Mention branches and keyring.
[releases.git] / x86 / mm / tlb.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 #include <linux/init.h>
3
4 #include <linux/mm.h>
5 #include <linux/spinlock.h>
6 #include <linux/smp.h>
7 #include <linux/interrupt.h>
8 #include <linux/export.h>
9 #include <linux/cpu.h>
10 #include <linux/debugfs.h>
11 #include <linux/sched/smt.h>
12 #include <linux/task_work.h>
13
14 #include <asm/tlbflush.h>
15 #include <asm/mmu_context.h>
16 #include <asm/nospec-branch.h>
17 #include <asm/cache.h>
18 #include <asm/cacheflush.h>
19 #include <asm/apic.h>
20 #include <asm/perf_event.h>
21
22 #include "mm_internal.h"
23
24 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
25 # define STATIC_NOPV
26 #else
27 # define STATIC_NOPV                    static
28 # define __flush_tlb_local              native_flush_tlb_local
29 # define __flush_tlb_global             native_flush_tlb_global
30 # define __flush_tlb_one_user(addr)     native_flush_tlb_one_user(addr)
31 # define __flush_tlb_multi(msk, info)   native_flush_tlb_multi(msk, info)
32 #endif
33
34 /*
35  *      TLB flushing, formerly SMP-only
36  *              c/o Linus Torvalds.
37  *
38  *      These mean you can really definitely utterly forget about
39  *      writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
40  *
41  *      Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
42  *
43  *      More scalable flush, from Andi Kleen
44  *
45  *      Implement flush IPI by CALL_FUNCTION_VECTOR, Alex Shi
46  */
47
48 /*
49  * Bits to mangle the TIF_SPEC_* state into the mm pointer which is
50  * stored in cpu_tlb_state.last_user_mm_spec.
51  */
52 #define LAST_USER_MM_IBPB       0x1UL
53 #define LAST_USER_MM_L1D_FLUSH  0x2UL
54 #define LAST_USER_MM_SPEC_MASK  (LAST_USER_MM_IBPB | LAST_USER_MM_L1D_FLUSH)
55
56 /* Bits to set when tlbstate and flush is (re)initialized */
57 #define LAST_USER_MM_INIT       LAST_USER_MM_IBPB
58
59 /*
60  * The x86 feature is called PCID (Process Context IDentifier). It is similar
61  * to what is traditionally called ASID on the RISC processors.
62  *
63  * We don't use the traditional ASID implementation, where each process/mm gets
64  * its own ASID and flush/restart when we run out of ASID space.
65  *
66  * Instead we have a small per-cpu array of ASIDs and cache the last few mm's
67  * that came by on this CPU, allowing cheaper switch_mm between processes on
68  * this CPU.
69  *
70  * We end up with different spaces for different things. To avoid confusion we
71  * use different names for each of them:
72  *
73  * ASID  - [0, TLB_NR_DYN_ASIDS-1]
74  *         the canonical identifier for an mm
75  *
76  * kPCID - [1, TLB_NR_DYN_ASIDS]
77  *         the value we write into the PCID part of CR3; corresponds to the
78  *         ASID+1, because PCID 0 is special.
79  *
80  * uPCID - [2048 + 1, 2048 + TLB_NR_DYN_ASIDS]
81  *         for KPTI each mm has two address spaces and thus needs two
82  *         PCID values, but we can still do with a single ASID denomination
83  *         for each mm. Corresponds to kPCID + 2048.
84  *
85  */
86
87 /* There are 12 bits of space for ASIDS in CR3 */
88 #define CR3_HW_ASID_BITS                12
89
90 /*
91  * When enabled, PAGE_TABLE_ISOLATION consumes a single bit for
92  * user/kernel switches
93  */
94 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
95 # define PTI_CONSUMED_PCID_BITS 1
96 #else
97 # define PTI_CONSUMED_PCID_BITS 0
98 #endif
99
100 #define CR3_AVAIL_PCID_BITS (X86_CR3_PCID_BITS - PTI_CONSUMED_PCID_BITS)
101
102 /*
103  * ASIDs are zero-based: 0->MAX_AVAIL_ASID are valid.  -1 below to account
104  * for them being zero-based.  Another -1 is because PCID 0 is reserved for
105  * use by non-PCID-aware users.
106  */
107 #define MAX_ASID_AVAILABLE ((1 << CR3_AVAIL_PCID_BITS) - 2)
108
109 /*
110  * Given @asid, compute kPCID
111  */
112 static inline u16 kern_pcid(u16 asid)
113 {
114         VM_WARN_ON_ONCE(asid > MAX_ASID_AVAILABLE);
115
116 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
117         /*
118          * Make sure that the dynamic ASID space does not conflict with the
119          * bit we are using to switch between user and kernel ASIDs.
120          */
121         BUILD_BUG_ON(TLB_NR_DYN_ASIDS >= (1 << X86_CR3_PTI_PCID_USER_BIT));
122
123         /*
124          * The ASID being passed in here should have respected the
125          * MAX_ASID_AVAILABLE and thus never have the switch bit set.
126          */
127         VM_WARN_ON_ONCE(asid & (1 << X86_CR3_PTI_PCID_USER_BIT));
128 #endif
129         /*
130          * The dynamically-assigned ASIDs that get passed in are small
131          * (<TLB_NR_DYN_ASIDS).  They never have the high switch bit set,
132          * so do not bother to clear it.
133          *
134          * If PCID is on, ASID-aware code paths put the ASID+1 into the
135          * PCID bits.  This serves two purposes.  It prevents a nasty
136          * situation in which PCID-unaware code saves CR3, loads some other
137          * value (with PCID == 0), and then restores CR3, thus corrupting
138          * the TLB for ASID 0 if the saved ASID was nonzero.  It also means
139          * that any bugs involving loading a PCID-enabled CR3 with
140          * CR4.PCIDE off will trigger deterministically.
141          */
142         return asid + 1;
143 }
144
145 /*
146  * Given @asid, compute uPCID
147  */
148 static inline u16 user_pcid(u16 asid)
149 {
150         u16 ret = kern_pcid(asid);
151 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
152         ret |= 1 << X86_CR3_PTI_PCID_USER_BIT;
153 #endif
154         return ret;
155 }
156
157 static inline unsigned long build_cr3(pgd_t *pgd, u16 asid)
158 {
159         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_PCID)) {
160                 return __sme_pa(pgd) | kern_pcid(asid);
161         } else {
162                 VM_WARN_ON_ONCE(asid != 0);
163                 return __sme_pa(pgd);
164         }
165 }
166
167 static inline unsigned long build_cr3_noflush(pgd_t *pgd, u16 asid)
168 {
169         VM_WARN_ON_ONCE(asid > MAX_ASID_AVAILABLE);
170         /*
171          * Use boot_cpu_has() instead of this_cpu_has() as this function
172          * might be called during early boot. This should work even after
173          * boot because all CPU's the have same capabilities:
174          */
175         VM_WARN_ON_ONCE(!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID));
176         return __sme_pa(pgd) | kern_pcid(asid) | CR3_NOFLUSH;
177 }
178
179 /*
180  * We get here when we do something requiring a TLB invalidation
181  * but could not go invalidate all of the contexts.  We do the
182  * necessary invalidation by clearing out the 'ctx_id' which
183  * forces a TLB flush when the context is loaded.
184  */
185 static void clear_asid_other(void)
186 {
187         u16 asid;
188
189         /*
190          * This is only expected to be set if we have disabled
191          * kernel _PAGE_GLOBAL pages.
192          */
193         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI)) {
194                 WARN_ON_ONCE(1);
195                 return;
196         }
197
198         for (asid = 0; asid < TLB_NR_DYN_ASIDS; asid++) {
199                 /* Do not need to flush the current asid */
200                 if (asid == this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid))
201                         continue;
202                 /*
203                  * Make sure the next time we go to switch to
204                  * this asid, we do a flush:
205                  */
206                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[asid].ctx_id, 0);
207         }
208         this_cpu_write(cpu_tlbstate.invalidate_other, false);
209 }
210
211 atomic64_t last_mm_ctx_id = ATOMIC64_INIT(1);
212
213
214 static void choose_new_asid(struct mm_struct *next, u64 next_tlb_gen,
215                             u16 *new_asid, bool *need_flush)
216 {
217         u16 asid;
218
219         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PCID)) {
220                 *new_asid = 0;
221                 *need_flush = true;
222                 return;
223         }
224
225         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.invalidate_other))
226                 clear_asid_other();
227
228         for (asid = 0; asid < TLB_NR_DYN_ASIDS; asid++) {
229                 if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.ctxs[asid].ctx_id) !=
230                     next->context.ctx_id)
231                         continue;
232
233                 *new_asid = asid;
234                 *need_flush = (this_cpu_read(cpu_tlbstate.ctxs[asid].tlb_gen) <
235                                next_tlb_gen);
236                 return;
237         }
238
239         /*
240          * We don't currently own an ASID slot on this CPU.
241          * Allocate a slot.
242          */
243         *new_asid = this_cpu_add_return(cpu_tlbstate.next_asid, 1) - 1;
244         if (*new_asid >= TLB_NR_DYN_ASIDS) {
245                 *new_asid = 0;
246                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.next_asid, 1);
247         }
248         *need_flush = true;
249 }
250
251 /*
252  * Given an ASID, flush the corresponding user ASID.  We can delay this
253  * until the next time we switch to it.
254  *
255  * See SWITCH_TO_USER_CR3.
256  */
257 static inline void invalidate_user_asid(u16 asid)
258 {
259         /* There is no user ASID if address space separation is off */
260         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION))
261                 return;
262
263         /*
264          * We only have a single ASID if PCID is off and the CR3
265          * write will have flushed it.
266          */
267         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_PCID))
268                 return;
269
270         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
271                 return;
272
273         __set_bit(kern_pcid(asid),
274                   (unsigned long *)this_cpu_ptr(&cpu_tlbstate.user_pcid_flush_mask));
275 }
276
277 static void load_new_mm_cr3(pgd_t *pgdir, u16 new_asid, bool need_flush)
278 {
279         unsigned long new_mm_cr3;
280
281         if (need_flush) {
282                 invalidate_user_asid(new_asid);
283                 new_mm_cr3 = build_cr3(pgdir, new_asid);
284         } else {
285                 new_mm_cr3 = build_cr3_noflush(pgdir, new_asid);
286         }
287
288         /*
289          * Caution: many callers of this function expect
290          * that load_cr3() is serializing and orders TLB
291          * fills with respect to the mm_cpumask writes.
292          */
293         write_cr3(new_mm_cr3);
294 }
295
296 void leave_mm(int cpu)
297 {
298         struct mm_struct *loaded_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm);
299
300         /*
301          * It's plausible that we're in lazy TLB mode while our mm is init_mm.
302          * If so, our callers still expect us to flush the TLB, but there
303          * aren't any user TLB entries in init_mm to worry about.
304          *
305          * This needs to happen before any other sanity checks due to
306          * intel_idle's shenanigans.
307          */
308         if (loaded_mm == &init_mm)
309                 return;
310
311         /* Warn if we're not lazy. */
312         WARN_ON(!this_cpu_read(cpu_tlbstate_shared.is_lazy));
313
314         switch_mm(NULL, &init_mm, NULL);
315 }
316 EXPORT_SYMBOL_GPL(leave_mm);
317
318 void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
319                struct task_struct *tsk)
320 {
321         unsigned long flags;
322
323         local_irq_save(flags);
324         switch_mm_irqs_off(prev, next, tsk);
325         local_irq_restore(flags);
326 }
327
328 /*
329  * Invoked from return to user/guest by a task that opted-in to L1D
330  * flushing but ended up running on an SMT enabled core due to wrong
331  * affinity settings or CPU hotplug. This is part of the paranoid L1D flush
332  * contract which this task requested.
333  */
334 static void l1d_flush_force_sigbus(struct callback_head *ch)
335 {
336         force_sig(SIGBUS);
337 }
338
339 static void l1d_flush_evaluate(unsigned long prev_mm, unsigned long next_mm,
340                                 struct task_struct *next)
341 {
342         /* Flush L1D if the outgoing task requests it */
343         if (prev_mm & LAST_USER_MM_L1D_FLUSH)
344                 wrmsrl(MSR_IA32_FLUSH_CMD, L1D_FLUSH);
345
346         /* Check whether the incoming task opted in for L1D flush */
347         if (likely(!(next_mm & LAST_USER_MM_L1D_FLUSH)))
348                 return;
349
350         /*
351          * Validate that it is not running on an SMT sibling as this would
352          * make the excercise pointless because the siblings share L1D. If
353          * it runs on a SMT sibling, notify it with SIGBUS on return to
354          * user/guest
355          */
356         if (this_cpu_read(cpu_info.smt_active)) {
357                 clear_ti_thread_flag(&next->thread_info, TIF_SPEC_L1D_FLUSH);
358                 next->l1d_flush_kill.func = l1d_flush_force_sigbus;
359                 task_work_add(next, &next->l1d_flush_kill, TWA_RESUME);
360         }
361 }
362
363 static unsigned long mm_mangle_tif_spec_bits(struct task_struct *next)
364 {
365         unsigned long next_tif = read_task_thread_flags(next);
366         unsigned long spec_bits = (next_tif >> TIF_SPEC_IB) & LAST_USER_MM_SPEC_MASK;
367
368         /*
369          * Ensure that the bit shift above works as expected and the two flags
370          * end up in bit 0 and 1.
371          */
372         BUILD_BUG_ON(TIF_SPEC_L1D_FLUSH != TIF_SPEC_IB + 1);
373
374         return (unsigned long)next->mm | spec_bits;
375 }
376
377 static void cond_mitigation(struct task_struct *next)
378 {
379         unsigned long prev_mm, next_mm;
380
381         if (!next || !next->mm)
382                 return;
383
384         next_mm = mm_mangle_tif_spec_bits(next);
385         prev_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.last_user_mm_spec);
386
387         /*
388          * Avoid user/user BTB poisoning by flushing the branch predictor
389          * when switching between processes. This stops one process from
390          * doing Spectre-v2 attacks on another.
391          *
392          * Both, the conditional and the always IBPB mode use the mm
393          * pointer to avoid the IBPB when switching between tasks of the
394          * same process. Using the mm pointer instead of mm->context.ctx_id
395          * opens a hypothetical hole vs. mm_struct reuse, which is more or
396          * less impossible to control by an attacker. Aside of that it
397          * would only affect the first schedule so the theoretically
398          * exposed data is not really interesting.
399          */
400         if (static_branch_likely(&switch_mm_cond_ibpb)) {
401                 /*
402                  * This is a bit more complex than the always mode because
403                  * it has to handle two cases:
404                  *
405                  * 1) Switch from a user space task (potential attacker)
406                  *    which has TIF_SPEC_IB set to a user space task
407                  *    (potential victim) which has TIF_SPEC_IB not set.
408                  *
409                  * 2) Switch from a user space task (potential attacker)
410                  *    which has TIF_SPEC_IB not set to a user space task
411                  *    (potential victim) which has TIF_SPEC_IB set.
412                  *
413                  * This could be done by unconditionally issuing IBPB when
414                  * a task which has TIF_SPEC_IB set is either scheduled in
415                  * or out. Though that results in two flushes when:
416                  *
417                  * - the same user space task is scheduled out and later
418                  *   scheduled in again and only a kernel thread ran in
419                  *   between.
420                  *
421                  * - a user space task belonging to the same process is
422                  *   scheduled in after a kernel thread ran in between
423                  *
424                  * - a user space task belonging to the same process is
425                  *   scheduled in immediately.
426                  *
427                  * Optimize this with reasonably small overhead for the
428                  * above cases. Mangle the TIF_SPEC_IB bit into the mm
429                  * pointer of the incoming task which is stored in
430                  * cpu_tlbstate.last_user_mm_spec for comparison.
431                  *
432                  * Issue IBPB only if the mm's are different and one or
433                  * both have the IBPB bit set.
434                  */
435                 if (next_mm != prev_mm &&
436                     (next_mm | prev_mm) & LAST_USER_MM_IBPB)
437                         indirect_branch_prediction_barrier();
438         }
439
440         if (static_branch_unlikely(&switch_mm_always_ibpb)) {
441                 /*
442                  * Only flush when switching to a user space task with a
443                  * different context than the user space task which ran
444                  * last on this CPU.
445                  */
446                 if ((prev_mm & ~LAST_USER_MM_SPEC_MASK) !=
447                                         (unsigned long)next->mm)
448                         indirect_branch_prediction_barrier();
449         }
450
451         if (static_branch_unlikely(&switch_mm_cond_l1d_flush)) {
452                 /*
453                  * Flush L1D when the outgoing task requested it and/or
454                  * check whether the incoming task requested L1D flushing
455                  * and ended up on an SMT sibling.
456                  */
457                 if (unlikely((prev_mm | next_mm) & LAST_USER_MM_L1D_FLUSH))
458                         l1d_flush_evaluate(prev_mm, next_mm, next);
459         }
460
461         this_cpu_write(cpu_tlbstate.last_user_mm_spec, next_mm);
462 }
463
464 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
465 static inline void cr4_update_pce_mm(struct mm_struct *mm)
466 {
467         if (static_branch_unlikely(&rdpmc_always_available_key) ||
468             (!static_branch_unlikely(&rdpmc_never_available_key) &&
469              atomic_read(&mm->context.perf_rdpmc_allowed))) {
470                 /*
471                  * Clear the existing dirty counters to
472                  * prevent the leak for an RDPMC task.
473                  */
474                 perf_clear_dirty_counters();
475                 cr4_set_bits_irqsoff(X86_CR4_PCE);
476         } else
477                 cr4_clear_bits_irqsoff(X86_CR4_PCE);
478 }
479
480 void cr4_update_pce(void *ignored)
481 {
482         cr4_update_pce_mm(this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm));
483 }
484
485 #else
486 static inline void cr4_update_pce_mm(struct mm_struct *mm) { }
487 #endif
488
489 void switch_mm_irqs_off(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
490                         struct task_struct *tsk)
491 {
492         struct mm_struct *real_prev = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm);
493         u16 prev_asid = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid);
494         bool was_lazy = this_cpu_read(cpu_tlbstate_shared.is_lazy);
495         unsigned cpu = smp_processor_id();
496         u64 next_tlb_gen;
497         bool need_flush;
498         u16 new_asid;
499
500         /*
501          * NB: The scheduler will call us with prev == next when switching
502          * from lazy TLB mode to normal mode if active_mm isn't changing.
503          * When this happens, we don't assume that CR3 (and hence
504          * cpu_tlbstate.loaded_mm) matches next.
505          *
506          * NB: leave_mm() calls us with prev == NULL and tsk == NULL.
507          */
508
509         /* We don't want flush_tlb_func() to run concurrently with us. */
510         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_LOCKING))
511                 WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
512
513         /*
514          * Verify that CR3 is what we think it is.  This will catch
515          * hypothetical buggy code that directly switches to swapper_pg_dir
516          * without going through leave_mm() / switch_mm_irqs_off() or that
517          * does something like write_cr3(read_cr3_pa()).
518          *
519          * Only do this check if CONFIG_DEBUG_VM=y because __read_cr3()
520          * isn't free.
521          */
522 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
523         if (WARN_ON_ONCE(__read_cr3() != build_cr3(real_prev->pgd, prev_asid))) {
524                 /*
525                  * If we were to BUG here, we'd be very likely to kill
526                  * the system so hard that we don't see the call trace.
527                  * Try to recover instead by ignoring the error and doing
528                  * a global flush to minimize the chance of corruption.
529                  *
530                  * (This is far from being a fully correct recovery.
531                  *  Architecturally, the CPU could prefetch something
532                  *  back into an incorrect ASID slot and leave it there
533                  *  to cause trouble down the road.  It's better than
534                  *  nothing, though.)
535                  */
536                 __flush_tlb_all();
537         }
538 #endif
539         if (was_lazy)
540                 this_cpu_write(cpu_tlbstate_shared.is_lazy, false);
541
542         /*
543          * The membarrier system call requires a full memory barrier and
544          * core serialization before returning to user-space, after
545          * storing to rq->curr, when changing mm.  This is because
546          * membarrier() sends IPIs to all CPUs that are in the target mm
547          * to make them issue memory barriers.  However, if another CPU
548          * switches to/from the target mm concurrently with
549          * membarrier(), it can cause that CPU not to receive an IPI
550          * when it really should issue a memory barrier.  Writing to CR3
551          * provides that full memory barrier and core serializing
552          * instruction.
553          */
554         if (real_prev == next) {
555                 VM_WARN_ON(this_cpu_read(cpu_tlbstate.ctxs[prev_asid].ctx_id) !=
556                            next->context.ctx_id);
557
558                 /*
559                  * Even in lazy TLB mode, the CPU should stay set in the
560                  * mm_cpumask. The TLB shootdown code can figure out from
561                  * cpu_tlbstate_shared.is_lazy whether or not to send an IPI.
562                  */
563                 if (WARN_ON_ONCE(real_prev != &init_mm &&
564                                  !cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(next))))
565                         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(next));
566
567                 /*
568                  * If the CPU is not in lazy TLB mode, we are just switching
569                  * from one thread in a process to another thread in the same
570                  * process. No TLB flush required.
571                  */
572                 if (!was_lazy)
573                         return;
574
575                 /*
576                  * Read the tlb_gen to check whether a flush is needed.
577                  * If the TLB is up to date, just use it.
578                  * The barrier synchronizes with the tlb_gen increment in
579                  * the TLB shootdown code.
580                  */
581                 smp_mb();
582                 next_tlb_gen = atomic64_read(&next->context.tlb_gen);
583                 if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.ctxs[prev_asid].tlb_gen) ==
584                                 next_tlb_gen)
585                         return;
586
587                 /*
588                  * TLB contents went out of date while we were in lazy
589                  * mode. Fall through to the TLB switching code below.
590                  */
591                 new_asid = prev_asid;
592                 need_flush = true;
593         } else {
594                 /*
595                  * Apply process to process speculation vulnerability
596                  * mitigations if applicable.
597                  */
598                 cond_mitigation(tsk);
599
600                 /*
601                  * Stop remote flushes for the previous mm.
602                  * Skip kernel threads; we never send init_mm TLB flushing IPIs,
603                  * but the bitmap manipulation can cause cache line contention.
604                  */
605                 if (real_prev != &init_mm) {
606                         VM_WARN_ON_ONCE(!cpumask_test_cpu(cpu,
607                                                 mm_cpumask(real_prev)));
608                         cpumask_clear_cpu(cpu, mm_cpumask(real_prev));
609                 }
610
611                 /*
612                  * Start remote flushes and then read tlb_gen.
613                  */
614                 if (next != &init_mm)
615                         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(next));
616                 next_tlb_gen = atomic64_read(&next->context.tlb_gen);
617
618                 choose_new_asid(next, next_tlb_gen, &new_asid, &need_flush);
619
620                 /* Let nmi_uaccess_okay() know that we're changing CR3. */
621                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.loaded_mm, LOADED_MM_SWITCHING);
622                 barrier();
623         }
624
625         if (need_flush) {
626                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[new_asid].ctx_id, next->context.ctx_id);
627                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[new_asid].tlb_gen, next_tlb_gen);
628                 load_new_mm_cr3(next->pgd, new_asid, true);
629
630                 trace_tlb_flush(TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH, TLB_FLUSH_ALL);
631         } else {
632                 /* The new ASID is already up to date. */
633                 load_new_mm_cr3(next->pgd, new_asid, false);
634
635                 trace_tlb_flush(TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH, 0);
636         }
637
638         /* Make sure we write CR3 before loaded_mm. */
639         barrier();
640
641         this_cpu_write(cpu_tlbstate.loaded_mm, next);
642         this_cpu_write(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid, new_asid);
643
644         if (next != real_prev) {
645                 cr4_update_pce_mm(next);
646                 switch_ldt(real_prev, next);
647         }
648 }
649
650 /*
651  * Please ignore the name of this function.  It should be called
652  * switch_to_kernel_thread().
653  *
654  * enter_lazy_tlb() is a hint from the scheduler that we are entering a
655  * kernel thread or other context without an mm.  Acceptable implementations
656  * include doing nothing whatsoever, switching to init_mm, or various clever
657  * lazy tricks to try to minimize TLB flushes.
658  *
659  * The scheduler reserves the right to call enter_lazy_tlb() several times
660  * in a row.  It will notify us that we're going back to a real mm by
661  * calling switch_mm_irqs_off().
662  */
663 void enter_lazy_tlb(struct mm_struct *mm, struct task_struct *tsk)
664 {
665         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm) == &init_mm)
666                 return;
667
668         this_cpu_write(cpu_tlbstate_shared.is_lazy, true);
669 }
670
671 /*
672  * Call this when reinitializing a CPU.  It fixes the following potential
673  * problems:
674  *
675  * - The ASID changed from what cpu_tlbstate thinks it is (most likely
676  *   because the CPU was taken down and came back up with CR3's PCID
677  *   bits clear.  CPU hotplug can do this.
678  *
679  * - The TLB contains junk in slots corresponding to inactive ASIDs.
680  *
681  * - The CPU went so far out to lunch that it may have missed a TLB
682  *   flush.
683  */
684 void initialize_tlbstate_and_flush(void)
685 {
686         int i;
687         struct mm_struct *mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm);
688         u64 tlb_gen = atomic64_read(&init_mm.context.tlb_gen);
689         unsigned long cr3 = __read_cr3();
690
691         /* Assert that CR3 already references the right mm. */
692         WARN_ON((cr3 & CR3_ADDR_MASK) != __pa(mm->pgd));
693
694         /*
695          * Assert that CR4.PCIDE is set if needed.  (CR4.PCIDE initialization
696          * doesn't work like other CR4 bits because it can only be set from
697          * long mode.)
698          */
699         WARN_ON(boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID) &&
700                 !(cr4_read_shadow() & X86_CR4_PCIDE));
701
702         /* Force ASID 0 and force a TLB flush. */
703         write_cr3(build_cr3(mm->pgd, 0));
704
705         /* Reinitialize tlbstate. */
706         this_cpu_write(cpu_tlbstate.last_user_mm_spec, LAST_USER_MM_INIT);
707         this_cpu_write(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid, 0);
708         this_cpu_write(cpu_tlbstate.next_asid, 1);
709         this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[0].ctx_id, mm->context.ctx_id);
710         this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[0].tlb_gen, tlb_gen);
711
712         for (i = 1; i < TLB_NR_DYN_ASIDS; i++)
713                 this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[i].ctx_id, 0);
714 }
715
716 /*
717  * flush_tlb_func()'s memory ordering requirement is that any
718  * TLB fills that happen after we flush the TLB are ordered after we
719  * read active_mm's tlb_gen.  We don't need any explicit barriers
720  * because all x86 flush operations are serializing and the
721  * atomic64_read operation won't be reordered by the compiler.
722  */
723 static void flush_tlb_func(void *info)
724 {
725         /*
726          * We have three different tlb_gen values in here.  They are:
727          *
728          * - mm_tlb_gen:     the latest generation.
729          * - local_tlb_gen:  the generation that this CPU has already caught
730          *                   up to.
731          * - f->new_tlb_gen: the generation that the requester of the flush
732          *                   wants us to catch up to.
733          */
734         const struct flush_tlb_info *f = info;
735         struct mm_struct *loaded_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm);
736         u32 loaded_mm_asid = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid);
737         u64 local_tlb_gen = this_cpu_read(cpu_tlbstate.ctxs[loaded_mm_asid].tlb_gen);
738         bool local = smp_processor_id() == f->initiating_cpu;
739         unsigned long nr_invalidate = 0;
740         u64 mm_tlb_gen;
741
742         /* This code cannot presently handle being reentered. */
743         VM_WARN_ON(!irqs_disabled());
744
745         if (!local) {
746                 inc_irq_stat(irq_tlb_count);
747                 count_vm_tlb_event(NR_TLB_REMOTE_FLUSH_RECEIVED);
748
749                 /* Can only happen on remote CPUs */
750                 if (f->mm && f->mm != loaded_mm)
751                         return;
752         }
753
754         if (unlikely(loaded_mm == &init_mm))
755                 return;
756
757         VM_WARN_ON(this_cpu_read(cpu_tlbstate.ctxs[loaded_mm_asid].ctx_id) !=
758                    loaded_mm->context.ctx_id);
759
760         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate_shared.is_lazy)) {
761                 /*
762                  * We're in lazy mode.  We need to at least flush our
763                  * paging-structure cache to avoid speculatively reading
764                  * garbage into our TLB.  Since switching to init_mm is barely
765                  * slower than a minimal flush, just switch to init_mm.
766                  *
767                  * This should be rare, with native_flush_tlb_multi() skipping
768                  * IPIs to lazy TLB mode CPUs.
769                  */
770                 switch_mm_irqs_off(NULL, &init_mm, NULL);
771                 return;
772         }
773
774         if (unlikely(f->new_tlb_gen != TLB_GENERATION_INVALID &&
775                      f->new_tlb_gen <= local_tlb_gen)) {
776                 /*
777                  * The TLB is already up to date in respect to f->new_tlb_gen.
778                  * While the core might be still behind mm_tlb_gen, checking
779                  * mm_tlb_gen unnecessarily would have negative caching effects
780                  * so avoid it.
781                  */
782                 return;
783         }
784
785         /*
786          * Defer mm_tlb_gen reading as long as possible to avoid cache
787          * contention.
788          */
789         mm_tlb_gen = atomic64_read(&loaded_mm->context.tlb_gen);
790
791         if (unlikely(local_tlb_gen == mm_tlb_gen)) {
792                 /*
793                  * There's nothing to do: we're already up to date.  This can
794                  * happen if two concurrent flushes happen -- the first flush to
795                  * be handled can catch us all the way up, leaving no work for
796                  * the second flush.
797                  */
798                 goto done;
799         }
800
801         WARN_ON_ONCE(local_tlb_gen > mm_tlb_gen);
802         WARN_ON_ONCE(f->new_tlb_gen > mm_tlb_gen);
803
804         /*
805          * If we get to this point, we know that our TLB is out of date.
806          * This does not strictly imply that we need to flush (it's
807          * possible that f->new_tlb_gen <= local_tlb_gen), but we're
808          * going to need to flush in the very near future, so we might
809          * as well get it over with.
810          *
811          * The only question is whether to do a full or partial flush.
812          *
813          * We do a partial flush if requested and two extra conditions
814          * are met:
815          *
816          * 1. f->new_tlb_gen == local_tlb_gen + 1.  We have an invariant that
817          *    we've always done all needed flushes to catch up to
818          *    local_tlb_gen.  If, for example, local_tlb_gen == 2 and
819          *    f->new_tlb_gen == 3, then we know that the flush needed to bring
820          *    us up to date for tlb_gen 3 is the partial flush we're
821          *    processing.
822          *
823          *    As an example of why this check is needed, suppose that there
824          *    are two concurrent flushes.  The first is a full flush that
825          *    changes context.tlb_gen from 1 to 2.  The second is a partial
826          *    flush that changes context.tlb_gen from 2 to 3.  If they get
827          *    processed on this CPU in reverse order, we'll see
828          *     local_tlb_gen == 1, mm_tlb_gen == 3, and end != TLB_FLUSH_ALL.
829          *    If we were to use __flush_tlb_one_user() and set local_tlb_gen to
830          *    3, we'd be break the invariant: we'd update local_tlb_gen above
831          *    1 without the full flush that's needed for tlb_gen 2.
832          *
833          * 2. f->new_tlb_gen == mm_tlb_gen.  This is purely an optimization.
834          *    Partial TLB flushes are not all that much cheaper than full TLB
835          *    flushes, so it seems unlikely that it would be a performance win
836          *    to do a partial flush if that won't bring our TLB fully up to
837          *    date.  By doing a full flush instead, we can increase
838          *    local_tlb_gen all the way to mm_tlb_gen and we can probably
839          *    avoid another flush in the very near future.
840          */
841         if (f->end != TLB_FLUSH_ALL &&
842             f->new_tlb_gen == local_tlb_gen + 1 &&
843             f->new_tlb_gen == mm_tlb_gen) {
844                 /* Partial flush */
845                 unsigned long addr = f->start;
846
847                 /* Partial flush cannot have invalid generations */
848                 VM_WARN_ON(f->new_tlb_gen == TLB_GENERATION_INVALID);
849
850                 /* Partial flush must have valid mm */
851                 VM_WARN_ON(f->mm == NULL);
852
853                 nr_invalidate = (f->end - f->start) >> f->stride_shift;
854
855                 while (addr < f->end) {
856                         flush_tlb_one_user(addr);
857                         addr += 1UL << f->stride_shift;
858                 }
859                 if (local)
860                         count_vm_tlb_events(NR_TLB_LOCAL_FLUSH_ONE, nr_invalidate);
861         } else {
862                 /* Full flush. */
863                 nr_invalidate = TLB_FLUSH_ALL;
864
865                 flush_tlb_local();
866                 if (local)
867                         count_vm_tlb_event(NR_TLB_LOCAL_FLUSH_ALL);
868         }
869
870         /* Both paths above update our state to mm_tlb_gen. */
871         this_cpu_write(cpu_tlbstate.ctxs[loaded_mm_asid].tlb_gen, mm_tlb_gen);
872
873         /* Tracing is done in a unified manner to reduce the code size */
874 done:
875         trace_tlb_flush(!local ? TLB_REMOTE_SHOOTDOWN :
876                                 (f->mm == NULL) ? TLB_LOCAL_SHOOTDOWN :
877                                                   TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
878                         nr_invalidate);
879 }
880
881 static bool tlb_is_not_lazy(int cpu, void *data)
882 {
883         return !per_cpu(cpu_tlbstate_shared.is_lazy, cpu);
884 }
885
886 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct tlb_state_shared, cpu_tlbstate_shared);
887 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_tlbstate_shared);
888
889 STATIC_NOPV void native_flush_tlb_multi(const struct cpumask *cpumask,
890                                          const struct flush_tlb_info *info)
891 {
892         /*
893          * Do accounting and tracing. Note that there are (and have always been)
894          * cases in which a remote TLB flush will be traced, but eventually
895          * would not happen.
896          */
897         count_vm_tlb_event(NR_TLB_REMOTE_FLUSH);
898         if (info->end == TLB_FLUSH_ALL)
899                 trace_tlb_flush(TLB_REMOTE_SEND_IPI, TLB_FLUSH_ALL);
900         else
901                 trace_tlb_flush(TLB_REMOTE_SEND_IPI,
902                                 (info->end - info->start) >> PAGE_SHIFT);
903
904         /*
905          * If no page tables were freed, we can skip sending IPIs to
906          * CPUs in lazy TLB mode. They will flush the CPU themselves
907          * at the next context switch.
908          *
909          * However, if page tables are getting freed, we need to send the
910          * IPI everywhere, to prevent CPUs in lazy TLB mode from tripping
911          * up on the new contents of what used to be page tables, while
912          * doing a speculative memory access.
913          */
914         if (info->freed_tables)
915                 on_each_cpu_mask(cpumask, flush_tlb_func, (void *)info, true);
916         else
917                 on_each_cpu_cond_mask(tlb_is_not_lazy, flush_tlb_func,
918                                 (void *)info, 1, cpumask);
919 }
920
921 void flush_tlb_multi(const struct cpumask *cpumask,
922                       const struct flush_tlb_info *info)
923 {
924         __flush_tlb_multi(cpumask, info);
925 }
926
927 /*
928  * See Documentation/x86/tlb.rst for details.  We choose 33
929  * because it is large enough to cover the vast majority (at
930  * least 95%) of allocations, and is small enough that we are
931  * confident it will not cause too much overhead.  Each single
932  * flush is about 100 ns, so this caps the maximum overhead at
933  * _about_ 3,000 ns.
934  *
935  * This is in units of pages.
936  */
937 unsigned long tlb_single_page_flush_ceiling __read_mostly = 33;
938
939 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct flush_tlb_info, flush_tlb_info);
940
941 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
942 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, flush_tlb_info_idx);
943 #endif
944
945 static struct flush_tlb_info *get_flush_tlb_info(struct mm_struct *mm,
946                         unsigned long start, unsigned long end,
947                         unsigned int stride_shift, bool freed_tables,
948                         u64 new_tlb_gen)
949 {
950         struct flush_tlb_info *info = this_cpu_ptr(&flush_tlb_info);
951
952 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
953         /*
954          * Ensure that the following code is non-reentrant and flush_tlb_info
955          * is not overwritten. This means no TLB flushing is initiated by
956          * interrupt handlers and machine-check exception handlers.
957          */
958         BUG_ON(this_cpu_inc_return(flush_tlb_info_idx) != 1);
959 #endif
960
961         info->start             = start;
962         info->end               = end;
963         info->mm                = mm;
964         info->stride_shift      = stride_shift;
965         info->freed_tables      = freed_tables;
966         info->new_tlb_gen       = new_tlb_gen;
967         info->initiating_cpu    = smp_processor_id();
968
969         return info;
970 }
971
972 static void put_flush_tlb_info(void)
973 {
974 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
975         /* Complete reentrancy prevention checks */
976         barrier();
977         this_cpu_dec(flush_tlb_info_idx);
978 #endif
979 }
980
981 void flush_tlb_mm_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
982                                 unsigned long end, unsigned int stride_shift,
983                                 bool freed_tables)
984 {
985         struct flush_tlb_info *info;
986         u64 new_tlb_gen;
987         int cpu;
988
989         cpu = get_cpu();
990
991         /* Should we flush just the requested range? */
992         if ((end == TLB_FLUSH_ALL) ||
993             ((end - start) >> stride_shift) > tlb_single_page_flush_ceiling) {
994                 start = 0;
995                 end = TLB_FLUSH_ALL;
996         }
997
998         /* This is also a barrier that synchronizes with switch_mm(). */
999         new_tlb_gen = inc_mm_tlb_gen(mm);
1000
1001         info = get_flush_tlb_info(mm, start, end, stride_shift, freed_tables,
1002                                   new_tlb_gen);
1003
1004         /*
1005          * flush_tlb_multi() is not optimized for the common case in which only
1006          * a local TLB flush is needed. Optimize this use-case by calling
1007          * flush_tlb_func_local() directly in this case.
1008          */
1009         if (cpumask_any_but(mm_cpumask(mm), cpu) < nr_cpu_ids) {
1010                 flush_tlb_multi(mm_cpumask(mm), info);
1011         } else if (mm == this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm)) {
1012                 lockdep_assert_irqs_enabled();
1013                 local_irq_disable();
1014                 flush_tlb_func(info);
1015                 local_irq_enable();
1016         }
1017
1018         put_flush_tlb_info();
1019         put_cpu();
1020 }
1021
1022
1023 static void do_flush_tlb_all(void *info)
1024 {
1025         count_vm_tlb_event(NR_TLB_REMOTE_FLUSH_RECEIVED);
1026         __flush_tlb_all();
1027 }
1028
1029 void flush_tlb_all(void)
1030 {
1031         count_vm_tlb_event(NR_TLB_REMOTE_FLUSH);
1032         on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1);
1033 }
1034
1035 static void do_kernel_range_flush(void *info)
1036 {
1037         struct flush_tlb_info *f = info;
1038         unsigned long addr;
1039
1040         /* flush range by one by one 'invlpg' */
1041         for (addr = f->start; addr < f->end; addr += PAGE_SIZE)
1042                 flush_tlb_one_kernel(addr);
1043 }
1044
1045 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
1046 {
1047         /* Balance as user space task's flush, a bit conservative */
1048         if (end == TLB_FLUSH_ALL ||
1049             (end - start) > tlb_single_page_flush_ceiling << PAGE_SHIFT) {
1050                 on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1);
1051         } else {
1052                 struct flush_tlb_info *info;
1053
1054                 preempt_disable();
1055                 info = get_flush_tlb_info(NULL, start, end, 0, false,
1056                                           TLB_GENERATION_INVALID);
1057
1058                 on_each_cpu(do_kernel_range_flush, info, 1);
1059
1060                 put_flush_tlb_info();
1061                 preempt_enable();
1062         }
1063 }
1064
1065 /*
1066  * This can be used from process context to figure out what the value of
1067  * CR3 is without needing to do a (slow) __read_cr3().
1068  *
1069  * It's intended to be used for code like KVM that sneakily changes CR3
1070  * and needs to restore it.  It needs to be used very carefully.
1071  */
1072 unsigned long __get_current_cr3_fast(void)
1073 {
1074         unsigned long cr3 = build_cr3(this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm)->pgd,
1075                 this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid));
1076
1077         /* For now, be very restrictive about when this can be called. */
1078         VM_WARN_ON(in_nmi() || preemptible());
1079
1080         VM_BUG_ON(cr3 != __read_cr3());
1081         return cr3;
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_current_cr3_fast);
1084
1085 /*
1086  * Flush one page in the kernel mapping
1087  */
1088 void flush_tlb_one_kernel(unsigned long addr)
1089 {
1090         count_vm_tlb_event(NR_TLB_LOCAL_FLUSH_ONE);
1091
1092         /*
1093          * If PTI is off, then __flush_tlb_one_user() is just INVLPG or its
1094          * paravirt equivalent.  Even with PCID, this is sufficient: we only
1095          * use PCID if we also use global PTEs for the kernel mapping, and
1096          * INVLPG flushes global translations across all address spaces.
1097          *
1098          * If PTI is on, then the kernel is mapped with non-global PTEs, and
1099          * __flush_tlb_one_user() will flush the given address for the current
1100          * kernel address space and for its usermode counterpart, but it does
1101          * not flush it for other address spaces.
1102          */
1103         flush_tlb_one_user(addr);
1104
1105         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1106                 return;
1107
1108         /*
1109          * See above.  We need to propagate the flush to all other address
1110          * spaces.  In principle, we only need to propagate it to kernelmode
1111          * address spaces, but the extra bookkeeping we would need is not
1112          * worth it.
1113          */
1114         this_cpu_write(cpu_tlbstate.invalidate_other, true);
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Flush one page in the user mapping
1119  */
1120 STATIC_NOPV void native_flush_tlb_one_user(unsigned long addr)
1121 {
1122         u32 loaded_mm_asid = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid);
1123
1124         asm volatile("invlpg (%0)" ::"r" (addr) : "memory");
1125
1126         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1127                 return;
1128
1129         /*
1130          * Some platforms #GP if we call invpcid(type=1/2) before CR4.PCIDE=1.
1131          * Just use invalidate_user_asid() in case we are called early.
1132          */
1133         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID_SINGLE))
1134                 invalidate_user_asid(loaded_mm_asid);
1135         else
1136                 invpcid_flush_one(user_pcid(loaded_mm_asid), addr);
1137 }
1138
1139 void flush_tlb_one_user(unsigned long addr)
1140 {
1141         __flush_tlb_one_user(addr);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Flush everything
1146  */
1147 STATIC_NOPV void native_flush_tlb_global(void)
1148 {
1149         unsigned long flags;
1150
1151         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID)) {
1152                 /*
1153                  * Using INVPCID is considerably faster than a pair of writes
1154                  * to CR4 sandwiched inside an IRQ flag save/restore.
1155                  *
1156                  * Note, this works with CR4.PCIDE=0 or 1.
1157                  */
1158                 invpcid_flush_all();
1159                 return;
1160         }
1161
1162         /*
1163          * Read-modify-write to CR4 - protect it from preemption and
1164          * from interrupts. (Use the raw variant because this code can
1165          * be called from deep inside debugging code.)
1166          */
1167         raw_local_irq_save(flags);
1168
1169         __native_tlb_flush_global(this_cpu_read(cpu_tlbstate.cr4));
1170
1171         raw_local_irq_restore(flags);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Flush the entire current user mapping
1176  */
1177 STATIC_NOPV void native_flush_tlb_local(void)
1178 {
1179         /*
1180          * Preemption or interrupts must be disabled to protect the access
1181          * to the per CPU variable and to prevent being preempted between
1182          * read_cr3() and write_cr3().
1183          */
1184         WARN_ON_ONCE(preemptible());
1185
1186         invalidate_user_asid(this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm_asid));
1187
1188         /* If current->mm == NULL then the read_cr3() "borrows" an mm */
1189         native_write_cr3(__native_read_cr3());
1190 }
1191
1192 void flush_tlb_local(void)
1193 {
1194         __flush_tlb_local();
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Flush everything
1199  */
1200 void __flush_tlb_all(void)
1201 {
1202         /*
1203          * This is to catch users with enabled preemption and the PGE feature
1204          * and don't trigger the warning in __native_flush_tlb().
1205          */
1206         VM_WARN_ON_ONCE(preemptible());
1207
1208         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PGE)) {
1209                 __flush_tlb_global();
1210         } else {
1211                 /*
1212                  * !PGE -> !PCID (setup_pcid()), thus every flush is total.
1213                  */
1214                 flush_tlb_local();
1215         }
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL_GPL(__flush_tlb_all);
1218
1219 void arch_tlbbatch_flush(struct arch_tlbflush_unmap_batch *batch)
1220 {
1221         struct flush_tlb_info *info;
1222
1223         int cpu = get_cpu();
1224
1225         info = get_flush_tlb_info(NULL, 0, TLB_FLUSH_ALL, 0, false,
1226                                   TLB_GENERATION_INVALID);
1227         /*
1228          * flush_tlb_multi() is not optimized for the common case in which only
1229          * a local TLB flush is needed. Optimize this use-case by calling
1230          * flush_tlb_func_local() directly in this case.
1231          */
1232         if (cpumask_any_but(&batch->cpumask, cpu) < nr_cpu_ids) {
1233                 flush_tlb_multi(&batch->cpumask, info);
1234         } else if (cpumask_test_cpu(cpu, &batch->cpumask)) {
1235                 lockdep_assert_irqs_enabled();
1236                 local_irq_disable();
1237                 flush_tlb_func(info);
1238                 local_irq_enable();
1239         }
1240
1241         cpumask_clear(&batch->cpumask);
1242
1243         put_flush_tlb_info();
1244         put_cpu();
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Blindly accessing user memory from NMI context can be dangerous
1249  * if we're in the middle of switching the current user task or
1250  * switching the loaded mm.  It can also be dangerous if we
1251  * interrupted some kernel code that was temporarily using a
1252  * different mm.
1253  */
1254 bool nmi_uaccess_okay(void)
1255 {
1256         struct mm_struct *loaded_mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm);
1257         struct mm_struct *current_mm = current->mm;
1258
1259         VM_WARN_ON_ONCE(!loaded_mm);
1260
1261         /*
1262          * The condition we want to check is
1263          * current_mm->pgd == __va(read_cr3_pa()).  This may be slow, though,
1264          * if we're running in a VM with shadow paging, and nmi_uaccess_okay()
1265          * is supposed to be reasonably fast.
1266          *
1267          * Instead, we check the almost equivalent but somewhat conservative
1268          * condition below, and we rely on the fact that switch_mm_irqs_off()
1269          * sets loaded_mm to LOADED_MM_SWITCHING before writing to CR3.
1270          */
1271         if (loaded_mm != current_mm)
1272                 return false;
1273
1274         VM_WARN_ON_ONCE(current_mm->pgd != __va(read_cr3_pa()));
1275
1276         return true;
1277 }
1278
1279 static ssize_t tlbflush_read_file(struct file *file, char __user *user_buf,
1280                              size_t count, loff_t *ppos)
1281 {
1282         char buf[32];
1283         unsigned int len;
1284
1285         len = sprintf(buf, "%ld\n", tlb_single_page_flush_ceiling);
1286         return simple_read_from_buffer(user_buf, count, ppos, buf, len);
1287 }
1288
1289 static ssize_t tlbflush_write_file(struct file *file,
1290                  const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
1291 {
1292         char buf[32];
1293         ssize_t len;
1294         int ceiling;
1295
1296         len = min(count, sizeof(buf) - 1);
1297         if (copy_from_user(buf, user_buf, len))
1298                 return -EFAULT;
1299
1300         buf[len] = '\0';
1301         if (kstrtoint(buf, 0, &ceiling))
1302                 return -EINVAL;
1303
1304         if (ceiling < 0)
1305                 return -EINVAL;
1306
1307         tlb_single_page_flush_ceiling = ceiling;
1308         return count;
1309 }
1310
1311 static const struct file_operations fops_tlbflush = {
1312         .read = tlbflush_read_file,
1313         .write = tlbflush_write_file,
1314         .llseek = default_llseek,
1315 };
1316
1317 static int __init create_tlb_single_page_flush_ceiling(void)
1318 {
1319         debugfs_create_file("tlb_single_page_flush_ceiling", S_IRUSR | S_IWUSR,
1320                             arch_debugfs_dir, NULL, &fops_tlbflush);
1321         return 0;
1322 }
1323 late_initcall(create_tlb_single_page_flush_ceiling);