s390: run user space and KVM guests with modified branch prediction
authorMartin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Fri, 27 Apr 2018 05:36:32 +0000 (07:36 +0200)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Sun, 29 Apr 2018 09:33:14 +0000 (11:33 +0200)
[ Upstream commit 6b73044b2b0081ee3dd1cd6eaab7dee552601efb ]

Define TIF_ISOLATE_BP and TIF_ISOLATE_BP_GUEST and add the necessary
plumbing in entry.S to be able to run user space and KVM guests with
limited branch prediction.

To switch a user space process to limited branch prediction the
s390_isolate_bp() function has to be call, and to run a vCPU of a KVM
guest associated with the current task with limited branch prediction
call s390_isolate_bp_guest().

Signed-off-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
arch/s390/include/asm/processor.h
arch/s390/include/asm/thread_info.h
arch/s390/kernel/entry.S
arch/s390/kernel/processor.c

index 9c442f663fda2179a11b67065a2ba25e0c9a8cec..0a39cd102c49263903ed43f269c32690738dd418 100644 (file)
@@ -378,6 +378,9 @@ extern void memcpy_absolute(void *, void *, size_t);
        memcpy_absolute(&(dest), &__tmp, sizeof(__tmp));        \
 } while (0)
 
+extern int s390_isolate_bp(void);
+extern int s390_isolate_bp_guest(void);
+
 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 
 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */
index 0880a37b6d3befe6baf5afbf345c3a4b19397897..301b4f70bf313b8a482a48877085f10e98d29f3c 100644 (file)
@@ -60,6 +60,8 @@ int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src);
 #define TIF_GUARDED_STORAGE    4       /* load guarded storage control block */
 #define TIF_PATCH_PENDING      5       /* pending live patching update */
 #define TIF_PGSTE              6       /* New mm's will use 4K page tables */
+#define TIF_ISOLATE_BP         8       /* Run process with isolated BP */
+#define TIF_ISOLATE_BP_GUEST   9       /* Run KVM guests with isolated BP */
 
 #define TIF_31BIT              16      /* 32bit process */
 #define TIF_MEMDIE             17      /* is terminating due to OOM killer */
@@ -80,6 +82,8 @@ int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src);
 #define _TIF_UPROBE            _BITUL(TIF_UPROBE)
 #define _TIF_GUARDED_STORAGE   _BITUL(TIF_GUARDED_STORAGE)
 #define _TIF_PATCH_PENDING     _BITUL(TIF_PATCH_PENDING)
+#define _TIF_ISOLATE_BP                _BITUL(TIF_ISOLATE_BP)
+#define _TIF_ISOLATE_BP_GUEST  _BITUL(TIF_ISOLATE_BP_GUEST)
 
 #define _TIF_31BIT             _BITUL(TIF_31BIT)
 #define _TIF_SINGLE_STEP       _BITUL(TIF_SINGLE_STEP)
index b1a61b06118a08e52a8d050e5d0a2b4df3f238a8..bb9a6a9808e903a8808b1fe22fe76c3ffb4a9c8e 100644 (file)
@@ -106,6 +106,7 @@ _PIF_WORK   = (_PIF_PER_TRAP | _PIF_SYSCALL_RESTART)
        aghi    %r15,-(STACK_FRAME_OVERHEAD + __PT_SIZE)
        j       3f
 1:     UPDATE_VTIME %r14,%r15,\timer
+       BPENTER __TI_flags(%r12),_TIF_ISOLATE_BP
 2:     lg      %r15,__LC_ASYNC_STACK   # load async stack
 3:     la      %r11,STACK_FRAME_OVERHEAD(%r15)
        .endm
@@ -186,6 +187,40 @@ _PIF_WORK  = (_PIF_PER_TRAP | _PIF_SYSCALL_RESTART)
        .popsection
        .endm
 
+       .macro BPENTER tif_ptr,tif_mask
+       .pushsection .altinstr_replacement, "ax"
+662:   .word   0xc004, 0x0000, 0x0000  # 6 byte nop
+       .word   0xc004, 0x0000, 0x0000  # 6 byte nop
+       .popsection
+664:   TSTMSK  \tif_ptr,\tif_mask
+       jz      . + 8
+       .long   0xb2e8d000
+       .pushsection .altinstructions, "a"
+       .long 664b - .
+       .long 662b - .
+       .word 82
+       .byte 12
+       .byte 12
+       .popsection
+       .endm
+
+       .macro BPEXIT tif_ptr,tif_mask
+       TSTMSK  \tif_ptr,\tif_mask
+       .pushsection .altinstr_replacement, "ax"
+662:   jnz     . + 8
+       .long   0xb2e8d000
+       .popsection
+664:   jz      . + 8
+       .long   0xb2e8c000
+       .pushsection .altinstructions, "a"
+       .long 664b - .
+       .long 662b - .
+       .word 82
+       .byte 8
+       .byte 8
+       .popsection
+       .endm
+
        .section .kprobes.text, "ax"
 .Ldummy:
        /*
@@ -240,9 +275,11 @@ ENTRY(__switch_to)
  */
 ENTRY(sie64a)
        stmg    %r6,%r14,__SF_GPRS(%r15)        # save kernel registers
+       lg      %r12,__LC_CURRENT
        stg     %r2,__SF_EMPTY(%r15)            # save control block pointer
        stg     %r3,__SF_EMPTY+8(%r15)          # save guest register save area
        xc      __SF_EMPTY+16(8,%r15),__SF_EMPTY+16(%r15) # reason code = 0
+       mvc     __SF_EMPTY+24(8,%r15),__TI_flags(%r12) # copy thread flags
        TSTMSK  __LC_CPU_FLAGS,_CIF_FPU         # load guest fp/vx registers ?
        jno     .Lsie_load_guest_gprs
        brasl   %r14,load_fpu_regs              # load guest fp/vx regs
@@ -259,11 +296,12 @@ ENTRY(sie64a)
        jnz     .Lsie_skip
        TSTMSK  __LC_CPU_FLAGS,_CIF_FPU
        jo      .Lsie_skip                      # exit if fp/vx regs changed
-       BPON
+       BPEXIT  __SF_EMPTY+24(%r15),(_TIF_ISOLATE_BP|_TIF_ISOLATE_BP_GUEST)
 .Lsie_entry:
        sie     0(%r14)
 .Lsie_exit:
        BPOFF
+       BPENTER __SF_EMPTY+24(%r15),(_TIF_ISOLATE_BP|_TIF_ISOLATE_BP_GUEST)
 .Lsie_skip:
        ni      __SIE_PROG0C+3(%r14),0xfe       # no longer in SIE
        lctlg   %c1,%c1,__LC_USER_ASCE          # load primary asce
@@ -324,6 +362,7 @@ ENTRY(system_call)
        la      %r11,STACK_FRAME_OVERHEAD(%r15) # pointer to pt_regs
 .Lsysc_vtime:
        UPDATE_VTIME %r8,%r9,__LC_SYNC_ENTER_TIMER
+       BPENTER __TI_flags(%r12),_TIF_ISOLATE_BP
        stmg    %r0,%r7,__PT_R0(%r11)
        # clear user controlled register to prevent speculative use
        xgr     %r0,%r0
@@ -362,7 +401,7 @@ ENTRY(system_call)
        jnz     .Lsysc_work                     # check for work
        TSTMSK  __LC_CPU_FLAGS,_CIF_WORK
        jnz     .Lsysc_work
-       BPON
+       BPEXIT  __TI_flags(%r12),_TIF_ISOLATE_BP
 .Lsysc_restore:
        lg      %r14,__LC_VDSO_PER_CPU
        lmg     %r0,%r10,__PT_R0(%r11)
@@ -587,6 +626,7 @@ ENTRY(pgm_check_handler)
        aghi    %r15,-(STACK_FRAME_OVERHEAD + __PT_SIZE)
        j       4f
 2:     UPDATE_VTIME %r14,%r15,__LC_SYNC_ENTER_TIMER
+       BPENTER __TI_flags(%r12),_TIF_ISOLATE_BP
        lg      %r15,__LC_KERNEL_STACK
        lgr     %r14,%r12
        aghi    %r14,__TASK_thread      # pointer to thread_struct
@@ -718,7 +758,7 @@ ENTRY(io_int_handler)
        mvc     __LC_RETURN_PSW(16),__PT_PSW(%r11)
        tm      __PT_PSW+1(%r11),0x01   # returning to user ?
        jno     .Lio_exit_kernel
-       BPON
+       BPEXIT  __TI_flags(%r12),_TIF_ISOLATE_BP
 .Lio_exit_timer:
        stpt    __LC_EXIT_TIMER
        mvc     __VDSO_ECTG_BASE(16,%r14),__LC_EXIT_TIMER
@@ -1101,7 +1141,7 @@ ENTRY(mcck_int_handler)
        mvc     __LC_RETURN_MCCK_PSW(16),__PT_PSW(%r11) # move return PSW
        tm      __LC_RETURN_MCCK_PSW+1,0x01 # returning to user ?
        jno     0f
-       BPON
+       BPEXIT  __TI_flags(%r12),_TIF_ISOLATE_BP
        stpt    __LC_EXIT_TIMER
        mvc     __VDSO_ECTG_BASE(16,%r14),__LC_EXIT_TIMER
 0:     lmg     %r11,%r15,__PT_R11(%r11)
@@ -1228,7 +1268,8 @@ cleanup_critical:
        clg     %r9,BASED(.Lsie_crit_mcck_length)
        jh      1f
        oi      __LC_CPU_FLAGS+7, _CIF_MCCK_GUEST
-1:     lg      %r9,__SF_EMPTY(%r15)            # get control block pointer
+1:     BPENTER __SF_EMPTY+24(%r15),(_TIF_ISOLATE_BP|_TIF_ISOLATE_BP_GUEST)
+       lg      %r9,__SF_EMPTY(%r15)            # get control block pointer
        ni      __SIE_PROG0C+3(%r9),0xfe        # no longer in SIE
        lctlg   %c1,%c1,__LC_USER_ASCE          # load primary asce
        larl    %r9,sie_exit                    # skip forward to sie_exit
index 5362fd868d0d42e73eaf73c8abb63e7dc94d4580..6fe2e1875058bec89419d680bef0110249ba9ed3 100644 (file)
@@ -197,3 +197,21 @@ const struct seq_operations cpuinfo_op = {
        .stop   = c_stop,
        .show   = show_cpuinfo,
 };
+
+int s390_isolate_bp(void)
+{
+       if (!test_facility(82))
+               return -EOPNOTSUPP;
+       set_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP);
+       return 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL(s390_isolate_bp);
+
+int s390_isolate_bp_guest(void)
+{
+       if (!test_facility(82))
+               return -EOPNOTSUPP;
+       set_thread_flag(TIF_ISOLATE_BP_GUEST);
+       return 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL(s390_isolate_bp_guest);