]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/commitdiff
Merge branch 'x86-xsave-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
authorLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Fri, 6 Aug 2010 23:25:13 +0000 (16:25 -0700)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Fri, 6 Aug 2010 23:25:13 +0000 (16:25 -0700)
* 'x86-xsave-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/linux-2.6-tip:
  x86, xsave: Make xstate_enable_boot_cpu() __init, protect on CPU 0
  x86, xsave: Add __init attribute to setup_xstate_features()
  x86, xsave: Make init_xstate_buf static
  x86, xsave: Check cpuid level for XSTATE_CPUID (0x0d)
  x86, xsave: Introduce xstate enable functions
  x86, xsave: Separate fpu and xsave initialization
  x86, xsave: Move boot cpu initialization to xsave_init()
  x86, xsave: 32/64 bit boot cpu check unification in initialization
  x86, xsave: Do not include asm/i387.h in asm/xsave.h
  x86, xsave: Use xsaveopt in context-switch path when supported
  x86, xsave: Sync xsave memory layout with its header for user handling
  x86, xsave: Track the offset, size of state in the xsave layout

arch/x86/include/asm/i387.h
arch/x86/include/asm/xsave.h
arch/x86/kernel/cpu/common.c
arch/x86/kernel/i387.c
arch/x86/kernel/xsave.c

index f1accc625beb0983d7cc63044d415a7484c55065..a73a8d5a5e6963e6fef9b52c28666e913a74160c 100644 (file)
@@ -31,7 +31,6 @@ extern void mxcsr_feature_mask_init(void);
 extern int init_fpu(struct task_struct *child);
 extern asmlinkage void math_state_restore(void);
 extern void __math_state_restore(void);
-extern void init_thread_xstate(void);
 extern int dump_fpu(struct pt_regs *, struct user_i387_struct *);
 
 extern user_regset_active_fn fpregs_active, xfpregs_active;
@@ -58,11 +57,25 @@ extern int restore_i387_xstate_ia32(void __user *buf);
 
 #define X87_FSW_ES (1 << 7)    /* Exception Summary */
 
+static __always_inline __pure bool use_xsaveopt(void)
+{
+       return static_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVEOPT);
+}
+
 static __always_inline __pure bool use_xsave(void)
 {
        return static_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE);
 }
 
+extern void __sanitize_i387_state(struct task_struct *);
+
+static inline void sanitize_i387_state(struct task_struct *tsk)
+{
+       if (!use_xsaveopt())
+               return;
+       __sanitize_i387_state(tsk);
+}
+
 #ifdef CONFIG_X86_64
 
 /* Ignore delayed exceptions from user space */
index 06acdbd7570a571cccfa3db673837446b3d100cd..c6ce2452f10ce2dba165593d3492a9eb5056f4d3 100644 (file)
@@ -3,7 +3,8 @@
 
 #include <linux/types.h>
 #include <asm/processor.h>
-#include <asm/i387.h>
+
+#define XSTATE_CPUID           0x0000000d
 
 #define XSTATE_FP      0x1
 #define XSTATE_SSE     0x2
 
 extern unsigned int xstate_size;
 extern u64 pcntxt_mask;
-extern struct xsave_struct *init_xstate_buf;
 extern u64 xstate_fx_sw_bytes[USER_XSTATE_FX_SW_WORDS];
 
-extern void xsave_cntxt_init(void);
 extern void xsave_init(void);
 extern void update_regset_xstate_info(unsigned int size, u64 xstate_mask);
 extern int init_fpu(struct task_struct *child);
@@ -127,12 +126,25 @@ static inline void xrstor_state(struct xsave_struct *fx, u64 mask)
                     :   "memory");
 }
 
+static inline void xsave_state(struct xsave_struct *fx, u64 mask)
+{
+       u32 lmask = mask;
+       u32 hmask = mask >> 32;
+
+       asm volatile(".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x27\n\t"
+                    : : "D" (fx), "m" (*fx), "a" (lmask), "d" (hmask)
+                    :   "memory");
+}
+
 static inline void fpu_xsave(struct fpu *fpu)
 {
        /* This, however, we can work around by forcing the compiler to select
           an addressing mode that doesn't require extended registers. */
-       __asm__ __volatile__(".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x27"
-                            : : "D" (&(fpu->state->xsave)),
-                                "a" (-1), "d"(-1) : "memory");
+       alternative_input(
+               ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x27",
+               ".byte " REX_PREFIX "0x0f,0xae,0x37",
+               X86_FEATURE_XSAVEOPT,
+               [fx] "D" (&fpu->state->xsave), "a" (-1), "d" (-1) :
+               "memory");
 }
 #endif
index f10273138382cb38b2fbced1a76659e1e01adc9d..490dac63c2d21e90ab3af70c543b012f1c3f43b5 100644 (file)
@@ -140,10 +140,18 @@ EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
 static int __init x86_xsave_setup(char *s)
 {
        setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
+       setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVEOPT);
        return 1;
 }
 __setup("noxsave", x86_xsave_setup);
 
+static int __init x86_xsaveopt_setup(char *s)
+{
+       setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVEOPT);
+       return 1;
+}
+__setup("noxsaveopt", x86_xsaveopt_setup);
+
 #ifdef CONFIG_X86_32
 static int cachesize_override __cpuinitdata = -1;
 static int disable_x86_serial_nr __cpuinitdata = 1;
@@ -1202,6 +1210,7 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
        dbg_restore_debug_regs();
 
        fpu_init();
+       xsave_init();
 
        raw_local_save_flags(kernel_eflags);
 
@@ -1262,12 +1271,7 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
        clear_used_math();
        mxcsr_feature_mask_init();
 
-       /*
-        * Boot processor to setup the FP and extended state context info.
-        */
-       if (smp_processor_id() == boot_cpu_id)
-               init_thread_xstate();
-
+       fpu_init();
        xsave_init();
 }
 #endif
index c4444bce8469876b2a4a43089cad8a97c3198b73..1f11f5ce668f93aadff67c425fae359da6efc6a8 100644 (file)
@@ -59,18 +59,18 @@ void __cpuinit mxcsr_feature_mask_init(void)
        stts();
 }
 
-void __cpuinit init_thread_xstate(void)
+static void __cpuinit init_thread_xstate(void)
 {
+       /*
+        * Note that xstate_size might be overwriten later during
+        * xsave_init().
+        */
+
        if (!HAVE_HWFP) {
                xstate_size = sizeof(struct i387_soft_struct);
                return;
        }
 
-       if (cpu_has_xsave) {
-               xsave_cntxt_init();
-               return;
-       }
-
        if (cpu_has_fxsr)
                xstate_size = sizeof(struct i387_fxsave_struct);
 #ifdef CONFIG_X86_32
@@ -84,6 +84,7 @@ void __cpuinit init_thread_xstate(void)
  * Called at bootup to set up the initial FPU state that is later cloned
  * into all processes.
  */
+
 void __cpuinit fpu_init(void)
 {
        unsigned long oldcr0 = read_cr0();
@@ -93,19 +94,24 @@ void __cpuinit fpu_init(void)
 
        write_cr0(oldcr0 & ~(X86_CR0_TS|X86_CR0_EM)); /* clear TS and EM */
 
-       /*
-        * Boot processor to setup the FP and extended state context info.
-        */
        if (!smp_processor_id())
                init_thread_xstate();
-       xsave_init();
 
        mxcsr_feature_mask_init();
        /* clean state in init */
        current_thread_info()->status = 0;
        clear_used_math();
 }
-#endif /* CONFIG_X86_64 */
+
+#else  /* CONFIG_X86_64 */
+
+void __cpuinit fpu_init(void)
+{
+       if (!smp_processor_id())
+               init_thread_xstate();
+}
+
+#endif /* CONFIG_X86_32 */
 
 void fpu_finit(struct fpu *fpu)
 {
@@ -191,6 +197,8 @@ int xfpregs_get(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
        if (ret)
                return ret;
 
+       sanitize_i387_state(target);
+
        return user_regset_copyout(&pos, &count, &kbuf, &ubuf,
                                   &target->thread.fpu.state->fxsave, 0, -1);
 }
@@ -208,6 +216,8 @@ int xfpregs_set(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
        if (ret)
                return ret;
 
+       sanitize_i387_state(target);
+
        ret = user_regset_copyin(&pos, &count, &kbuf, &ubuf,
                                 &target->thread.fpu.state->fxsave, 0, -1);
 
@@ -447,6 +457,8 @@ int fpregs_get(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
                                           -1);
        }
 
+       sanitize_i387_state(target);
+
        if (kbuf && pos == 0 && count == sizeof(env)) {
                convert_from_fxsr(kbuf, target);
                return 0;
@@ -468,6 +480,8 @@ int fpregs_set(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
        if (ret)
                return ret;
 
+       sanitize_i387_state(target);
+
        if (!HAVE_HWFP)
                return fpregs_soft_set(target, regset, pos, count, kbuf, ubuf);
 
@@ -534,6 +548,9 @@ static int save_i387_xsave(void __user *buf)
        struct _fpstate_ia32 __user *fx = buf;
        int err = 0;
 
+
+       sanitize_i387_state(tsk);
+
        /*
         * For legacy compatible, we always set FP/SSE bits in the bit
         * vector while saving the state to the user context.
index a4ae302f03aa8b93fc18c1e71cf0afe3a2f8af02..9c253bd65e24ba3e803b044fca3ad57224a41c52 100644 (file)
  */
 u64 pcntxt_mask;
 
+/*
+ * Represents init state for the supported extended state.
+ */
+static struct xsave_struct *init_xstate_buf;
+
 struct _fpx_sw_bytes fx_sw_reserved;
 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 struct _fpx_sw_bytes fx_sw_reserved_ia32;
 #endif
 
+static unsigned int *xstate_offsets, *xstate_sizes, xstate_features;
+
+/*
+ * If a processor implementation discern that a processor state component is
+ * in its initialized state it may modify the corresponding bit in the
+ * xsave_hdr.xstate_bv as '0', with out modifying the corresponding memory
+ * layout in the case of xsaveopt. While presenting the xstate information to
+ * the user, we always ensure that the memory layout of a feature will be in
+ * the init state if the corresponding header bit is zero. This is to ensure
+ * that the user doesn't see some stale state in the memory layout during
+ * signal handling, debugging etc.
+ */
+void __sanitize_i387_state(struct task_struct *tsk)
+{
+       u64 xstate_bv;
+       int feature_bit = 0x2;
+       struct i387_fxsave_struct *fx = &tsk->thread.fpu.state->fxsave;
+
+       if (!fx)
+               return;
+
+       BUG_ON(task_thread_info(tsk)->status & TS_USEDFPU);
+
+       xstate_bv = tsk->thread.fpu.state->xsave.xsave_hdr.xstate_bv;
+
+       /*
+        * None of the feature bits are in init state. So nothing else
+        * to do for us, as the memory layout is upto date.
+        */
+       if ((xstate_bv & pcntxt_mask) == pcntxt_mask)
+               return;
+
+       /*
+        * FP is in init state
+        */
+       if (!(xstate_bv & XSTATE_FP)) {
+               fx->cwd = 0x37f;
+               fx->swd = 0;
+               fx->twd = 0;
+               fx->fop = 0;
+               fx->rip = 0;
+               fx->rdp = 0;
+               memset(&fx->st_space[0], 0, 128);
+       }
+
+       /*
+        * SSE is in init state
+        */
+       if (!(xstate_bv & XSTATE_SSE))
+               memset(&fx->xmm_space[0], 0, 256);
+
+       xstate_bv = (pcntxt_mask & ~xstate_bv) >> 2;
+
+       /*
+        * Update all the other memory layouts for which the corresponding
+        * header bit is in the init state.
+        */
+       while (xstate_bv) {
+               if (xstate_bv & 0x1) {
+                       int offset = xstate_offsets[feature_bit];
+                       int size = xstate_sizes[feature_bit];
+
+                       memcpy(((void *) fx) + offset,
+                              ((void *) init_xstate_buf) + offset,
+                              size);
+               }
+
+               xstate_bv >>= 1;
+               feature_bit++;
+       }
+}
+
 /*
  * Check for the presence of extended state information in the
  * user fpstate pointer in the sigcontext.
@@ -102,6 +179,7 @@ int save_i387_xstate(void __user *buf)
                task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
                stts();
        } else {
+               sanitize_i387_state(tsk);
                if (__copy_to_user(buf, &tsk->thread.fpu.state->fxsave,
                                   xstate_size))
                        return -1;
@@ -267,11 +345,6 @@ static void prepare_fx_sw_frame(void)
 #endif
 }
 
-/*
- * Represents init state for the supported extended state.
- */
-struct xsave_struct *init_xstate_buf;
-
 #ifdef CONFIG_X86_64
 unsigned int sig_xstate_size = sizeof(struct _fpstate);
 #endif
@@ -279,37 +352,77 @@ unsigned int sig_xstate_size = sizeof(struct _fpstate);
 /*
  * Enable the extended processor state save/restore feature
  */
-void __cpuinit xsave_init(void)
+static inline void xstate_enable(void)
 {
-       if (!cpu_has_xsave)
-               return;
-
        set_in_cr4(X86_CR4_OSXSAVE);
-
-       /*
-        * Enable all the features that the HW is capable of
-        * and the Linux kernel is aware of.
-        */
        xsetbv(XCR_XFEATURE_ENABLED_MASK, pcntxt_mask);
 }
 
+/*
+ * Record the offsets and sizes of different state managed by the xsave
+ * memory layout.
+ */
+static void __init setup_xstate_features(void)
+{
+       int eax, ebx, ecx, edx, leaf = 0x2;
+
+       xstate_features = fls64(pcntxt_mask);
+       xstate_offsets = alloc_bootmem(xstate_features * sizeof(int));
+       xstate_sizes = alloc_bootmem(xstate_features * sizeof(int));
+
+       do {
+               cpuid_count(XSTATE_CPUID, leaf, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
+
+               if (eax == 0)
+                       break;
+
+               xstate_offsets[leaf] = ebx;
+               xstate_sizes[leaf] = eax;
+
+               leaf++;
+       } while (1);
+}
+
 /*
  * setup the xstate image representing the init state
  */
 static void __init setup_xstate_init(void)
 {
+       setup_xstate_features();
+
+       /*
+        * Setup init_xstate_buf to represent the init state of
+        * all the features managed by the xsave
+        */
        init_xstate_buf = alloc_bootmem(xstate_size);
        init_xstate_buf->i387.mxcsr = MXCSR_DEFAULT;
+
+       clts();
+       /*
+        * Init all the features state with header_bv being 0x0
+        */
+       xrstor_state(init_xstate_buf, -1);
+       /*
+        * Dump the init state again. This is to identify the init state
+        * of any feature which is not represented by all zero's.
+        */
+       xsave_state(init_xstate_buf, -1);
+       stts();
 }
 
 /*
  * Enable and initialize the xsave feature.
  */
-void __ref xsave_cntxt_init(void)
+static void __init xstate_enable_boot_cpu(void)
 {
        unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 
-       cpuid_count(0xd, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
+       if (boot_cpu_data.cpuid_level < XSTATE_CPUID) {
+               WARN(1, KERN_ERR "XSTATE_CPUID missing\n");
+               return;
+       }
+
+       cpuid_count(XSTATE_CPUID, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
        pcntxt_mask = eax + ((u64)edx << 32);
 
        if ((pcntxt_mask & XSTATE_FPSSE) != XSTATE_FPSSE) {
@@ -322,12 +435,13 @@ void __ref xsave_cntxt_init(void)
         * Support only the state known to OS.
         */
        pcntxt_mask = pcntxt_mask & XCNTXT_MASK;
-       xsave_init();
+
+       xstate_enable();
 
        /*
         * Recompute the context size for enabled features
         */
-       cpuid_count(0xd, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
+       cpuid_count(XSTATE_CPUID, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
        xstate_size = ebx;
 
        update_regset_xstate_info(xstate_size, pcntxt_mask);
@@ -339,3 +453,23 @@ void __ref xsave_cntxt_init(void)
               "cntxt size 0x%x\n",
               pcntxt_mask, xstate_size);
 }
+
+/*
+ * For the very first instance, this calls xstate_enable_boot_cpu();
+ * for all subsequent instances, this calls xstate_enable().
+ *
+ * This is somewhat obfuscated due to the lack of powerful enough
+ * overrides for the section checks.
+ */
+void __cpuinit xsave_init(void)
+{
+       static __refdata void (*next_func)(void) = xstate_enable_boot_cpu;
+       void (*this_func)(void);
+
+       if (!cpu_has_xsave)
+               return;
+
+       this_func = next_func;
+       next_func = xstate_enable;
+       this_func();
+}