x86/fsgsbase/64: Enable FSGSBASE instructions in helper functions
authorChang S. Bae <chang.seok.bae@intel.com>
Wed, 8 May 2019 10:02:21 +0000 (03:02 -0700)
committerThomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Sat, 22 Jun 2019 09:38:52 +0000 (11:38 +0200)
Add cpu feature conditional FSGSBASE access to the relevant helper
functions. That allows to accelerate certain FS/GS base operations in
subsequent changes.

Note, that while possible, the user space entry/exit GSBASE operations are
not going to use the new FSGSBASE instructions. The reason is that it would
require additional storage for the user space value which adds more
complexity to the low level code and experiments have shown marginal
benefit. This may be revisited later but for now the SWAPGS based handling
in the entry code is preserved except for the paranoid entry/exit code.

To preserve the SWAPGS entry mechanism introduce __[rd|wr]gsbase_inactive()
helpers. Note, for Xen PV, paravirt hooks can be added later as they might
allow a very efficient but different implementation.

[ tglx: Massaged changelog ]

Signed-off-by: Chang S. Bae <chang.seok.bae@intel.com>
Signed-off-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Andy Lutomirski <luto@kernel.org>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Ravi Shankar <ravi.v.shankar@intel.com>
Cc: Andrew Cooper <andrew.cooper3@citrix.com>
Cc: H. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Link: https://lkml.kernel.org/r/1557309753-24073-7-git-send-email-chang.seok.bae@intel.com
arch/x86/include/asm/fsgsbase.h
arch/x86/kernel/process_64.c

index fdd1177499b404a548ca7c349bb459af47ce32ef..aefd53767a5d485cc7d7ff4ae0bee29bd30684d0 100644 (file)
@@ -49,35 +49,32 @@ static __always_inline void wrgsbase(unsigned long gsbase)
        asm volatile("wrgsbase %0" :: "r" (gsbase) : "memory");
 }
 
+#include <asm/cpufeature.h>
+
 /* Helper functions for reading/writing FS/GS base */
 
 static inline unsigned long x86_fsbase_read_cpu(void)
 {
        unsigned long fsbase;
 
-       rdmsrl(MSR_FS_BASE, fsbase);
+       if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE))
+               fsbase = rdfsbase();
+       else
+               rdmsrl(MSR_FS_BASE, fsbase);
 
        return fsbase;
 }
 
-static inline unsigned long x86_gsbase_read_cpu_inactive(void)
-{
-       unsigned long gsbase;
-
-       rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
-
-       return gsbase;
-}
-
 static inline void x86_fsbase_write_cpu(unsigned long fsbase)
 {
-       wrmsrl(MSR_FS_BASE, fsbase);
+       if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE))
+               wrfsbase(fsbase);
+       else
+               wrmsrl(MSR_FS_BASE, fsbase);
 }
 
-static inline void x86_gsbase_write_cpu_inactive(unsigned long gsbase)
-{
-       wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
-}
+extern unsigned long x86_gsbase_read_cpu_inactive(void);
+extern void x86_gsbase_write_cpu_inactive(unsigned long gsbase);
 
 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 
index 250e4c4ac6d93ae7c1d6b5e07ffacf8363306883..c34ee0f723787161c837c9da3b6904f10460b90f 100644 (file)
@@ -161,6 +161,40 @@ enum which_selector {
        GS
 };
 
+/*
+ * Out of line to be protected from kprobes. It is not used on Xen
+ * paravirt. When paravirt support is needed, it needs to be renamed
+ * with native_ prefix.
+ */
+static noinline unsigned long __rdgsbase_inactive(void)
+{
+       unsigned long gsbase;
+
+       lockdep_assert_irqs_disabled();
+
+       native_swapgs();
+       gsbase = rdgsbase();
+       native_swapgs();
+
+       return gsbase;
+}
+NOKPROBE_SYMBOL(__rdgsbase_inactive);
+
+/*
+ * Out of line to be protected from kprobes. It is not used on Xen
+ * paravirt. When paravirt support is needed, it needs to be renamed
+ * with native_ prefix.
+ */
+static noinline void __wrgsbase_inactive(unsigned long gsbase)
+{
+       lockdep_assert_irqs_disabled();
+
+       native_swapgs();
+       wrgsbase(gsbase);
+       native_swapgs();
+}
+NOKPROBE_SYMBOL(__wrgsbase_inactive);
+
 /*
  * Saves the FS or GS base for an outgoing thread if FSGSBASE extensions are
  * not available.  The goal is to be reasonably fast on non-FSGSBASE systems.
@@ -339,6 +373,38 @@ static unsigned long x86_fsgsbase_read_task(struct task_struct *task,
        return base;
 }
 
+unsigned long x86_gsbase_read_cpu_inactive(void)
+{
+       unsigned long gsbase;
+
+       if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
+               unsigned long flags;
+
+               /* Interrupts are disabled here. */
+               local_irq_save(flags);
+               gsbase = __rdgsbase_inactive();
+               local_irq_restore(flags);
+       } else {
+               rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
+       }
+
+       return gsbase;
+}
+
+void x86_gsbase_write_cpu_inactive(unsigned long gsbase)
+{
+       if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
+               unsigned long flags;
+
+               /* Interrupts are disabled here. */
+               local_irq_save(flags);
+               __wrgsbase_inactive(gsbase);
+               local_irq_restore(flags);
+       } else {
+               wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
+       }
+}
+
 unsigned long x86_fsbase_read_task(struct task_struct *task)
 {
        unsigned long fsbase;