arch/x86/include/asm/mmu_context.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H
   3 #define _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H
   4
   5 #include <asm/desc.h>
   6 #include <linux/atomic.h>
   7 #include <linux/mm_types.h>
   8 #include <linux/pkeys.h>
   9
  10 #include <trace/events/tlb.h>
  11
  12 #include <asm/tlbflush.h>
  13 #include <asm/paravirt.h>
  14 #include <asm/debugreg.h>
  15 #include <asm/gsseg.h>
  16
  17 extern atomic64_t last_mm_ctx_id;
  18
  19 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
  20 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(rdpmc_never_available_key);
  21 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(rdpmc_always_available_key);
  22 void cr4_update_pce(void *ignored);
  23 #endif
  24
  25 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
  26 /*
  27  * ldt_structs can be allocated, used, and freed, but they are never
  28  * modified while live.
  29  */
  30 struct ldt_struct {
  31         /*
  32          * Xen requires page-aligned LDTs with special permissions.  This is
  33          * needed to prevent us from installing evil descriptors such as
  34          * call gates.  On native, we could merge the ldt_struct and LDT
  35          * allocations, but it's not worth trying to optimize.
  36          */
  37         struct desc_struct      *entries;
  38         unsigned int            nr_entries;
  39
  40         /*
  41          * If PTI is in use, then the entries array is not mapped while we're
  42          * in user mode.  The whole array will be aliased at the addressed
  43          * given by ldt_slot_va(slot).  We use two slots so that we can allocate
  44          * and map, and enable a new LDT without invalidating the mapping
  45          * of an older, still-in-use LDT.
  46          *
  47          * slot will be -1 if this LDT doesn't have an alias mapping.
  48          */
  49         int                     slot;
  50 };
  51
  52 /*
  53  * Used for LDT copy/destruction.
  54  */
  55 static inline void init_new_context_ldt(struct mm_struct *mm)
  56 {
  57         mm->context.ldt = NULL;
  58         init_rwsem(&mm->context.ldt_usr_sem);
  59 }
  60 int ldt_dup_context(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm);
  61 void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm);
  62 void ldt_arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm);
  63 #else   /* CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL */
  64 static inline void init_new_context_ldt(struct mm_struct *mm) { }
  65 static inline int ldt_dup_context(struct mm_struct *oldmm,
  66                                   struct mm_struct *mm)
  67 {
  68         return 0;
  69 }
  70 static inline void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm) { }
  71 static inline void ldt_arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm) { }
  72 #endif
  73
  74 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
  75 extern void load_mm_ldt(struct mm_struct *mm);
  76 extern void switch_ldt(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next);
  77 #else
  78 static inline void load_mm_ldt(struct mm_struct *mm)
  79 {
  80         clear_LDT();
  81 }
  82 static inline void switch_ldt(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
  83 {
  84         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(preemptible());
  85 }
  86 #endif
  87
  88 #ifdef CONFIG_ADDRESS_MASKING
  89 static inline unsigned long mm_lam_cr3_mask(struct mm_struct *mm)
  90 {
  91         /*
  92          * When switch_mm_irqs_off() is called for a kthread, it may race with
  93          * LAM enablement. switch_mm_irqs_off() uses the LAM mask to do two
  94          * things: populate CR3 and populate 'cpu_tlbstate.lam'. Make sure it
  95          * reads a single value for both.
  96          */
  97         return READ_ONCE(mm->context.lam_cr3_mask);
  98 }
  99
 100 static inline void dup_lam(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
 101 {
 102         mm->context.lam_cr3_mask = oldmm->context.lam_cr3_mask;
 103         mm->context.untag_mask = oldmm->context.untag_mask;
 104 }
 105
 106 #define mm_untag_mask mm_untag_mask
 107 static inline unsigned long mm_untag_mask(struct mm_struct *mm)
 108 {
 109         return mm->context.untag_mask;
 110 }
 111
 112 static inline void mm_reset_untag_mask(struct mm_struct *mm)
 113 {
 114         mm->context.untag_mask = -1UL;
 115 }
 116
 117 #define arch_pgtable_dma_compat arch_pgtable_dma_compat
 118 static inline bool arch_pgtable_dma_compat(struct mm_struct *mm)
 119 {
 120         return !mm_lam_cr3_mask(mm) ||
 121                 test_bit(MM_CONTEXT_FORCE_TAGGED_SVA, &mm->context.flags);
 122 }
 123 #else
 124
 125 static inline unsigned long mm_lam_cr3_mask(struct mm_struct *mm)
 126 {
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 static inline void dup_lam(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
 131 {
 132 }
 133
 134 static inline void mm_reset_untag_mask(struct mm_struct *mm)
 135 {
 136 }
 137 #endif
 138
 139 #define enter_lazy_tlb enter_lazy_tlb
 140 extern void enter_lazy_tlb(struct mm_struct *mm, struct task_struct *tsk);
 141
 142 /*
 143  * Init a new mm.  Used on mm copies, like at fork()
 144  * and on mm's that are brand-new, like at execve().
 145  */
 146 #define init_new_context init_new_context
 147 static inline int init_new_context(struct task_struct *tsk,
 148                                    struct mm_struct *mm)
 149 {
 150         mutex_init(&mm->context.lock);
 151
 152         mm->context.ctx_id = atomic64_inc_return(&last_mm_ctx_id);
 153         atomic64_set(&mm->context.tlb_gen, 0);
 154         mm->context.next_trim_cpumask = jiffies + HZ;
 155
 156 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
 157         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE)) {
 158                 /* pkey 0 is the default and allocated implicitly */
 159                 mm->context.pkey_allocation_map = 0x1;
 160                 /* -1 means unallocated or invalid */
 161                 mm->context.execute_only_pkey = -1;
 162         }
 163 #endif
 164         mm_reset_untag_mask(mm);
 165         init_new_context_ldt(mm);
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 #define destroy_context destroy_context
 170 static inline void destroy_context(struct mm_struct *mm)
 171 {
 172         destroy_context_ldt(mm);
 173 }
 174
 175 extern void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
 176                       struct task_struct *tsk);
 177
 178 extern void switch_mm_irqs_off(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
 179                                struct task_struct *tsk);
 180 #define switch_mm_irqs_off switch_mm_irqs_off
 181
 182 #define activate_mm(prev, next)                 \
 183 do {                                            \
 184         paravirt_enter_mmap(next);              \
 185         switch_mm((prev), (next), NULL);        \
 186 } while (0);
 187
 188 #ifdef CONFIG_X86_32
 189 #define deactivate_mm(tsk, mm)                  \
 190 do {                                            \
 191         loadsegment(gs, 0);                     \
 192 } while (0)
 193 #else
 194 #define deactivate_mm(tsk, mm)                  \
 195 do {                                            \
 196         shstk_free(tsk);                        \
 197         load_gs_index(0);                       \
 198         loadsegment(fs, 0);                     \
 199 } while (0)
 200 #endif
 201
 202 static inline void arch_dup_pkeys(struct mm_struct *oldmm,
 203                                   struct mm_struct *mm)
 204 {
 205 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
 206         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE))
 207                 return;
 208
 209         /* Duplicate the oldmm pkey state in mm: */
 210         mm->context.pkey_allocation_map = oldmm->context.pkey_allocation_map;
 211         mm->context.execute_only_pkey   = oldmm->context.execute_only_pkey;
 212 #endif
 213 }
 214
 215 static inline int arch_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *mm)
 216 {
 217         arch_dup_pkeys(oldmm, mm);
 218         paravirt_enter_mmap(mm);
 219         dup_lam(oldmm, mm);
 220         return ldt_dup_context(oldmm, mm);
 221 }
 222
 223 static inline void arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
 224 {
 225         paravirt_arch_exit_mmap(mm);
 226         ldt_arch_exit_mmap(mm);
 227 }
 228
 229 #ifdef CONFIG_X86_64
 230 static inline bool is_64bit_mm(struct mm_struct *mm)
 231 {
 232         return  !IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) ||
 233                 !test_bit(MM_CONTEXT_UPROBE_IA32, &mm->context.flags);
 234 }
 235 #else
 236 static inline bool is_64bit_mm(struct mm_struct *mm)
 237 {
 238         return false;
 239 }
 240 #endif
 241
 242 /*
 243  * We only want to enforce protection keys on the current process
 244  * because we effectively have no access to PKRU for other
 245  * processes or any way to tell *which * PKRU in a threaded
 246  * process we could use.
 247  *
 248  * So do not enforce things if the VMA is not from the current
 249  * mm, or if we are in a kernel thread.
 250  */
 251 static inline bool arch_vma_access_permitted(struct vm_area_struct *vma,
 252                 bool write, bool execute, bool foreign)
 253 {
 254         /* pkeys never affect instruction fetches */
 255         if (execute)
 256                 return true;
 257         /* allow access if the VMA is not one from this process */
 258         if (foreign || vma_is_foreign(vma))
 259                 return true;
 260         return __pkru_allows_pkey(vma_pkey(vma), write);
 261 }
 262
 263 unsigned long __get_current_cr3_fast(void);
 264
 265 #include <asm-generic/mmu_context.h>
 266
 267 #endif /* _ASM_X86_MMU_CONTEXT_H */