45a9d496fe2a0f04cbd2f753619c739b08f83fd4
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / process.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
3
4 #include <linux/errno.h>
5 #include <linux/kernel.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/smp.h>
8 #include <linux/cpu.h>
9 #include <linux/prctl.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/sched/idle.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/task.h>
15 #include <linux/sched/task_stack.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/export.h>
18 #include <linux/pm.h>
19 #include <linux/tick.h>
20 #include <linux/random.h>
21 #include <linux/user-return-notifier.h>
22 #include <linux/dmi.h>
23 #include <linux/utsname.h>
24 #include <linux/stackprotector.h>
25 #include <linux/cpuidle.h>
26 #include <linux/acpi.h>
27 #include <linux/elf-randomize.h>
28 #include <linux/static_call.h>
29 #include <trace/events/power.h>
30 #include <linux/hw_breakpoint.h>
31 #include <linux/entry-common.h>
32 #include <asm/cpu.h>
33 #include <asm/apic.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <asm/mwait.h>
36 #include <asm/fpu/api.h>
37 #include <asm/fpu/sched.h>
38 #include <asm/fpu/xstate.h>
39 #include <asm/debugreg.h>
40 #include <asm/nmi.h>
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include <asm/mce.h>
43 #include <asm/vm86.h>
44 #include <asm/switch_to.h>
45 #include <asm/desc.h>
46 #include <asm/prctl.h>
47 #include <asm/spec-ctrl.h>
48 #include <asm/io_bitmap.h>
49 #include <asm/proto.h>
50 #include <asm/frame.h>
51 #include <asm/unwind.h>
52 #include <asm/tdx.h>
53 #include <asm/mmu_context.h>
54 #include <asm/shstk.h>
55
56 #include "process.h"
57
58 /*
59  * per-CPU TSS segments. Threads are completely 'soft' on Linux,
60  * no more per-task TSS's. The TSS size is kept cacheline-aligned
61  * so they are allowed to end up in the .data..cacheline_aligned
62  * section. Since TSS's are completely CPU-local, we want them
63  * on exact cacheline boundaries, to eliminate cacheline ping-pong.
64  */
65 __visible DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct tss_struct, cpu_tss_rw) = {
66         .x86_tss = {
67                 /*
68                  * .sp0 is only used when entering ring 0 from a lower
69                  * privilege level.  Since the init task never runs anything
70                  * but ring 0 code, there is no need for a valid value here.
71                  * Poison it.
72                  */
73                 .sp0 = (1UL << (BITS_PER_LONG-1)) + 1,
74
75 #ifdef CONFIG_X86_32
76                 .sp1 = TOP_OF_INIT_STACK,
77
78                 .ss0 = __KERNEL_DS,
79                 .ss1 = __KERNEL_CS,
80 #endif
81                 .io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET_INVALID,
82          },
83 };
84 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_tss_rw);
85
86 DEFINE_PER_CPU(bool, __tss_limit_invalid);
87 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(__tss_limit_invalid);
88
89 /*
90  * this gets called so that we can store lazy state into memory and copy the
91  * current task into the new thread.
92  */
93 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
94 {
95         memcpy(dst, src, arch_task_struct_size);
96 #ifdef CONFIG_VM86
97         dst->thread.vm86 = NULL;
98 #endif
99         /* Drop the copied pointer to current's fpstate */
100         dst->thread.fpu.fpstate = NULL;
101
102         return 0;
103 }
104
105 #ifdef CONFIG_X86_64
106 void arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
107 {
108         if (fpu_state_size_dynamic())
109                 fpstate_free(&tsk->thread.fpu);
110 }
111 #endif
112
113 /*
114  * Free thread data structures etc..
115  */
116 void exit_thread(struct task_struct *tsk)
117 {
118         struct thread_struct *t = &tsk->thread;
119         struct fpu *fpu = &t->fpu;
120
121         if (test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))
122                 io_bitmap_exit(tsk);
123
124         free_vm86(t);
125
126         shstk_free(tsk);
127         fpu__drop(fpu);
128 }
129
130 static int set_new_tls(struct task_struct *p, unsigned long tls)
131 {
132         struct user_desc __user *utls = (struct user_desc __user *)tls;
133
134         if (in_ia32_syscall())
135                 return do_set_thread_area(p, -1, utls, 0);
136         else
137                 return do_set_thread_area_64(p, ARCH_SET_FS, tls);
138 }
139
140 __visible void ret_from_fork(struct task_struct *prev, struct pt_regs *regs,
141                                      int (*fn)(void *), void *fn_arg)
142 {
143         schedule_tail(prev);
144
145         /* Is this a kernel thread? */
146         if (unlikely(fn)) {
147                 fn(fn_arg);
148                 /*
149                  * A kernel thread is allowed to return here after successfully
150                  * calling kernel_execve().  Exit to userspace to complete the
151                  * execve() syscall.
152                  */
153                 regs->ax = 0;
154         }
155
156         syscall_exit_to_user_mode(regs);
157 }
158
159 int copy_thread(struct task_struct *p, const struct kernel_clone_args *args)
160 {
161         unsigned long clone_flags = args->flags;
162         unsigned long sp = args->stack;
163         unsigned long tls = args->tls;
164         struct inactive_task_frame *frame;
165         struct fork_frame *fork_frame;
166         struct pt_regs *childregs;
167         unsigned long new_ssp;
168         int ret = 0;
169
170         childregs = task_pt_regs(p);
171         fork_frame = container_of(childregs, struct fork_frame, regs);
172         frame = &fork_frame->frame;
173
174         frame->bp = encode_frame_pointer(childregs);
175         frame->ret_addr = (unsigned long) ret_from_fork_asm;
176         p->thread.sp = (unsigned long) fork_frame;
177         p->thread.io_bitmap = NULL;
178         p->thread.iopl_warn = 0;
179         memset(p->thread.ptrace_bps, 0, sizeof(p->thread.ptrace_bps));
180
181 #ifdef CONFIG_X86_64
182         current_save_fsgs();
183         p->thread.fsindex = current->thread.fsindex;
184         p->thread.fsbase = current->thread.fsbase;
185         p->thread.gsindex = current->thread.gsindex;
186         p->thread.gsbase = current->thread.gsbase;
187
188         savesegment(es, p->thread.es);
189         savesegment(ds, p->thread.ds);
190
191         if (p->mm && (clone_flags & (CLONE_VM | CLONE_VFORK)) == CLONE_VM)
192                 set_bit(MM_CONTEXT_LOCK_LAM, &p->mm->context.flags);
193 #else
194         p->thread.sp0 = (unsigned long) (childregs + 1);
195         savesegment(gs, p->thread.gs);
196         /*
197          * Clear all status flags including IF and set fixed bit. 64bit
198          * does not have this initialization as the frame does not contain
199          * flags. The flags consistency (especially vs. AC) is there
200          * ensured via objtool, which lacks 32bit support.
201          */
202         frame->flags = X86_EFLAGS_FIXED;
203 #endif
204
205         /*
206          * Allocate a new shadow stack for thread if needed. If shadow stack,
207          * is disabled, new_ssp will remain 0, and fpu_clone() will know not to
208          * update it.
209          */
210         new_ssp = shstk_alloc_thread_stack(p, clone_flags, args->stack_size);
211         if (IS_ERR_VALUE(new_ssp))
212                 return PTR_ERR((void *)new_ssp);
213
214         fpu_clone(p, clone_flags, args->fn, new_ssp);
215
216         /* Kernel thread ? */
217         if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD)) {
218                 p->thread.pkru = pkru_get_init_value();
219                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
220                 kthread_frame_init(frame, args->fn, args->fn_arg);
221                 return 0;
222         }
223
224         /*
225          * Clone current's PKRU value from hardware. tsk->thread.pkru
226          * is only valid when scheduled out.
227          */
228         p->thread.pkru = read_pkru();
229
230         frame->bx = 0;
231         *childregs = *current_pt_regs();
232         childregs->ax = 0;
233         if (sp)
234                 childregs->sp = sp;
235
236         if (unlikely(args->fn)) {
237                 /*
238                  * A user space thread, but it doesn't return to
239                  * ret_after_fork().
240                  *
241                  * In order to indicate that to tools like gdb,
242                  * we reset the stack and instruction pointers.
243                  *
244                  * It does the same kernel frame setup to return to a kernel
245                  * function that a kernel thread does.
246                  */
247                 childregs->sp = 0;
248                 childregs->ip = 0;
249                 kthread_frame_init(frame, args->fn, args->fn_arg);
250                 return 0;
251         }
252
253         /* Set a new TLS for the child thread? */
254         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
255                 ret = set_new_tls(p, tls);
256
257         if (!ret && unlikely(test_tsk_thread_flag(current, TIF_IO_BITMAP)))
258                 io_bitmap_share(p);
259
260         return ret;
261 }
262
263 static void pkru_flush_thread(void)
264 {
265         /*
266          * If PKRU is enabled the default PKRU value has to be loaded into
267          * the hardware right here (similar to context switch).
268          */
269         pkru_write_default();
270 }
271
272 void flush_thread(void)
273 {
274         struct task_struct *tsk = current;
275
276         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
277         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
278
279         fpu_flush_thread();
280         pkru_flush_thread();
281 }
282
283 void disable_TSC(void)
284 {
285         preempt_disable();
286         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
287                 /*
288                  * Must flip the CPU state synchronously with
289                  * TIF_NOTSC in the current running context.
290                  */
291                 cr4_set_bits(X86_CR4_TSD);
292         preempt_enable();
293 }
294
295 static void enable_TSC(void)
296 {
297         preempt_disable();
298         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
299                 /*
300                  * Must flip the CPU state synchronously with
301                  * TIF_NOTSC in the current running context.
302                  */
303                 cr4_clear_bits(X86_CR4_TSD);
304         preempt_enable();
305 }
306
307 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
308 {
309         unsigned int val;
310
311         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
312                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
313         else
314                 val = PR_TSC_ENABLE;
315
316         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
317 }
318
319 int set_tsc_mode(unsigned int val)
320 {
321         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
322                 disable_TSC();
323         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
324                 enable_TSC();
325         else
326                 return -EINVAL;
327
328         return 0;
329 }
330
331 DEFINE_PER_CPU(u64, msr_misc_features_shadow);
332
333 static void set_cpuid_faulting(bool on)
334 {
335         u64 msrval;
336
337         msrval = this_cpu_read(msr_misc_features_shadow);
338         msrval &= ~MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT;
339         msrval |= (on << MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT_BIT);
340         this_cpu_write(msr_misc_features_shadow, msrval);
341         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, msrval);
342 }
343
344 static void disable_cpuid(void)
345 {
346         preempt_disable();
347         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOCPUID)) {
348                 /*
349                  * Must flip the CPU state synchronously with
350                  * TIF_NOCPUID in the current running context.
351                  */
352                 set_cpuid_faulting(true);
353         }
354         preempt_enable();
355 }
356
357 static void enable_cpuid(void)
358 {
359         preempt_disable();
360         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOCPUID)) {
361                 /*
362                  * Must flip the CPU state synchronously with
363                  * TIF_NOCPUID in the current running context.
364                  */
365                 set_cpuid_faulting(false);
366         }
367         preempt_enable();
368 }
369
370 static int get_cpuid_mode(void)
371 {
372         return !test_thread_flag(TIF_NOCPUID);
373 }
374
375 static int set_cpuid_mode(unsigned long cpuid_enabled)
376 {
377         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_CPUID_FAULT))
378                 return -ENODEV;
379
380         if (cpuid_enabled)
381                 enable_cpuid();
382         else
383                 disable_cpuid();
384
385         return 0;
386 }
387
388 /*
389  * Called immediately after a successful exec.
390  */
391 void arch_setup_new_exec(void)
392 {
393         /* If cpuid was previously disabled for this task, re-enable it. */
394         if (test_thread_flag(TIF_NOCPUID))
395                 enable_cpuid();
396
397         /*
398          * Don't inherit TIF_SSBD across exec boundary when
399          * PR_SPEC_DISABLE_NOEXEC is used.
400          */
401         if (test_thread_flag(TIF_SSBD) &&
402             task_spec_ssb_noexec(current)) {
403                 clear_thread_flag(TIF_SSBD);
404                 task_clear_spec_ssb_disable(current);
405                 task_clear_spec_ssb_noexec(current);
406                 speculation_ctrl_update(read_thread_flags());
407         }
408
409         mm_reset_untag_mask(current->mm);
410 }
411
412 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
413 static inline void switch_to_bitmap(unsigned long tifp)
414 {
415         /*
416          * Invalidate I/O bitmap if the previous task used it. This prevents
417          * any possible leakage of an active I/O bitmap.
418          *
419          * If the next task has an I/O bitmap it will handle it on exit to
420          * user mode.
421          */
422         if (tifp & _TIF_IO_BITMAP)
423                 tss_invalidate_io_bitmap();
424 }
425
426 static void tss_copy_io_bitmap(struct tss_struct *tss, struct io_bitmap *iobm)
427 {
428         /*
429          * Copy at least the byte range of the incoming tasks bitmap which
430          * covers the permitted I/O ports.
431          *
432          * If the previous task which used an I/O bitmap had more bits
433          * permitted, then the copy needs to cover those as well so they
434          * get turned off.
435          */
436         memcpy(tss->io_bitmap.bitmap, iobm->bitmap,
437                max(tss->io_bitmap.prev_max, iobm->max));
438
439         /*
440          * Store the new max and the sequence number of this bitmap
441          * and a pointer to the bitmap itself.
442          */
443         tss->io_bitmap.prev_max = iobm->max;
444         tss->io_bitmap.prev_sequence = iobm->sequence;
445 }
446
447 /**
448  * native_tss_update_io_bitmap - Update I/O bitmap before exiting to user mode
449  */
450 void native_tss_update_io_bitmap(void)
451 {
452         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
453         struct thread_struct *t = &current->thread;
454         u16 *base = &tss->x86_tss.io_bitmap_base;
455
456         if (!test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP)) {
457                 native_tss_invalidate_io_bitmap();
458                 return;
459         }
460
461         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_IOPL_IOPERM) && t->iopl_emul == 3) {
462                 *base = IO_BITMAP_OFFSET_VALID_ALL;
463         } else {
464                 struct io_bitmap *iobm = t->io_bitmap;
465
466                 /*
467                  * Only copy bitmap data when the sequence number differs. The
468                  * update time is accounted to the incoming task.
469                  */
470                 if (tss->io_bitmap.prev_sequence != iobm->sequence)
471                         tss_copy_io_bitmap(tss, iobm);
472
473                 /* Enable the bitmap */
474                 *base = IO_BITMAP_OFFSET_VALID_MAP;
475         }
476
477         /*
478          * Make sure that the TSS limit is covering the IO bitmap. It might have
479          * been cut down by a VMEXIT to 0x67 which would cause a subsequent I/O
480          * access from user space to trigger a #GP because the bitmap is outside
481          * the TSS limit.
482          */
483         refresh_tss_limit();
484 }
485 #else /* CONFIG_X86_IOPL_IOPERM */
486 static inline void switch_to_bitmap(unsigned long tifp) { }
487 #endif
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490
491 struct ssb_state {
492         struct ssb_state        *shared_state;
493         raw_spinlock_t          lock;
494         unsigned int            disable_state;
495         unsigned long           local_state;
496 };
497
498 #define LSTATE_SSB      0
499
500 static DEFINE_PER_CPU(struct ssb_state, ssb_state);
501
502 void speculative_store_bypass_ht_init(void)
503 {
504         struct ssb_state *st = this_cpu_ptr(&ssb_state);
505         unsigned int this_cpu = smp_processor_id();
506         unsigned int cpu;
507
508         st->local_state = 0;
509
510         /*
511          * Shared state setup happens once on the first bringup
512          * of the CPU. It's not destroyed on CPU hotunplug.
513          */
514         if (st->shared_state)
515                 return;
516
517         raw_spin_lock_init(&st->lock);
518
519         /*
520          * Go over HT siblings and check whether one of them has set up the
521          * shared state pointer already.
522          */
523         for_each_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(this_cpu)) {
524                 if (cpu == this_cpu)
525                         continue;
526
527                 if (!per_cpu(ssb_state, cpu).shared_state)
528                         continue;
529
530                 /* Link it to the state of the sibling: */
531                 st->shared_state = per_cpu(ssb_state, cpu).shared_state;
532                 return;
533         }
534
535         /*
536          * First HT sibling to come up on the core.  Link shared state of
537          * the first HT sibling to itself. The siblings on the same core
538          * which come up later will see the shared state pointer and link
539          * themselves to the state of this CPU.
540          */
541         st->shared_state = st;
542 }
543
544 /*
545  * Logic is: First HT sibling enables SSBD for both siblings in the core
546  * and last sibling to disable it, disables it for the whole core. This how
547  * MSR_SPEC_CTRL works in "hardware":
548  *
549  *  CORE_SPEC_CTRL = THREAD0_SPEC_CTRL | THREAD1_SPEC_CTRL
550  */
551 static __always_inline void amd_set_core_ssb_state(unsigned long tifn)
552 {
553         struct ssb_state *st = this_cpu_ptr(&ssb_state);
554         u64 msr = x86_amd_ls_cfg_base;
555
556         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN)) {
557                 msr |= ssbd_tif_to_amd_ls_cfg(tifn);
558                 wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
559                 return;
560         }
561
562         if (tifn & _TIF_SSBD) {
563                 /*
564                  * Since this can race with prctl(), block reentry on the
565                  * same CPU.
566                  */
567                 if (__test_and_set_bit(LSTATE_SSB, &st->local_state))
568                         return;
569
570                 msr |= x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask;
571
572                 raw_spin_lock(&st->shared_state->lock);
573                 /* First sibling enables SSBD: */
574                 if (!st->shared_state->disable_state)
575                         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
576                 st->shared_state->disable_state++;
577                 raw_spin_unlock(&st->shared_state->lock);
578         } else {
579                 if (!__test_and_clear_bit(LSTATE_SSB, &st->local_state))
580                         return;
581
582                 raw_spin_lock(&st->shared_state->lock);
583                 st->shared_state->disable_state--;
584                 if (!st->shared_state->disable_state)
585                         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
586                 raw_spin_unlock(&st->shared_state->lock);
587         }
588 }
589 #else
590 static __always_inline void amd_set_core_ssb_state(unsigned long tifn)
591 {
592         u64 msr = x86_amd_ls_cfg_base | ssbd_tif_to_amd_ls_cfg(tifn);
593
594         wrmsrl(MSR_AMD64_LS_CFG, msr);
595 }
596 #endif
597
598 static __always_inline void amd_set_ssb_virt_state(unsigned long tifn)
599 {
600         /*
601          * SSBD has the same definition in SPEC_CTRL and VIRT_SPEC_CTRL,
602          * so ssbd_tif_to_spec_ctrl() just works.
603          */
604         wrmsrl(MSR_AMD64_VIRT_SPEC_CTRL, ssbd_tif_to_spec_ctrl(tifn));
605 }
606
607 /*
608  * Update the MSRs managing speculation control, during context switch.
609  *
610  * tifp: Previous task's thread flags
611  * tifn: Next task's thread flags
612  */
613 static __always_inline void __speculation_ctrl_update(unsigned long tifp,
614                                                       unsigned long tifn)
615 {
616         unsigned long tif_diff = tifp ^ tifn;
617         u64 msr = x86_spec_ctrl_base;
618         bool updmsr = false;
619
620         lockdep_assert_irqs_disabled();
621
622         /* Handle change of TIF_SSBD depending on the mitigation method. */
623         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD)) {
624                 if (tif_diff & _TIF_SSBD)
625                         amd_set_ssb_virt_state(tifn);
626         } else if (static_cpu_has(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD)) {
627                 if (tif_diff & _TIF_SSBD)
628                         amd_set_core_ssb_state(tifn);
629         } else if (static_cpu_has(X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
630                    static_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
631                 updmsr |= !!(tif_diff & _TIF_SSBD);
632                 msr |= ssbd_tif_to_spec_ctrl(tifn);
633         }
634
635         /* Only evaluate TIF_SPEC_IB if conditional STIBP is enabled. */
636         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP) &&
637             static_branch_unlikely(&switch_to_cond_stibp)) {
638                 updmsr |= !!(tif_diff & _TIF_SPEC_IB);
639                 msr |= stibp_tif_to_spec_ctrl(tifn);
640         }
641
642         if (updmsr)
643                 update_spec_ctrl_cond(msr);
644 }
645
646 static unsigned long speculation_ctrl_update_tif(struct task_struct *tsk)
647 {
648         if (test_and_clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_FORCE_UPDATE)) {
649                 if (task_spec_ssb_disable(tsk))
650                         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SSBD);
651                 else
652                         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SSBD);
653
654                 if (task_spec_ib_disable(tsk))
655                         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_IB);
656                 else
657                         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SPEC_IB);
658         }
659         /* Return the updated threadinfo flags*/
660         return read_task_thread_flags(tsk);
661 }
662
663 void speculation_ctrl_update(unsigned long tif)
664 {
665         unsigned long flags;
666
667         /* Forced update. Make sure all relevant TIF flags are different */
668         local_irq_save(flags);
669         __speculation_ctrl_update(~tif, tif);
670         local_irq_restore(flags);
671 }
672
673 /* Called from seccomp/prctl update */
674 void speculation_ctrl_update_current(void)
675 {
676         preempt_disable();
677         speculation_ctrl_update(speculation_ctrl_update_tif(current));
678         preempt_enable();
679 }
680
681 static inline void cr4_toggle_bits_irqsoff(unsigned long mask)
682 {
683         unsigned long newval, cr4 = this_cpu_read(cpu_tlbstate.cr4);
684
685         newval = cr4 ^ mask;
686         if (newval != cr4) {
687                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.cr4, newval);
688                 __write_cr4(newval);
689         }
690 }
691
692 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
693 {
694         unsigned long tifp, tifn;
695
696         tifn = read_task_thread_flags(next_p);
697         tifp = read_task_thread_flags(prev_p);
698
699         switch_to_bitmap(tifp);
700
701         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
702
703         if ((tifp & _TIF_BLOCKSTEP || tifn & _TIF_BLOCKSTEP) &&
704             arch_has_block_step()) {
705                 unsigned long debugctl, msk;
706
707                 rdmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctl);
708                 debugctl &= ~DEBUGCTLMSR_BTF;
709                 msk = tifn & _TIF_BLOCKSTEP;
710                 debugctl |= (msk >> TIF_BLOCKSTEP) << DEBUGCTLMSR_BTF_SHIFT;
711                 wrmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctl);
712         }
713
714         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_NOTSC)
715                 cr4_toggle_bits_irqsoff(X86_CR4_TSD);
716
717         if ((tifp ^ tifn) & _TIF_NOCPUID)
718                 set_cpuid_faulting(!!(tifn & _TIF_NOCPUID));
719
720         if (likely(!((tifp | tifn) & _TIF_SPEC_FORCE_UPDATE))) {
721                 __speculation_ctrl_update(tifp, tifn);
722         } else {
723                 speculation_ctrl_update_tif(prev_p);
724                 tifn = speculation_ctrl_update_tif(next_p);
725
726                 /* Enforce MSR update to ensure consistent state */
727                 __speculation_ctrl_update(~tifn, tifn);
728         }
729 }
730
731 /*
732  * Idle related variables and functions
733  */
734 unsigned long boot_option_idle_override = IDLE_NO_OVERRIDE;
735 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
736
737 /*
738  * We use this if we don't have any better idle routine..
739  */
740 void __cpuidle default_idle(void)
741 {
742         raw_safe_halt();
743         raw_local_irq_disable();
744 }
745 #if defined(CONFIG_APM_MODULE) || defined(CONFIG_HALTPOLL_CPUIDLE_MODULE)
746 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
747 #endif
748
749 DEFINE_STATIC_CALL_NULL(x86_idle, default_idle);
750
751 static bool x86_idle_set(void)
752 {
753         return !!static_call_query(x86_idle);
754 }
755
756 #ifndef CONFIG_SMP
757 static inline void __noreturn play_dead(void)
758 {
759         BUG();
760 }
761 #endif
762
763 void arch_cpu_idle_enter(void)
764 {
765         tsc_verify_tsc_adjust(false);
766         local_touch_nmi();
767 }
768
769 void __noreturn arch_cpu_idle_dead(void)
770 {
771         play_dead();
772 }
773
774 /*
775  * Called from the generic idle code.
776  */
777 void __cpuidle arch_cpu_idle(void)
778 {
779         static_call(x86_idle)();
780 }
781 EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_cpu_idle);
782
783 #ifdef CONFIG_XEN
784 bool xen_set_default_idle(void)
785 {
786         bool ret = x86_idle_set();
787
788         static_call_update(x86_idle, default_idle);
789
790         return ret;
791 }
792 #endif
793
794 struct cpumask cpus_stop_mask;
795
796 void __noreturn stop_this_cpu(void *dummy)
797 {
798         struct cpuinfo_x86 *c = this_cpu_ptr(&cpu_info);
799         unsigned int cpu = smp_processor_id();
800
801         local_irq_disable();
802
803         /*
804          * Remove this CPU from the online mask and disable it
805          * unconditionally. This might be redundant in case that the reboot
806          * vector was handled late and stop_other_cpus() sent an NMI.
807          *
808          * According to SDM and APM NMIs can be accepted even after soft
809          * disabling the local APIC.
810          */
811         set_cpu_online(cpu, false);
812         disable_local_APIC();
813         mcheck_cpu_clear(c);
814
815         /*
816          * Use wbinvd on processors that support SME. This provides support
817          * for performing a successful kexec when going from SME inactive
818          * to SME active (or vice-versa). The cache must be cleared so that
819          * if there are entries with the same physical address, both with and
820          * without the encryption bit, they don't race each other when flushed
821          * and potentially end up with the wrong entry being committed to
822          * memory.
823          *
824          * Test the CPUID bit directly because the machine might've cleared
825          * X86_FEATURE_SME due to cmdline options.
826          */
827         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000001f && (cpuid_eax(0x8000001f) & BIT(0)))
828                 native_wbinvd();
829
830         /*
831          * This brings a cache line back and dirties it, but
832          * native_stop_other_cpus() will overwrite cpus_stop_mask after it
833          * observed that all CPUs reported stop. This write will invalidate
834          * the related cache line on this CPU.
835          */
836         cpumask_clear_cpu(cpu, &cpus_stop_mask);
837
838         for (;;) {
839                 /*
840                  * Use native_halt() so that memory contents don't change
841                  * (stack usage and variables) after possibly issuing the
842                  * native_wbinvd() above.
843                  */
844                 native_halt();
845         }
846 }
847
848 /*
849  * AMD Erratum 400 aware idle routine. We handle it the same way as C3 power
850  * states (local apic timer and TSC stop).
851  *
852  * XXX this function is completely buggered vs RCU and tracing.
853  */
854 static void amd_e400_idle(void)
855 {
856         /*
857          * We cannot use static_cpu_has_bug() here because X86_BUG_AMD_APIC_C1E
858          * gets set after static_cpu_has() places have been converted via
859          * alternatives.
860          */
861         if (!boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E)) {
862                 default_idle();
863                 return;
864         }
865
866         tick_broadcast_enter();
867
868         default_idle();
869
870         tick_broadcast_exit();
871 }
872
873 /*
874  * Prefer MWAIT over HALT if MWAIT is supported, MWAIT_CPUID leaf
875  * exists and whenever MONITOR/MWAIT extensions are present there is at
876  * least one C1 substate.
877  *
878  * Do not prefer MWAIT if MONITOR instruction has a bug or idle=nomwait
879  * is passed to kernel commandline parameter.
880  */
881 static int prefer_mwait_c1_over_halt(const struct cpuinfo_x86 *c)
882 {
883         u32 eax, ebx, ecx, edx;
884
885         /* User has disallowed the use of MWAIT. Fallback to HALT */
886         if (boot_option_idle_override == IDLE_NOMWAIT)
887                 return 0;
888
889         /* MWAIT is not supported on this platform. Fallback to HALT */
890         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT))
891                 return 0;
892
893         /* Monitor has a bug. Fallback to HALT */
894         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_MONITOR))
895                 return 0;
896
897         cpuid(CPUID_MWAIT_LEAF, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
898
899         /*
900          * If MWAIT extensions are not available, it is safe to use MWAIT
901          * with EAX=0, ECX=0.
902          */
903         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED))
904                 return 1;
905
906         /*
907          * If MWAIT extensions are available, there should be at least one
908          * MWAIT C1 substate present.
909          */
910         return (edx & MWAIT_C1_SUBSTATE_MASK);
911 }
912
913 /*
914  * MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state. This invokes MWAIT
915  * with interrupts enabled and no flags, which is backwards compatible with the
916  * original MWAIT implementation.
917  */
918 static __cpuidle void mwait_idle(void)
919 {
920         if (!current_set_polling_and_test()) {
921                 if (this_cpu_has(X86_BUG_CLFLUSH_MONITOR)) {
922                         mb(); /* quirk */
923                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
924                         mb(); /* quirk */
925                 }
926
927                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
928                 if (!need_resched()) {
929                         __sti_mwait(0, 0);
930                         raw_local_irq_disable();
931                 }
932         }
933         __current_clr_polling();
934 }
935
936 void select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         if (boot_option_idle_override == IDLE_POLL && smp_num_siblings > 1)
940                 pr_warn_once("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade\n");
941 #endif
942         if (x86_idle_set() || boot_option_idle_override == IDLE_POLL)
943                 return;
944
945         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_E400)) {
946                 pr_info("using AMD E400 aware idle routine\n");
947                 static_call_update(x86_idle, amd_e400_idle);
948         } else if (prefer_mwait_c1_over_halt(c)) {
949                 pr_info("using mwait in idle threads\n");
950                 static_call_update(x86_idle, mwait_idle);
951         } else if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_TDX_GUEST)) {
952                 pr_info("using TDX aware idle routine\n");
953                 static_call_update(x86_idle, tdx_safe_halt);
954         } else
955                 static_call_update(x86_idle, default_idle);
956 }
957
958 void amd_e400_c1e_apic_setup(void)
959 {
960         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E)) {
961                 pr_info("Switch to broadcast mode on CPU%d\n", smp_processor_id());
962                 local_irq_disable();
963                 tick_broadcast_force();
964                 local_irq_enable();
965         }
966 }
967
968 void __init arch_post_acpi_subsys_init(void)
969 {
970         u32 lo, hi;
971
972         if (!boot_cpu_has_bug(X86_BUG_AMD_E400))
973                 return;
974
975         /*
976          * AMD E400 detection needs to happen after ACPI has been enabled. If
977          * the machine is affected K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK bits are set in
978          * MSR_K8_INT_PENDING_MSG.
979          */
980         rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
981         if (!(lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK))
982                 return;
983
984         boot_cpu_set_bug(X86_BUG_AMD_APIC_C1E);
985
986         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
987                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
988         pr_info("System has AMD C1E enabled\n");
989 }
990
991 static int __init idle_setup(char *str)
992 {
993         if (!str)
994                 return -EINVAL;
995
996         if (!strcmp(str, "poll")) {
997                 pr_info("using polling idle threads\n");
998                 boot_option_idle_override = IDLE_POLL;
999                 cpu_idle_poll_ctrl(true);
1000         } else if (!strcmp(str, "halt")) {
1001                 /*
1002                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
1003                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
1004                  * won't be used again.
1005                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
1006                  * the boot_option_idle_override.
1007                  */
1008                 static_call_update(x86_idle, default_idle);
1009                 boot_option_idle_override = IDLE_HALT;
1010         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
1011                 /*
1012                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
1013                  * it means that mwait will be disabled for CPU C1/C2/C3
1014                  * states.
1015                  */
1016                 boot_option_idle_override = IDLE_NOMWAIT;
1017         } else
1018                 return -1;
1019
1020         return 0;
1021 }
1022 early_param("idle", idle_setup);
1023
1024 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
1025 {
1026         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
1027                 sp -= get_random_u32_below(8192);
1028         return sp & ~0xf;
1029 }
1030
1031 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
1032 {
1033         if (mmap_is_ia32())
1034                 return randomize_page(mm->brk, SZ_32M);
1035
1036         return randomize_page(mm->brk, SZ_1G);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Called from fs/proc with a reference on @p to find the function
1041  * which called into schedule(). This needs to be done carefully
1042  * because the task might wake up and we might look at a stack
1043  * changing under us.
1044  */
1045 unsigned long __get_wchan(struct task_struct *p)
1046 {
1047         struct unwind_state state;
1048         unsigned long addr = 0;
1049
1050         if (!try_get_task_stack(p))
1051                 return 0;
1052
1053         for (unwind_start(&state, p, NULL, NULL); !unwind_done(&state);
1054              unwind_next_frame(&state)) {
1055                 addr = unwind_get_return_address(&state);
1056                 if (!addr)
1057                         break;
1058                 if (in_sched_functions(addr))
1059                         continue;
1060                 break;
1061         }
1062
1063         put_task_stack(p);
1064
1065         return addr;
1066 }
1067
1068 long do_arch_prctl_common(int option, unsigned long arg2)
1069 {
1070         switch (option) {
1071         case ARCH_GET_CPUID:
1072                 return get_cpuid_mode();
1073         case ARCH_SET_CPUID:
1074                 return set_cpuid_mode(arg2);
1075         case ARCH_GET_XCOMP_SUPP:
1076         case ARCH_GET_XCOMP_PERM:
1077         case ARCH_REQ_XCOMP_PERM:
1078         case ARCH_GET_XCOMP_GUEST_PERM:
1079         case ARCH_REQ_XCOMP_GUEST_PERM:
1080                 return fpu_xstate_prctl(option, arg2);
1081         }
1082
1083         return -EINVAL;
1084 }