arch/x86/include/asm/mmu_context.h

   1 #ifndef _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H
   2 #define _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H
   3
   4 #include <asm/desc.h>
   5 #include <linux/atomic.h>
   6 #include <linux/mm_types.h>
   7
   8 #include <trace/events/tlb.h>
   9
  10 #include <asm/pgalloc.h>
  11 #include <asm/tlbflush.h>
  12 #include <asm/paravirt.h>
  13 #include <asm/mpx.h>
  14 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
  15 static inline void paravirt_activate_mm(struct mm_struct *prev,
  16                                         struct mm_struct *next)
  17 {
  18 }
  19 #endif  /* !CONFIG_PARAVIRT */
  20
  21 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
  22 extern struct static_key rdpmc_always_available;
  23
  24 static inline void load_mm_cr4(struct mm_struct *mm)
  25 {
  26         if (static_key_false(&rdpmc_always_available) ||
  27             atomic_read(&mm->context.perf_rdpmc_allowed))
  28                 cr4_set_bits(X86_CR4_PCE);
  29         else
  30                 cr4_clear_bits(X86_CR4_PCE);
  31 }
  32 #else
  33 static inline void load_mm_cr4(struct mm_struct *mm) {}
  34 #endif
  35
  36 /*
  37  * ldt_structs can be allocated, used, and freed, but they are never
  38  * modified while live.
  39  */
  40 struct ldt_struct {
  41         /*
  42          * Xen requires page-aligned LDTs with special permissions.  This is
  43          * needed to prevent us from installing evil descriptors such as
  44          * call gates.  On native, we could merge the ldt_struct and LDT
  45          * allocations, but it's not worth trying to optimize.
  46          */
  47         struct desc_struct *entries;
  48         int size;
  49 };
  50
  51 static inline void load_mm_ldt(struct mm_struct *mm)
  52 {
  53         struct ldt_struct *ldt;
  54
  55         /* lockless_dereference synchronizes with smp_store_release */
  56         ldt = lockless_dereference(mm->context.ldt);
  57
  58         /*
  59          * Any change to mm->context.ldt is followed by an IPI to all
  60          * CPUs with the mm active.  The LDT will not be freed until
  61          * after the IPI is handled by all such CPUs.  This means that,
  62          * if the ldt_struct changes before we return, the values we see
  63          * will be safe, and the new values will be loaded before we run
  64          * any user code.
  65          *
  66          * NB: don't try to convert this to use RCU without extreme care.
  67          * We would still need IRQs off, because we don't want to change
  68          * the local LDT after an IPI loaded a newer value than the one
  69          * that we can see.
  70          */
  71
  72         if (unlikely(ldt))
  73                 set_ldt(ldt->entries, ldt->size);
  74         else
  75                 clear_LDT();
  76
  77         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(preemptible());
  78 }
  79
  80 /*
  81  * Used for LDT copy/destruction.
  82  */
  83 int init_new_context(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm);
  84 void destroy_context(struct mm_struct *mm);
  85
  86
  87 static inline void enter_lazy_tlb(struct mm_struct *mm, struct task_struct *tsk)
  88 {
  89 #ifdef CONFIG_SMP
  90         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.state) == TLBSTATE_OK)
  91                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.state, TLBSTATE_LAZY);
  92 #endif
  93 }
  94
  95 static inline void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
  96                              struct task_struct *tsk)
  97 {
  98         unsigned cpu = smp_processor_id();
  99
 100         if (likely(prev != next)) {
 101 #ifdef CONFIG_SMP
 102                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.state, TLBSTATE_OK);
 103                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.active_mm, next);
 104 #endif
 105                 cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(next));
 106
 107                 /* Re-load page tables */
 108                 load_cr3(next->pgd);
 109                 trace_tlb_flush(TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH, TLB_FLUSH_ALL);
 110
 111                 /* Stop flush ipis for the previous mm */
 112                 cpumask_clear_cpu(cpu, mm_cpumask(prev));
 113
 114                 /* Load per-mm CR4 state */
 115                 load_mm_cr4(next);
 116
 117                 /*
 118                  * Load the LDT, if the LDT is different.
 119                  *
 120                  * It's possible that prev->context.ldt doesn't match
 121                  * the LDT register.  This can happen if leave_mm(prev)
 122                  * was called and then modify_ldt changed
 123                  * prev->context.ldt but suppressed an IPI to this CPU.
 124                  * In this case, prev->context.ldt != NULL, because we
 125                  * never set context.ldt to NULL while the mm still
 126                  * exists.  That means that next->context.ldt !=
 127                  * prev->context.ldt, because mms never share an LDT.
 128                  */
 129                 if (unlikely(prev->context.ldt != next->context.ldt))
 130                         load_mm_ldt(next);
 131         }
 132 #ifdef CONFIG_SMP
 133           else {
 134                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.state, TLBSTATE_OK);
 135                 BUG_ON(this_cpu_read(cpu_tlbstate.active_mm) != next);
 136
 137                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(next))) {
 138                         /*
 139                          * On established mms, the mm_cpumask is only changed
 140                          * from irq context, from ptep_clear_flush() while in
 141                          * lazy tlb mode, and here. Irqs are blocked during
 142                          * schedule, protecting us from simultaneous changes.
 143                          */
 144                         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(next));
 145                         /*
 146                          * We were in lazy tlb mode and leave_mm disabled
 147                          * tlb flush IPI delivery. We must reload CR3
 148                          * to make sure to use no freed page tables.
 149                          */
 150                         load_cr3(next->pgd);
 151                         trace_tlb_flush(TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH, TLB_FLUSH_ALL);
 152                         load_mm_cr4(next);
 153                         load_mm_ldt(next);
 154                 }
 155         }
 156 #endif
 157 }
 158
 159 #define activate_mm(prev, next)                 \
 160 do {                                            \
 161         paravirt_activate_mm((prev), (next));   \
 162         switch_mm((prev), (next), NULL);        \
 163 } while (0);
 164
 165 #ifdef CONFIG_X86_32
 166 #define deactivate_mm(tsk, mm)                  \
 167 do {                                            \
 168         lazy_load_gs(0);                        \
 169 } while (0)
 170 #else
 171 #define deactivate_mm(tsk, mm)                  \
 172 do {                                            \
 173         load_gs_index(0);                       \
 174         loadsegment(fs, 0);                     \
 175 } while (0)
 176 #endif
 177
 178 static inline void arch_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm,
 179                                  struct mm_struct *mm)
 180 {
 181         paravirt_arch_dup_mmap(oldmm, mm);
 182 }
 183
 184 static inline void arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
 185 {
 186         paravirt_arch_exit_mmap(mm);
 187 }
 188
 189 #ifdef CONFIG_X86_64
 190 static inline bool is_64bit_mm(struct mm_struct *mm)
 191 {
 192         return  !config_enabled(CONFIG_IA32_EMULATION) ||
 193                 !(mm->context.ia32_compat == TIF_IA32);
 194 }
 195 #else
 196 static inline bool is_64bit_mm(struct mm_struct *mm)
 197 {
 198         return false;
 199 }
 200 #endif
 201
 202 static inline void arch_bprm_mm_init(struct mm_struct *mm,
 203                 struct vm_area_struct *vma)
 204 {
 205         mpx_mm_init(mm);
 206 }
 207
 208 static inline void arch_unmap(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 209                               unsigned long start, unsigned long end)
 210 {
 211         /*
 212          * mpx_notify_unmap() goes and reads a rarely-hot
 213          * cacheline in the mm_struct.  That can be expensive
 214          * enough to be seen in profiles.
 215          *
 216          * The mpx_notify_unmap() call and its contents have been
 217          * observed to affect munmap() performance on hardware
 218          * where MPX is not present.
 219          *
 220          * The unlikely() optimizes for the fast case: no MPX
 221          * in the CPU, or no MPX use in the process.  Even if
 222          * we get this wrong (in the unlikely event that MPX
 223          * is widely enabled on some system) the overhead of
 224          * MPX itself (reading bounds tables) is expected to
 225          * overwhelm the overhead of getting this unlikely()
 226          * consistently wrong.
 227          */
 228         if (unlikely(cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)))
 229                 mpx_notify_unmap(mm, vma, start, end);
 230 }
 231
 232 #endif /* _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H */