t2.o -shared -o %t.so -z hazardplt
+# RUN: ld.lld %t1.o %t.so -o %t.exe -z hazardplt
+# RUN: llvm-objdump -d %t.exe | FileCheck %s --check-prefixes=HAZARDPLT,CHECK
 
 # REQUIRES: mips
 
 # CHECK-NEXT:   2001c:       03 1c c0 23     subu    $24, $24, $gp
 # CHECK-NEXT:   20020:       03 e0 78 25     move    $15, $ra
 # CHECK-NEXT:   20024:       00 18 c0 82     srl     $24, $24, 2
-# CHECK-NEXT:   20028:       03 20 f8 09     jalr    $25
+# DEFAULT:      20028:       03 20 f8 09     jalr    $25
+# HAZARDPLT:    20028:       03 20 fc 09     jalr.hb $25
 # CHECK-NEXT:   2002c:       27 18 ff fe     addiu   $24, $24, -2
 
 # CHECK-NEXT:   20030:       3c 0f 00 03     aui     $15, $zero, 3
 # CHECK-NEXT:   20034:       8d f9 00 0c     lw      $25, 12($15)
-# CHECK-NEXT:   20038:       03 20 00 09     jr      $25
+# DEFAULT:      20038:       03 20 00 09     jr      $25
+# HAZARDPLT:    20038:       03 20 04 09     jr.hb   $25
 # CHECK-NEXT:   2003c:       25 f8 00 0c     addiu   $24, $15, 12
 
   .text